神奇的“生物钢”

"生物钢"指的是羊奶钢,或牛奶钢.羊奶与牛奶,本与钢铁风马牛不相及,但科学家硬是将它们巧妙地结合起来了. 早在1997年初,美国生物学家安妮·穆尔发现,在美国南部有一种称为"黑寡妇"的蜘蛛,它吐出的丝比现在所知道的任何蜘蛛丝的强度都高.而且这种蜘蛛可以吐出两种不同类型的丝织成蜘蛛网,一种丝在拉断之前,可以延伸27%,它的强度竟达到其它蜘蛛丝的两倍;第二种丝在拉断之前很少延伸,却具有很高的防断裂强度,由这种蜘蛛丝织成的布,比制造防弹背心用的"凯夫拉"纤维的强度还高得多.于是,"黑寡妇"蜘蛛丝的优良性能,很快引起科学家的兴趣,他们设想,要是有一种办法能生产像蜘蛛丝那样的高强度纤维那该多好.     

豆豉纺线

在我国南方,有一种人们喜爱的食品——豆豉。它是把大豆煮熟后再经过发酵制成的。豆鼓很粘,在吃的时候,用筷子一挑,能拉出好长好长的粘粘糊糊的丝。也许有人在吃豆豉时曾想过:“这粘糊糊的丝到底是什么呢?既然是丝,说不定还是一种纤维呐……” 现在,那个“说不定”已成了一项真实的研究成果。日本的一位大学教授真的将豆鼓那粘糊糊的丝制成了纤维。     

NF-L蛋白在sf9细胞内表达能单独形成中间纤维样结构

神经丝(neurofilament,NF)是中间纤维的一种类型,组成神经丝的蛋白按其分子量的不同可分为NF-L,NF-M和NF-H三种,分别代表低分子量、中等分子量和高分子量神经丝蛋白.在体外,NF-L能单独装配成10nm纤维,而NF-M或NF-H则只有在NF-L或其它类型的中间纤维蛋白存在的条件下才能一起组装成纤维.当NF基因被转染到成纤维细胞表达时,NF蛋白三组分都能单独与vimentin一起组装成稳定的细胞质纤维网架.利用IF缺陷型细胞SW13进行转染试验的结果显示,与Ⅲ型IF蛋白亚基(如vimentin)不同,没有一个     

静电纺丝制备微纳纤维的形貌表征与影响机理分析

静电纺丝作为一种广泛采用的纳米纤维制备技术,影响其纤维形貌的主要因素包括材料参数、工艺参数和环境因素等.采用聚氧化乙烯(PEO)溶液,通过研究溶液属性(分子量、质量分数、电导率)和工艺参数(工艺电压、电极间距、喷嘴内径等)对纤维形貌的影响,得出相关参数对纤维直径和形貌的作用规律.研究结果表明:当PEO质量分数由4%到8%时,图案形貌经历了球状颗粒-珠丝共存-纤维的演变过程;分子量由40万到60万时,纤维由珠丝结构变成均匀光滑的丝,进一步增大分子量,纤维开始变得粗细不均并出现锯齿结构;当电导率由151到355 s/cm时,纤维直径变粗5倍;工艺电压(25~30 kV)增加,纤维直径先增加后减小,梭形颗粒先增多后减少;电极间距(15~25 cm)的增加使PEO纤维的直径减小,梭形颗粒先增加后减少;喷嘴内径由160 m增大到600 m时,纤维先是变得均匀光滑,后出现黏并结构.这些研究结果能够更好地指导静电纺丝技术在生物医用、纳米装置及纳米制造等领域的应用.     

