5月25日(星期一)消息,國外知名科學(xué)網(wǎng)站的主要內(nèi)容如下:
救命基因療法四年后發(fā)現(xiàn)腦瘤:Nature報(bào)道一例罕見長期風(fēng)險(xiǎn)
Nature在5月21日以研究亮點(diǎn)形式報(bào)道了一起罕見病例:一名5歲男孩在檢查中被發(fā)現(xiàn)有罕見腦瘤,研究人員通過遺傳分析發(fā)現(xiàn),腫瘤中存在腺相關(guān)病毒(AAV)載體基因組整合事件,并與PLAG1原癌基因過表達(dá)相關(guān),提示它可能與四年前接受的基因療法有關(guān)。那次治療使用的AAV載體,任務(wù)是把治療性遺傳物質(zhì)送進(jìn)細(xì)胞,幫助治療罕見遺傳病。
這類載體過去常被視為相對(duì)溫和的遞送工具,但“把基因送進(jìn)身體”本身并不是一次性事件。病毒載體進(jìn)入體內(nèi)后,可能留下非常長期、非常低概率的后果;它們不會(huì)在短期療效評(píng)估里馬上顯形,卻會(huì)在患者多年隨訪中被重新看見。
這起病例真正推動(dòng)的是安全隨訪問題。基因療法正在從少數(shù)罕見病試驗(yàn)走向更多真實(shí)患者,兒童患者又有更長的生命跨度。療法有沒有效果、有沒有短期不良反應(yīng),只是第一層問題;幾年后是否發(fā)現(xiàn)異常細(xì)胞變化、是否需要更長時(shí)間監(jiān)測(cè),也會(huì)成為醫(yī)生、藥企和監(jiān)管機(jī)構(gòu)必須回答的問題。
Nature把它放在“Research Highlight”中處理,指向的是一個(gè)罕見個(gè)案,不是對(duì)基因療法整體安全性的否定。完整因果鏈仍要回到NEJM原始論文;后續(xù)則要看是否還有類似病例被報(bào)告,以及未來試驗(yàn)會(huì)不會(huì)調(diào)整長期隨訪和風(fēng)險(xiǎn)告知規(guī)則。
中國風(fēng)光發(fā)電不是只看裝機(jī)量,Nature用逾41萬個(gè)光伏設(shè)施和風(fēng)機(jī)測(cè)算“誰能給誰補(bǔ)位”
Nature在5月20日發(fā)表一項(xiàng)關(guān)于中國風(fēng)電、光伏互補(bǔ)性的研究。研究團(tuán)隊(duì)用亞米級(jí)衛(wèi)星影像和深度學(xué)習(xí)方法,建立了全國能源設(shè)施清單,覆蓋2022年的319,972個(gè)太陽能光伏設(shè)施和91,609臺(tái)風(fēng)機(jī),再用這份真實(shí)基礎(chǔ)設(shè)施地圖評(píng)估風(fēng)能和太陽能在時(shí)間、空間上的互補(bǔ)關(guān)系。
這項(xiàng)研究抓住了新能源系統(tǒng)里一個(gè)容易被裝機(jī)數(shù)字遮住的問題:太陽能和風(fēng)能不是想發(fā)就發(fā)。中午光伏強(qiáng),夜間可能靠風(fēng);一個(gè)地方陰天或無風(fēng),另一個(gè)地方可能正好補(bǔ)上。所謂“風(fēng)光互補(bǔ)”,不是宣傳語,而是要看發(fā)電曲線、地理距離和電網(wǎng)調(diào)度能不能配合。
論文測(cè)算表明,擴(kuò)大地理范圍進(jìn)行風(fēng)光匹配,可以降低發(fā)電波動(dòng)。在假設(shè)系統(tǒng)具備80%可調(diào)度靈活性時(shí),全國跨省協(xié)調(diào)可使有效可再生能源滲透量增加99.88TWh,相當(dāng)于太陽能和風(fēng)能總發(fā)電量的9.1%,約相當(dāng)于全國平均負(fù)荷120小時(shí)所需電量。
它給出的不是“再建多少風(fēng)電光伏”的簡單答案,而是把消納問題推向電網(wǎng)組織方式:跨省輸電、調(diào)峰資源、市場(chǎng)機(jī)制和地方協(xié)調(diào)都會(huì)影響結(jié)果。模型能證明互補(bǔ)潛力,現(xiàn)實(shí)落地還要看電網(wǎng)能不能把這些錯(cuò)開的發(fā)電時(shí)段真正接起來。
