《甲型流感的秘密世界》

  • 来源专题:动植物疫病
  • 编译者: 刘小燕
  • 发布时间:2023-03-06
  • 格拉斯哥大学病毒研究中心(CVR)的科学家揭示了更多关于呼吸道病毒感染的隐秘世界。他们的新研究发表在PLOS Biology 上,强调了我们喉咙和肺部发生的秘密病毒剧。在这项新研究中,研究人员展示了一种最常见且可能最严重的冬季病毒—甲型流感病毒—如何在其宿主体内创造和保护微观区域。该研究的图像显示,如果你今年冬天真的感染了流感,你的呼吸道将变成由细小区域拼凑而成。 虽然在每个领土内,病毒会合作进一步感染你,但在每个领土之间,它们会为了生存而相互斗争。病毒通过进入细胞并接管其正常功能进行复制。许多病毒已经进化出在进入细胞后阻止对细胞的访问的方式,以防止任何其他相同类型的病毒进入并竞争细胞的资源。然而,病毒在入侵细胞后需要一段时间才能建立必要的屏障来阻止其他病毒进入,研究人员渴望了解在这个关键点之前发生了什么。使用经过工程改造以产生两种不同颜色之一的荧光蛋白的病毒,科学家们能够追踪哪些病毒能够进入细胞,哪些不能进入细胞培养物和受感染的小鼠。 该研究能够表明,这种微小的防御延迟意味着,当病毒从一个细胞传播到另一个细胞时,它们会将宿主分成不同的微观区域。研究人员发现,从单个受感染细胞中溢出的流感病毒可以在任何屏障上升之前一起进入该细胞的邻居,从而使它们在感染任何其他新细胞时互相帮助。相反,从宿主其他地方传播到该区域的病毒只有在建立屏障后才能到达受感染的细胞,因此无法进入并与已经存在的病毒竞争。
  • 原文来源:https://www.gla.ac.uk/news/headline_911633_en.html
相关报告
  • 《“核”力协同 揭示华龙一号飞天的秘密》

    • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2022-04-14
    • 2022年3月25日,福清核电6号机组投入商业运行,这也是全球第三台、中国第二台投入商运的华龙一号机组。此前,华龙一号全球首堆福清核电5号机组、海外首堆巴基斯坦卡拉奇2号机组已于2021年先后投入商运。 作为中国拥有自主知识产权的第三代核电,华龙一号堪称中国核工业自主创新和工程建设的又一创举。据粗略统计,华龙一号作为一项精密庞大的系统工程,涉及6万多台(套)设备、上千人的研发设计团队,先后需协同国内17家高校、科研机构;联合58家国有企业,联动140余家民营企业,带动上下游产业链5300多家企业;先后近20万人参加了示范工程及后续工程建设……其工程协调、通联的工作量不只是用“浩大”就能形容的。可以说,将如此庞大的一股精锐力量组织起来,使大家心往一处想,力量拧成一股绳儿,为共同目标不懈接续奋斗,本身就是一项需要奉献精神的事业。 值此又一“华龙”飞天之际,本报记者采访了部分华龙一号的科研及项目管理人员,以揭示“华龙”设计者、建设者凝聚“核”力、勠力同心完成这一宏伟工程背后的秘密。 从上到下高效协同“办大事” 华龙一号是新时代“大力协同搞好核工业”的典范之作,建设过程中建立了从国家、中核集团到项目层的全方位协调机制。本着一切服务于工程、调动一切可用资源的原则,各方面协力及时解决工程建设中的问题。在国家层面,各相关政府部门均对华龙一号建设高度重视。国家能源局于2015年成立自主三代核电技术华龙一号示范工程建设协调小组,其成员包括国家能源局,地方政府部门,有关行业协会,有关设计、施工、设备制造涉及到的企业。协调小组集中优势资源,高效地协调解决了土建、安装和设备供货等重大问题,充分体现了集中力量办大事的中国特色和优良传统。 