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科技前沿科技·前沿 近期科研效率扫

作者:kingge528 | 发布于:2020年06月18日 | 浏览:25 次

  科技前沿科技·前沿 近期科研效率扫清华-伯克利深圳学院成会明、刘碧录团队提出“溶化-析出”措施造备匀称洁白二维资料

  正在新冠疫情时期,该本事平台为临床大夫对患者实行实时安好有用的诊疗供给了一种全新的途径,供给了应对民多医疗离间的“北京体会”,鞭策神经调控长途诊疗编造迅疾进展,更好地为患者供职。论文由李道明教师团队、天坛病院张开国教师团队、美国佛罗里达大学精神病学核心迈克尔S奥肯(Michael S. Okun)教师团队团结告终,科技前沿科技·前李道明教师是著作的通信作家。

  脑深部电刺激(deep brain stimulation,DBS)动作一种神经调控疗法,已广大操纵于患有区别运动荆棘疾病患者的调治中。20年来,我国应用该措施调治的帕金森、肌张力荆棘、特发性震颤患者已胜过20000人。植入刺激器也被称为脑起搏器,患者植入脑起搏器后,须要按期到病院实行参数调控。怎样处理偏远区域患者的程控困难,节减医疗用度,更好地为患者供职,这是李道明教师团队平昔正在切磋的课题。通过延续摸索,神经调控云诊疗本事平台的观点应运而生。

  构修神经调控云诊疗本事平台的中心本事是“植入式医疗器材的长途程控体例”,蕴涵植入式医疗器材、患者体表编程器、患者终端、大夫终端、长途监控供职器和音频视频通讯供职器。借帮该体例,也许通过集成音频视频及时通讯,并由体表编程器实行数据的动态统治,杀青植入式医疗器材长途监护和限度。该体例可杀青大夫对患者的视诊及长途程控,正在线对患者践诺诊疗,拥有盛大的操纵远景。

  2014年,李道明团队曾经开首脑起搏器长途程控体例的摸索, 2017年脑起搏器长途程控本事得到国度药品监视统治局同意,长途程控专利得到“第46届日内瓦国际出现展金奖”,体例处理了患者端新型蓝牙硬件加密本事、数据互联网安好传输、数据传输体例及云数据平台交融本事,2019年杀青植入式医疗器材的长途程控体例搭修,拉拢160家巨子医疗机构,为临床大夫与患者设立修设了新的疏导桥梁。著作先容了该体例及平台正在新冠疫情时期的临床施行状况,并对平台的操纵远景实行了瞻望。

  新冠疫情虐待时期,临床大夫通过长途程控体例,正在云诊疗本事平台上,已为33个省份的819名处于关闭区域的运动荆棘患者实行了2126次长途医疗,蕴涵帕金森病426例、肌张力荆棘159例、特发性震颤4例。此中,对年数正在13.6-58.3岁之间的589例患者(289名男性和300名女性)实行了1256次长途步调化诊疗供职。数据显示,参数调剂导致25例短暂性轻度构音荆棘和38例短暂性眩晕,临床大夫通过长途程控体例也许对这些副效率实行识别,并选取相应管束。

  结果显示,脑起搏器长途程控体例安好牢靠,通过基于该体例的神经调控云诊疗本事平台,临床大夫可认为患者实行实时有用的开合机、参数调剂等长途程控供职。不单如许,该本事平台正在脊髓刺激器、胰岛素泵、心脏起搏器等有源植入医疗器材的诊疗编造中也有盛大的操纵远景,神经调控云诊疗本事平台的搭修必将为伟大患者供给特别安好便捷的诊疗体验。

  今天,清华大学医学院刘静教讲课题组拉拢中国科学院理化本事切磋所,正在液态金属根源切磋中得到起色,实行中初次侦查到了液态金属流体宏观编造中的波粒二象性,为借帮金属流体作为剖析量子全国以致更多物理编造开启了一条全新的途径(图1)。合系成效以“复合导航波场中液态金属液滴的量子化正在轨追赶作为(Quantized orbital-chasing liquid metal heterodimers directed by an integrated pilot-wave field)”为题,正在线揭晓于美国物理学会期刊《物理评论流体》上。