制氫不只靠電解水:伯明翰團(tuán)隊(duì)把熱化學(xué)制氫溫度壓低約500℃
SciTechDaily在5月24日?qǐng)?bào)道,伯明翰大學(xué)研究人員提出一種低溫?zé)峄瘜W(xué)水分解制氫方法。它的核心不是“又發(fā)現(xiàn)一種氫能概念”,而是催化劑變了:團(tuán)隊(duì)使用由鋇、鈮、鈣、鐵組成的BNCF鈣鈦礦材料,其中BNCF100被確定為最佳配方,把傳統(tǒng)熱化學(xué)水分解所需溫度降低了約500℃。
傳統(tǒng)熱化學(xué)水分解依賴催化劑在循環(huán)中吸收和釋放氧,把水分成氫氣和氧氣。問題是溫度太高:水分解通常要700-1000℃,催化劑循環(huán)再生甚至可能要1300-1500℃。這次研究稱,新催化劑可在150-500℃產(chǎn)生可觀氫氣產(chǎn)量,并在700-1000℃完成再生。
溫度門檻降低后,制氫的能源賬會(huì)變得不一樣。鋼鐵、水泥、玻璃、化工這些行業(yè)本來就有大量廢熱,如果能把這些熱量接入制氫流程,氫氣就不一定非要遠(yuǎn)距離運(yùn)輸,而是可以靠近用氫場(chǎng)景生產(chǎn)。伯明翰大學(xué)還稱,初步成本競(jìng)爭(zhēng)力分析提示,這一路線可能比電解水制綠氫和甲烷制藍(lán)氫更便宜。
不過,它現(xiàn)在仍處在論文、專利申請(qǐng)和尋找開發(fā)伙伴的早期階段。催化劑在真實(shí)工廠里能循環(huán)多久,廢熱條件是否穩(wěn)定,設(shè)備成本能否壓下來,都會(huì)決定它是實(shí)驗(yàn)室里的漂亮曲線,還是能進(jìn)入工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的制氫方案。
多孔材料孔道里到底藏著誰,Nature用新成像方法看清“客體物種”
Nature在5月20日發(fā)表一項(xiàng)材料表征研究,關(guān)注的是多孔材料中的“主客體”問題。很多微孔晶體材料內(nèi)部布滿規(guī)則孔道,孔道里進(jìn)入了金屬團(tuán)簇、分子或離子后,材料的催化、分離、傳感能力都會(huì)改變。難點(diǎn)在于,這些客體物種藏在孔里,很容易看不清、看錯(cuò),甚至被成像偽影誤導(dǎo)。
研究團(tuán)隊(duì)指出,現(xiàn)有低劑量相位襯度電子顯微技術(shù)雖然能直接看見部分客體結(jié)構(gòu),但標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)方式可能產(chǎn)生孔內(nèi)虛假對(duì)比,影響判斷。為了解決這個(gè)問題,他們使用基于高斯切趾單邊帶電子疊層成像(GASSB ptychography)的重構(gòu)方法,壓低偽影,讓圖像更接近可化學(xué)解釋的相位信息。
它不是發(fā)明一種新材料,而是提高了“看見材料內(nèi)部”的能力。團(tuán)隊(duì)把方法用在一個(gè)重要催化體系中,識(shí)別出微孔沸石宿主中的金屬-氧團(tuán)簇,具體體系包括Co-ZSM-5中的鈷物種,并用衍射和光譜結(jié)果互相支撐。對(duì)催化劑、吸附劑和多孔框架材料來說,孔里到底是誰、坐在哪里,往往決定材料為什么有效。
這類進(jìn)展距離普通產(chǎn)品很遠(yuǎn),卻會(huì)影響材料研發(fā)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。只有更可靠地識(shí)別孔道中的活性位點(diǎn)和局部不均勻結(jié)構(gòu),研究人員才更容易解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果、復(fù)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并進(jìn)一步設(shè)計(jì)性能更穩(wěn)定的多孔材料。
