严谨实验结果现真知——中国学者成功解开基因编辑脱靶疑团

基因编辑技术在修复致病突变与种质改良方面都有重要的发展前景,被广泛使用于基础与应用研究中。该技术的真实脱靶率一直存在争议,严重阻碍了其发展。2019年3月,杨辉、高彩霞分别领导的两项研究终于揭示了脱靶的奥秘,其成果同时在《Science》发表。在小鼠与水稻中的研究一致发现:胞嘧啶编辑器会造成严重的点突变,而腺嘌呤编辑器与经典的CRISPR/Cas9技术没有明显的脱靶效应。文章综述了脱靶的疑团为何长期未解,最新研究是如何通过构建严谨的实验对照实现了精密的脱靶检测并得到严谨的数据与结论,同时初步讨论了在风险未能排除之前,人类必须谨慎开展人体临床试验。     

纳米材料生物效应研究和安全性评价前沿

纳米技术持续、健康的发展要求我们了解纳米材料的安全性。2004年以来,纳米材料生物效应和安全性研究发展迅速,形成一个跨学科的研究领域,并受到政府、学界、企业和社会公众等的广泛关注。文中叙述了纳米材料安全性评估的迫切性和重要意义,重点讨论了该领域的最新发展方向,包括纳米产品、工作场所和环境的安全等,同时简单讨论了纳米标准化、纳米技术风险管理和纳米伦理研究与纳米安全性研究的关系。     

近期气候变化研究的一些最新进展

气候变化是当前国际上的热点问题之一,尤其是IPCC-AR4以来的全球气候及其影响如何变化更为引人瞩目.本文综述了近年在Science和Nature等国际杂志上刊登的涉及全球气候变化研究如辐射强迫、温室气体、气溶胶、海水和海平面、温度和降水、南北极地区等的最新研究成果和研究动态,对全球变化及其相关学科的研究以及即将发布的IPCC第五次评估报告具有重要的参考价值.     

月球巨撞击起源的最新模拟

月球的起源与地球有密切关系。自1880年提出月球是从地球分裂出去的假说以来,科学家们提出了多种假说。近30多年来流行的是巨撞击假说,认为有颗称为忒伊亚(Theia)的星体撞击原地球,抛出的物质很快聚集形成地球的卫星--月球。行星形成过程的观测和理论研究确信地球吸积晚期经历过巨撞击,而月球的探测资料提供其起源的约束,计算机模拟方法的发展可以量化地跟踪撞击演变过程,得到符合约束的合理情况的可能范围。介绍三种最新的最佳模拟及其结果,虽然有所不同,但在很多关键问题上取得了重要进展,并得到一些普遍的结论。解决了地球和月球起源的基本问题,但还需要进一步研究遗留的或可能提出的新问题。     

脑功能障碍的灰认识及心理健康评价

基于脑科学研究的最新成果和对心理健康标准的灰认识，提出了包括（１）脑部边缘系统大小的变化速率（ＣＲＣＤＳ），（２）脑组织充量（ＢＦＣＴ），（３）智商（ＩＱ），（４）学习能力诊断测验（ＣＴＬ），（５）情绪稳定性（ＭＳ），（６）适应性（ＡＡ），（７）刺激反应（ＲＳ），（８）自我控制能力（ＳＣＣ）等８个主要指标的心理主人诊断指标体系，建立了心理健康主人诊断的灰色聚类模型并编制了实用软件。     

关于地震预报的思考

本文概要地总结了我国地震预报的主要进展,分析了短临地震预报难以取得实质性突破的主要原因,并从辩证认识角度探讨了短临预报的可能性。     

LBE MRT 方法模拟Marangoni 对流

有机溶液在水表面溶解会引起表层表面张力变化, 产生表面张力梯度, 从而诱发 Marangoni 对流. 采用 LBE MRT 方法对室温下圆柱烧杯中滴加低浓度乙醇溶液诱发的 Marangoni 对流现象进行模拟, 结果表明由表面张力梯度诱发的Marangoni 对流在表面薄层区 域强度较大且速度梯度较大, 但在主液相区流速相对很低. 本文模拟的最大表层速度数值和表 层速度分布结果与同条件下的实验结果基本相符.     

关于伽玛射线暴磁场的若干思考

伽玛暴火球激波模型虽然从整体上形象地说明了爆发后的过程和主要特征，但近年随着观测的深入，似乎也暴露了它在有些方面的考虑可能还不完全，例如它采用同步辐射近似,就相当于承认其磁场基本上是一种均匀场,而均匀场只有单一的一种形态，这无疑就将磁场强弱以外的所有其他重要信息全都抹掉了。尤其在伽玛暴激波中,其密度、压强等物理量都认为是非均匀的，怎么唯独由扰动机制产生的激波磁场又能看成均匀的呢？！ 本文仔细分析了这一问题,认为激波磁场中磁场弯曲引发的辐射可能才是主体部分,火球激波模型在解释某些最新观测结果时遇到困难,可能正是忽略了这部分辐射的缘故。如果用适合于弯曲磁场的同步-曲率辐射公式,就能很好地拟合一系列伽玛暴谱,统一解释过去难以说明的高能拐点和能量过剩现象, 并对辐射区磁场结构、产生机制以及激波加速机制做些初步的推断。     