  波粒二象性是指物质正在拥有粒子特质的同时又会再现出动摇特质。量子全国之于是秘密,是由于它充满了这类让人难以琢磨的既是粒子又是波的物质。这使得咱们无法稀罕用粒子或者动摇的表面来形容量子全国。玻尔等人提出量子编造中粒子的职位或者形态是概率性的,可能通过一个波函数来形容。这一见地渐渐演造成为量子力学的哥本哈根解说。与玻尔笼统的概率波观点区别,德布罗意则以为,量子粒子的运动是由实践存正在的物质波所导航的。正在量子力学的进展流程中,哥本哈根解说比拟导航波表面平昔此后被更多的人所担当。然而,良多人也对玻尔的表面持思疑立场,此中不乏物理和量子力学巨子和专家。比方,爱因斯坦就曾以“天主不会掷骰子”的见地来反对玻尔。2005年法国科学家伊夫库代(Yves Couder)的团队用硅油杀青了波粒二象性的实体化,这一涌现激发了人们对导航波表面以及量子全国脉质的从头推敲。

  这种所谓流体导航波编造的实行体例由一个上下振动的液池和“悬浮”正在上边的液滴构成。固然液池和液滴是统一种液体,然则一种叫作雷诺润滑的流体效应可能有用的防备两者的交融。从而液滴可能正在液池上保持周期性的弹跳,这场景就像液滴被置于一个流体蹦床上。液滴每一次落到流体蹦床上的光阴,城市正在液面留下一个以液滴为核心向表扩散的波场。如许一来,液滴与其正在液面上形成的动荡刚巧组成了一个宏观的波粒二象性编造。来自法国以及美国麻省理工学院的科学家之后正在这种硅油编造中接续涌现了液滴的过问、遂穿以及围栏效应等类量子作为。

  此次清华与中科院理化所拉拢幼组的切磋,开创性的将室温液态金属引入流体导航波编造,得胜构修了一个复合导航波场对液滴加以开导,由此杀青了一系列全新的量子化的液滴正在轨追赶作为(图2)。来自麻省理工学院的约翰布什教师(John W. M. Bush)正在评论这一项事务时指出:“作家们通过引入液态金属为流体导航波编造切磋掀开了一扇全新的窗户”。

  “正在之前报导过的硅油编造中,液滴的运动是由液滴本体态成的简单导航波场来导航的。而正在咱们的编造中,液滴的弹跳和液池畛域的振动会折柳形成一个部分导航波和一个全体导航波,这是因为液态金属的非常流体性子决断的。”这项切磋的第一作家汤剑波博士疏解道,“正因如许,咱们也许杀青更充裕更庞大的液滴导航形式”。

  正如核表电子绕原子核回旋的轨道是量子化的相通,液态金属液池表观变成的环形全体导航波轨道也拥有雷同的量子化特点。因而,正在此中追赶的液滴的轨迹是一系列区别直径的环形轨迹(图3a)。切磋还涌现,通过调剂两个液滴之间区另表组合体例,可能杀青液滴正在轨追赶倾向的蜕化(图3b)。这种复合导航波场导致的液滴的倾向性回旋可能进一步与泡利不相容道理形容的原子轨道上电子的正向和反向自旋作为类比。

  图3 高速相机拍摄的区别形式下液态金属液滴的量子化正在轨追赶运动(a 区别轨道半径; b 区别液滴间距)

  这些令人着迷的气象的背后是液滴与液池表观的导航波场之间的一系列微妙彼此效率。从侧面侦查会涌现,这些正在液面水准倾向上回旋追赶的液滴同时正在竖直倾向上不休的弹跳。切磋涌现,借使两个液滴的巨细不雷同,他们弹跳的节律就会区别步。较幼的液滴正在弹跳流程中老是先于较大的液滴抵达液面。而恰是因为这一竖直倾向弹跳的区别步惹起了液滴水准倾向的运动(图4)。

  正在讲到该切磋的意思时,刘静示意:“流体导航波编造正在宏观标准上向咱们浮现了一个或许的量子全国。液态金属的引入一方面将导航波运动进一步扩展到存正在另一个表场限造的景象。另一方面,这项事务也将流体的波粒二象性扩大到其它存正在粒子和波彼此效率的物理编造。比方,正在光学体例中曾侦查到与咱们体例有着惊人相同性的正在轨追赶运动。更令人欣忭的是,这意味着恐怕可能通过咱们的液态金属导航波编造去剖析或者模仿诸如量子编造等庞大的物理体例。”

