二元光学及其应用

长期以来,提起光学元件,人们很自然地想到透镜、反射镜、棱镜和光栅等。80年代末,随著计算机辅助设计(CAD)和超大规模集成电路制造技术以及离子束蚀刻技术的迅速发展,出现了一种新的光学元件的制作方法,被称为二元光学技术,它可以制作出—些有特殊功能且高效率的衍射光学元件,本文介绍了这种元件的基本原理、制作方法以及它的一些应用。     

人工智能模拟大脑导航密码

正一种称为深度学习的人工智能技术目前正在用来模拟空间导航,这种人工智能系统建立了一种空间的表现,类似于在哺乳动物大脑内发现的网格细胞。深度学习是一种人工智能方法,它的灵感来自大脑神经网络。由于这种技术的贡献,催生了一系列的技术,从自动化视频分析到语言翻译。在《自然》杂志的一篇在线论文中,巴尼诺(Banino)等人使用这种框架获得了关于真实生命神经网络的新认识,尤其是关于空间的几     

生态工程及其研究进展

持续发展的概念将经济和环境政策相结合,当两者发生冲突时,生态利益优先.在这种持续发展的战略态势下, 生态工程应运而生.生态工程(或称为生态技术)是一套全新的技术和方法,它在无需投入大量能量的情况下,保护我 们的生态系统和非再生资源,而且解决了污染问题,避免污染的转移,将污染物转化为人类可以利用的再生资源.     

水稻bZIP蛋白REB与水稻中sbe1和waxy基因5''''上游区的相互作用

水稻淀粉分支酶（SBE1）和结合淀粉粒的淀粉合成酶（GBSS）分别负责水稻胚乳中支链淀粉与直链淀粉的合成,编码这两个酶的sbel和waxy基因主要都在胚乳中表达.在水稻sbel基因5＇上游区中找到了一个能与水稻胚乳核蛋白结合的53bp片段C53,而且这种结合受到水稻waxy基因5＇上游区的Ha-2片段竞争.进一步的实验证明水稻bZIP蛋白REB可以结合sbel基因中C53片段中的2个ACGT元件G-box和Hex,并且REB也能结合waxy基因中Ha-2片段的3个ACGT元件:WG1,WG2和 WG3,其中WG1元件能强烈地竞争Hex元件与REB蛋白的结合.这提示水稻sbel基因与waxy基因在胚乳中的表达受到像REB这样的bZIP类转录因子的协同调控.     

离体神经元网络中的集体性回响活动

通常认为, 大脑进行认知活动时神经环路的集体性回响是“即时”记忆的存储形式. 然而, 由于大脑神经环路庞大的复杂性, 这种回响活动一直鲜有实验上的证据. 近期研究工作利用离体培养的神经元网络中对回响的性质进行了探索, 揭示了其新的动力学特性和内在细胞机制. 结果表明, 离体培养的神经元网络可以有效地用于对神经环路的活动进行机理性分析研究.     

人类可以来次"冬眠"星际航行了

这个喜人的消息来自一篇最新报道.据英国<泰晤士报>报道,美国科学家最近研制出了一种人工"冬眠"技术,使老鼠进入假死或"冬眠"状态,再在必要时将它们"唤醒".因此,科学家们相信,这种"冬眠"技术也可以用在人类身上,为人类在冬眠中飞越漫漫星球打开一扇大门.     

水稻bZIP蛋白REB与水稻中sbe1和waxy基因5′上游区的相互作用

水稻淀粉分支酶(SBE1)和结合淀粉粒的淀粉合成酶(GBSS)分别负责水稻胚乳中支链淀粉与直链淀粉的合成, 编码这两个酶的sbe1和waxy基因主要都在胚乳中表达. 在水稻sbe1基因5′上游区中找到了一个能与水稻胚乳核蛋白结合的53 bp片段C53, 而且这种结合受到水稻waxy基因5′上游区的Ha-2片段竞争. 进一步的实验证明水稻bZIP蛋白REB可以结合sbe1基因中C53片段中的2个ACGT元件G-box和Hex, 并且REB也能结合waxy基因中Ha-2片段的3个ACGT元件: WG1, WG2和WG3, 其中WG1元件能强烈地竞争Hex元件与REB蛋白的结合. 这提示水稻sbe1基因与waxy基因在胚乳中的表达受到像REB这样的bZIP类转录因子的协同调控.     