胎儿血红蛋白再生治疗β-血红蛋白病

 β-血红蛋白病是世界上最常见的遗传疾病,该病最初的治疗策略为病毒载体介导的基因治疗,但由于花费昂贵、疗效有限、存在安全隐患等问题进展缓慢。近些年,基因组编辑技术成为开发β-血红蛋白病新型治愈方案的有力工具。文章回顾了胎儿血红蛋白再生策略治疗β-血红蛋白病的最新进展,其中破坏BCL11A红系增强子的方式因其安全、有效、临床价值高而备受青睐。β-血红蛋白病基因治疗策略的下一步发展值得期待,有望完全治愈β-地中海贫血和镰状细胞贫血症这两种遗传性血液病。     

“山水林田湖草沙”的形成、功能及保护

“山水林田湖草沙”是对我国多样化生态系统的简要概括和通俗表达。它们在外观和结构上存在明显差异,但又相互联系、相互影响,共同构成生命共同体,为人类社会延续发展提供物质基础和必要条件。当前,“山水林田湖草沙”的一体化治理、保护和修复,已成为推动我国生态文明建设的重要抓手。文章较为系统地总结了我国“山水林田湖草沙”的本底情况,简要介绍它们形成的条件和原因,并从生产、生态、文化与景观等三个方面阐述各自的主要功能。在此基础上,文章基于生态学视角,对生态文明建设中应如何开展“山水林田湖草沙”的治理、保护和利用进行了讨论,回顾国内外若干对生态环境产生负面影响的案例,并简要阐述生态文明建设的生态学途径。     

NSFC President Chen Yiyu Met with RFBR President

NSFC President Prof. Chen Yiyu met with President of Russian Foundation for Basic Research （RF- BR）, Prof. Vladislav Ya. Panchinko and Prof. Vladimir Kovalev, Director of Department of International Relations of RFBR on November 22, 2008. Both leaders briefed the latest developments of respective organization and discussed the issues of science fund management, strategies and priorities of disciplines, etc. , and expressed satisfactory regarding the friendly and fruitful cooperative relations that have been established between NSFC and RFBR since long. Consensus was reached to further explore possibilities to foster collaborations between young scientists by holding joint workshops on specific topics with common interest.     

纤维增强陶瓷基复合材料与金属钎焊研究进展

纤维增强陶瓷基复合材料在高温使役性能方面表现出超越传统陶瓷材料的优异性能，与金属的连接构件在航空航天、核能、化工等高温系统中应用潜力巨大。纤维增强陶瓷基复合材料与金属的连接技术被广泛研究，钎焊是实现二者连接的最佳选择。文章重点论述钎焊纤维增强陶瓷基复合材料与金属所面临的挑战和科学问题，列举C_f/C、C_f/SiC和SiO_2f/SiO₂三种研究最为广泛的纤维增强陶瓷基复合材料与金属的钎焊实例，讨论钎料润湿行为、界面反应调控和接头应力调节的最新研究成果。可靠连接技术的发展，将会推动纤维增强陶瓷基复合材料的研究和应用。     

解读天鹅座X-1最新参数测量结果

1964年发现的天鹅座X-1是人类历史上第一颗可观测到的恒星级黑洞,它持续不断地吸引着天文学家的目光。精确测量该系统的参数有利于天文学家加深理解天鹅座X-1的物理性质,并有助于对恒星演化作出更好的限制。2011年,首次全面测量天鹅座X-1系统的质量、距离、自旋等参数;2021年,包括国家天文台在内的国际合作团队再次对该系统进行精确测 量,全面更新了系统参数。文章详细介绍天鹅座X-1的质量、距离、自旋三个参数的测量方法,以及2011和2021年两次精确测量的结果,并讨论了最新的测量结果对恒星及双星演化的启示。     

锚索支护在近距离煤层巷道中的支护

分析了锚索支护在近距离煤层巷道中的支护作用,并对其作用机理和产生的效果进行了理论分析,强调锚索支护具有提高围岩的补强作用“,锚索—锚杆”联合支护行之有效。     

奇特的小行星——灶神星

灶神星(Vesta)是小行星主带的最大成员之一。主带的最大成员--谷神星(Ceres)已归类为矮行星,灶神星也是候选的矮行星。不同于其他类型的小行星,灶神星是很奇特的。灶神星的光谱跟HED 陨石相似,因而推断它是该群陨石的母体。在灶神星族小行星和V 型小行星中,其他小行星都很小,可认为它们是灶神星受撞击而抛出的碎块。跟含水的谷神星不同,灶神星是缺水的火成岩石星,因此,它们倍受关注。为揭示谷神星和灶神星的奥秘,美国专门发射黎明号(Dawn)飞船去探测它们,现在已完成了环绕灶神星一年多的探测,正在飞往谷神星途中。黎明号飞船所摄的灶神星图像令人大为震惊,其南极区有两个大陨击盆地,证实了它曾受到巨大撞击所抛出碎块成为有关的小行星和陨石,并且造成其赤道区的大沟槽。灶神星有相似于类地行星的核、幔、壳结构和早期演化史,可能是遗留的原行星(protoplanet),因而,对灶神星的研究将有助于了解类地行星的起源和早期演化等问题。     

