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质谱笔可迅速识别癌组织

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《科学·转化医学》

质谱笔可迅速识别癌组织

如何区分癌症组织与健康组织是肿瘤移除手术面临的一个主要问题。为此,科学家不断寻找新的技术,协助外科医生区分良性组织与癌症组织。美国德克萨斯大学的研究人员开发出了一种外观像笔的仪器,可以在手术中识别癌症组织,提高手术成功率。这种质谱笔与质谱仪相连,可以在不依赖病理实验室的情况下立即提供诊断。

医生用“笔”碰触待测组织时,笔尖释放出一小滴水。活细胞内的水溶性分子(包括癌症特异性代谢物)会溶解在水滴中,水滴再通过管道泵送入质谱仪。质谱仪每秒可测量数千种化学物质,10秒钟内就会显示结果:“正常”或“癌症”。为准确检查,外科医生可能需要从肿瘤边缘的多个位点取样。该质谱笔已经在253个人体组织样本上进行了测试,识别癌症组织的正确率超过96%。

《科学》

蝙蝠难辨人造光滑表面

高楼大厦的窗户等光滑的表面,是蝙蝠飞行的陷阱。它们会笔直地向障碍物飞去,最终迎头撞上。研究人员发现,这是因为玻璃、金属等光滑的垂直表面会将蝙蝠发出的超声波反射到另一个方向,使蝙蝠误认为前方是安全的开阔“通道”。

德国研究人员让21只大耳鼠蝠在狭窄的通道里来回飞行,通道的一头放置一片光滑的金属叶片。21只蝙蝠中有19只撞上了叶片,但没有一只蝙蝠撞上墙壁或其他物体;当把类似的叶片放置在3个野生蝙蝠群附近时,蝙蝠群也表现出撞上它们的倾向。研究人员表示,在蝙蝠的进化历史中,它们并没有应对光滑垂直表面的经验,这导致蝙蝠因撞上建筑物而受伤的事件屡见不鲜。

《公共科学图书馆·生物学》

自然选择仍在清除人类有害突变

一项针对英美两国21万人的基因组数据分析发现,在长寿人群中,与阿尔茨海默症和重度吸烟相关的遗传变异都较少。这表明:现代人类中,自然选择机制仍在发挥作用。

研究人员分析了美国加州开瑟尔永久基因库6万名欧洲血统人士的基因组,以及英国生命银行15万人的基因数据。结果显示,两个常见的基因突变——与阿尔茨海默症相关的ApoE4,以及与重度吸烟相关的CHRNA3基因突变在老年人口基因组中的出现频率显著降低。携带有害基因突变的人更有可能过早死亡,因此这些突变在老年人口中很少出现。进一步研究发现,与心脏病、高胆固醇、肥胖和哮喘相关的遗传突变,在长寿人群中也较少出现。研究人员认为,不携带有害突变基因的人可以有更多的子孙后代,这暗示着自然选择仍在清除对人类有害的突变。

《自然》

木星极光与地球大不相同

科学家一直认为,木星极光与地球上的极光类似,但“朱诺号”木星探测器的最新观测结果表明,木星极光与地球极光的生成机制迥异。地球极光是由太阳发出的带电粒子进入大气层时与气体分子相互作用产生的,通常会沿地球磁场形成倒V形结构,肉眼可见的部分是粒子与大气分子猛烈碰撞的结果。在倒V形结构的尖点,粒子的电势最大,加速度也最大。

木星极光的强度高达地球的百倍以上,它们虽然也呈倒V形,但在V形结构的尖点,电子的加速过程变为随机。一些理论物理学家认为,这种现象是电磁等离子体波受到木星紊乱磁层的扰动所造成的。

《内科医学年鉴》

久坐让死亡风险成倍增加

美国哥伦比亚大学的一项研究显示:久坐不动的现代生活、工作方式会令死亡风险成倍增加。研究人员借助髋关节活动监视器,检测了7985名45岁及以上成年人清醒时的静坐时间。结果显示,研究对象静坐总时长占清醒时间的77%,相当于每天超过12小时。随访4年后,340名研究对象死亡。扣除年龄、种族和性别等变量因素后,研究人员认为,一天的落座时间和久坐不动的次数多,都与过早死亡有关。

一天静坐最久(超过13小时)的研究对象,以及单次静坐时间至少60~90分钟的研究对象,死亡风险比那些静坐总时长最短以及单次静坐时间最短的研究对象高将近2倍。而那些单次静坐时间少于30分钟的研究对象,死亡的风险最低。据此,研究人员建议不得不久坐的劳动者最好每半小时就要起身活动活动,且让活动的次数越多越好。

《自然·能源》

新型冷水器让空调节能21%

目前,太阳能热水器的应用已经很广泛。但斯坦福大学的研究人员开发出了一种太阳能“冷水器”,可能会大大降低工业规模制冷的成本。太阳能冷水器由3个部分组成:第一部分是塑料层,顶部镀银,几乎能反射掉所有入射的阳光。塑料层下方是一根蛇形的铜管,水被泵入铜管,向塑料层散热。塑料层以红外线的形式向外辐射热量,使热量直接散失到外部空间。第三部分是冷水器的隔热塑料外壳,它能确保几乎所有的辐射热量都来自循环水。

研究人员在建筑物顶部安放了三组太阳能冷水器,每个冷水器面积0.37平方米,每分钟循环水量0.2升。三天后,循环水的温度比环境温度低了5℃。若将该冷水器整合到两层楼房的空调机组中,夏季对于空调的电力需求将可降低21%。研究人员表示,由于冷却系统要消耗全球约15%的电力,因此新的冷水器可能会对全球能源使用产生巨大的影响。

 

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