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研发日报|MIT研发“隔墙”探测系统,国际首例人造单染色体真核细胞创建成功

嘉峪检测网        2018-08-06 09:05

今天为大家整理了电子电器、机动车、石油化工、医疗器械、医药等领域的新技术和研发新动向,欢迎持续关注。

研发日报|MIT研发“隔墙”探测系统,国际首例人造单染色体真核细胞创建成功

电子电器

 

1、狄拉克半金属中量子输运研究新进展


狄拉克半金属在动量空间的三个方向都具有线性的能带色散关系和受拓扑保护的费米弧状表面态,呈现出许多新奇的物理性质,在未来电子学器件中具有潜在的应用前景。然而,由于狄拉克半金属的体态电导很高,输运上很难探测到表面态的性质。北京大学在高晶体质量的狄拉克半金属Cd3As2纳米线中观测到手征反常导致的负磁电阻效应【Nat. Commun.6, 10137 (2015)】;并借助于纳米线比表面积大的优势,测量到起源于拓扑表面态输运的πA-B效应。这项工作对于深入研究拓扑半金属的输运性质,以及设计实现可电学调控的Fano体系有着重要意义。

 

2、MIT研发隔墙”探测系统


通过无线电波与人工智能的结合,麻省理工学院的研究人员研发了一个全新的射频—姿态(RF-Pose)探测系统,这项技术可以看到墙另一边的人移动的骨骼状图像。虽然这听起来像是特警队在破门而入之前希望拥有的技术,但它已经以一种令人惊讶的方式被用于监控帕金森症患者在家中的活动。人工智能研究人员通过添加注释信息来训练神经网络,使它能从数据中推断出自己的规则以便学习,这个过程就叫做监督学习。以一个识别猫的神经网络为例,其需要人们找到一个很大的图片数据库,并且将其中的图片都标注为“是猫”和“不是猫”。

 

机动车

 

3、日企研发太空飞机


据港媒8月2日报道,太空旅游事业迅速发展,日本一间航天创新企业周三(1日)表示,将研发类似美国太空穿梭机的太空飞机,目标是于2027年实现载人飞行,令普通人亦可享受太空旅游。根据日企Space Walker的介绍,该架日本版太空穿梭机全长约16米,可搭载2名机师及6名乘客,以液化天然气为推动燃料。它可像民航客机般在跑道上起飞,之后急速垂直上升至100公里的高度。当乘客享受3至4分钟的失重状态后,飞机便回航并降落跑道。

 

4、波音与MIT携手成立新研发中心,专注打造无人驾驶飞机


8月2日消息,该公司今天宣布,将在波士顿设立新的研发中心,专注于设计、制造和飞行无人驾驶飞机。新协议建立在波音公司和麻省理工学院之间长达一个世纪的合作基础上,这些合作曾推进航天创新。MIT正致力于研发电动无人驾驶交通工具,包括一款正在考虑为Uber空中客运提供服务的空中出租车。

 

5、特斯拉又放大招,正自主研发无人驾驶汽车的AI芯片


特斯拉计算机Hardware 3是一款由特斯拉自主研发设计的硬件设备,计划在Model S、Model X和Model 3系列车型中使用,通过数据的收集和分析来进一步提高这些无人驾驶汽车的性能。Hardware 3项目主管Pete Bannon表示:“按照规划,硬件升级将会从明年开始正式全面落实。于我们而言,最为核心的能力就是要在基础的裸金属架构层面上实现神经网络的高效运作。因为我们需要在现实环境中完成这些计算工作,也就是清楚知道GPU或CPU的运作模式,而不仅仅局限于模拟环境。在已有记忆的支持下,我们需要快速有效地完成大量计算工作。”

 

6、UPS与Thor研发短途版纯电动自动驾驶卡车续航161公里


据外媒报道,美国联合包裹速递服务公司UPS与洛杉矶初创企业Thor开展合作,计划打造新款自动驾驶电动卡车。该公司与UPS签订合作协议,共同研发并测试一款纯电动短途自动驾驶送货卡车。目前Thor生产了两辆自动驾驶卡车,供UPS开展驾驶测试,测试时间已满半年。UPS表示,该测试还将涉及越野性能评估,以及耐用性、电池容量、技术整合、工程设计及路测途中的相关测试内容。

 

