数字化技术揭露疑案真相

科学技术的突飞猛进使人类受益匪浅,它不仅有助于提高成功破案和定罪的概率,也将在人类的生产活动中扮演不可替代的角色。运用现代科学技术,如数字化技术来分析、判断、处理扑朔迷离的案情,使得现代福尔摩斯们如虎添翼,可以出色地破解许多谜案。还有一些人们不太熟悉的新生事物也被警方应用:测谎仪、比较显微镜、聚合酶链式反应(促使微小的DNA样本对自身进行克隆)、溅血分析(可以帮助警方了解凶手向被害人刺了多少下),还有家喻户晓的DNA技术也非同小可,警方的数据库备有几百万名罪犯的DNA样本。观察仪、扫描仪和质谱仪等数不清的科技手段也都逐渐成为21世纪的侦探工具——前人的追求终于成为现实,就是超越怀疑、揭露真相。     

准确查证罪犯的法医高技术

法医科学家正在为警方侦察人员收集和分析罪证提供更先进的手段。其中包括许多化学、物理的新仪器．但最受注目的是ＤＮＡ图像显示技术。 法医科学家正在发明多种多样的技术用于侦察和分析犯罪现场的残迹碎片。他们认为，决没有一个罪犯会聪明到不留任何痕迹的。新发明的工具大多直接来自基础研究。例如，共焦显微镜能揭示一个人的书写习惯；将子弹壳拿到化学实验室去检验，可通过嗅辨其中萘和其他燃烧产物的气味，来测定开枪的时间，即使在几天以后。计算机软件还能从溅到墙壁上的血的轨迹算出被害者身体的确切位置。而完善的数据库则能储…     

危险的旅程

先进技术的成功应用,使得科学家揭开的动物迂徙的谜题越来越多,揭开谜题的时间越来越快。但是,一个阴影始终笼罩在科学家的头上挥之不去——许多迁徙动物,从鸣禽到鲨鱼都呈急剧下降之势,某些动物如海龟等甚至已经到了濒临灭绝的境地。造成这种窘况的主要原因是栖息地遭到破坏,以及道路、大坝、栅栏、捕鱼设备和高层建筑等人造障碍阻碍了动物的迁徙路线。     

DNA指纹:科学院报告

最近几年,权威科学家已就法医学上的DNA指纹的可靠性展开了激烈争论。这种DNA技术将以其惊人的准确性被用来使犯罪现场的血迹、精液以及头发与嫌疑犯的DNA联系起来。专家们已在一系列案件中就这种技术的每一细节进行了讨论,如两个DNA样品相配的方法,实验室的质量控制,以及解释配型的统计学方法等。全国各地在众多审判前的听证会上,无数的美元花在获取证人的证明上,而不是律师。在评价了持不     

从古尸上提取并复制成功DNA

最近,瑞典的科学家从2400年前的埃及儿童木乃伊上提取到了DNA。科学家把这些古老的DNA移植入细菌中培养,利用细菌复制出的这种DNA进行研究。这是人类第一次复制出古生物上的DNA。这些古尸上的DNA的数量大约只有活人身上DNA数量的5%。科学家在检查同时出土的其他23具埃及古尸时,只发现其中的两具尸体还有DNA存在,但这两具古尸上的DNA无法在实验中复制。由于控制细胞活动的基因是由DNA组成的,从这个儿童古尸上成功复制出的DNA将帮助科学家了解古     

毒理芯片技术及应用

毒理芯片(toxchip)技术是在基因组技术和DNA微阵列技术基础上发展起来的分子生物学技术, 它将使科学家在分子水平评价外界有毒物质的毒性状况. 1999年美国国家环境健康科学研究所(NIEHS)成功开发出了毒理芯片技术[1], 该技术对传统毒理学研究具有革命性意义, 它预示了快速高效地确定环境危险物及环境有毒物质DNA效应的时代已经来临, 将为医学、 环境毒理学及生态毒理学等研究开辟新途径. (ⅰ) 毒理芯片的工作原理. 美国科学家最先将毒理芯片技术用于研究毒理学[1]. 既然克隆的cDNA微阵列可以测定基因表达, 反过来基因表达就可以作为被…     

DNA破图坦解卡蒙身世之谜

尽管他在世时被人极力塑造成太阳神的化身,但实际上他根本就不是一个强健的太阳神——科学家2010年2月公布的DNA最新研究结果显示,古埃及著名少年法老图坦卡蒙是一位饱受疟疾、骨病和近亲繁殖折磨的柔弱法老。这也是科学家首次利用DNA检测技术对古埃及王室木乃伊进行研究。     