2016未来之城大赛中国赛区全国第四名 海莲之心团队参赛体验

正大家好,我们是"海莲之心"团队。海莲之心是一座海上的莲花形仿生高科技智能小城,能容纳5万人,位于中国南海,四季如夏湿润多雨。这朵仿生莲花由"花瓣"、"花蕊"和海中的"莲藕"组成。"花蕊"是基于DNA计算机和生物智能技术的超级大脑,智能控制整个城市交通能源、食物供给等;工程师们结合了基于DNA计算技术的超级大脑发明了智能高效的固体垃圾处理系统——"莲洁"。造就了海莲之心清洁、环保、安全的美好生活环境。从2015年国庆开始,我们就开始进行了"未来之城"     

NF-L和NF-M在上皮细胞内表达并与角蛋白或波形纤维蛋白共组装

神经丝及细胞质角蛋白纤维都是异源多聚体,它们只有在与其他合适的中间丝蛋白亚基一起表达时才能装配成中间丝。为了研究不同类型的中间丝蛋白间的组装特性,构建了绿色荧光蛋白（GFP）与NF－L或NF－M融合蛋白的重组腺病毒表达载体,并将目的基因在vero细胞内表达,免疫荧光观察结果显示NF－L－GFP或GFP－NF－M不但能与细胞内源性波形纤维蛋白共组装,而且同样能掺入到角蛋白纤维网络中。     

三维“真蜘蛛”将使植物长出超级纤维

三维“真蜘蛛”将使植物长出超级纤维林元凯译任大明校纽约州伊萨卡城康奈尔大学的科学家们已经向着实现让遗传工程植物长出象钢一样坚韧、能用于多种用途的纤维的目标迈进了一步。他们弄清了自然界中一种最引人注目的物质──金色球形网蜘蛛拉线状丝的部分分子结构。“别...     

微观战场,大有可观

人生病时,身体里究竟发生了什么呢？人体内部原本祥和、有序的小肠,一时间成了你争我夺的战场。阿力是中性粒细胞,负责接近、吞噬入侵人体的病菌,也是白细胞三人小分队的＂带头大哥＂,队员淑琳是树突状细胞,负责针对入侵者的情报分析,巨仔则是巨噬细胞,负责吞噬致病菌,是人体的清道夫。三人小分队各司其职,是人体健康的忠诚卫士。幽龙、莲丝夫人和葛兰大王则是病菌三人组,他们在人体兴风作浪、为非作歹,是病痛的始作俑者。     

古老丝材料书写新传奇

<正>许多动物都产丝,如有些贻贝靠丝附着在岩石上,蜘蛛则用丝网诱捕猎物。但对人类最有用的丝来自于人们常说的蚕。蚕是家养蚕蛾的幼虫,在成蛹前会结茧,这种茧是桑蚕蛹期的保护壳,是由数百米长的丝纤维织成的。利用蚕丝是华夏文明的伟大创造,我国劳动人民在将近5000年前就开始把蚕丝纺成线,织成简单的丝织品,从而创造了灿烂的丝绸文明。但在大自然中,蚕丝并不是最     

黑龙江野生莲遗传多样性及其地理式样

用RAPD和ISSR两种分子标记方法对黑龙江省的47份野生莲、俄罗斯兴安斯克保护区的2份野生莲和中国其他省份的27份栽培莲进行遗传多样性研究. 20条RAPD引物共扩增出113个位点, 多态位点占71.68%, 期望杂合度0.1583. 野生莲的多态位点占50.44%, 期望杂合度0.1241; 栽培莲的多态位点占53.98%, 期望杂合度0.1651. 16条ISSR引物扩增出90个位点, 多态位点占41.11%, 期望杂合度0.0851. 野生莲的多态位点占28.89%, 期望杂合度0.0661; 栽培莲的多态位点占32.22%, 期望杂合度0.0963. 野生莲中, 乌苏里江流域、松花江流域和黑龙江流域之间的遗传分化很小, 流域之间的遗传方差仅占21.68% (RAPD, Gst = 0.1312)和15.11% (ISSR, Gst = 0.1352). 在所有的遗传变异中, 野生型和栽培型之内的遗传方差占73.25% (RAPD)和81.11% (ISSR), 野生型和栽培型之间的遗传方差占19.17% (RAPD)和13.17% (ISSR), 而3个野生流域群和1个栽培群之间的遗传方差仅占7.58% (RAPD)和5.72% (ISSR). NJ分析表明, 黑龙江省的野生莲与其他地方的栽培莲有明显的分化. 在野生莲中, 松花江中游地区的野生莲可能是黑龙江野生莲的残遗中心, 由松花江中游向下游地区和黑龙江与乌苏里江流域扩散. 从黑龙江野生莲比较低的遗传多样性判断, 野生莲经历了瓶颈效应、建立者效应和再生效应(rebirth effect). 鉴于莲的古老性、遗传变异的稀少及其在湿地生态系统中的重要地位, 建议全面保护非常宝贵的黑龙江野生莲资源, 尤其是有可能为起源地的松花江中游地区的野生莲栖息地.     