7、通用仍支持内燃机引擎将继续在该领域进行研发


尽管通用汽车将更多研发重心向电动汽车转移,但其仍然会继续投资研发内燃引擎以及混动系统相关的新技术。他在提到内燃技术时说到:“内燃技术绝没有走到尽头,我们将继续在这一领域展开研发。”他表示三种推进技术将在一段时间内“和平共处”。

 

石油化工

 

8、南京大学发明海水中提取金属锂技术


近日,南京大学提出一种以太阳能为驱动能,基于组合电解液(hybrid electrolyte)思路和离子选择性固体薄膜的恒流电解技术,成功实现从海水中提取金属锂单质。该技术的发明为海洋锂资源开发和太阳能向化学能的转化存储开辟了全新的道路。

 

9、烟台海岸带所渤海有机碳和黑碳的循环和收支研究取得进展


中国科学院烟台海岸带研究所基于4个批次的大气沉降和河水样品、6个航次的海水样品和1个航次的表层沉积物样品,研究人员将样品中的总有机碳分为颗粒态有机碳(POC)、颗粒态黑碳(PBC)、溶解态有机碳(DOC)和溶解态黑碳(DBC),在渤海区域开展其循环和收支研究。主要形成以下认识:(1)单一颗粒相或溶解相的碳组分在渤海具有相似的循环模式,但颗粒相和溶解相的循环模式存在明显差异;(2)对颗粒相而言,大气沉降和河流输入主导外源输入,埋藏至沉积物主导输出,渤海海峡处的交换表现为从渤海向北黄海的净输出;(3)对溶解相而言,渤海海峡处的交换主导输入和输出,溶解相在渤海海峡处的交换处于动态平衡。

 

10、青岛能源所通过点线结合方式提高萜类化合物合成甲羟戊酸途径效率


青岛生物能源与过程研究所生物基材料组群研究员张海波带领的精细化学品研究组长期致力于萜烯化合物的生物合成,重点针对MVA途径的酶甲羟戊酸激酶(MK)、异戊烯焦磷酸异构酶(IDI)和萜烯合成酶等几个限制性点,同时统筹代谢流和中间产物毒性,平衡整条合成路线,在点线结合提升萜类化合物合成的MVA途径的效率上取得新突破。首先,针对MVA途径中的MK和IDI,通过不同物种来源筛选、随机突变和半理性设计进行定向进化和优化,获得酶活性提高的MK(RSC Advances,2018)和IDI(Microbial Cell Factories,2018),从而减弱代谢流在MK和IDI位点的阻滞,最终提高萜烯化合物的产量其次,统筹MVA途径涉及到的多步反应,对酶表达量的调控涉及的多个水平。

 

11、颗粒非晶体系塑性的结构及拓扑机制


王宇杰课题组利用上海光源的原位CT成像装置获得了三维颗粒体系在剪切过程中的结构演化,并研究了其塑性变形的微观结构机制和结构缺陷。发现非晶体系中塑性的载体是非常类似于位错的另一种拓扑缺陷。在晶体中,位错是平动自由度的拓扑缺陷,发生在晶体结构序的缺陷处,晶体的塑性是通过位错的平移滑动来实现的。而在非晶体系中,他们发现塑性的载体不是点缺陷,而是和转动自由度关联的拓扑缺陷-向错。这种缺陷结构也同时对应于过去找到的非晶的四面体结构序的结构缺陷(变形非常严重的四面体结构,而且塑性变形是通过这种向错的空间旋转来实现的。这种具有普适性的缺陷概念表明各种非晶材料也许可以被统一在由旋转自由度决定的拓扑缺陷的框架中来研究。将研究的主体从结构序转到结构缺陷的好处在于即使在晶体中,也存在非常多的对称破缺的晶体序(面心立方、体心立方等),而缺陷的种类相对较少。同样在非晶体系中,对应的“非晶序”如果存在,也必然会强烈依赖于具体的非晶体系,而对应的缺陷的研究会使研究简化不少。

 

医疗器械

 

12、在近红外荧光成像导航手术研究领域取得进展


复旦大学化学系张凡教授课题组与复旦大学附属妇产科医院徐丛剑教授团队合作,利用近红外探针实现近红外二区荧光成像导航卵巢癌实体瘤和转移灶的精准切除,此方法有望在临床上用于腹腔恶性转移肿瘤的精准手术导航。张凡课题组与徐丛剑团队合作,利用近红外二区荧光探针(NIR-II, 1000 - 1700 nm)的深组织穿透和低自体荧光优势,结合化学自组装设计实现了探针在肿瘤内的长期稳定标记,极大地提高了光学成像的信噪比。初步实现了卵巢癌腹膜转移以及淋巴结转移肿瘤在荧光成像指导下精准切除,为该技术的临床转化应用提供了可能。

