蛋白质最前沿成果

E. 蛋白质研究技术的介绍

蛋白质科学研究成果将催生一系列新的生物技术，带动医药、农业和绿色产业的发展，引领未来生物经济。蛋白质研究方法正经历着不断地更新，新的技术也不断地涌现，学习和掌握蛋白质研究的相关技术理论和方法，对于了解生命科学研究的前沿，对于研究课题的设计、实施和先进研究方法的应用、技能培训都是十分必要的。

F. 有谁知道蛋白质组学的优缺点和未来的发展方向不麻烦告诉一下 急~~~~~~~ 谢谢了 非常感谢了哈

发展趋势
在基础研究方面
近两年来蛋白质组研究技术已被应用到各种生命科学领域，如细胞生物学、神经生物学等。在研究对象上，覆盖了原核微生物、真核微生物、植物和动物等范围，涉及到各种重要的生物学现象，如信号转导、细胞分化、蛋白质折叠等等。在未来的发展中，蛋白质组学的研究领域将更加广泛。
在应用研究方面
蛋白质组学将成为寻找疾病分子标记和药物靶标最有效的方法之一。在对癌症、早老性痴呆等人类重大疾病的临床诊断和治疗方面蛋白质组技术也有十分诱人的前景，目前国际上许多大型药物公司正投入大量的人力和物力进行蛋白质组学方面的应用性研究。
在技术发展方面
蛋白质组学的研究方法将出现多种技术并存，各有优势和局限的特点，而难以象基因组研究一样形成比较一致的方法。除了发展新方法外，更强调各种方法间的整合和互补，以适应不同蛋白质的不同特征。另外，蛋白质组学与其它学科的交叉也将日益显著和重要，这种交叉是新技术新方法的活水之源，特别是，蛋白质组学与其它大规模科学如基因组学，生物信息学等领域的交叉，构成组学（omics）生物技术研究方法，所呈现出的系统生物学（System Biology）研究模式，将成为未来生命科学最令人激动的新前沿。
优缺点：这个方法容易被核酸干扰，而且测定混合有机成分时，极不准确。
但简便、灵敏、快速，不消耗样品，测定後仍能回收使用