  著作第一作家为清华大学医学院博士后汤剑波,协同作家再有中科院理化所博士生赵曦。汤剑波和刘静是本文的协同通信作家。

  今天,清华大学药学院教师鲁白、帮理切磋员郭炜团队成员正在生物医学1区杂志《调治诊断学》(Theranostics)上揭晓题为“TrkB激活型抗体正在阿尔茨海默病调治中的潜正在操纵”(Therapeutic potential of a TrkB agonistic antibody for Alzheimers disease)的论文,报道了一种针对神经退行性疾病的新计谋,并基于该计谋研发了一款原创抗体药,试验调治最具离间的人类疾病:阿尔茨海默病(AD)。

  近年来,切磋职员正在阐明AD等神经退行性疾病的发病机造方面得到了很大起色。然而,这种根源切磋的起色并没有转化为有用的缓解疾病(disease-modifying)调治门径。以AD为例,近年药物研发聚焦于低重或去除病原毒素(比方Aβ或tau),然而全体这些药物正在临床切磋中都挫折了。苛刻的实际要紧请求新的AD调治计谋。

  鲁白教师、郭炜博士及其团队成员提出了一种新的AD调治计谋,聚焦于AD疾病进展流程中较晚的病理心理学(pathophysiology),而非过早产生的病理学(pathology)。AD大脑中的一个重要病理心理学特点是突触的遗失以及随后的神经元牺牲。鲁白教师团队永远切磋表明,脑源性神经养分因子(BDNF)及其受体TrkB是脑内突触可塑性和神经元存活的最紧要的调控分子之一。因而,该论文提出通过激活TrkB及其下游信号通道来修复突触并阻碍神经元牺牲,以抵达调治AD的主意。

  正在迄今为止切磋的全体分子中,BDNF-TrkB信号通道或许是 “突触修复和神经保卫”计谋的最佳靶点,也许明显煽动突触转达、可塑性、孕育以及加强神经元存活。然而,BDNF自身的3个特点使其难以成药,因而,几十年来环球药企将BDNF自身开垦成药的悉力都挫折了。

  鲁白团队近来开垦出了一种能特异性激活TrkB、而不激活p75NTR的抗体AS86,取胜了BDNF动作药物的各项缺陷,抗体药物正在药代动力学、扩散材干以及特异性上都再现极端高出。

  幼鼠体内药效试验验证了AS86也许进入大脑,有用激活药物靶点TrkB,并明显激活海马区TrkB及其下游信号,且正在给药2周后脑内还能保持最高剂量的30%。正在随后的药效实行中,通过两周一次,连气儿5个月的幼鼠尾静脉打针给药,也许挽救AD幼鼠的”新物体识别”回想缺陷,6个月后明显改良AD幼鼠的空间回想毁伤。机合学检测涌现AS86也许推广AD幼鼠突触幼泡卵白的密度。

  因而,切磋认定TrkB激活型抗体药物AS86正在AD调治中拥有很好的潜力,与扫除Aβ的药物联用时也许抵达更好的疗效。值得留意的是,AS86并不行减缓Aβ病剪进展,突触修复和神经保卫才是AS86的中心效率机造。

  药学院鲁白教师和帮理切磋员郭炜为著作的协同通信作家,课题组博士切磋生王书丹为著作的第一作家,其他作家蕴涵课题组的博士生姚虹洋、徐艺华、张雯和刘航;同济大学医学院及同济病院的黄莺教师和郝芮博士是著作的紧要团结家。

  该团队涌现,诈欺TrkB动作酪氨酸激酶受体是通过二聚化激活的特质,研造成TrkB激活型单克隆抗体,使之正在成药性上远优于BDNF,而且诱导TrkB激活时候更长。更紧要的是,此中少许抗体也许与内源性BDNF施展协同效率,也许升高运动神经元的存活率。因而,TrkB激活性抗体希望成为调治运动神经毁伤以致ALS的候选药物。另表,TrkB抗体也许阻碍神经元牺牲、贬抑细胞凋亡和步调性坏死,减幼梗死体积和加快感受运动效用复兴。而且,该抗体也也许激活TrkB及其下游信号,挽救OGD惹起的神经元牺牲。因为TrkB激活型抗体的上述杰出特点,它也或许成为调治缺血型脑卒中的潜正在药物。

