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    美科学家发明液体纤芯波导管<%=id%>



      美国研究人员首次成功制出以液体为纤芯的光波导管,使光可以定向无损地穿过芯片上的液体,这一光学传感技术有着广泛的应用前景,可以用于制造检测单分子的化学和生物传感器。
      根据加州大学圣克鲁斯分校电子工程副教授霍革·施密特等人的设计,可以用工业上生产电脑芯片的标准硅的制作工艺来生产这种波导管,他们已经制出了可在注入液体或者气体后使用的空心波导管。
      在传统光纤中,纤芯和包层由两种光学性能不同的介质构成,内部的介质对光的折射率比环绕它的介质高,利用全反射原理,我们可很轻易的使用光纤来改变光的行进方向,在长距离上传播光信号。由于液体和气体的折射率相对比较低,想让光沿着液体或气体传播很困难。施密特的波导管利用了抗谐振反射光波导(ARROW)原理,考虑到兼容微型制造技术以及将来可能集成硅电子元器件,研究人员选择了氮化硅和二氧化硅作为波导管的包裹材料。在制作时,把覆盖层沉积到一个矩形模具外部,然后再把中间的模具溶解,就得到了中空为3.5x9微米的波导管,这也是目前做出的最小的空心光导管。
      施密特他们已经利用氦氖激光激发荧光染料成功检测到了波导管中液体样本的分子荧光,在500万分之一毫升的样本中检测到了800个分子。他们的目标是能够检测出单个分子。此外,施密特还认为气体内核的波导管在原子物理和量子光学领域也有应用潜力。
      施密特说,在生物和化学领域,分子所处的环境是液体和气体,如果能引导光在水中或空气中传播,非固体材料领域的研究都将可以使用集成光路技术。
      
      我国太阳电池研发获突破
      
      中科院等离子体物理研究所为主要承担单位的大面积染料敏化纳米薄膜太阳电池研究项目取得了重大突破性进展,于去年 10月中旬建成了500瓦规模的小型示范电站,光电转换效率达 5%,使我国在该研究领域处于世界领先水平。
      中科院等离子体所于1994年提出开展染料敏化纳米薄膜电池研究,主要目标是满足西部贫困地区缺电居民的日常能源需求。他们借助国际科学文化中心世界实验室对再生能源项目的支持,与洛桑高等工业学院建立了友好协作关系。1997年,与澳大利亚STA公司签订了长期合作研究和开发协议。在中科院院长特别基金、中科院知识创新工程和科技部“973”项目支持下,他们联合中科院化学所和理化所进行攻关,从0.5厘米×0.5厘米太阳电池的基础研究入手,逐步发展到1.5厘米×5厘米的电池。到2003年,在大面积电池科学研究和制作工艺技术上取得突破,制备出 15厘米×20厘米的电池板,在室内+个太阳光照时光电转换效率为6.2%,0.5个太阳光照时效率达到7.3%;组成的40厘米×60厘米实用化电池组件,室外0.95个太阻光照光电转换效率达6.41%,同时组装出了0.8×1.8米的屯池方阵。近期,在实验室小批量实用化生产和技术研究上取得重大进展,建成500瓦规模的小型示范电站,光电转换效率达到5%。这项成果使我国大面积染料敏化纳米薄膜太阳电池的研制水平处于国际领先地位,为进一步推动低成本太阳电池在我国的实用化打下了牢固基础。10月下旬,该电池发明人、瑞士洛桑高等工业学院的M.Graetzel教授在等离子体所现场察看了研究进展后表示,这是本领域里突破性的进展,会引起全世界的关注。作为发明人,他感到非常高兴。他表示将进一步加强与等离子体所在基础研究上的合作,为进一步提高大面积电池的性能而努力。
      加利福尼亚的科学家发现了一种方法,可“开闭”使痛细胞变得致命的基因。他们在《自然》周刊的报告中说,他们在4周内消除了无法*的实验小鼠活跃的肝脏肿瘤。
      这项针对一种名为Myc基因的研究也许能带来治疗癌症的新方法。
      位于格拉斯哥的英国癌症研究组织的科学家与西雅图的同行合作,在去年弄清楚了Myc基因如何驱使某个“细胞加工厂”超速运转,从而触发癌细胞加速分裂。恶性肿瘤中癌细胞的分裂无法控制。
      加利福尼亚的研究小组用具有变异基因肝细胞的小鼠进行研究。变成癌细胞的叫做上皮细胞,它们会形成乳腺、结肠和前列腺的肿瘤。所以同样的方法适用于上述所有癌症。肝癌是一种很常见且难以医治的癌症。
      用作研究的小鼠的Myc基因已经过变异,长期处于“开启”状态。它产生的一种Myc蛋白就像导体,能向细胞传达分裂的信号。癌细胞不停地制造出过多的Myc蛋白,并不停地分裂。斯坦福大学的费尔舍博士和同事们让小鼠服用一种名为强力霉素的抗生素,这种抗生素使基因关闭,阻止了大量蛋白的产生。
      这些小鼠在服用抗生素期间,一直保持着健康。一旦停止使用抗生素,它们在12周内便形成了活跃的肝部肿瘤。恢复使用抗生素后,它们都迅速康复:肝部恶性肿瘤消失,肝细胞表现似乎也正常。实际上,科学家就像开关水龙头一样开启或关闭Myc基因,同时也开启或关闭了癌症。
      然而,对小鼠有效的方法对人不一定有效。下一步就是要寻找一种对人体安全、又同样有效的药物。英科学家开始克隆人类胚胎
      据每日电讯报道,就在联合讨论全面禁止克隆人类胚胎之际,英国科学家承认,他们已经在克隆人类胚胎的研究中迈出了第一步,并有望制造出欧洲第一个人类克隆胚胎。
      纽卡斯尔研究小组的斯多科夫博士承认,她已开始利用人工授精所剩余的卵细胞开始了克隆人类胚胎细胞的第一步。尽管虽然现在卵细胞的质量并不理想,但她对成功进行细胞核移植充满了信心。该研究小组的默多克教授表示,即便联合国通过了—全面禁止克隆人类胚胎协议,但他相信英国政府肯定不会签署和批准该协议。并会依然支持人类治疗性克隆技术的研究工作。
      今年8月英国生育与胚胎管理局授权纽卡斯尔研究小组开展人类治疗性克隆技术研究,该研究小组的目标是利用克隆技术开发糖尿病治疗手手段。
      华人科学家、美国佛罗里达大学化学系和生物纳米中心的谭蔚泓教授和同事们研制出一种生物纳米颗粒,能够迅速探测出潜伏在碎牛肉中的单个次肠杆菌,也能够针对生物恐怖攻击的细菌发出至关重要的早期*,或是用于疾病的早期诊断。
      谭蔚泓说;“我们致力于研制一种生物纳米技术,结合纳米技术和生物化学技术创造出一种新型的生物纳米材料,这种材料的非凡性质让我们能够在20分钟内检测出单个细菌。
      谭蔚泓等将新合成的化合物称为“生物合成纳米颗粒”。他们将追踪某种细菌的抗体连结到含染色剂的微小颗粒中,这种含有抗体的生物合成颗粒能识别特定的细菌。研究人员在这种颗料中放入多荧光染色分子,一旦颗粒发现了细菌,就会产生很强的光信号。
       快速和灵敏酶的分析不仅对疾病的早期检测极为重要,而且在对付生物恐怖的战斗中也具有重大意义。用传统的方法分析一种可能的生物恐怖剂需要几天的时间,并要求在这段时间中封锁整个区域。然而,应用谭蔚泓的研究小组的新方法只需要20分钟。美国西北大学西北纳米技术研究所所长Chad Nirkin说:“这是一个令人印象深刻的细菌探测方法,它会对食品安全产生重大影响。”
      谭蔚泓的研究小组目前正在研制可检测多种细菌的生物合成纳米颗粒,这些细菌包括沙门氏菌、仙人掌杆菌孢子,以及食品中的许多有毒物质。谭蔚泓说,这种超灵敏的颗粒还可用于检测被恐怖分子当作武器的细菌、环境样品的超灵敏分析和疾病的早期诊断。他认为这一新技术是生物科学与纳米技术的真正融合。
      谭蔚泓曾在湖南大学任教,现在与任湖南省科技厅厅长的王柯敏教授合作开展了纳米和单分子水平上的生物分析化学、分子设计和生物医学工程方面的研究工作。
      
