中國科研團隊新發(fā)現(xiàn)或有助對抗“超級細菌”

中國科研團隊在《細胞研究》上發(fā)布報告說，他們發(fā)現(xiàn)凝血因子Ⅶ、Ⅸ和Ⅹ除了在凝血過程中有重要作用外，可能還可以對抗革蘭氏陰性菌，其中包括綠膿桿菌和鮑曼不動桿菌等耐藥性極強的“超級細菌”。

革蘭氏陰性菌的特點是具有由一層內(nèi)細胞膜、一層薄的細胞壁和一層外細胞膜組成的包膜，這讓它們很難被殺滅。“超級細菌”導(dǎo)致的感染會造成緊急公共衛(wèi)生風險，因為目前缺乏對抗這類細菌的有效藥物。

報告通訊作者說：“在研究中，我們發(fā)現(xiàn)人體內(nèi)的一類抗菌性蛋白可以有效對抗耐藥的‘超級細菌’。許多抗菌物質(zhì)都靶標的是細胞代謝過程或者細胞膜，但這些蛋白不同，它們是通過水解破壞細菌外膜的脂多糖來起作用的。脂多糖對于革蘭氏陰性菌的存活十分重要。”

團隊認為，凝血因子這種水解細菌包膜中脂多糖的能力表明它們可能有抗革蘭氏陰性菌的潛力。團隊也在實驗室中進一步探索了其中的機制。目前已知，沒有任何一種抗菌物質(zhì)是通過水解脂多糖起效的，而明確以脂多糖水解為基礎(chǔ)的抗菌機制和凝血因子的抗菌特點，結(jié)合以較低成本大規(guī)模生產(chǎn)這些凝血因子的能力，或能提供性價比高的新策略來對抗由抗藥性革蘭氏陰性菌引發(fā)的緊急公共衛(wèi)生危機。

我國首座中等規(guī)模球形托卡馬克聚變實驗裝置建成

8月8日，我國首座中等規(guī)模球形托卡馬克聚變實驗裝置新奧“玄龍—50”在河北廊坊建成，并實現(xiàn)第一次等離子體放電，正式啟動物理實驗。該裝置是托卡馬克聚變和仿星器聚變裝置之后的另一種磁約束高溫等離子體實驗裝置。

據(jù)介紹，新奧“玄龍—50”裝置建設(shè)項目于2018年10月啟動，通過系統(tǒng)組織、分工協(xié)同，用10個月左右的時間完成了裝置的設(shè)計、制造、安裝和調(diào)試工作。裝置的快速建成，為加速聚變研究提供了一個功能相對齊全的實驗平臺。

科研人員利用托卡馬克聚變實驗裝置開展工作

承建項目建設(shè)的企業(yè)長期致力于清潔能源技術(shù)創(chuàng)新，其所屬的能源研究院于2017年開始對聚變技術(shù)進行探索，并以緊湊型、無污染、低成本為主要研究方向，建有國內(nèi)首個省級緊湊型聚變重點實驗室，并于2018年4月舉辦了緊湊型聚變技術(shù)國際研討會。在項目推進中，河北省和廊坊市兩級科研主管機構(gòu)給予了極大的支持。

據(jù)悉，作為我國聚變研發(fā)的有生力量，新奧緊湊型聚變重點實驗室與中國工程物理研究院、中國科學(xué)院等離子體物理研究所、中核西南物理研究院等單位開展聯(lián)盟合作。新奧的國際化聚變團隊具有深厚的理論與實驗研究基礎(chǔ)，其目標是力爭在30年內(nèi)實現(xiàn)聚變能源商業(yè)化。

中國空間站夢天實驗艙Ⅱ空間應(yīng)用方案順利通過評審

中國科學(xué)院在北京組織召開了空間站工程空間應(yīng)用系統(tǒng)夢天實驗艙Ⅱ任務(wù)方案研制總結(jié)評審會，并成立了由中國科學(xué)院院士顧逸東為組長，工程各相關(guān)系統(tǒng)、相關(guān)科學(xué)研究領(lǐng)域以及專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的專家和科學(xué)家組成的評審專家組。

據(jù)介紹，中國空間站基本構(gòu)型包括天和核心艙、問天實驗艙Ⅰ和夢天實驗艙Ⅱ，每個艙段規(guī)模為20噸級。空間應(yīng)用系統(tǒng)夢天實驗艙Ⅱ的任務(wù)主要在微重力基礎(chǔ)物理、空間材料科學(xué)、微重力流體物理與燃燒科學(xué)等空間科學(xué)與應(yīng)用相關(guān)領(lǐng)域開展科學(xué)研究和實驗，科學(xué)實驗項目主要通過艙內(nèi)的科學(xué)實驗柜實施。

此外，夢天實驗艙Ⅱ還安排了應(yīng)用信息管理設(shè)備、有效載荷艙內(nèi)外配電器、應(yīng)用流體回路、氮氣供應(yīng)系統(tǒng)等在軌支持設(shè)備，為實驗艙Ⅱ有效載荷提供信息與配電、熱控等共用支持。