在华龙一号各机组建设过程中,从中核集团层面设立了工程建设季度协调会,每个季度中核集团有关领导都要听取研发和工程进度汇报,现场协调各成员单位之间的分歧。能解决的问题当场解决,不能当场解决的确定责任人和时间表,确保每个问题必有回音、确定解决。在项目层面,中国核电工程有限公司作为总承包方设置了总经理协调会、高层协调会和各领域协调会等。其中,设计、采购、施工、调试各板块每两周开一次协调会,此外还有数字化仪控系统专题协调会、重要设备现场交底会等重要项目的临时协调会。 如此高强度的联合协作确保了各关键节点的高效通过,华龙一号关键设备接口按期关闭率均超过90%,而主泵的成功国产化就是从上到下高效协调的成果。主泵被业界比喻为核电站“心脏”,制造难度极大。2008年之前,国内已建成核电站的主泵均是从国外进口的,因此所有设备国产化进程中,最艰难的就是主泵国产化。 当时,国内参与主泵项目的各单位在主泵设计、原材料、制造、试验等多方面存在滞后。对此,中核工程成立了主泵国产化的专项组,建立了从基层项目管理人员到公司领导,乃至直达中核集团领导层的协调机制。针对主泵国内重要供方实施蹲点策略,安排项目人员现场指导和推动厂家主泵国产化进展,帮助厂家建立了一整套主泵项目管理、质保体系。事实证明,这种从上到下的协作机制确保了主泵国产项目的高效推进。2008年11月,中核工程与哈电动装及安德里茨联合签订福清方家山项目主泵供货合同。2009年哈电开展全流量试验台架启动方案设计,总投资约2亿元,3年后即建成并投入使用。 在华龙一号研发过程中,类似这样上下高效协同、集中力量办大事的例子还有很多。据统计,华龙一号累计突破了411台核心装备国产化,实现了由“中国制造”向“中国创造”的飞跃。 “互联网+”促产业链“大协同” 华龙一号示范工程采用业主负责制的工程总承包模式,既强调了业主负责制,也实现了工程总承包制。但是核电建设不是总承包商的单方面成果,而是整个核工业产业链的功劳,凝聚了核电行业上下游协作单位的心血。如何实现项目EPCS(设计、采购、施工、调试)板块深度融合,将工程现场成千上万名建设者拧成一股绳,管理上形成一盘棋,关键在于总包的协调管理能力。十多年来,中核工程在核电总承包领域的探索与实践以及华龙一号各项工程陆续顺利建成的经验证明,要有“小核心大协作”的格局和胸怀,才能统一各方目标,凝聚大团队力量,实现目标利益最大化。 比如华龙一号从研发之初,其总设计师、中核工程总工程师邢继就带领“华龙一号”大团队基于“小核心、大协作”的合作模式搭建了“全球化政产学研用”高效协同创新研发平台。中核工程、核动力院等研发设计单位,与清华大学、哈尔滨工程大学等高校、科研机构,14家外国机构与大学建立了研发合作关系,有效整合技术资源,实现了优势互补。但是,核电厂的显著特点是涉及专业多、参与企业多、周期长、数据一致性不能有丝毫差错。如何让国内外的“智囊”们协同起来,保证数据的完全一致?对此,中核工程在华龙一号研发和施工过程中创造性地利用“互联网+”的优势,将碎片化业务整合,搭建了三维设计平台。该平台可使分布在北京、上海、成都等地的20余家单位相连,协同设计平台的终端数量达500个。通过该平台,设计人员随时可了解相关信息与其他专业设计情况,随时协调设计接口。 同时,中核工程联合中国移动应用5G技术,在设计阶段就开始着手通过全面数字化,实现设计方、施工方、管理方的数据共享融合,在华龙一号建造现场打造了一张覆盖核岛内外、厂区、生活区的混合型5G专网,为核电建设和运行提供稳定可靠的网络基础设施;基于“5G+AI”技术实现了对工程项目“安全、质量、进度、成本”四大要素的集中管控。这样一方面大大提高了施工效率,更重要的是,可以让设计方与施工单位之间、业主与承包方之间、施工单位彼此之间对工程进度、质量、彼此状态等参数一目了然,大大减少开各种协调会和“磨嘴皮子”的次数,从而大大降低沟通成本。