  二维过渡金属硫族化合物(TMDCs)因其优异的电学、光学、力学和磁学性子,以及其正在电子、光电子和自旋电子器件等周围的操纵远景,近年来惹起了切磋职员的广大合心。化学气相重积(CVD)是孕育二维资料的紧要措施之一。然而正在守旧的CVD孕育流程中,存正在以下两个题目:金属源正在空间上的分散不匀称,这导致区别区域样品的成核密度、尺寸、层数等不划一;资料孕育流程中金属源和非金属源共享统一扩散途径,这导致表观反响和气相反响同时产生,尔后者往往会正在孕育的样品表观重积副产品,污染样品。开垦基于新道理的重孕育措施,杀青大面积匀称分散、表观洁白的二维资料的可限度备,是杀青二维资料正在高职能电子和光电子器件周围操纵的条件。

  成会明、刘碧录团队开垦了一种基于“溶化-析出”机理孕育二维TMDCs的普适措施。与守旧孕育措施区别,该“溶化-析出”孕育措施将金属源包裹于玻璃夹层内,金属源正在高温下向玻璃表观扩散,进而杀青其正在衬底表观的匀称提供;同时金属源与非金属源通过区另表途径提供,进而将TMDCs的孕育束缚于衬底表观,避免了气相反响的产生和副产品的天生。

  通过布局、电学和光学等切磋涌现,该“溶化-析出”措施孕育的二维TMDCs拥有高的电学和光学质料。切磋职员涌现该措施也合用于二维WS2、MoSe2、MoTe2、MoxW1-xS2合金、金属元素掺杂等其他二维资料的孕育,拥有很好的普适性。该“溶化-析出”孕育措施处理了TMDCs孕育流程中金属源提供不匀称、反响途径难以限度等题目,对体会CVD孕育TMDCs流程中的根源科常识题和策画新型CVD孕育编造拥有紧要指挥意思,合系策画计谋和孕育措施希望拓展至其他资料编造,进一步鞭策二维资料正在高职能电子器件等周围的操纵。

  论文协同第一作家为清华-伯克利深圳学院2016级博士生蔡正阳、2018级硕士生赖泳爵,通信作家为成会明院士和刘碧录副教师。该切磋取得国度天然科学基金委、科技部,以及深圳市工信局、科创委和发改委等部分增援。

  今天,清华大学五道口金融学院教师鞠修东与北京大学新布局经济学切磋院教师林毅夫、清华大学经管学院教师刘庆及香港中文大学经济学系教师施康协同撰写题为“布局转化与实践汇率动态”(Structural changes and the real exchange rate dynamics)的著作,揭晓于国际着名SSCI期刊《国际货泉与金融杂志》(Journal of International Money and Finance107(2020))。

  从2000年此后,加倍出席世贸机合后,中国的经济进展迅猛,而且正在可生意商品周围延长尤多。然而与实际经济进展情形不可亲的是,中国实践汇坦率到2005年才开首其牢固且赓续的增值。而这一气象与巴拉萨-萨缪尔森效应——经济延长与实践汇率升值之间应存正在正合系相合光鲜不符,2001-2007年,中国国内坐蓐总值年均延长11.2%,生意总额年均延长率挨近20.2%,中国的实践汇率却贬值了约6.7%。表洋学界和言论界据此责问中国当局有意压低百姓币币值以煽动出口、创设生意残剩、蕴蓄堆集表汇储蓄,酿成环球不均衡,乃至将2008年的国际金融经济危殆归罪于中国的生意和汇率计谋所惹起的环球不均衡。

  然则上述巴拉萨-萨缪尔森效应漠视了我国存正在洪量村落劳动力,正在迅疾出口延长流程中,经济布局产生转化、村落劳动力向工业部分滚动。鞠修东、林毅夫等团结家假设出口行业是本事性劳动繁茂型行业,迅疾延长的出口生意将导致洪量村落人丁向都市迁徙,本事性工资溢价将快速上升,进口部分的本钱特别繁茂。因为出口部分的全因素坐蓐率延长率光鲜高于进口部分,遵循斯托帕-萨缪尔森定理,本钱回报率乃至或许降落,从而导致本钱流出和常常账户盈利。因为非本事性工资处于最低水准,本钱回报率降落,假设非生意部分应用的本事性劳动力很少,因而,纵然正在经济迅疾延长的期间,非生意商品的价值也或许降落,从而导致实践汇率贬值。

