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村长播报||人类研究这个病毒快100年,可还是没有怼赢它!

2016-11-20 中国科学院大学


村长

天气渐冷,寒冬的脚步已经越来越近了。下周的气温都在0℃以下了呢!


(颤~)瑞雪兆丰年,好期待初雪呀!

诸葛

村长

让我来吟诵一首祈雪诗:“冬天来了,春天还会远吗?”


你确定你是在祈雪而不是盼春?

诸葛

村长

我是在祈雪啊,因为雪莱(雪来)呀!


冷…好冷……

诸葛


村长

各位宝宝们记得添衣服、穿秋裤哦!感冒没有疫苗,如果感冒了就记得吃药丸!


话说感冒为什么没有疫苗呢?“流感”和“普通感冒”是一回事吗?

诸葛

村长

“流感”和“感冒”是两种完全不同的疾病。“流感”,是流感病毒引起的急性呼吸道传染病,根据病原核蛋白的抗原性可以分为甲、乙、丙型;“感冒”,主要是由鼻病毒、腺病毒、冠状病毒和副流感病毒等引起的上呼吸道感染。

鼻病毒是引起普通感冒最常见的病原体,目前已发现超过144个鼻病毒的血清型,并且新型还在不断地被发现。


村长

流感病毒存在于患者的呼吸道中,在患者咳嗽、打喷嚏时经飞沫传染,传播速度快、传播范围广,因此较难控制,危害很大,甚至会出现重症病例!普通感冒较流行性感冒传染性要弱得多,往往个别出现,当机体抵抗力下降时,才容易患病。

原来是酱紫!

诸葛

村长

病毒血清型直接决定了生成抗体的类型以及二次免疫反应的效果。鼻病毒有100多个血清型,并且具有RNA病毒的共有特点——易于突变……这着实令人难以下手啊,所以普通感冒木有疫苗。


鼻病毒三维模式图(墨尔本大学,IBM蓝色基因超级计算机绘制)


没想到小小的感冒病毒,人类却一直无法攻克。据说,关于感冒病毒疫苗的研究已经将近100年,最早的文献可以追溯到上世纪二十年代!其间,无数疾病被攻克,但感冒疫苗的研制却在近几年才有进展(McLean G R,2012)。

诸葛


 

村长

没有疫苗能够有效预防人类感染的细菌和病毒还很多呢。比如接下来咱要谈到的猪链球菌(Streptococcus suis):

猪链球菌是具有荚膜的一种革兰氏阳性球菌,是一类重要的人畜共患病病原菌。中国科学院微生物研究所高福院士团队在之前的研究中发现猪链球菌感染可引起中毒性休克综合征(PLoS Medicine,2006),对人类健康威胁极大。目前没有疫苗能够有效预防人类感染这种细菌。

 

中科院微生物研究所

高福院士团队揭示猪链球菌纤连蛋白结合蛋白的结构及功能


纤连蛋白结合蛋白(FnBPs)是一类在细菌表面广泛存在的保守组分, 在许多革兰氏阳性细菌中能够识别粘附宿主细胞的基质分子,诱导炎症因子的的产生。目前已知两类FnBPs,一类可共价锚定于细菌表面,另一类没有前导序列和锚定序列,属于无锚定粘附素。无锚定FnBPs是重要的毒力因子,然而对这类蛋白与宿主纤连蛋白相互作用的分子机制及功能还没有阐明。


高福院士(系中国科学院大学岗位教授,博士生导师)团队此次研究揭示了猪链球菌纤连蛋白结合蛋白的结构及功能。该项工作发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。Abednego Moki Musyoki(肯尼亚籍留学生)、史忠玉和宣春玲三位中国科学院大学博士为该文章的共同第一作者。

 

全长FBPS蛋白的整体结构


所谓“魔高一尺,道高一丈”,相信很多现在的复杂病理机制今后都会被人类一一解析!

诸葛

村长

既然提到了细菌,你知道微生物的大本营是什么吗?

知道!土壤!这在前不久咱村发布的《吃土指南》中提到了哦~

诸葛

村长

不错,土壤是微生物的大本营,是最丰富的菌种资源库。既然这个月是“吃土月”,我们就再来聊一聊土壤这份“大众食材”吧。

土壤微生物可以通过多条固碳途径进行CO2同化,其中,卡尔文循环是光能自养生物与化能自养生物同化CO2的主要途径,在调节大气CO2浓度发挥着重要的作用。因此,研究自然生态系统土壤自养微生物的CO2同化功能对于完善碳循环理论具有重要意义。

中科院亚热带农业生态研究所

自然生态系统土壤微生物固碳量及其功能种群研究获新进展

由中国科学院亚热带农业生态研究所吴金水研究员领衔的农业生态过程方向研究团队,近日在不同自然生态土壤(林地、湿地、草原等)微生物固碳速率及其固碳功能微生物丰度和多样性研究方面取得了新进展。