借助“大数据”,中核工程致力于实现整个“华龙”工程建设的“大协同”。 “党建+文化”共铸精神高地 在施工高峰期,华龙一号建设现场有10余家参建单位,涉及400多个班组约1.1万名建设人员,其中就包括中核二三、中核二四、中核五公司等兄弟单位。这些单位各有各的特点,有的曾跟随核工业南征北战荣誉等身,有的则在行业中堪称翘楚,也都形成了各自不同的“脾气秉性”。尤其是到了工程安装阶段,各种需要协调的问题迎来了爆发期:从设备供货、图纸交付、土建移交、施工人员的技术及人员准备等,都需要总承包方去协同。 经过十多年核电总包工程的锤炼,中核工程对核电工程的协同工作形成了一套自己的心得。在中核工程各级管理者们看来,“大协同”既是系统工程,也是一门学问。按他们的说法:“作为总承包方,仅仅从履行合同权利义务的角度去干工作是远远不够的。为确保凝心聚力,在项目内部减少沟通壁垒,我们秉承合作共赢理念,与各兄弟单位进行了大量协调沟通。但更重要的是,我们致力于营造精神文化上的归属感,建立统一的目标,树立正确的荣誉观。” 为此,有没有一个抓手,能让在建设现场660多名一线党员、388个班组、数以万计的建设者的“精气神儿”聚到一起?2018年,根据集团公司部署,福清核电基地以推进华龙一号示范工程建设为出发点和落脚点开始开展党建联建工作,并与工程建设深度融合。中核工程以及中核二三、中核二四、中核五公司等参建单位都积极响应并参与党建联建,有力促使工程现场各单位形成价值共同体,而且还结合实际采取“委员进支部、党员进班组”等创新性措施,打通了班组建设与安全、质量提升融合的“最后一公里”。 在这样的背景下,华龙一号示范工程联合委员会在示范工程建设现场应运而生并一直延续至今。这一创举将党的组织体系与工程建设组织体系深度融合,围绕工程建设开展各项主题活动,创品牌、出成果。联委会在成立之初就确定了两项基本原则:一是要接地气,二是要符合现场实际。联委会相继开展“围绕项目抓党建,抓好党建促项目”等活动,提倡“委员进支部,党员进班组”,充分发挥基层党组织战斗堡垒作用和党员先锋模范作用。 不过制度再好,不能指导实践也只是空中楼阁。为了加快现场各单位之间的融合,联委会会议由各参建单位轮流承办。会议设置了介绍本单位历史沿革、文化传统等议程,不但激发了每个单位的自豪感、荣誉感,也让兄弟单位更好地了解自己。通过加深彼此了解,各单位之间心与心之间的距离走得更近了,沟通随之更加顺畅,遇到困难共同解决的效率显著提高。其中,建设方与设计方、施工方通过成立核区专家小组,两三天内就能关闭一个问题窗口。 同时,为了密切党员与一线的联系,联委会专门出台制度,要求“委员联系支部、党员联系班组”。来自不同单位的党员们与一线班组共同参加每天清晨6点的早班会。党员们“身在一线、心在一线、干在一线”,与工人们“一起苦、一起累”,帮他们解决一线的实际问题。不管他们来自哪个兄弟单位,在工人眼里他们只有一个共同的名字——党员!“有问题,找党员”成了施工现场的惯例,党建联建成了现场大协同的“润滑剂”。 2020年,华龙一号示范工程建设进入全面攻坚阶段,不仅面临着首堆特有的技术难点,外部环境同样严峻。在废液处理系统(ZLT)安装最为重要的阶段,因疫情原因外国厂家人员无法按期到场。与此同时,在某些技术问题上,厂家答复未能考虑工程实际需求,答复的设计变更单往往无法执行。为满足技术和进度需求,中核工程设计团队深入一线,解决了许多之前一直认为只有外国专家才能解决的问题。对于一些不符合行业标准、厂家坚持不愿修改的,团队采用设计兜底的方式对技术难点进行分析和处理,解决了一个又一个设计难题。 