重组DNA的研究新进展

本世纪70年代初,美国科学家S. Cohen和H. Boyer等首次在体外成功地组建了具有生物功能的重组质粒,1974年,Morrow等将第一个真核基因即瓜蟾rRNA基因导入大肠杆菌,获得克隆,标志着重组DNA(rDNA)研究的开始。rDNA技术,是在试管内用酶及其他物质使不同物种间的DNA分子彼此结合,然后导入细胞内令其行使功能的技术。它涉及五个方面:1)DNA特异的剪切技术——获取目的基因;2)核酸分子杂交技术——鉴定未知核酸分子;3)DNA的分子克隆——目的基因的扩增;4)DNA顺序测定——确立基因的精细结构和功能的关系;5)目的基因的表达——产     

地震预报的进展

美国科学家报告他们已经成功地应用计算机、激光以及测定地表200英尺以下岩层运动的灵敏设备,以此先进技术进行地震的长期预报。美国地理勘测署声称包括中国、日本、苏联和美国在内的一些科学家亦已在过去十年内开始了大量地震课题的研究,结果,他们在地震预报方面取得了引人注目的成就。 1981年,地震学家曾发出警报,在墨西哥西海岸     

基因的瞄准器：基因靶向技术 ——评2007年诺贝尔生理学或医学奖

2007年10月8日，美国科学家马里奥•卡佩奇和奥利弗•史密斯、英国科学家马丁•埃文斯因为“在涉及胚胎干细胞和哺乳动物DNA重组方面的一系列突破性发现”(即“基因靶向”技术)而获此殊荣，该技术在研究基因的功能以及建立人类疾病模型等方面开创了一个全新思维模式和技术手段。本文将就“基因靶向”技术作一简要介绍。     

联邦调查局实验室内的犯罪

美国联邦凋查局(FBI)实验室科学家卡林·兰蒂主动向上司供认了一个秘密:她曾利用职权之便向相关部门提供了子弹铅头鉴定的错误报告,并且该报告很快作为判决罪犯的验证证明提交给法院,法院又以此作为依据对罪犯做出了判决。     

神奇的DNA

真凶难逃法网 2003年7月4日,38岁的保安员加福尔在英国威尔士卡迪夫刑事犯罪法庭承认,他在1988年情人节那天杀害了 20岁的妓女怀特。当时,警察在卡迪夫红灯区的一个公寓里发现了怀特身上被刺50多刀的尸体。当时的刑侦技术让这名罪犯逍遥法外15年,案件的最终破获有赖于现代DNA技术的力量。     

神奇的DNA

真凶难逃法网 2003年7月4日,38岁的保安员加福尔在英国威尔士卡迪夫刑事犯罪法庭承认,他在1988年情人节那天杀害了20岁的妓女怀特.当时,警察在卡迪夫红灯区的一个公寓里发现了怀特身上被刺50多刀的尸体.当时的刑侦技术让这名罪犯逍遥法外15年,案件的最终破获有赖于现代DNA技术的力量.     

科学家研发可透视墙壁

像超人一样能够用X射线透过墙壁看到罪犯,一直是人类的一个梦想。如今,科学家相信,他们已经在实现这种神奇能力的方向上迈出了第一步。在对微晶体材料的研究促进下,人们开始设想,采用特殊的材料建造墙壁,就可以实现在需要的情况下使墙壁变得透明的目标。这或许是21世纪建筑技术     

自杀的马铃薯

历史性的事件发生在1973年。当时,两名科学家从一只非洲爪蟾的DNA上提取一个基因,并将它移植到一个细菌当中。他们的实验创造了第一个在自己的DNA中有其他生物DNA的生活细胞。基因工程的一个普遍应用是将人类基因置入大肠杆菌。这些经过基因工程改造的微生物随后会产生某种物质     

古代DNA 技术及其在家养动物驯化历史研究中的应用

家养动物始终伴随着人类文明的发生、发展, 其起源和驯化历史一直备受关注. 而在其 近万年的演化历史中, 家养和野生群体间可能发生基因互渗及替代, 因此基于现代物种DNA 信息进行的历史推断可能存在偏差. 近年来, 古代生物遗骸中的DNA (古代DNA)获取技术日 益成熟, 为这类研究开辟了新的途径. 本文总结了近年来古代DNA 技术研究进展, 点评了古 代生物遗骸DNA 的获取和鉴别方法、古代DNA 提取、扩增及测序技术的革新. 最后, 本文综 述了古代DNA 技术在猪、马、羊、狗等主要家养动物驯化历史研究中的应用进展, 为该技术 的进一步发展及应用提供有益的参考.     