生物芯片:电子计算机的终极

生物芯片的研究不仅指芯片本身,也涉及生物分子电子学的其他方面,包括生物传感器,生物电池,机器人视觉,神经接口和人工智能等。生物芯片计算机的概念来自分子生物学的饶有兴趣的两个方面:即生物多聚体能够自主装配,和象DNA那样的分子能够贮存,复制以及传递信息。幻想家们预言,在生物计算机中,将利用生物材料和生物过程,制造和装配分子型的电子元件。最终,计算机将建立在沿原子链传播半导体孤子波的基础上。但是,这种芯片何在?这个问题无疑将会在产业界和学术殿堂中徘徊至少10多年(如果不是20年的话)。因为不仅生产这种生物芯片的技术不存在,就连大部分的理论也尚未问世。对于生物芯片的需求,主要来自于人们预见到现代硅芯片的局限性。以当前发展速度看,硅芯片所能贮存的信息量10年内将达到它的理论极限值.Bell研究室刚公布了兆位芯片,元件间隔大约是在1微米。通过新的印刷技术和其他方面的改进,可以使包装密度加倍,间隔小到0.2微米.除了这点之外,非常重要的发热问题出现了。如此紧密的包装引起的对话(泄漏)会损害信息。在生物芯片中,由于元件是分子大小的,包装密度可成数量级地增加。由于信号传播方式是孤电子,将不会有损耗.生物芯片几乎不产生热。     

听觉前刺激对后刺激诱发电位的影响

当给受试者施加一对有时间间隔的听觉刺激信号时, 前刺激对后刺激产生的诱发电位会造成影响. 通过比较两刺激产生的诱发电位的波形变化以及后刺激诱发电位幅值响应曲线和诱发电位能量响应曲线研究了这种影响作用. 研究结果显示, 前刺激对后刺激诱发电位有抑制作用, 抑制作用则随着刺激间时间间隔(ISI)缩短而逐渐增强, 当ISI小于150 ms时, 前刺激完全抑制了后刺激诱发电位的产生. 这种抑制作用揭示了大脑神经的不应期效应, 提示大脑连续接受外界刺激的反应能力是有一定阈值的.     

浅谈GIS技术在水利工程建设中的应用

将GIS技术应用于水利工程建设,是以现代化促进水利信息化的有效途径.以GIS的空间数据信息的查询、分析功能,及信息可视化功能为出发点,结合现阶段水利工程建设中的难点,介绍了GIS在水利工程实施过程中的技术运用.考虑目前诸多CAD等数据格式,提出了建立与GIS兼容的数据格式的技术要求.     

蓝牙无线通讯技术在供水工程监控系统中的开发

文章结合临猗防氟供水工程自动化监控系统的工程实际,提出将蓝牙无线通讯技术应用于供水自动化监测系统中的短距离数据通讯环节,实现供水自动化监控系统数据通信有线传输与无线传输的结合,具有灵活、方便、可靠性高、成本低廉等优点.文中设计了蓝牙设备在供水自动化监控系统中的局域点接入方案,并对其信号稳定性加以论证分析,研究了将蓝牙无线通讯技术应用于供水自动化监控系统的可行性和适用性.     

生物转盘处理水产养殖废水的氨氮技术分析

水产养殖废水处理技术的发展是随着我国水产养殖集约化发展而得到进一步提高和改进的,由于将水产养殖进行密集化处理不仅能够节约土地和水质资源,同时还能带来较大的经济效应,在实际应用中得到了广泛的认可.但这种养殖技术也带来了较严重的环境问题,如大量水产养殖废水的排放以及处理不当引起了较严重的土壤、地表和地下水的污染.文章在简单介绍水产养殖废水及其处理技术的基础上,就处理过程中常见的生物处理方法进行了简单的分析,并就相关问题进行了讨论.     

芯片令电子产品越来越聪明

<正>随着智能技术的不断发展,未来的各种电子产品将越来越具有生物特征,人机融合的程度越来越深。而芯片是这些智能电子产品的关键元件。芯片的性能越好,电子产品才能越"聪明"。那么,究竟是谁发明了芯片?芯片是什么东西?未来芯片将如何发展?     