与此同时,由各单位精干力量组成的安装团队心里也都憋着一股“不服输、不信邪”的劲头。在整个ZLT系统安装完成后,到了冲洗试压阶段,团队在现场发现多台阀门都存在漏气现象。在整整15天时间里,来自中核工程、监理公司、中核二三、福清核电等单位的技术人员、操作人员、维修人员不分你我,心中只有“华龙”。他们不分昼夜,不知疲惫地一次次验证,当气密性压力试验合格的那一刻,在场的人都欢欣鼓舞,一双双手紧紧握在一起。此时此刻,大家已不仅仅是同事,更是同“志”。 不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江河。华龙一号海内外工程陆续顺利建成的成功经验证明,有从上到下的高效协同、“小核心、大协作”的格局和胸怀、也有“互联网+”和“大数据”的加持,更有飘扬在最难攻克堡垒上那一面面鲜红的党旗,才能凝聚“核”力,使千千万万的科研人员、管理者及建设大军为了一个共同的“华龙”理想大力协同、无私奉献,汇聚成一股“核”力接续奋斗,使一条条“华龙”矫健飞天。风好正是扬帆时,奋楫逐浪天地宽。中国核工业人今后仍将牢记强核报国的历史使命,汇聚“核”力、万众一心,加快华龙一号批量化建设和后续机型研发,持续擦亮华龙一号这块国家名片,更好助力自主品牌走向全球,走向世界核电舞台的中央。
  • 《晶体加热后收缩的秘密》

    • 来源专题:纳米科技
    • 编译者:郭文姣
    • 发布时间:2019-11-05
    • 美国能源部(U.S. Department of Energy)布鲁克海文国家实验室(Brookhaven National Laboratory)的科学家有了新的实验证据和一种预测理论,解决了长期存在的材料科学之谜:为什么某些晶体材料在加热时会收缩。他们的研究成果刚刚发表在《科学进展》杂志上,可能会广泛应用于将材料特性与医学、电子和其他领域的特定应用相匹配,甚至可能为非传统超导体(携带电流且无能量损耗的材料)提供新的见解。 证据来自于对氟化钪(ScF3)晶体中原子间距离的精确测量,这种材料因其在高温下不寻常的收缩而闻名(也被称为“负热膨胀”)。科学家们所发现的是一种新型的振动运动,这种运动能使这些立方体状的、看似固体的晶体的侧面在加热时弯曲,从而将各个角落拉得更近。 布鲁克海文的物理学家伊戈尔·扎里兹尼亚克(Igor Zaliznyak)是该项目的负责人。“当你加热某样东西时,原子振动的幅度会增大,而整体材料的尺寸也会增大,以适应更大的振动。” 然而,这种关系不适用于某些柔性材料,包括链状聚合物,如塑料和橡胶。在这些材料中,增加热量只会增加与链条长度垂直的振动(想象拨弦的横向振动)。这些横向振动将链条两端拉得更近,导致整体收缩。 那么氟化钪呢?它是固体的立方晶体结构,看上去一点也不像聚合物——至少乍一看是这样。此外,人们普遍认为,无论晶体大小如何,固体晶体中的原子必须保持它们的相对方向,这让物理学家们困惑不解,无法解释这种材料在加热时是如何收缩的。 中子和一个专注的学生救援 来自加州理工学院(Caltech)的一个小组正在使用一种方法在散裂中子源(SNS)探索这个谜题,SNS是美国能源部橡树岭国家实验室科学用户设施办公室。测量中子束(一种亚原子粒子)如何散射晶体中的原子,可以提供有关原子尺度排列的宝贵信息。扎里兹尼亚克说,这种材料特别适用于x射线看不见的氟等轻质材料。 扎里兹尼亚克听说了这项工作,他指出,他的同事埃米尔·博津(Emil Bozin)是另一种不同的中子散射分析技术的专家,他可能会进一步了解这个问题。博津的方法被称为“对分布函数”,它描述的是在一种物质中发现两个原子间隔一定距离的概率。然后,计算算法对概率进行排序,以找到最适合数据的结构模型。 