该团队在前期农田土壤微生物潜力及其功能种群研究的基础上,选取了三种不同生态系统的自然土壤(湿地、林地和草原生态系统),通过整合14C同位素标记技术和微生物分子生态学技术(克隆文库、T-RFLP及定量PCR),量化了上述三种自然土壤的固碳速率,同时探讨了其固碳功能微生物的种群结构、数量与多样性及其对不同土壤的响应与反馈机制。结果表明,这三个自然生态系统的土壤微生物的CO2固定能力不同,15天的碳同化量为10.3 - 40.1 mg kg-1之间,表现为湿地土壤>草地土壤>森林土壤。


同时,该研究团队还发现自养细菌参与了土壤的CO2同化,并且固定二氧化碳自养菌和一氧化碳氧化菌多样性随着土壤类型而显著变化。该研究深化了我们对自然生态系统土壤微生物固碳生物学机制的认识。

 

主要环境因子对cbbL、coxL基因丰度和多样性的影响(RDA分析)

 

村长

感觉又是一道高中生物大题,哈哈哈!

这告诉我们,不同的土壤含碳量不同,选择合适的土壤吃很重要!

诸葛

村长

接下来,我们要聊一个严肃的话题——癌症。

国科大博士生发现膀胱癌干细胞起源重要遗传学机制


肿瘤干细胞在肿瘤细胞的发生、自我更新、耐药性和转移中扮演着重要角色。作为泌尿系统最常见的恶性肿瘤——膀胱癌干细胞(Bladder Cancer Stem Cells)的起源和遗传学基础目前仍不明确。


近日,中国科学院生物物理研究所蛋白质科学研究平台抗体工程实验室、中国科学院大学博士生李翀与中国科学院微生物研究所、深圳大学的研究人员合作,采用单细胞测序技术对肿瘤干细胞进行基因组学层面的探索,并进行了功能性实验验证。


这一研究利用单细胞MALBAC扩增技术结合全外显子测序技术详细描绘了膀胱癌干细胞的基因组学概况,实验性证实了“膀胱癌干细胞”起源于“膀胱癌非干细胞”这一科学问题,揭示了人类膀胱癌干细胞起源的遗传学基础,阐明了癌变细胞中关键突变(Driver mutation)如何调控膀胱癌干细胞的自我更新机制,对于人类膀胱癌的防治具有重要意义。


这一研究成果连续发表在国际泌尿科学领域具有重要影响力的学术刊物——《European Urology》上。(国科大李翀博士和杨昭博士为论文第一作者)

 

膀胱癌单细胞水平的系统进化分析

图A:膀胱癌干细胞与膀胱癌非干细胞的进化分析。图B:体细胞突变关键基因。图C:单个细胞体细胞突变频率。

 

癌症固然可怕,但人们自己的心态却是最重要的。随着科研和医疗水平的不断提高,人们战胜癌症不再是不可能!

诸葛


村长

没有做不到,只有想不到~你能想到一缕光可以分解出多少种色彩吗?

这不很简单嘛,用三棱镜可以将太阳光分解为七种颜色不同的光。初中物理~

诸葛


村长

Too young too naive!当今技术所能达到的最高理论值是:一缕光可以分解出四亿两千种颜色!

长春光机所突破封锁 造出世界最强“光之眼”

中国日前成功刻制出的一种精密光学元件——中阶梯光栅。通过这双感知色彩的最强“眼睛”,科学家可以更精确地破解各种物质的“身份密码”,并在天文观测、激光通信、高能激光器、信息存储、新能源等领域发挥巨大作用。


在中国科学院长春光学精密机械和物理研究所(简称“长春光机所”,中国科学院大学研究生培养单位)的一间实验室里,这一世界上面积最大、精度最高的中阶梯光栅,就像一块银灰色、不透明的“玻璃窗”,平平无奇。但是,当数以百万计的色彩从它的身体里折射出来时,它宛若宇宙的“魔方”。

 

长春光机所刻制出的高精度中阶梯光栅,它是当前世界上已知精度最高、面积最大的光栅

 

“光栅越强,我们能分析出的物质成分就越多,就能更深入地探究世界的奥妙。”项目负责人、中国科学院大学博士生导师唐玉国说,一般来说,光栅面积越大,集光率和分辨本领就越高;光栅的精度越高,信噪比就越低。但是,同时将光栅“做大”和“做精”则属于世界性难题。


长春光机所成功制刻出的中阶梯光栅面积为400毫米×500毫米,比当前世界上可知最先进的、应用在美国夏威夷凯克天文望远镜上的光栅,更大、更精密。它在1毫米的范围内有6000个刻槽,精度达到了惊人的10纳米。


这样一块中阶梯光栅有多强?唐玉国以常见的“彩虹七色”红橙黄绿青蓝紫举例,“一个最有经验的油漆工最多可以辨别出1000多种色彩的微妙变化,而中阶梯光栅在理论上能够分辨出约四亿两千种,是人眼的几十万倍。” 

由长春光机所研制的大型高精度光栅刻划机

 

村长

工欲善其事,必先利其器。这是中国科学家用手磨出的“精密机械之王”!

