科技快讯 ▏9月 学术研究简报集锦
来源:   作者:   点击数:   日期:2019年09月10日 14:16   字体:【

1. 35年,聚合酶链式反应的历史和展望》

 

1.《Science职业·生命专题》配图

 

摘要:自从聚合酶链式反应(PCR)发明到现在,已经过去了35年。PCR已经成为生物实验室里的一种常规技术,但是科研人员仍然在不断推陈出新,为它寻找一些突破口,甚至是挽救生命的应用。尽管如此,研究人员、工程师和医生仍在努力寻找将其推向新领域的方法。从这些努力中的一些案例上可以看出,PCR的应用范围已经扩大到空前的程度,从奶牛场到诊所,从教室到外太空。

原文链接https://mp.weixin.qq.com/s/15phB50OFnfcBLOuVRzGEQ

相关研究:1. T. Soejima, K. Iwatsuki, Appl. Environ. Microbiol. 82,6930-6941 (2016).

2. R. K. Saiki et al., Science 230, 1350-1354 (1985).

3. L. Detemmerman, S. Olivier, V. Bours, F. Boemer,Hematology 23, 181-186 (2018).

 

2.《保留着碳储存秘密的南大洋环流模式比设想的复杂得多》

 

2.Weddell环境中的循环和碳

摘要:科学家们已经发现的证据显示,在近极地南大洋中富含碳的海水中的水平环流会与垂直环流协同作用,共同控制该区域在深海储存的碳量或释放到大气中的碳量。Graeme A. MacGilchrist等人聚焦于Weddell环流(即近极地南大洋的一个重要的代表性区域)——他们所用的是在该环流外围巡航所得数据连同伴随的卫星观测数据。他们发现,该环流以每年约80万亿克的速率将来自该开放海域的含碳浮游植物输送出该区域,表明该环流在南大洋碳输送中起着一种关键性的作用。

原文链接https://mp.weixin.qq.com/s/a02OfvYGjWjhNHuAKUDs4g

相关研究:Graeme A. MacGilchrist1,,Alberto C. Naveira Garabato,Peter J. Brown,Loïc Jullion,Sheldon Bacon,Dorothee C.E. Bakker, Reframing the carbon cycle of the subpolar Southern Ocean.Science Advances 28 Aug 2019:Vol.5, no. 8. DOI: 10.1126/sciadv.aav6410

相关文献下载链接:https://advances.sciencemag.org/content/5/8/eaav6410

 

3.《碳纳米管微处理器说出“你好,世界”》

 

3.碳纳米管逆变器

摘要:近期《自然》发表的一篇论文Modern microprocessor built from complementary carbon nanotube transistors报道了一个利用14,000多个碳纳米管(CNT)晶体管制造出来的16位微处理器,其设计和制造方法克服了之前与碳纳米管相关的挑战,有望为先进微电子装置中的硅带来一种高效能的替代品。

原文链接https://www.nature.com/articles/d41586-019-02519-2

相关研究:Carbon-nanotube computer scaled up

相关文献下载链接:https://www.nature.com/magazine-assets/d41586-019-02519-2/d41586-019-02519-2.pdf

 

4.《我们像鱼一样睡觉》

 

4.睡眠剥夺在斑马鱼背侧大脑皮质产生慢爆睡眠活动

摘要:近期《自然》发表的一篇论文Neural signatures of sleep in zebrafish,斑马鱼会经历与哺乳动物、鸟类和爬行动物类似的睡眠阶段。以上发现表明,人类所拥有的睡眠模式可能早在4.5亿年前就已出现。美国斯坦福大学精神病学和行为科学系,睡眠科学与医学中心Philippe Mourrain及同事测量了两周龄的斑马鱼幼鱼在睡眠期间的全脑活动、眼动、肌肉动态和心率。借助这些测量结果,作者得以鉴定斑马鱼的首个神经元睡眠标志。他们鉴定出了不同的睡眠状态,包括慢爆睡眠(slow-bursting)、深度睡眠和REM,也鉴定出了独特的肌肉特征(包括心脏和眼睛中的特征)。作者认为以上发现可能代表了对脊椎动物至关重要的存在于先祖中的睡眠功能。

原文链接https://www.nature.com/articles/s41586-019-1336-7.epdf?shared_access_token=fQ9j5lKD8DyhGJPsN1_j3NRgN0jAjWel9jnR3ZoTv0P5iadBs1s4YB5Nx_QJfuD9uetKnAmWMgwpe5G73-MXgABTV4bd2n_DqOt0RT1CihyQKh99EMLCTYzHix5hSv92Lcivm9pazZwk5x9LPQNjxw%3D%3D

相关研究:Neural signatures of sleep in zebrafish.