Zaliznyak和Bozin与加州理工学院的团队合作,利用加州理工学院的ScF3样本在SNS中收集数据,以跟踪相邻原子之间的距离如何随着温度的升高而变化。 戴维·温特(David Wendt)是一名学生,他在高中二年级(现在是斯坦福大学(Stanford University)的大一新生)开始在扎里兹尼亚克的实验室进行布鲁克黑文实验室(Brookhaven Lab High School Research Program)的实习,负责大部分数据分析工作。在高中时代,他一直致力于这个项目,并获得了论文第一作者的位置。 “大卫基本上把数据简化成我们可以用我们的算法分析的形式,将数据拟合,组成一个模型来模拟氟原子的位置,并做了统计分析,将我们的实验结果与模型进行比较。他所做的工作就像一个优秀的博士后所做的一样!”Zaliznyak说。 Wendt说:“我非常感谢Brookhaven实验室提供给我的机会,让我通过他们的高中研究项目为原创研究做出贡献。” 结果:“软”的运动在一个固体 测量结果表明,钪和氟之间的键并没有随着温度的升高而改变。“事实上,它们会微微膨胀,”扎利兹尼亚克说,“这与大多数固体膨胀的原因是一致的。” 但相邻氟原子间的距离随着温度的升高而高度变化。 “我们一直在寻找氟原子保持固定结构的证据,而我们的发现恰恰相反!”Zaliznyak说。 布鲁克海文实验室功能纳米材料中心(另一个科学用户设施办公室)的软凝聚态理论专家Alexei Tkachenko为解释这一意外数据做出了重要贡献。 由于氟原子似乎并不局限于固定的位置,这种解释可以借鉴阿尔伯特•爱因斯坦(Albert Einstein)最初提出的一个更古老的理论,即通过单独考虑每个原子来解释原子运动。令人惊讶的是,最终的解释表明ScF3的热收缩与软物质聚合物的行为有显著的相似性。 Zaliznyak解释说:“由于每个钪原子与氟原子之间都有一个刚性的键,所以构成晶体立方体侧面的氟化钪‘链’的作用与聚合物的刚性部分类似。”然而,立方体两侧中心的氟原子不受任何其他化学键的约束。因此,随着温度的升高,“约束不足”的氟原子可以在垂直于刚性Sc-F键的方向上自由振动。这些横向的热振荡将立方晶格四角的Sc原子拉得更近,导致类似于聚合物的收缩。 应用的热匹配 这一新的认识将提高科学家预测或策略性地设计材料在预期温度变化的应用中的热响应的能力。例如,用于精密加工的材料在加热和冷却的情况下应该表现出较小的变化,以便在所有条件下保持相同的精度。在医疗应用中使用的材料,如牙齿填充物或骨替代物,其热膨胀性能应与它们所嵌入的生物结构的热膨胀性能密切匹配(想想看,当你喝热咖啡时,如果你的填充物膨胀而牙齿收缩,那将是多么痛苦啊!)在半导体或海底光纤传输线中,绝缘材料的热膨胀应与功能材料的热膨胀相匹配,以避免妨碍信号的传输。 Zaliznyak指出,类似于ScF3的受限开放框架结构也存在于铜氧化物和铁基超导体中——人们认为,在这些材料不带电阻地输送电流的能力中,晶格振动发挥了作用。 “在这些开放框架结构中原子的独立振动可能会以我们现在可以计算和理解的方式对这些材料的特性做出贡献,”Zaliznyak说。他补充说:“它们可能实际上解释了我们自己的一些实验观察,这些观察在这些超导体中仍然是一个谜。” 扎里兹尼亚克说:“这项工作极大地受益于美国能源部国家实验室的重要优势,包括独特的能源部设施和我们开展长期项目的能力,在这些项目中,随着时间的推移,重要贡献不断积累,最终以一项发现而结束。”“它代表了不同的专业知识在合作者之间的独特融合,包括一个专注的高中生实习生,我们能够为这个项目整合协同。”没有所有团队成员提供的专业知识,就不可能成功地开展这项研究。” ——文章发布于2019年11月1日