主题:复杂

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对手出色鸣禽“生气”

一只在树上唱歌的蜜雀。图片来源:MarkHughes/MindenPictures/FLPA 别在我的后院。新西兰领地上的鸣禽会对接近它们领地的雄性极具挑衅性,尤其是如果那些对手会唱比它们更加复...即将发布

日期:2017年10月22日 - 来自[技术要闻]栏目
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微型洞穴揭示最早复杂动物如何进化

这些动物洞穴早于寒武纪大爆发存在。 图片来源:LukeParry/RussellGarwood 一组微小洞穴或许解决了一个大难题:复杂动物如何进化以及在全球扩散。 发生在约5.41...即将发布

日期:2017年9月13日 - 来自[技术要闻]栏目

中山医院治愈罕见先天性复杂变异胸主动脉患者

近日,复旦大学附属中山医院心外科应用3D打印技术辅助外科手术,成功治愈罹患罕见先天性复杂变异胸主动脉瘤的伍先生。患者今天康复出院。伍先生今年42岁,一年前开始反复出现活动后的胸闷胸痛。在中山医院行胸部...即将发布

日期:2017年5月17日 - 来自[待分类信息]栏目
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院士专家研讨人造精子技术在复杂疾病中的应用

4月17日,主题为人造精子技术之完善及其在复杂疾病研究中的广泛应用第289期东方科技论坛在沪举行。包括周琪、阎锡蕴、宁光院士等来自全国干细胞、发育生殖和复杂疾病遗传学和临床研究领域的50多位专家围绕人...即将发布

日期:2017年4月17日 - 来自[技术要闻]栏目

早期复杂社会通过母系传承权力

本报讯对美国新墨西哥州一个复杂史前社会的基因组分析表明,该社会的精英地位是通过母系传递的。这项2月22日发表在《自然—通讯》上的研究从DNA信息中推测出古老的家族等级关系,并为世袭统治...即将发布

日期:2017年2月24日 - 来自[技术要闻]栏目
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复杂生命23亿年前或有一个错误开端

 

氧气不只是现代现象。 图片来源:Reinhard Dirscherl/Getty

约23亿年前,早期地球是一个与现在完全不同的缺乏氧气的世界,但随后它短暂而又神秘地获得了富氧大气层。这个被称为Lomagundi的事件可能提供了出现复杂的、类似动物的生命的短暂机遇,并在我们今天看到的所有动物的祖先出现之前演化了数十亿年。

地球据认为在距今8亿年前开始发展其现代的富氧大气层。这是化石记录中首次出现生物上复杂的、呼吸氧气的动物的时间,它让很多人认为动物生命在大气氧气升高之后才可能出现。在8亿年以前,地球上可能几乎没什么气态氧,2014年发表的一项研究认为,当时的氧气可能是目前水平的0.1%。

但发生在距今23亿年前至21亿年前的Lomagundi事件是早期贫氧世界的一个例外。对Lomagundi岩石的化学分析表明,深海中埋藏的有机碳突然增高。对于为什么地球在如此短的时间内获得又丢失富氧大气层,目前尚无共识。

为了更好地了解当时的氧气水平,Kipp与同事分析了这一间隔时期海床岩石中的硒。Lomagundi岩石中这种元素的存在表明大气中含有氧气:陆地上岩石在氧气存在时风化会释放出硒。河流随后把硒带入大海,它在那里逐渐在海床上积累。

但还有另一个因素在发挥作用。浅海中的微生物会代谢出硒元素,改变其自然出现的两种同位素的平衡,硒-78和硒-82。微生物确切地代谢了多少硒以及其同位素如何平衡变化,均受到浅海中溶解了多少氧气的影响。

Kipp及其同事检测了全球各地Lomagundi岩石中硒同位素比例,然后评估了这一时间浅海中溶解的氧气水平。他们的计算表明这一水平可能至少达到每升水含5微摩尔的氧气。

这远低于现代海洋中每升水蕴含325摩尔氧气,但依然显著高于今天生活的一些简单海洋动物的最低氧气需求,它们可以在每升水含0.9微摩尔的条件下生存。不过科学家认为,尽管这一时期氧气水平骤然上升,但生命显然未变得更加复杂。(晋楠)

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《新科学家》相关报道(英文)

日期:2017年1月18日 - 来自[技术要闻]栏目

大连化物所复杂体系酶与底物相互作用的酶促动力学研究获进展

近日,中国科学院大连化学物理研究所生物分离分析新材料与新技术研究组在复杂体系酶与底物相互作用的酶促动力学研究方面取得新进展。该工作在原有工作(Nature Methods,2014,11,220-222)的基础上,建立了复杂酶促体系酶促动力学的理论模型,发现在一定条件下可以用准一级动力学方程描述每个底物的反应,实现了底物催化效率的通量化测定,相关研究成果发表在《分子与细胞蛋白质组学》(Molecular & Cellular Proteomics,DOI:10.1074/mcp.M116.062869)上。

