今日科技話題:高寒地區最長快速鐵路、「剛柔並濟」新材料、攻克阿爾茨海默症新突破、蘋果皮提取物可延緩衰老進程、科學家為恐龍種菜

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中國高寒地區最長快速鐵路進入試運行階段

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▲圖為哈佳鐵路動車組列車準備出發。圖片來源:中國新聞網

7月16日6時36分,55001次運行試驗測試列車駛出哈爾濱西站,9時5分抵達佳木斯站,標誌著中國高寒地區最長快速鐵路哈佳鐵路正式進入試運行階段。

新建哈佳鐵路位於黑龍江省中東部,是國家中長期鐵路網規劃的重點建設項目,於2014年7月開工建設,設計時速200公里,為客貨共線鐵路。線路全長343公里,途經兩市三縣,設哈爾濱、太平橋等19座車站。新建哈佳鐵路開通經營後,將結束沿線部分地區不通火車的歷史,哈爾濱至佳木斯火車運行時間將從約7小時縮短至2小時內。

新建哈佳鐵路自今年5月1日進行聯調聯試以來,中國鐵路哈爾濱局集團有限公司經過軌道、路基、橋梁、通信、信號設備的動態檢測,使全線具備試運行條件。試運行期間,動車組將進行時間、速度、里程等參數測試,以及故障模擬、應急演練、按圖行車等測試,檢驗沿線設備設施以及整體系統穩定性及能力,使新建哈佳鐵路全面滿足開通經營要求。

中國鐵路哈爾濱局集團有限公司人士介紹,新建哈佳鐵路全線地處高寒地帶,冬季最低氣溫接近零下40攝氏度。工程建設期間,建設單位克服冰凍期長、焊軌作業時間短、地質條件複雜、巖層軟弱破碎、地下含水量大等難題,採取隧道排水溝加裝保溫防寒等措施,保證高寒天氣下線路質量安全。

——新華社

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「剛柔並濟」新材料可應用於3D列印

室溫下又硬又脆,加熱後又軟又彈,而且「剛」與「柔」可以隨著溫度的變化來回循環。南京大學化學化工學院李承輝副教授團隊研發出一種「剛柔並濟」的高分子新材料,該研究成果日前發表在《自然·通訊》雜誌上。

「這種材料的最大突破點在於解決了機械強度與自修復性能之間的平衡難題。」李承輝介紹,新材料在從室溫到60℃的溫度變化過程中、強度能夠變化200多倍,當溫度高於50℃後,材料的性狀和橡皮泥類似。這種特點得益於新材料優異的溫敏性。也就是說材料的性質可以根據溫度變化而變化,因此研究人員得以通過改變溫度來控制材料的性質。

李承輝介紹,新材料之所以具有優異的溫敏性是由於存在大量弱配位鍵。研究團隊設計了一種側鏈含有大量羧基的短鏈聚甲基矽氧烷單體,利用它與金屬鋅形成的弱配位鍵交聯得到力學強度非常高的高分子材料。同時,由於金屬鋅與羧酸之間的配位平衡反應受溫度控制,因此材料具備良好的熱塑性和熱修復性。

——《科技日報》

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攻克阿爾茨海默症邁出關鍵一步 國產新藥完成臨床3期試驗

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最近,由中國海洋大學、中國科學院上海藥物研究所和上海綠谷制藥聯合研發的治療阿爾茨海默症新藥「甘露寡糖二酸(GV-971)」順利完成臨床3期試驗。此次試驗完成,意味著該新藥研制已經邁過了最關鍵的一步。

阿爾茨海默症俗稱老年癡呆症,以大腦認知功能進行性喪失為特徵。根據國際阿爾茨海默症協會統計,目前全球共有約4800萬患者。

V-971的臨床3期試驗是一項在中國進行的隨機雙盲、安慰劑對照的36周研究,旨在評估GV-971治療輕、中度阿爾茨海默症患者(簡易智力狀態檢查量表評分為11-26)的有效性和安全性。臨床研究期間,患者口服藥物450毫克/次,每日兩次。主要療效終點指標為用藥36周後阿爾茨海默症評定量表認知部分的變化情況。結果顯示,GV-971在認知功能改善的主要療效指標上達到預期,具有顯著的統計學意義和臨床意義。不良事件發生率與安慰劑非常相似,特別是未發現抗體藥物常出現的澱粉樣蛋白相關成像異常的毒副作用。

該藥物是從海藻中提取的海洋寡糖類分子。不同於傳統靶向抗體藥物,GV-971能夠多位點、多片段、多狀態地捕獲β澱粉樣蛋白(Aβ),抑制Aβ纖絲形成,使已形成的纖絲解聚為無毒單體。最新研究發現,GV-971還通過調節腸道菌群失衡、重塑機體免疫穩態,進而降低腦內神經炎症,阻止阿爾茨海默症病程進展。