G. 蛋白质组学的进展如何

这种直接查网络就可以了嘛..我帮你粘贴过来了哈

我国蛋白质组学的主要进展
在国家支持下，中国科学院生物化学研究所、军事医学科学院、复旦大学与北京师范大学等单位迅速启动了蛋白质组研究，建立并组合了二维电泳蛋白质组分离技术、图象分析技术和蛋白质鉴定的质谱技术；先后举办了三次全国性的蛋白质组学术研讨会，并在国际上较早提出了功能蛋白质组学的研究战略。我国蛋白质的色谱/电泳二维分离，二维芯片电泳分离，质谱在线鉴定等方面均取得了重要进展，并得到了国际同行的认同，具有一定优势。
虽然我国蛋白质组学研究启动不久，我国科学家已经在重大疾病如肝癌、维甲酸诱导白血病细胞凋亡启动模型及维甲酸定向诱导胚胎干细胞向神经系统分化的模型等比较蛋白质组研究以及一些重要生理和病理体系的蛋白质组成分研究方面获得了重要成就。在胚胎干细胞诱导向神经干细胞方向分化前后分离出了19个与定向诱导神经分化相关的蛋白；在HL-60细胞凋亡研究中初步筛选到21个凋亡相关蛋白。已进行了肝癌细胞系及正常肝细胞蛋白质组的比较分析研究，发现了两者间不同的蛋白表达群；自行建立了肝癌高/低转移细胞系，进行了原位食管癌/转移食管癌间的比较蛋白质组研究，初步发现了一批与肿瘤转移相关的蛋白质群。通过蛋白质芯片技术对肺癌病人和正常人血清中的蛋白质谱的对比分析，找到了15个差异蛋白并利用Biomarker Pattern 分析软件建立了肺癌诊断分类树模型。初步盲筛结果表明，这15个分子标志可能成为临床诊断肺癌的新指标，有重要应用价值。在大规模人胎肝蛋白表达谱方面初步鉴定出500个高丰度蛋白，150个磷酸化相关蛋白等等。这些研究证明了我国的蛋白质组学技术平台已能支撑一定规模的研究，为我国在该研究领域争得了一席之地，也为未来的发展奠定了良好的基础。
目前，由军事医学科学院牵头的 973计划项目和由上海生命科学院牵头的863计划项目集中了国内十余家优势单位，针对严重影响我国人民健康的重大疾病和重要生命科学问题开展“重大疾病的比较蛋白质组研究”和“重要生理、病理体系的功能蛋白质组研究”。力争在3~5年内建立国际领先水平的蛋白质组学研究通用技术平台，发现一批有重要生命科学价值或与重大疾病相关的蛋白质，为探索基因转录, 翻译调控的规律、获得重大疾病预警、诊断标志物和新药研究的靶标作出贡献。
目前，国内已有若干蛋白质组学研究中心或重点实验室相继成立，如复旦大学蛋白质研究中心，军事医学科学院蛋白质组中心，高等院校蛋白质组学研究院，中国科学院蛋白质组学重点实验室和中国医学科学院蛋白质组学研究中心等。其中高校蛋白质组研究院是由国内多所高校、临床单位和国内外有关公司联合建立的研究机构，是我国高校大规模打破学校界限，与国内外多方面力量联手，进军蛋白组组学研究领域所采取的新举措。统一协调有关国内研究的中国人类蛋白质组组织（Chinese HUPO）和蛋白质组专业委员会等也在筹备中。
蛋白质组学发展趋势
在基础研究方面，近两年来蛋白质组研究技术已被应用到各种生命科学领域，如细胞生物学、神经生物学等。在研究对象上，覆盖了原核微生物、真核微生物、植物和动物等范围，涉及到各种重要的生物学现象，如信号转导、细胞分化、蛋白质折叠等等。在未来的发展中，蛋白质组学的研究领域将更加广泛。
在应用研究方面，蛋白质组学将成为寻找疾病分子标记和药物靶标最有效的方法之一。在对癌症、早老性痴呆等人类重大疾病的临床诊断和治疗方面蛋白质组技术也有十分诱人的前景，目前国际上许多大型药物公司正投入大量的人力和物力进行蛋白质组学方面的应用性研究。
在技术发展方面，蛋白质组学的研究方法将出现多种技术并存，各有优势和局限的特点，而难以象基因组研究一样形成比较一致的方法。除了发展新方法外，更强调各种方法间的整合和互补，以适应不同蛋白质的不同特征。另外，蛋白质组学与其它学科的交叉也将日益显著和重要，这种交叉是新技术新方法的活水之源，特别是，蛋白质组学与其它大规模科学如基因组学，生物信息学等领域的交叉，所呈现出的系统生物学（System Biology）研究模式，将成为未来生命科学最令人激动的新前沿。

H. 诺贝尔化学奖蛋白质进化，在我们生活中有什么实际应用

G蛋白偶联受体：味觉
我们身体内分布着数十亿个受体：他们位于细胞质膜上，作用是使细胞能够感知搜寻周围环境，并可以与其他细胞进行沟通。G蛋白偶联受体是人体感受味道和气味的探测器。2012年，因为在G蛋白偶联受体方面获得的研究成果，布莱恩·科比尔卡（Brian Kobilka）获得了诺贝尔化学奖。

三磷酸腺苷
在人体细胞中也有着像煤炭、风能或者是光伏的能量，叫做三磷酸腺苷(ATP)。如果没有作为细胞内能量传递的这种“分子通货”我们就不能做出收紧肌肉之类的动作。一个成年人每天要合成大量的ATP。约翰?沃克因为阐明了构成三磷酸腺苷合成基础的酶的机理，获得了1997年诺贝尔化学奖。

绿色化学
环保、节省原材料和能量：这个目标已经不再是梦想。三位科学家罗伯特·格拉布斯(Robert Grubbs)、理查德·施罗克(Richard Schrock)和伊夫·肖万(Yves Chauvin)在有机化学领域的成就使得他们共同获得了2005年诺贝尔奖。他们找到了一种绿色的方式来产生复杂的化学化合物，可以在制药业进行应用：他们开发出实用有效的新型反应催化剂，使得生产更为高效、方便、环保。

神奇“足球分子”
从来没有听说过富勒烯？其实很容易就可以在头脑中勾勒这些分子的结构：就像一个足球一样，富勒烯的结构都是以五边形和六并形面而组成的多面体。柯尔（Robert Curl Jr）、克罗托（Harold Kroto）和斯莫利（Richard Smalley）发现了由60个碳原子组成的原子簇C60，发现者们把它称为“富勒烯”。而这三位科学家也因此荣获了1996年诺贝尔奖。