酶,支配着生物体内的新陈代谢、能量转换等许多催化过程。人类的疾病,大多数与体内酶的活性异常有关,底物筛选作为酶特异性以及药物开发的研究基础已成为一大研究热点。底物催化效率常数的大小与复杂体系中酶作用在不同底物的相对反应速率呈正相关,因而可为酶底物筛选提供量化的理论依据。然而,传统方法在计算底物的催化效率时,需要将不同浓度的单一底物分别与酶作用,大大限制了常数计算的通量。该研究组此次将传统的米氏方程进行衍生化处理,并应用于多种竞争酶底物同时存在的复杂反应体系中,发现当反应体系满足条件时,各个底物之间的相互竞争可以忽略不计,即在这种情况下可以简单通过准一级动力学方程直接进行底物催化效率的准确计算。将这种方法与质谱技术相结合,实现在一次实验中成功鉴定到2369个蛋白酶底物并准确得到相应的催化效率常数。

酶底物的定量化精准筛选可以为酶抑制剂和相应药物的设计研发提供更详细的信息。该工作提出并验证了基于米氏方程的新动力学模型,将对复杂体系中酶与底物间的相互作用研究起到促进作用。

大连化物所复杂体系酶与底物相互作用的酶促动力学研究获进展

日期:2016年12月19日 - 来自[技术要闻]栏目
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儿童用药工艺复杂利润低 中国专门生产药厂仅10余家

    儿童用药安全是一个社会性问题,不是单纯改善某一个环节就能解决的,需要全社会的力量共同协作。
    央视近日播出一则儿童安全用药的公益片,主人公浠诺用手语诉说自己因用药不当致聋的经历。我国聋哑儿童中,抗生素引起的药物中毒性耳聋已逾百万,每年新增3万人。
    儿童药物不良反应是个世界难题。在我国,儿童药物不良反应发生率约为12.9%,新生儿为24.4%,而成人是6.9%。长期以来,由于缺少儿童临床试验数据,儿童给药剂量多依据成人剂量,再通过体重换算、体表面积换算、年龄换算等方法来确定。按“小儿酌减”的原则,儿童多用的是成人药。
    儿童是成人的起点,但不是成人缩小版。大部分成年人的药品,儿童是不能服用的。儿童机体尚未发育成熟,全身组织和器官均处于生长发育阶段,功能不完善。相比成人,药物在儿童体内不能充分代谢,容易引起毒副作用;儿童肾脏功能发育不全,消除药物能力较差。药物在成人身上的轻微副作用,在小儿身上可能就是毒性反应。《2015年儿童用药安全报告》显示,在儿童群体中,药物中毒占所有中毒就诊儿童的比例从2012年53.0%,上升到2014年73.0%。
    儿童要用儿童药,而不能按照成人的量来模糊掌握,否则会给儿童的生命健康带来潜在威胁。所谓儿童专用药,是指适合儿童特殊体质及需求设计,利用矫味剂来改善入口的苦味,使小孩的接受度提高。另一特点是使用原包装,包装内附有剂量刻度的量器或喂食器,让家长方便掌握剂量,安全、方便、好入口,使得给孩子喂药不再是一件苦差。儿童用药“量身定做”,不仅解决长期困扰家长的“用量”和“喂药”的难题,重要的是降低儿童用药安全风险。
    都说孩子的钱最容易挣,儿童用药却是个例外,一直遭到生产厂家冷落。全国工商联药业商会的调查显示,全国6000多家药厂中,专门生产儿童用药的仅10余家,有儿童药品生产部门的企业仅30多家。儿童用药开发周期较长,生产批量小、批次多,工艺也相对复杂,生产成本较高,而利润太低。药物减小剂量,不像卖食品换个小包装那么简单。根据新药审评的有关规定,同样一种药要生产小剂量装,需要报国家药监局审批,提供研发数据来证明确实适用于儿童。目前我国3500多个药品制剂中,供儿童专用剂型仅60种(含中成药),药品中98%没有儿童剂型。儿童药品不仅没有相应的剂型,甚至连剂量也没标清楚,儿童药品缺乏是个大问题。
    据统计,我国儿童人口数为2.3亿,占全国总人口的16.5%。未来受到“二孩政策”的影响,儿童人口数将呈现增长趋势,儿童用药市场潜力巨大。但国内儿童用药医疗市场90%以上的份额,被为数不多的外资企业如惠氏、罗氏、施贵宝等占领。发达国家在对儿童专用药品的开发、临床试验等方面都有相应政策支持,对药企给予税收、专利、市场和研究资助等方面优惠措施。国内需配套出台相应的政策支持。今年6月1日,《首批鼓励研发申报儿童药品清单》出台,将改善临床用药不足的现状,缓解儿童专用药短缺的困境。
    习近平总书记在全国卫生与健康大会上强调,要重视少年儿童健康,全面加强幼儿园、中小学的卫生与健康工作。儿童用药安全是一个社会性问题,医生资源不足、药品资源不足、终端服务能力不足、普通大众认识不足,是一个系统性问题,不是单纯改善某一个环节就能解决的问题,需要全社会的力量共同协作。儿童用药,安全第一。保障儿童安全用药,呵护儿童健康成长,托起的是健康中国的未来。(健康界)

日期:2016年9月19日 - 来自[动态]栏目
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