相关文献下载链接:https://www.nature.com/articles/s41586-019-1336-7.epdf?shared_access_token=fQ9j5lKD8DyhGJPsN1_j3NRgN0jAjWel9jnR3ZoTv0P5iadBs1s4YB5Nx_QJfuD9uetKnAmWMgwpe5G73-MXgABTV4bd2n_DqOt0RT1CihyQKh99EMLCTYzHix5hSv92Lcivm9pazZwk5x9LPQNjxw%3D%3D

 

5.《基于微型LED的1 Gbps自由空间深紫外通信》

 

5.单个深紫外μLED的横截面示意图

摘要:来自爱丁堡大学斯特拉斯克莱德大学光子学研究所和Li-Fi研发中心的研究人员研究了在UV-C区域(200-280 nm)发射的μLED的调制特性及其作为深紫外光源的应用自由空间光通信。在这项工作中制造的深紫外μLED在调制带宽方面有很大改进,这比之前报道的其他UV-C LED的调制带宽高出约3倍。此外,在低电流密度下,深UVμLED的测量调制带宽远高于可见μLED的调制带宽,这说明了深UVμLED对于高速自由空间光通信的巨大潜力。

原文链接https://www.osapublishing.org/china/prjnews/spot-gfducbm.inc.cfm#chinese

相关研究:1  Gbps free-space deep-ultraviolet communications based on III-nitride micro-LEDs emitting at 262  nm.

 

6.《随机宽带光束相干Stokes参数的光谱测量》

 

6.随机宽带光束相干Stokes参数的光谱测量

摘要:来自爱丁堡大学斯特拉斯克莱德大学光子学研究所和Li-Fi研发中心的研究人员研究了在UV-C区域(200-280 nm)发射的μLED的调制特性及其作为深紫外光源的应用自由空间光通信。在这项工作中制造的深紫外μLED在调制带宽方面有很大改进,这比之前报道的其他UV-C LED的调制带宽高出约3倍。此外,在低电流密度下,深UVμLED的测量调制带宽远高于可见μLED的调制带宽,这说明了深UVμLED对于高速自由空间光通信的巨大潜力。

原文链接https://www.osapublishing.org/china/prjnews/spot-smcsprblb.inc.cfm#chinese

相关研究:Spectral measurement of coherence Stokes parameters of random broadband light beams

7.《国科大等提出新的拓扑量子物态——二维外尔半准金属态》

 

7.二维外尔半准金属态(2D WHS)示意图

摘要:拓扑物态和二维磁性是当前凝聚态物理前沿研究中令人着迷的两大主题,两者结合是否会产生新的量子物态成为人们关注的重要科学问题。最近,中国科学院大学教授苏刚团队与新加坡科技设计大学教授杨声远团队合作回答了这一问题,他们首次提出了一种新的拓扑量子物态——“二维外尔半准金属态(2D Weyl half-semimetal, WHS)”,这既是一种具有拓扑性质的二维外尔半金属(Weyl semimetal),同时也是一种完全极化的铁磁性半金属(half-metal),其低能电子是自旋完全极化的外尔费米子(Weyl fermion)。

原文链接http://www.cas.cn/syky/201909/t20190902_4712439.shtml

相关研究:Two-dimensional Weyl half-semimetal and tunable quantum anomalous Hall effect,Phys. Rev. B 100, 064406 (2019)

相关文献下载链接:https://journals.aps.org/prb/pdf/10.1103/PhysRevB.100.064408

 

8.《肿瘤精准磁共振成像研究取得进展》

 

8.石墨烯薄膜生长示意图及其场效应晶体管性能表征

摘要:磁共振成像(MRI) 由于其非侵入性、非辐射性以及在软组织中的高穿透深度等优点在临床上被广泛用于疾病诊断。1H MRI具有很高的灵敏度但缺乏选择性,而人体内源性19F MRI信号几乎检测不到,因此19F MRI具有很高的选择性。而近日有研究人员发现了一种弗林酶诱导的四氧化三铁纳米粒子聚集和19F信号“开启”的策略,在肿瘤的精准双模态(1H和19F)磁共振成像上取得新进展

原文链接http://www.cas.cn/syky/201909/t20190901_4712375.shtml

相关研究:Furin-Controlled Fe3O4 Nanoparticle Aggregation and 19F Signal “Turn-On” for Precise MR Imaging of Tumor

 

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