  鞠修东、林毅夫等团结家进一步切磋了进出口部分全因素坐蓐率延长的分别,以及从村落到都市区域的过剩劳动力提供对实践汇率的影响,并由此设立修设了两个静态模子。通过对1996年-2013年时期82个经济编造的面板回归阐发,得出结论,劳动力市集和可生意部分的布局性转化对进展中国度的实践汇率动态有很大的功劳。

  除此以表,鞠修东、林毅夫等团结家将先前的静态模子扩展到动态情况中来疏解实践汇率和常常项目。即假设正在一个怒放的幼经济体中,可来往商品的价值视为给订价值,除了两个可生意部分和一个弗成生意部分表,非本事性劳动力供应过剩。本事性劳动力、非本事性劳动力和本钱都可供于可生意品部分坐蓐,而非生意品部分只能诈欺非本事性劳动力和本钱。始末量化阐发,鞠修东、林毅夫等团结家提出的假设取得验证,而且也适应实际的数据增援。

  这项切磋表明,2000年此后中国出口的迅疾延长随同汇率贬值而不是如巴拉萨-萨缪尔森效应所预测的汇率升值,是正在中国所处进展阶段要求下天然形成的结果,不是表洋经济学界和言论界以为的是中国当局的汇率扭曲计谋所酿成。

  《国际货泉与金融杂志》自1982年创刊,是聚焦国际货泉经济学、国际金融以及两者之间连忙进展的重叠周围的表面和实证切磋的高质料学术期刊,揭晓著作的作家多正在汇率作为、表汇期权、国际本钱市集、国际货泉和财务计谋、国际传导及合系题主意学术切磋中处于前沿位置。

  近期,清华大学土木系正在纤维加强复合资料拉挤型材布局规范方面得到一系列紧要起色。土木系冯鹏教师主编的中国工程兴办规范化协会规范《复合资料拉挤型材布局本事规程》T/CECS 692-2020正式颁布,该规范是我国首部针对纤维加强复合资料拉挤型材布局策画、施工和验收的本事规范;土木系参编的国度规范《纤维加强复合资料工程操纵本事规范》GB50608-2020也正式颁布,冯鹏、陆新征教师、叶列平教师加入草拟,该规范是原国度规范《纤维加强复合资料兴办工程操纵本事模范》GB50608-2010的新版本;其它,冯鹏主编的国度规范《布局用纤维加强复合资料拉挤型材》GB/31539-2015英文翻译版正式出书,该规范是我国纤维加强复合资料周围首部英文翻译版国度规范;同时,冯鹏提出ISO国际规范项目——纤维加强复合资料拉挤型材全截面压缩试验(Full section compressive test for pultruded FRP Profiles,ISO/AWI 23930)获批立项,并承担负担人(Project Leader)机合编写,沿 近期科研效率扫该规范是复合资料本事周围里第一个由我国提案并主导订定的国际规范项目。

  这一系列规范事务的起色,鞭策我国纤维加强复合资料拉挤型材布局本事渐渐走向成熟。

  纤维加强复合资料拉挤型材是一种将浸润树脂的纤维牵引通过模具加热固化后的纤维加强复合资料成品。纤维加强复合资料拉挤型材具备轻质高强、耐腐化性、效用性等长处,广大操纵于工程布局,可杀青施工装置便捷、施工周期短、后期免庇护的对象,并有用低重全寿命本钱,是一种操纵远景盛大的新型修立资料。

  从2010年开首,土木系冯鹏教师指挥团队发展了系列化切磋,正在少许模范工程操纵中得到了打破,比方桁架桥、冷却塔、飘窗板等。正在多项工程操纵的根源上,总结工程体会,编造了纤维加强复合资料拉挤型材从产物到工程操纵的一系列规范,变成了我国纤维加强复合资料拉挤型材的规范编造。规范编造的设立修设处理了纤维加强复合资料拉挤型材工程缺乏按照的题目,而且通过规范编造的设立修设鞭策了纤维加强复合资料拉挤型材布局操纵本事走向成熟。

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