脑神经活动光学显微成像技术

大脑包含数亿至数千亿的神经元以及更为复杂的神经突触连接网络,是生物体中最复杂的器官.脑科学是21世纪以来最重要的前沿新兴学科之一,它的兴起标志着人类在认识自我、探索智慧和意识的本质中进入了一个新时代.在活体中对大脑神经活动进行长时间、大视野、高时空分辨率的观测,是解析大脑功能的关键.光学显微成像技术以其时空分辨率高,光学探针的特异性和多样性等优势,成为了脑神经活动研究的重要工具.针对大脑的高度散射、高速神经信号传递、超大神经元规模、精细突触连接结构等特性以及自由活动动物的脑神经活动观测需求,本文将从超深、超快、大视场、超分辨、微型化5个发展方向,概述包括多光子、红外二区、光声、光片、结构光以及自适应光学在内的多种光学显微成像技术在脑神经活动显微观测领域的发展进展及前沿动态,并展望脑神经活动光学显微成像技术的未来发展方向与前景.     

原子力显微镜(AFM)研究转录因子与DNA顺式作用元件间的特异性相互作用力

用原子力显微镜研究了转录因子ZmDREB1A与顺式作用元件DRE(脱水应答元件)的特异性相互作用.ZmDREB1A与核心序列为ACCGAC的DRE元件和核心序列为AGCCGCC的ERE元件(乙烯应答元件)间相互作用力的比较结果表明,ZmDREB1A能特异地结合DRE元件,而与ERE元件间无特异性的相互作用.另外,通过泊松统计的方法计算出ZmDREB1A转录因子与DRE元件间的单分子相互作用力为999pN.研究结果表明,原子力显微镜可作为一种灵敏、可靠的方法来研究转录因子与DNA顺式作用元件间特异性的相互作用力.与传统的凝胶阻滞实验相比,原子力显微镜在转录因子的功能分析上具有耗样量低、灵敏度高、无需放射性标记等优势.     

原子力显微镜(AFM)研究转录因子与DNA顺式

用原子力显微镜研究了转录因子ZmDREB1A与顺式作用元件DRE(脱水应答元件)的特异性相互作用. ZmDREB1A与核心序列为ACCGAC的DRE元件和核心序列为AGCCGCC的ERE元件(乙烯应答元件)间相互作用力的比较结果表明, ZmDREB1A能特异地结合DRE元件, 而与ERE元件间无特异性的相互作用. 另外, 通过泊松统计的方法计算出ZmDREB1A转录因子与DRE元件间的单分子相互作用力为99±9 pN. 研究结果表明, 原子力显微镜可作为一种灵敏、可靠的方法来研究转录因子与DNA顺式作用元件间特异性的相互作用力. 与传统的凝胶阻滞实验相比, 原子力显微镜在转录因子的功能分析上具有耗样量低、灵敏度高、无需放射性标记等优势.     

芯片令电子产品越来越聪明

随着智能技术的不断发展,未来的各种电子产品将越来越具有生物特征,人机融合的程度越来越深.而芯片是这些智能电子产品的关键元件.芯片的性能越好,电子产品才能越来越"聪明".那么,芯片是什么东西?究竟是谁发明了芯片?未来芯片将如何发展?     

水稻WRKY89中的亮氨酸拉链结构增强蛋白与W盒元件的相互作用

WRKY蛋白是一类参与植物生物和非生物胁迫反应、代谢、发育等过程的转录调节因子. 水稻WRKY89与其他的WRKY成员同源性较低, 推测由263个氨基酸组成, 其N端带1个可能的亮氨酸拉链结构. 采用pET-29b载体原核表达了OsWRKY89和其3个N端缺失的衍生物, 并采用Ni柱的方法对表达的蛋白进行了纯化. 凝胶阻滞结果表明, OsWRKY89能与含顺式元件W盒的DNA序列特异结 合, 而缺失N端亮氨酸拉链的OsWRKY89与该元件的结合能力显著下降. 酵母双杂交结果表明, 亮氨酸拉链样结构参与OsWRKY89蛋白的同源相互作用. 进一步缺失OsWRKY89至部分WRKY结构域导致表达的蛋白完全丧失与上述元件的结合活性, 表明WRKY结构域是DNA结合中不可缺少的. 这些结果说明亮氨酸拉链结构在蛋白质与蛋白质互作和DNA与蛋白质中起重要作用.     

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…     

科学家称大脑意识控制计算机将成为现实

美国芝加哥大学和加州理工学院的研究人员对癫痫患者进行了实验，这些癫痫患者身患疾病，研究人员在他们的大脑中植入传感器，便于监控大脑神经的活动性。接下来，研究人员训练这些癫痫患者通过大脑神经末梢或者神经元细胞进行”发挥性神经控制”，从而实现通过意识开启或者关闭这种意识性控制。