      英国研制出全天侯智能服装
      
      英国科学家研制出了一种神奇的未来服装。它能自动适应天气变化,具有排热、保暖和除湿功能。当人体过热时,衣服会放入空气,达到降温目的;在寒冷时,则会自动关闭孔隙,阻止热量的流失。这项发明将成为英国参加2005年日本世界博览会的8件展品之一。
      智能月瞄的特殊功能要归功于其独有的双层智能面料。这种面料的设计模仿了“松球原理”:在松树的繁殖季节,松球能自动打开鳞片状的孢子叶,把其中的松子播撒到外界。在这种运用最新微观技术制成的面料的表层,分布着无数微小的凸起,这些凸起的功能类似松球上的鳞片,直径不超过5微米,由羊毛等吸水性强的材料制成。当人体变热出汗时,面料上凸起的“鳞片”在水分的作用下打开,外界空气进入孔隙,使水分蒸发,从而起到降温作用。水分蒸发完毕,“鳞片”会恢复最初的关闭状态。智能面料的底层是一种致密材料,能防止表层“鳞片”开启时人被雨水淋透。科研人员认为,用这种智能面料制成的大衣、帽子、手套、裤子等等将在几年后陆续问世。
      开发智能面料的并非只有英国人。意大利人毛罗·塔利亚尼设计出一款“懒人衬衫”,他在衬衫里料中加入了镍、钛和尼龙纤维,从而使其具有所谓“形态记忆功能”的特性,当外界气温偏高时,衬衫的袖子会在几秒钟之内自动从手腕卷到肘部:当温度降低时,袖子能自动复原。设计师宣称,衣服并非仅仅只对外界温度作出反应。如果人体出汗、衣服也能改变形态。
      “懒人衬衫”具有超强的抗皱能力,不论是被揉作一团、被塞进箱子里或是被皮带长时间柬住下摆,它都能在30秒钟内恢复挺括的原状。目前,这种衬衫全世界只有200件,每件售价 3750美元,并且只有灰色这“种颜色。塔利亚尼没有停止,现在又在设计一种在寒冷时能紧紧裹住身体的新型夹克。


         

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