研發團隊負責人介紹,GV-971臨床3期陽性結果是團隊21年拼搏的結晶,早期研發源於中國海大,進一步深度研發由上海藥物研究所和綠谷制藥接續完成。GV-971新穎的作用模式與獨特的多靶作用特徵,為阿爾茨海默症藥物研發開辟了新路徑,並有望引領糖類藥物研發新的浪潮,對提升大陸創新藥物研究領域的國際地位具有深遠意義。

——新華網

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蘋果皮提取物可延緩衰老進程

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「一天一蘋果,醫生遠離你」是一句耳熟能詳的健康諺語。不過,吃蘋果的最好方法是帶皮吃。據最新一期《自然·醫學》報導,美國科研人員發現,達沙替尼(一種白血病藥物)和槲皮素(一種來自蘋果皮的提取物)的組合可使老年小鼠的壽命延長36%。

衰老細胞通常在60多歲時出現在人體內,而在肥胖人群或慢性病患者體內出現得更早。這些異常細胞處於衰退狀態,但其又不甘於死亡。有人認為,衰老細胞本身會催化衰老進程。

美國梅奧診所詹姆斯·柯克蘭主管的研究團隊證明,情況確實如此。當研究人員向6個月大的小鼠注射少量衰老細胞時,它們的速度、耐力和力量在幾周內下降了20%至50%,差不多是典型2歲老年小鼠的水平。

為了阻斷衰老細胞的影響,研究團隊選擇了達沙替尼和槲皮素的組合,因為兩者都會干擾衰老細胞避免死亡的方式。當研究團隊將組合藥物給予因注入衰老細胞而老化的幼鼠時,這些小鼠所失去的身體能力在兩周內恢復了50%至100%。

當研究團隊將藥物給予年齡在24至27個月間的老年小鼠時,這些小鼠的速度、耐力和力量提高了30%到100%,而且它們的剩餘壽命要比那些未給藥老年小鼠長36%。

——《科技日報》

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科學家為恐龍種菜

英國和德國研究人員日前在英國《古生物學》雜誌上發表論文說,他們模擬1.5億年前的大氣環境,種植蜥腳類恐龍愛吃的植物,發現這些巨型素食者的營養狀況比原先認為的要好。

蜥腳類恐龍是地球上出現過的最大陸生動物,在侏羅紀和白堊紀分布廣泛,知名成員包括梁龍、迷惑龍、馬門溪龍等。這類恐龍有著長脖子、長尾巴和粗壯的四肢,體長可達30多米,以蕨類、銀杏等植物為食。

英國利茲大學等機構研究人員設置了潮濕、溫和的室內種植環境,二氧化碳濃度從400ppm到2000ppm不等,種植多種中生代植物。隨後采集葉子,乾燥、磨碎後用人工發酵系統處理,模擬恐龍的消化過程。

分析顯示,在二氧化碳濃度高的環境中,許多植物對於恐龍來說,營養價值比以前可能的高得多。這意味著草食性恐龍的平均食量比預期的要低,同樣規模的生態系統能養活更多的恐龍,種群密度最高可比原先認為的高出20%。

研究人員說,此前研究是根據昆蟲代謝機制進行的,而恐龍與昆蟲對植物能量的利用率可能大不相同,因此他們開展的新實驗與此前研究結果並不一致。了解恐龍飲食結構有助人們更好地認識恐龍的生活方式。這種方法還可用於研究其他已滅絕的巨型食草動物,例如一些現代哺乳動物的祖先。

——《中國科學報》

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大陸首台120噸推力二級火箭發動機熱試成功

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▲泵後擺發動機

7月17日從中國太空科技集團六院獲悉,該院研制的大陸首台大推力、高性能液氧煤油高空發動機,日前成功實施首次整機熱試車。

據悉,這是大陸首型大推力、高性能液氧煤油高空發動機,推力可達120噸,用於運載火箭芯二級。相比現役75噸級液氧煤油發動機,其未來將用於運載能力更強的火箭型號。

由於突破並採用了多項創新技術,該型發動機性能及固有可靠性顯著提升。在其研制過程中,六院11所研究設計團隊開展了高空泵後擺發動機的設計工作。相比傳統發動機的整體擺動,泵後擺技術將搖擺裝置後置,局部搖擺,能減少發動機的體積。節省出來的空間可為運載火箭並聯更多發動機提供可能,從而做到更大推力。

據介紹,研制團隊僅用一個月的時間就完成了該型發動機系統方案論證,半年內相繼完成了多項關鍵技術的論證工作,隨後緊鑼密鼓地開展了關鍵技術方案驗證試驗,從而確保了首次熱試車的圓滿成功。

本次試驗驗證了該型發動機方案正確性和技術可行性。試驗的成功標誌著大陸大推力、高性能液氧煤油發動機技術在高空發動機領域獲得重大突破,對大幅提高新一代運載火箭的運載能力、拓寬火箭型譜意義重大。

——《科技日報》

本文來源:今日科協