 

13、日本研发人工智能能高精度检测早期胃癌


日本理化学研究所与日本国立癌症研究中心的联合研究小组,利用由少数确诊数据构筑的人工智能(AI)系统,确立了高精度自动检测早期胃癌的方法,由此可减少胃癌的漏诊,有望实现早期发现、早期治疗。研究小组对重新学习后AI能否准确判断这些图像进行了验证。结果显示,检测灵敏度为80.0%,特异度为94.8%。此外,阳性符合率为93.4%,阴性符合率为83.6%。处理1张图像所需的时间仅为4毫秒,将来在临床应用,这个速度足够用来进行实时自动检测。

 

生物医药

 

14、信达生物两个单克隆抗体同时获临床批件


信达生物制药有限公司发布消息,该公司开发的注射用重组全人源抗OX40单克隆抗体(研发代号IBI101)和重组全人源抗RANKL单克隆抗体注射液(研发代号IBI307)同时获得国家药品监督管理局颁发的临床试验批件。

 

15、国际首例人造单染色体真核细胞创建成功


中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所合成生物学重点实验室研究员覃重军研究团队及其合作者在国际上首次人工创建了单条染色体的真核细胞。此次,以覃重军研究组为主的研究团队完成了将单细胞真核生物酿酒酵母天然的十六条染色体人工创建为具有完整功能的单条染色体。该项工作表明,天然复杂的生命体系可以通过人工干预变简约,自然生命的界限可以被人为打破,甚至可以人工创造全新的自然界不存在的生命。

 

16、昆明动物所等揭示HUWE1维持肺癌发生机制


中国科学院昆明动物研究所研究员赵旭东研究组利用crispr/cas9技术在肺腺癌细胞系A549中敲除HUWE1,发现HUWE1缺失显著抑制肿瘤细胞的增殖、克隆形成以及致瘤能力。检测HUWE1敲除后其主要底物表达,发现P53变化最为显著。进一步研究显示,HUWE1敲除导致P53累积,并从以下两个方面抑制肿瘤的发生:(1)上调P21,抑制cyclinD1-CDK4复合物活性,从而使肺癌细胞发生G1期阻滞;(2)下调HIF1α阻止血管生成。为了更深入地阐述HUWE1在肺癌中的作用,研究人员利用遗传工程小鼠构建了小鼠肺癌模型,发现HUWE1敲除完全抑制肺癌的发生。上述结果证明HUWE1在肺癌发生和发展中都充当着必要的角色。MDM2被认为是标记P53并促使其降解的主要E3连接酶;已有结果显示大量抑制MDM2活性激活P53的小分子化合物都具有明显的抗肿瘤活性。通过分析TCGA肺癌数据,研究人员发现MDM2在肺癌和癌旁组织中的表达差异远不及HUWE1显著,并且生存曲线显示MDM2的表达与病人预后没有直接关联。因此在肺癌中HUWE1可能比MDM2更适合作为治疗靶点。

 

17、人类创造出仅有1条或2条染色体的酵母菌株


中美两国科学家已经创造出仅有1条或2条染色体而非传统16条染色体的新型酵母菌株,融合酵母全部染色体未显著损害细胞适应性。中美科学家们使用CRISPR-Cas9技术对酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)的基因组进行编辑,创建了一系列染色体逐渐减少的酵母菌株。中国科学院的覃重军等人创造了将所有遗传信息融合进单个染色体的酵母菌株,而美国纽约大学朗格尼医学中心合成生物学专家杰夫·伯克等人则创建了含有2条染色体的菌株。

 

18、中美学者揭示神经与肠道信号通路


 科研人员将研究的焦点集中在线粒体上。这个小东西不仅是细胞能量供给的中心,也是调控衰老进程以及影响神经退行性疾病的重要细胞器之一。线粒体非常“聪明”,科学家已经发现,当其受到外界刺激发生功能损伤时,会启动一种线粒体未折叠蛋白反应,重建稳态平衡。这种反应事关生物体的天然免疫、干细胞维持、寿命调控等重要的生理过程。

 

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