拯救臭氧层
多亏有了臭氧层，我们才能够放心大胆的在户外晒太阳（不过防晒霜是必不可少的）。因为绝大部分有害的UV-B辐射可以被臭氧过滤掉。而三位科学家的成果告诉世人，是什么破坏了臭氧层：氮氧化物和氯氟碳化合物。而这个认知使得保罗·克拉兹（Paul Crutzen）、马里奥·莫里纳（Mario Molina）和舍伍德·罗兰（Sherwood Rowland）获得了1995年诺贝尔奖。

医学影像诊断技术
心脏、大脑、骨骼——这些都可以通过核磁共振成像观察到细节部分，从而可以帮助医生作出检测肿瘤的诊断。这种诊断方法是建立在高分辨率核磁共振光谱的基础上。因为恩斯特（Richart Ernst）在核磁共振成像的巨大贡献获得了1991年的诺贝尔奖。

科学就在你身边
您下次在锅里煎荷包蛋的时候也许会想到2011年诺贝尔化学奖得主丹尼尔·舍特曼（Dan Shechtman）的发现：准晶体。关于准晶体的存在长期以来都存有争议。而舍特曼证明了它的确实存在。而今，准晶体就在你的身边：因为它是一种理想的热和电的不良导

I. 最近最前沿的科学成果

字数有限，内容无限啊，就捡几条吧，内容也有删减的。

新生哺乳动物心脏受损后能自愈【医学】
美国德州大学西南医学中心的研究人员在2月25日出版的《科学》杂志上报告说，老鼠实验表明，新生哺乳动物的心脏在受损后完全能够自我愈合，这一发现可为治疗人类心脏病提供新的思路。
实验中，研究人员将刚出生一周的小鼠15%的心脏切除，结果发现，在3周内，受损的心脏重新完好地长出来，其外观和功能与正常心脏无异。研究人员认为，仍在跳动的未受损的心脏细胞，也就是心肌细胞，是新生细胞的主要来源。这些心肌细胞会停止跳动一段时间并且分裂，从而为心脏提供新鲜的心肌细胞。
“心脏病是发达国家威胁人们健康的头号杀手，这是我们在寻找心脏病治疗方法的道路上迈出的重要一步。”该研究报告作者之一、内科医学助理教授希沙姆·萨迪克说，“我们发现，新生哺乳动物的心脏能够自我修复，它只是在发育老化的过程中忘记了这一技能。目前的挑战是要找到一种方法来帮助成年后的心脏回想起如何重新进行自我修复。”
此前的研究已经证明，一些能够重新长出鳍和尾巴的鱼类和两栖类动物等低等生物也可以部分再生其受损的心脏。“相比之下，成年哺乳动物的心脏缺乏这种重新长出失去的或者受损的组织的能力，其结果是，当心脏出现损伤时，比如心脏病发作后，心脏就会变得越来越虚弱，最终导致心脏衰竭。”萨迪克说。
报告的另一位作者、分子生物学家埃里克·奥尔森博士说，成年后的心脏在发生损伤时无法再生，这是心血管医学领域面临的一个主要障碍。而这项工作表明，在出生后的一段“窗口期“内，哺乳动物的心肌再生是有可能的，只是这种再生能力随后就失去了。有了这些认识，未来将可以通过药物、基因或者其他方法以唤醒成年老鼠乃至成人的心肌再生能力。
研究人员表示，他们下一步将趁心脏仍具备再生能力时对这个短暂的“窗口期”加以研究，并找出心脏是如何以及为什么会在生长发育的过程中“关闭”这一非凡能力的答案。（来源：科技日报 陈丹）

兰州重离子冷却储存环成功加速83号元素铋 【物理&化学】
文章来源：近代物理研究所 发布时间：2011-02-25
2月25日，中科院近代物理研究所科技人员在兰州重离子研究装置（HIRFL）冷却储存环（CSR）主环上成功实现了83号元素铋离子（209Bi36+）束流的冷却累积并加速到每核子能量170MeV，铋离子是继C，Ar，Ni，Kr和Xe等之后，HIRFL-CSR新加速的最重的离子。重离子209Bi36+束流的成功加速，既验证了HIRFL-CSR的极重离子加速能力，也是我国重离子加速器技术进入世界先进行列的重要标志之一。
铋金属颗粒在超导ECR离子源SECRAL中被加热蒸发，并在等离子体中电离产生209Bi36+离子，引出形成束流。209Bi36+束流经HIRFL-SFC回旋加速器加速到每核子能量1.9MeV，在主环(HIRFL-CSRm)中经9秒累积到～2.5×107个离子，加速后能量达到每核子能量170MeV（单离子动能35.5GeV）。下图为HIRFL-CSR主环加速209Bi36+束流过程中离子电流监测器DCCT上的监测信号。