與會評審專家聽取并審查了空間站工程空間應(yīng)用系統(tǒng)實驗艙Ⅱ任務(wù)方案研制總結(jié)報告，一致認為：該任務(wù)總體方案設(shè)計合理可行，功能及性能滿足工程總體要求。中國工程院院士、中國載人航天工程總設(shè)計師周建平在會上肯定了空間應(yīng)用系統(tǒng)在空間站工程實驗艙Ⅱ任務(wù)的研制成果，并要求空間應(yīng)用系統(tǒng)在后續(xù)研制任務(wù)中計劃、技術(shù)和質(zhì)量三條線通力合作，確保任務(wù)圓滿成功。

科學(xué)家解析早期胚胎細胞的“成長之路”

中國科學(xué)家成功繪制小鼠早期胚胎發(fā)育過程中高精度的細胞“繁衍”三維立體時空圖，為細胞家族“尋根”。這一成果或為干細胞的產(chǎn)生來源提供新的思路，推動干細胞治療和相關(guān)藥物篩選工作的開展。8月8日，這一重要研究成果發(fā)表于國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》上。

生命作為自然最美的杰作，其誕生過程令人著迷。在早期胚胎發(fā)育階段，受精卵先發(fā)育成囊胚，再由囊胚形成外、中、內(nèi)3個胚層。外胚層最終發(fā)育成機體的神經(jīng)、皮膚等組織，中胚層發(fā)育成心臟、血液、肌肉和骨骼等組織，內(nèi)胚層則發(fā)育成肺、肝、胰腺和腸等內(nèi)臟器官。外、中、內(nèi)三胚層的形成過程直接影響胎兒能否順利從母體誕生。而這其中，細胞如何“繁衍”，如何“分化”，又如何決定自己的命運走向并不清楚，構(gòu)成生命之樹的每一個細胞從胚胎時期開始的成長脈絡(luò)仍有待揭示。

中國科研團隊建立了一種全新的技術(shù)方法，分別選取小鼠早期胚胎中不同空間位置和不同發(fā)育時間的細胞進行轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析，成功繪制了一張同時包含時間、空間信息的高精度細胞“成長軌跡”三維立體圖。

在一系列“追根溯源”后發(fā)現(xiàn)，原本被認為全部由上胚層發(fā)育而來的內(nèi)胚層細胞，有一部分極有可能“越過”上胚層直接來自原始內(nèi)胚層，而一些特定的原本被認為沿不同分化路徑而來的中胚層和外胚層細胞，則可能有著共同的“前身”細胞，這些發(fā)現(xiàn)顛覆了人們對傳統(tǒng)“細胞家譜”的認知。這項研究成果是對經(jīng)典發(fā)育生物學(xué)層級譜系理論的重大修正和補充，將極大推動早期胚胎發(fā)育和干細胞再生醫(yī)學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展。

量子計算的運算能力將遠超傳統(tǒng)電子計算機

我國研制出24個比特的高性能超導(dǎo)量子處理器

量子比特的數(shù)量和操縱精度，是當前國際量子計算科研的兩大核心難題。近期，中國科研團隊研制出包含24個比特的高性能超導(dǎo)量子處理器，并首次在固態(tài)量子計算系統(tǒng)中實現(xiàn)了超過20個比特的高精度量子相干調(diào)控，在研制量子計算機的道路上邁出重要一步。國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《物理評論快報》日前發(fā)表了該研究成果。

20世紀80年代，諾貝爾獎獲得者理查德·費曼等人提出構(gòu)想，基于兩個奇特的量子特性——量子疊加和量子糾纏構(gòu)建“量子計算”。隨著可操縱的量子比特數(shù)量增加，量子計算的運算能力將呈現(xiàn)指數(shù)級增長，從而實現(xiàn)遠超傳統(tǒng)電子計算機的性能。

當前，國際學(xué)界在多條技術(shù)路線上研究量子計算，超導(dǎo)量子計算被認為是其中最有可能實現(xiàn)實用化的方案之一。近年來，中國學(xué)者在超導(dǎo)量子計算研究方面取得了一系列重要進展。其中2019年開年以來，打破了之前創(chuàng)造的10個超導(dǎo)量子比特糾纏的紀錄，并開創(chuàng)性實現(xiàn)了“量子隨機行走”。

近期，他們在系統(tǒng)連接性、讀取效率、操控串擾及精度等問題上反復(fù)實驗探索，成功地將芯片結(jié)構(gòu)從一維擴展到準二維，研制出包含24個比特的高性能超導(dǎo)量子處理器。并首次在固態(tài)量子計算系統(tǒng)中，完成對“玻色—哈伯德”梯子模型多體量子系統(tǒng)的模擬，實現(xiàn)了超過20個比特的高精度量子相干調(diào)控。據(jù)了解，他們的研究顯示了超導(dǎo)量子芯片作為量子模擬平臺的強大應(yīng)用潛力，為利用多量子比特系統(tǒng)研究多體物理系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)，在實現(xiàn)實用化量子計算機的研究道路上邁出重要一步。