新一代SAR 对地观测技术特点与应用拓展

从新一代SAR 对地观测机理及其应用的角度, 对新一代SAR 的技术特征与科学内容、新一代SAR 对地观测领域研究前沿、新一代SAR 研究的重大科学与技术问题和新一代SAR 的未来发展方向等进行了深入的分析和讨论. 我国急需开展该领域的系统研究, 使SAR 研发应用从跟踪走向创新, 提高雷达对地观测科学与技术水平, 服务国家多领域 需求与发展.     

金属玻璃异常放热现象与隐藏非晶相变研究进展

金属玻璃因其简单的金属键结合及原子密堆积结构而成为研究非晶物理的理想材料模型。解开玻璃形成液体的微观结构可以探寻玻璃形成能力的秘诀。许多非晶合金体系在玻璃转变点以上、结晶温度以下表现出异常放热现象,暗示在超过冷液相区间隐藏着非晶相变,这一现象的微观结构本质困扰了学界逾四十年。近来,中子和同步辐射散射等大科学装置的发展为揭示隐藏非晶相变的机制提供了原位、无损以及从原子到纳米级别的多尺度"探针"。最新研究发现Pd-Ni-P这一典型的具有异常放热现象的原型非晶合金在临界转变温度处发生了重入超过冷液体转变,其内在微观机制为中程有序结构的演变所导致的液-液相变。同时通过恰当的热处理,人们可以方便地调控这一类非晶合金的微观结构。经过统计几种具有异常放热现象的典型金属玻璃体系的热物理参数,发现异常放热峰可能与玻璃形成能力有一定的关联。金属玻璃中的异常放热现象及其隐藏的非晶相变为开发新型非晶合金体系并改进合金的性能提供了新的思路。     

纳米材料的安全性研究及其评价

随着纳米材料和纳米技术的迅速发展和广泛应用, 人们接触不同种类的纳米材料的机会大大增加. 纳米材料与人体接触会不会引起不良的后果? 纳米材料对环境是否有危害? 当纳米材料和纳米技术与人类的关系越来越紧密的时候, 其引起的伦理学、社会和法律问题也越来越引起人们的关注. 本文就纳米安全性研究以及相关的一系列伦理学问题, 结合国内外各研究机构的实验结果和流行病学调查资料, 从纳米材料本身的安全性、纳米材料合成及使用过程中涉及的其他物质与纳米材料的共同作用、纳米材料暴露的安全性评价、纳米材料的风险评估以及纳米材料和纳米技术的有力监管5 个方面, 简要阐述如何正确认识纳米材料和纳米技术的安全性.     

DNA感受器AIM2在心血管疾病中的研究

黑色素瘤缺乏因子(absent in melanoma 2, AIM2),是PYHIN(含pyrin和HIN结构域蛋白质)家族的一员,在感应双链DNA(dsDNA)和组装AIM2炎症小体方面发挥重要作用。AIM2炎症小体,具有促炎症和促焦亡特性,与心血管疾病的发生发展密切相关,可在动脉粥样硬化斑块、主动脉瘤壁和受损心肌中被激活,且激活受到多种因素的严格调控。文章总结了AIM2的最新研究进展,介绍不同因素对AIM2炎症小体激活的机制和作用。此外,还探讨了AIM2与动脉粥样硬化、主动脉瘤、心肌梗死和心力衰竭病理之间的相互影响,为更好地理解AIM2在心血管疾病中的病理作用、开发新治疗方法助力。     

DNA感受器AIM2在心血管疾病中的研究

黑色素瘤缺乏因子(absent in melanoma 2, AIM2)，是PYHIN(含pyrin和HIN结构域蛋白质)家族的一员，在感应双链DNA(dsDNA)和组装AIM2炎症小体方面发挥重要作用。AIM2炎症小体，具有促炎症和促焦亡特性，与心血管疾病的发生发展密切相关，可在动脉粥样硬化斑块、主动脉瘤壁和受损心肌中被激活，且激活受到多种因素的严格调控。文章总结了AIM2的最新研究进展，介绍不同因素对AIM2炎症小体激活的机制和作用。此外，还探讨了AIM2与动脉粥样硬化、主动脉瘤、心肌梗死和心力衰竭病理之间的相互影响，为更好地理解AIM2在心血管疾病中的病理作用、开发新治疗方法助力。