研究实现原子间单量子能量交换 【物理】
据美国物理学家组织网2月23日报道，美国国家标准研究院物理学家首次在两个分隔的带电原子（离子）之间建立了直接运动耦合，实现了原子之间的单量子能量交换。这一技术简化了信息处理过程，可用于未来的量子计算机、模拟技术和量子网络中。相关研究发表在2月23日的《自然》杂志上。
研究人员解释说，他们让两个铍离子在电磁势阱中震荡进行能量交换，这一交换中是以最小能量单位——量子来进行的。这意味着离子被“耦合”在一起，表现出像宏观世界中如钟摆、音叉那样的“和谐震荡”，做重复的来回运动。
实验利用了一种单层离子势阱，并将其浸在液氦浴中冷却到零下269摄氏度。离子之间相隔40微米，漂浮在势阱表面。势阱表面装有微小电极，让两个离子靠得更近，以便产生更强的耦合作用。超低温度可以抑制热量，避免扰乱离子行为。研究人员在势阱上放了震荡脉冲来检测铍离子频率。
研究人员还用激光制冷减弱两个离子的运动，再用两束反向紫外激光束将一个离子进一步冷却到静止状态，调节势阱电极间的电压，就开启了耦合作用。经测量，离子的能量交换每155微妙仅有几个量子，而达到单个量子交换时频率更低，间隔为218微秒。从理论上讲，离子之间这种能量交换过程能一直持续，直到被热量打断。
“首先，一个离子轻微震动而另一个静止，然后震动传给了另一个离子，它们之间的能量运动是一个最小的能量单位。”论文第一作者、美国国家标准技术研究院博士后研究员坎顿·布朗说，“我们可以调节耦合作用，影响能量交换的速度和程度，还能控制耦合作用的开启或终止。”用电极电压来调整两个离子的频率，让它们离得更近，耦合作用就开始了。当两个离子频率最接近时，耦合作用最强。由于正电荷离子之间的静电作用，它们之间倾向于互相排斥。耦合使每个离子都具有了两个电子的特征频率。
在未来的量子计算机中，上述技术可用于解决量子系统的复杂问题，破解当今使用最广的数据加密编码。不同位置的离子直接耦合可以简化逻辑运算，有助于校正运算过程错误。该技术还可能用于量子模拟，以解释复杂量子系统如高温超导现象的原理机制。
研究人员还指出，类似的量子交换作用可以用来连接不同类型的量子系统，如离子和光子，在未来的量子网络中传递信息，如势阱中的离子可以在超导量子比特（昆比特）和光子比特之间作“量子转换器”。（来源：科技日报 常丽君）

英特尔新型连接技术最大数据传输速率可达10Gb/s 【信息】
据英国广播公司（BBC）2月24日报道，美国芯片制造商英特尔公司推出了新型高速连接技术雷霆（Thunderbolt），其理论最大数据传输速率可达10Gb/s，该技术有望给用户带来高速数据传输和高清屏幕显示。
雷霆技术即2009年英特尔发布的光锋（Light Peak）技术。光锋技术是一种用于将计算机及其它设备连接在一起的接线，它不仅像USB连接那样可以传输文件，而且还可以传送视频和网络信号，这些数据的传输过程需要由Intel的一款功能芯片负责管理。雷霆技术则由一个英特尔控制芯片驱动，使用小型连接口。
然而，雷霆技术目前还无法达到其理论最大传输速率，因为英特尔公司现在采用的是铜线而不是光纤光缆。不过，英特尔表示，未来雷霆技术将使用光纤，届时该技术甚至有望达到100Gb/s的传输速率。
英特尔称，雷霆技术的设计目的是为了满足高清媒体创造者的需求。雷霆技术可提供更快的数据传输速度，不到30秒即可传输一部完整的高清电影；该技术也能同时传输多种信号类型，使显示器、外设等能共用一条光缆，以此减少用户将各种电脑设备连接在一起所需要的光缆数量；培育出开发和使用PC的新方式等。
英特尔全球副总裁邓慕理表示：“处理高清媒体内容是当前电脑用户最关注的任务之一，雷霆技术为专业人士和普通消费者提供了更快、更方便处理这些内容的新方式。”
福雷斯特公司的分析师莎拉·罗特曼·艾普斯表示，“雷霆技术并非消费者一直翘首以盼的创新技术，但它是消费者心仪的技术之一，尤其在传输视频方面，拥有独特的优势。”
雷霆技术的出现让消费者对USB3和火线接口（Firewire）等其他连接标准的未来提出了质疑。雷霆技术的数据传输速度为10Gb/s；Firewire400的速度是400Mb/s，Firewire800为800Mb/s；USB2为480Mb/s，USB3为3.2 Gb/s。
苹果公司将成为首个使用雷霆技术系统的电脑制造商，苹果将在其笔记本电脑上装配该系统。