新时代,大纤维

正传统纤维构造并连接实体世界;现代纤维构造并连接实体世界和数字世界;未来纤维即大纤维,将一体化构造实体和数字世界,并与人体无缝连接,推动人类进入更加文明的智能社会!自古以来,纤维就与人类生活密切相关,人类与纤维的亲密接触可谓是365天24小时不间断。最早,人类衣禽兽之羽皮,治麻丝以为布帛,去皮服布,广泛使用棉、麻、丝、毛等天然纤维。随着科学技术的进步,人造纤维、合成纤维应运而生,化学纤维工业得到快速发展,纤维日益深刻地改变着人们的生活。现今,纤维学科正经历着革命性的进步和     

古方制作 技艺繁复——稷山螺钿漆器制作工艺流程

<正>稷山螺钿漆器的制作,需点螺技师的手艺达到"以精细密致如画为妙"的境界。因为哪怕是微微的一丝风,也会将这些薄如蝉翼、细若秋毫、小如针尖的点、丝、片吹掉。要将这样的一点一丝镶嵌在乌黑发亮的漆坯上,必须全神贯注,一气呵成。这一件件的作品,不单纯是双手在劳动,更是背后心的投射,使手制作器物,使人遵守法度,器物之美便油然而生。     

动物带来的高科技

神奇的"生物钢"生物钢指羊奶钢,也指牛奶钢。羊奶与牛奶,本与钢铁风马牛不相及,但科学家硬是将它们巧妙地结合起来。1997年,美国生物学家安妮·穆尔发现,美国南部有一种被称为"黑寡妇"的蜘蛛,它吐出的丝比人们现在所知道的任何蛛丝的强度都高,而且它可以吐出两种不同类型的丝织成蜘蛛网。第一种丝在拉断之前,可以延伸27%,它的强度竟达到其他蜘蛛丝的2倍;第二种丝在断裂之前很少延伸,却具有很高的防断裂强度。     

让植物生产蜘丝

研究人员已将蜘蛛基因插入马铃薯和烟草植物 ,以使这些植物在它们的组织中制造大量的丝蛋白。如果将此蛋白质织成线 ,它们不仅能生产出坚韧的纤维 ,而且可制成无毒的能生物分解的生物医药用布。来自德国Ｇａｔｅｒｓｌｅｂｅｎ研究所的尤多·康拉德 (ＵｄｏＣｏｎｒａｄ)和同事们制成了金黄色球形蜘蛛丝蛋白基因的人造变体并把它们拼接入几种植物的基因组。他们发现 ,有些植物的蛋白质总量中 ,有 2 %以上由丝蛋白构成。将蜘蛛丝基因转入细菌已获成功。这些细菌在发酵罐里人工培养并在那里制造丝蛋白。但这些细菌得用相对昂贵的丝蛋白成分即…     