80岁高龄的专家张泰亲自上阵,带领一群由博士、硕士组成的科研团队不分昼夜地研磨、加工和监测,用近1年加工出丝杠,又用了六个月加工出蜗轮、八个月加工出导轨。

这就是科学精神啊!感动!为默默奋斗着的中国科学家点赞呐喊!

诸葛

村长

师生齐心,其利断金。下面我们来看看UCASer们的优异表现~


中科院西安光机所研究生在全国研究生数学建模竞赛中再创佳绩

2016年11月14日,由教育部学位与研究生教育发展中心主办,重庆大学承办的“华为杯”第十三届全国研究生数学建模竞赛结果出炉。此次竞赛,中国科学院西安光机所(中国科学院大学研究生培养单位)共有12支研究生团队参赛,其中两支参赛队获得全国二等奖,两支参赛队获得全国三等奖。这是西安光机所研究生继2015年获得全国三等奖后再次斩获全国研究生数学建模竞赛奖项。


本次研究生数学建模竞赛中,西安光机所研究生部以及各位导师都给予了大力支持,报名参赛人数较去年增加30余人次。同学们自报名之日起,经过一个多月的赛前准备,和五天四夜的坚持不懈,克服了重重困难,及时完成论文并提交,最终取得优异成绩。期待有更多的同学参与到此类赛事中来,增强自身解决实际问题的能力,拓宽知识面,培养创新精神和团队合作意识,促进研究生中优秀人才的脱颖而出、迅速成长。

 

西安光机所获奖研究生团队


村长

长春光机所、西安光机所真是棒啊,两个光机所大新闻延绵不断!

后面还有大新闻吗?

诸葛

村长

有有有!还记得国科大那个要上天的未来技术学院吗?

国科大未来技术学院举办首届前沿交叉科学与未来技术高端论坛

2016年11月13日至14日,中国科学院大学未来技术学院在雁栖湖校区国际会议中心举办了首届“前沿交叉科学与未来技术高端论坛”。学院院长江雷院士,常务副院长、中科院理化所所长张丽萍研究员,副院长、中科院自动化所所长徐波研究员,副院长、中科院西安光机所所长赵卫研究员,副院长、理化所副所长罗二仓研究员出席了本次论坛,参与本次论坛的还有理化所汪鹏飞副所长、宁波材料所李润伟副所长以及27位“国家杰出青年基金获得者”、5位“国家优秀青年基金获得者”、9位“千人计划获得者”等近100位未来技术学院首批岗位教师。论坛由未来技术学院常务副院长张丽萍主持。

 

江雷院士做主题报告


论坛上,江雷院士、徐波研究员、赵卫研究员、赵卫研究员等人分别做了主题报告。主题报告结束后,未来技术学院首批启动的七个教研室的100余名岗位老师们围绕“已有研究方向、拟产生未来技术、交叉合作需求”等主题分别作了精彩报告,江雷院长更是认真地听取了每位老师的报告并提出了许多宝贵意见和建议。汇报结束后,与会老师们积极交流讨论,为前沿交叉合作打下良好基础。

 

论坛会场


最后,江雷院长对大会进行总结发言,他表示通过此次论坛多学科的交叉交流,进一步明确了学院的发展规划,对建设好未来技术学院十分有信心。江雷院长还希望未来技术学院能够打破常规,整合各教研室优质资源,组织攻关方向,能够真正做出着眼于未来的、重塑人类生活以及工业生产的颠覆性技术。

 

北京国科未来科技公司捐赠1000万设立国科未来科苑帮学基金

2016年11月18日,北京国科未来科技有限公司与国科大教育基金会举行签约仪式,北京国科未来科技有限公司向国科大教育基金会捐赠1000万元设立“国科未来科苑帮学基金”,用于资助国科大贫困本科生,捐助周期为10年,每年的捐助金额不少于100万元。


浙江省青联委员、北京国科未来科技有限公司董事长张影飞先生在基金设立仪式上表示:随着国科大本科生招生人数的增加,将会继续扩大“国科未来科苑帮学基金”规模,希望国科大的本科生们,“忠心献给祖国,爱心献给社会,关心先给朋友,孝心献给父母,但信心要留给自己”。


国科大党委常务副书记、副校长、国科大教育基金会副理事长兼秘书长董军社出席了基金设立仪式,他对张影飞董事长的捐赠给予了高度赞扬。

村长

强化助学,“不让任何一个学生因为家庭经济困难而影响学业”这是国科大对全社会做出的庄严承诺;“让每一名家庭经济困难的学生无需贷款和借款,也能体面地学习和生活”这是国科大坚定不移的助学理念。

赞!少年强,则国强。希望本科宝宝们奋进向上、砥砺前行,国科大定为你们扬帆引航!

诸葛



本期播报到此结束,咱们下周再见!

 

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看官可有什么想与果果分享的?

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投稿邮箱:wechat@ucas.ac.cn

文:中关村村长、诸葛村夫

校对:邓涛

美编:叶超

责任编辑:王雅娟




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