激光压制观瞄系统 【军事】
高能激光一直被视为21世纪最有前途的武器，并以其远射程和强大杀伤力得到各军事强国的追捧。中国的军用激光技术发端于上世纪60年代，目前已经取得一定的应用成果。今年9月出版的台湾《全球防卫杂志》为此特别撰文，介绍了大陆激光武器的装备和使用情况。
文章指出，得益于数十年经验的积累，中国大陆目前研发的激光武器约有七八种，其中又以配备舰艇及陆战兵器的战术性激光武器为多。这类“轻量级”激光武器的代表作，当属配备于99式主战坦克上的“激光压制观瞄系统”。
从外观来看，该系统由主控电脑、激光发射器、热成像仪和干扰机组成，通常安装在坦克炮塔左后方的旋转平台上，车长与炮长均可操作。据估测，该设备能够持续发射100兆焦左右功率的蓝绿激光，其威力足以烧伤2公里以外敌军士兵的视网膜，或直接给对方的光电设备造成毁伤。
激光武器研制
“激光压制观瞄系统”拥有被动和主动两种工作状态。当系统处于被动模式时，主要依靠告警设备感知敌军方位，并由干扰机射出一束较弱的激光以标定目标位置；经电脑确认之后，激光束的功率骤然增强从而对目标形成“硬杀伤”。如果开启主动模式，该系统则首先借助低能量脉冲对可疑区域实施扫描，一旦识别出对方观瞄仪器镜头所反射回的微光便自动开火将其摧毁。换言之，“搜寻并消灭”就是对其作战使命的最简单概括。
基于“激光压制观瞄系统”的致盲效用，某些人曾将其视作有违人道的兵器。对此，曾任美国陆军总参谋长的维克汉将军在接受国会质询时明确表示：“战争总会致人死伤，即使激光武器让敌军士兵瞎眼，这也总比要了他们的命强。”
事实上，美俄两国早就开发了功能类似的激光武器系统，但将其与主战坦克相结合却是中国的首创。文章根据大陆媒体的公开报道判断，“激光压制观瞄系统” 已相当成熟，技术上居于世界领先地位。不过，受制于激光本身的物理特性，这种武器在实战中仍会受到雨雾等不良气候的影响，若对手使用反射涂层、护目镜等对抗手段，它的杀伤力也会打些折扣。

德国科学家发明“思动车” 可仅凭意念开车【运输】
据英国媒体2月22日报道，德国科学家日前发明的一套无线装置能将普通汽车变成名副其实的“思动车”，驾驶员真的可以不动手脚、仅凭意念就“开”着汽车到处走。
这组系统由德国柏林自由大学的科学家研制。首先，要在普通汽车上配备摄像机、雷达和激光传感器，这些装置能够完整拍下汽车周遭的环境；其次，驾驶员要戴上装有16个感应器的特制头盔，主要用来捕捉大脑发出的信号。
一切准备就绪后，安装在汽车上的计算机就能解读这些来自大脑的信号，再将命令执行到汽车上。在第一次试验中，“思动车”已经能够按照驾驶员的意思，朝左开或是朝右开。在第二次试验中，“思动车”成功执行了加速和减速的命令。
不过科学家承认，“思动车”技术还远未发展成熟，想让其上路还需一段时日。