稳态磁场对真核生物细胞骨架的影响

细胞骨架是一种重要的细胞器,主要包括微管、微丝和中间纤维,在维持细胞形态、调控胞内物质运输、调节细胞分裂和细胞迁移等方面起着重要的作用,参与生殖发育和肿瘤发生等多个生理和病理过程,是细胞生物学以及肿瘤生物学领域的重要研究对象.从二十世纪七八十年代起,关于稳态磁场对真核生物细胞骨架影响的研究在理论解释和实验观测方面都取得了一系列进展.在理论解释方面,研究者不仅计算了肽键的微弱抗磁各向异性,而且进一步计算了微管多聚体较强的抗磁各向异性.在实验观测方面,研究者发现不仅体外纯化的微管或微丝能够沿着强磁场方向排列,并且细胞内由微管或微丝构成的相关结构也会受到稳态磁场的影响,例如纺锤体、精子和草履虫纤毛等.相比之下,磁场对中间纤维的影响研究较少.随着高场磁共振成像(magneticresonanceimaging,MRI)的研发与应用,以及稳态磁场在肿瘤治疗领域的潜在应用的逐步开发,进一步研究不同参数稳态磁场与体内细胞骨架之间的关系对研究和解释磁场对肿瘤发生和生殖发育等的影响至关重要.     

传统布艺寓意深 古魏布扎焕新生

中国民间多用一些隐晦的、象征性的图形,如花卉、虫鸟、植物等表达祈盼吉祥、趋吉避凶的美好愿望,可谓"图必有意,意必吉祥":老年人多用"福、禄、寿"的题材,祝愿老人健康长寿;儿童用品常用老虎、"五毒"(蝎子、蛇、壁虎、蜈蚣、蟾蜍)、狮子等图案,以取避邪赈灾,希望小孩像老虎一样健康成长的寓意;新婚夫妇多用鸳鸯戏水、莲(连)生贵子、鲤鱼闹莲(象征婚姻和谐)的图案,期盼家庭美满,多子多福;姑娘送情郎定情香包、手帕等,以蝴蝶翩翩起舞之形或并蒂莲图案含蓄地表达隐藏在姑娘心底的秘密,针针线线都浸染着爱慕之情。布艺,是中国传统手工艺中的一朵绽放异彩的民间瑰宝,它有独特的造型、精巧的工艺、丰富的文化内涵,寓意深厚而又独具民俗气息。     

牛奶穿在身上

牛奶丝看似真丝,胜似真丝,集高级衣料,美丽型、舒适型、方便型及功能型于一体,使每一个穿过的人都能亲身体验到牛奶服饰全新的酷爽感觉.这种曾经只有日本厂家能生产的牛奶丝服饰,经过上海正家牛奶丝服饰有限公司科技人员的5年攻关,终于在国内率先研制、开发出"正家牌"牛奶丝及其系列服饰产品,经上海出入境检验检疫局测定为100%牛奶丝.     

仿生材料新进展

<正>据3月25日出版的英国《自然》杂志载文称,材料科学家们正从特殊的动植物身上得到启示,进而研制出有可能赋予人类超级能力的材料。以下的这些仿生材料已应用在多个领域内。超级强韧灵感来源:蜘蛛丝。蜘蛛的拖丝由原纤维构成,其中含有的晶体结构蛋白质、非晶态蛋白质能提升拖丝的强度和弹性     

年画娃娃,是年味也是祝福

在现存的年画艺术中,杨柳青木版年画以藏品丰富、技艺精湛,被公推为"中国民间木版年画之首"。其中,娃娃画是印制数量最多的一种,约有200多种,因此又名"百子图"。杨柳青娃娃画装饰性强,构图饱满匀称,各种图案运用恰到好处,经常以手中所持器物或背景如荷、莲、蝠、鹿、桃、鱼、戟、磬等的谐音或比喻,结合     

目标清晰、静心做事的年轻人会走得更远——访中科院上海硅酸盐研究所王冉冉副研究员

<正>起意约访王冉冉做启明星采访是因为今年3月的一次青年学者论坛,那次论坛的主题是智慧纤维及器件。由上海市科委基础处主办的这个青年学者论坛意在就一些具有前瞻性、战略性、交叉性的课题,组织相关学科和研发领域的青年科技人员进行发散性的思维碰撞,这个青年学者论坛自去年底开办以来,已先后举行过"合成生物学"、"高含能材料与化学电池"和"智慧纤维及器件"等主题的讨论。在那场本人也报名参加的"智慧纤维及器件"的