新电池革命将如何改变我们的生活——新一代超级电池有望重塑未来能源

<正>科学家和工程师们一直相信,电池有望改变世界。如今在电能存储的问题上,电池更是引人瞩目。先进电池正在走出实验室,电池的应用已从智能手机迅速扩展到智能电网,从特定市场逐渐成为电力市场上的主流。而电动汽车和屋顶太阳能电池板等前瞻性技术的出现,预示了能源技术的发展将进入一个重要的转折点。     

基因合成的奠基人——哈尔·戈宾德·科拉纳

1953年,沃森和克里克DNA双螺旋模型的提出标志着分子生物学的诞生,而1958年克里克提出中心法则,进一步阐述了DNA发挥信息载体功能的机制.DNA中的遗传信息需要转换为蛋白质中的结构信息才可实现生物学功能,这其中涉及到一个关键问题,即DNA(或RNA)中的碱基序列决定蛋白质中氨基酸序列的秘密,科学家将"碱基顺序决定氨基酸顺序"这一特性称为遗传密码.20世纪60年代,破译遗传密码成为当时分子生物学领域最迫切需要解决的重大问题之一.1961年,美国国立卫生研究院的科学家尼伦伯格(Marshall Warren Nirenberg)首先应用大肠杆菌无细胞体系确定了第一个遗传密码,即UUU编码苯丙氨酸[1].1966年,所有64种遗传密码全部破译成功,世界多位科学家为此做出了卓越贡献,有两位科学家发挥了关键性作用,除尼伦伯格外,另一位就是美国籍印度裔科学家哈尔·戈宾德·科拉纳(Har Gobind Khorana)[2].     

美军打造人脑控制机器人军团

在电影《阿凡达》中，科学家将人类DNA与潘多拉星球土著纳美人DNA合成后人工培育成“阿凡达”的肉体替身，并通过人类的意识对其进行“远程控制”。眼下，美国军方也在进行类似的研究。美国国防部先进研究项目局（以下简称DARPA）2013年预算报告中披露，他们正在进行一项名为“阿凡达”的研究项目，打算在未来打造出像电影《阿凡达》中一样可用人脑远程控制的“机器人军团”。     

飞秒脉冲激光双光子微纳加工技术及其应用

激光加工技术作为重要的先进制造技术之一已广泛应用于众多的工业制造领域. 利用激光直写技术进行材料加工时, 其所能达到的加工分辨率一直受到经典光学理论衍射极限的限制, 难于进行纳米尺度的加工. 飞秒脉冲激光的出现不仅为研究光与物质相互作用的超快过程提供了手段, 也为发展先进的微纳米加工技术提供了不可多得的光源. 近年来, 作为最新的激光加工技术之一的飞秒脉冲激光多光子微纳加工技术已成为国际上研究的热点. 该技术利用多光子效应和激光与物质作用的阈值效应, 成功地实现了纳米尺度的激光直写加工分辨率, 可望在功能性微纳器件制备等纳米技术领域发挥重要作用, 具有广阔的应用前景. 在2001年日本科学家利用飞秒脉冲激光双光子聚合技术首次突破衍射极限获得120 nm的加工分辨率后, 最近我国科学家实现了15 nm线宽的纳米尺度加工分辨率. 在利用多光束并行加工技术进行快速、大批量微纳结构加工的同时, 最新发展的多光束组合技术实现了多部件组合加工、一次成型, 解决了微尺度零部件组装难题, 为微纳尺度器件及微机电系统的开发提供了具有实用化前景的加工方法与途径. 利用飞秒脉冲激光双光子微纳加工技术的高精度、良好的空间分辨率和真三维加工能力的特点, 各国科学家制备出了各种微尺度光子学器件及微机电系统, 充分展示了该技术的应用前景. 随着对飞秒脉冲激光与物质相互作用机理、加工技术及相关材料技术的深入研究, 飞秒脉冲微纳加工技术必将获得快速发展, 并在先进纳米制造领域获得新的突破.