南非地下发现地球“最古老的水” 存在约20亿年【环境？】
由德国、加拿大等国科学家组成的研究小组日前宣布在南非地下约3000米的岩缝中发现了被测定已存在了约20亿年的地下水,这很可能是地球上目前已发现的最古老的水。
研究人员是在南非重要的金矿产区韦特瓦特斯兰德盆地进行钻探时发现上述地下水的。此外,研究人员还在南非岩缝水中发现了在完全与世隔绝的生态环境中仅靠吸收岩石解析到水中的无机矿物能量为生的微生物。德国科学家称它们很可能是地球上最古老的生命形式之一。

新型纳米粒子或可用于疫苗安全递送 【纳米技术】
美国麻省理工学院（MIT）的工程师日前设计出一种新型纳米粒子，有望实现对诸如艾滋病、疟疾等疾病的疫苗进行安全有效的递送。研究结果公布在2月20日的《自然—材料学》（Nature Materials）上。
这种新型纳米粒子由一种可携带仿病毒合成蛋白的同轴脂肪球组成。文章通讯作者达雷尔·欧文（Darrell Irvine）称，该合成粒子可引发强烈的免疫反应，其效果可与活体病毒疫苗相媲美，但比活体病毒疫苗更安全。
在这项研究中，Irvine与同事尝试使用该纳米粒子对小鼠体内一种被称为卵清蛋白（ovalbumin）的蛋白质进行递送。他们发现低剂量疫苗产生的三种免疫作用引发了强烈的T细胞反应——小鼠体内达30%的杀手T细胞对疫苗中的蛋白产生特异性。Irvine表示，这种程度可算得上是由蛋白疫苗引发的T细胞反应中最强烈的一种了，完全可以比拟活体病毒疫苗的引发程度，而且，我们无需担心活体病毒带来的安全问题。重要的是，这种纳米粒子还能引发抗体反应。
目前，除了正在进行的小鼠体内疟疾疫苗递送研究，Irvine和同事还在研究开发针对癌症疫苗和艾滋病疫苗递送的纳米粒子。（科学网 张笑/编译）
相关仪器：90Plus/ZetaPals型高分辨zeta电位及激光粒度分析仪 JEM2100型透射电镜 流式细胞仪
完成人：达雷尔·欧文课题组
实验室：美国麻省理工学院材料科学与工程系、生物工程系、科赫综合癌症研究所 霍华德·休斯医学研究所 贝勒医学院国立大分子成像中心 波士顿拉贡研究所

科学家或发现新乳腺癌致癌基因 【医学】
有望藉此开发更有效的乳腺癌治疗手段
乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一，其发病常与遗传有关。最近，英国和加拿大的研究人员合作研究发现，一种名为ZNF703的基因过度活跃，会导致乳腺癌。研究人员称，这是科学家5年来发现的首个乳腺癌致癌基因，对于乳腺癌的治疗极具意义。相关研究成果发表在2月18日《欧洲分子生物学学会—分子医学》（EMBO Molecular Medicine）上。
由英国剑桥大学和加拿大不列颠哥伦比亚大学的研究人员组成的研究小组，使用微阵列芯片技术，同时对大量的细胞组织样本测试，通过乳腺癌肿瘤细胞与正常健康细胞中基因活性的对比，他们发现，一种名为ZNF703的基因在雌激素受体阳性乳腺癌肿瘤中极其活跃。通过分析，研究人员判定，ZNF703是一个新的雌激素受体阳性乳腺癌驱动基因。
研究人员认为，测试ZNF703基因活性，有助于判断癌症病人肿瘤发展情况，据此可设计针对性治疗方案。而这一发现如经更大规模的研究获得证实，将为开发出新的以ZNF703基因为标靶的癌症治疗手段铺平道路。
研究论文首席作者、英国剑桥大学的卡洛斯·卡尔达斯教授指出，通过测试这种基因的活跃程度，可使医生了解标准激素疗法，如使用它莫西芬（一种抗雌激素）或者芳香酶抑制剂是否有效，从而帮助医生确认符合病人病情的针对性药物。
英国癌症研究所的莱斯利·沃尔克博士则表示，ZNF703是5年来发现的首个乳腺癌致癌基因，对于开发新的乳腺癌治疗药物十分重要，希望能藉此开发出更有效的癌症治疗手段。（来源：科技日报 刘海英）