鎳酸鹽高溫超導(dǎo)補(bǔ)上關(guān)鍵線索:中國團(tuán)隊(duì)觀察到“無節(jié)點(diǎn)能隙”和70meV拐點(diǎn)
SciTechDaily在5月24日?qǐng)?bào)道,中國研究團(tuán)隊(duì)在鎳酸鹽高溫超導(dǎo)研究中取得進(jìn)展。研究由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)何俊峰團(tuán)隊(duì)牽頭,并與南方科技大學(xué)薛其坤、陳卓昱團(tuán)隊(duì)合作完成,論文5月21日發(fā)表于Science。研究對(duì)象是Ruddlesden-Popper雙層鎳酸鹽超導(dǎo)薄膜。
高溫超導(dǎo)最難的地方,不是證明某個(gè)材料“能超導(dǎo)”,而是解釋電子為什么會(huì)配對(duì)、超導(dǎo)能隙長什么樣。研究團(tuán)隊(duì)用角分辨光電子能譜觀察電子結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)這種材料在動(dòng)量空間中未出現(xiàn)能隙節(jié)點(diǎn),結(jié)果與s波,尤其是s±型超導(dǎo)能隙對(duì)稱性相符。
另一個(gè)關(guān)鍵信號(hào)是電子-玻色子耦合。研究人員觀察到費(fèi)米能級(jí)以下約70meV處的能帶色散拐點(diǎn),這類“拐點(diǎn)”通常被視為電子與某種玻色激發(fā)相互作用的指紋。換句話說,這項(xiàng)研究為理解鎳酸鹽高溫超導(dǎo)的配對(duì)機(jī)制補(bǔ)充了關(guān)鍵證據(jù)。
這仍然不是商業(yè)化超導(dǎo)材料新聞,更不是室溫超導(dǎo)。它的重要性在于,高溫超導(dǎo)機(jī)制一直沒有徹底解開,鎳酸鹽提供了銅基、鐵基之外的新比較對(duì)象。樣品制備和轉(zhuǎn)移也很講究:團(tuán)隊(duì)用液氮冷卻的超高真空低溫淬火轉(zhuǎn)移方法,避免樣品從深圳送到合肥過程中失氧,才讓測(cè)量成為可能。
玉米抗旱不只看根和葉,Nature找到一個(gè)讓“花絲”趕上授粉窗口的基因
Nature在5月20日發(fā)表一項(xiàng)玉米抗旱遺傳研究。研究團(tuán)隊(duì)克隆了數(shù)量性狀位點(diǎn)Drought Resistance 9(qDR9),并找到背后的關(guān)鍵基因ZmSAUR72。這個(gè)基因編碼一種SAUR蛋白,在玉米花絲中高度表達(dá),但在干旱下會(huì)被下調(diào);它能促進(jìn)花絲伸長。
這項(xiàng)研究抓住的是開花期干旱下一個(gè)很具體的生產(chǎn)問題。玉米是雌雄同株植物,干旱會(huì)讓雄花散粉和雌花花絲伸出不同步,二者間隔被拉長后,花粉來了,花絲還沒準(zhǔn)備好,授粉窗口就會(huì)錯(cuò)開,產(chǎn)量穩(wěn)定性隨之下降。這個(gè)間隔被稱為anthesis-silking interval,也就是散粉-吐絲間隔。
機(jī)制上,ZmSAUR72會(huì)抑制質(zhì)膜定位蛋白磷酸酶,提高H?-ATPase活性,從而促進(jìn)花絲細(xì)胞伸長。研究稱,有利的ZmSAUR72等位基因在啟動(dòng)子中缺少一個(gè)類似轉(zhuǎn)座子的插入片段,因此表達(dá)更高;它能在干旱下縮短散粉-吐絲間隔,穩(wěn)定產(chǎn)量,而且在正常條件下沒有明顯產(chǎn)量懲罰。
這比泛泛說“提高抗旱性”更接近育種可以操作的目標(biāo):讓花絲及時(shí)長出來,趕上授粉窗口。它還需要在更多遺傳背景、地區(qū)和田間條件中驗(yàn)證,但已經(jīng)把一個(gè)復(fù)雜抗旱性狀拆成了可追蹤的基因、細(xì)胞過程和產(chǎn)量結(jié)果。(易句)
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