自由电子激光器【军事】
美海军利用新型激光器在数秒内击落巡航导弹
2011年2月21日 10:34
据sify网2011年2月19日报道，美国海军创造激光武器的新世界纪录，其利用新型高精度天基激光器，在数秒的时间内击毁巡航导弹。
据福克斯新闻报道，在海军研究局的协调下，科学家持续向原型加速器注入500千伏液体，直到其达到320千伏的极限电压，从而创造了新的世界纪录。
自由电子激光器电子枪注入器系统主任表示，“这是一个创新的方法，以前世界上还没有用过这种方法。”
当被问及此次试验对海军的意义时，海军研究局项目经理表示，这更快了自由电子激光技术向更新、更强的方向发展。
“军方目前使用的多为晶体、玻璃固体激光器，以及利用有毒液体材料的化学激光器。而自由电子激光器不同于以上两种激光器，只需要注入器内部产生的电子。这个过程需要能量的不断循环。换言之，它比现役的舰载武器都更节能，不会降低舰船的航行速度。”他表示。
目前，自由电子激光器技术需要将加速器置于足球场大小地下仓库，在一个小型体育馆大小的空间里，还充满了各种管线、导体、电缆。
海军目前需要确定如何利用电子束转化成激光射线，以及如何小型化加速器，以装备于驱逐舰。
介绍一下自由电子激光器
自由电子激光器(Free Electron Laser，简称FEL)，顾名思义，是利用自由电子工作的激光器。即发出受激辐射的电子并不束缚在原子内，一般是以高能电子束的形式处于加速器中。它被公认为继同步加速辐射后的第四代光源。本文从同步加速辐射开始，着重介绍其原理，分析自由电子激光相比前几代同步加速辐射的继承和超越，并简要介绍我国在该领域的研究。
同步加速辐射
同步加速辐射是高能电子(或其他带电粒子)束流打入垂直方向的磁场，电子受Lorentz力偏转，沿轨迹的切线方向发出的辐射。省略复杂的物理学分析若干，可以求得单个电子的总辐射功率取决于两个参数：电子束能量和偏转磁场的强度。在现有的加速器水平上，其亮度可以较旋转阳极X射线管的峰值高出10个量级。
对其圆周运动的给定含时问题作Fourier的频域分析，可得其光谱特性。辐射的频谱分布是平滑连续的
除去以上所述的高通量、高亮度以及频谱宽广连续且可以计算的特点外，同步加速辐射还有如下特点：
高偏振性。在轨道平面内为线偏振，在其他平面内为椭圆偏振。一般X光光源没有此性质。
准直性好。辐射集中在轨道平面附近张角为很小的范围内。
脉冲时间结构。光脉冲长度为数十至数百皮秒，光脉冲间隔为纳秒至微秒量级，且非常固定。
超高真空洁净环境，保证了发出的光光谱的纯净性。
光源稳定。
如上述分析，将光从单个的二极磁场的转弯处引出，这就是第一代和第二代同步辐射光源的的结构特点。所不同的是，第一代光源只是寄生在高能加速器上，并非专用；而第二代光源则是专用机器。目前世界上在使用的第一代同步辐射光源约17台，而第二代同步辐射光源有23台之多。北京的正负电子对撞机上寄生的同步辐射光源(BSRF)属于第一代，而合肥的同步加速辐射装置(NSRL)属于第二代。
扭摆器和波荡器
第一二代同步辐射光源的都是平滑的连续谱。这虽然使其可以支持很大光谱范围内的实验，但是在一定意义上也限制了其辐射谱功率输出的极值。扭摆器(Wiggler)和波荡器(Unlator)等插入元件的引入，可以克服这一问题，使其在特定波长的辐射输出功率进一步提高。
扭摆器和波荡器实际上都是一组N极和S极周期相间的磁铁组成。它们安装在直线段真空盒的上下方。磁场沿z方向的分布呈正弦样式，而电子在上下相间的磁场里，也是作近似正弦曲线的扭摆运动。在每一小段圆周运动中，辐射仍然遵循上一节所述的规律。出光的方向均为z方向。
两者的区别是，扭摆器的磁场较大，但磁铁的周期数比较少。而波荡器的磁场较小，周期长度短，但是磁场的数目很多。
由于扭摆器的周期数不大，而周期又较长，因此从扭摆器产生的同步辐射特性基本上同从二极磁铁出来的辐射特性相同，仍然是光滑的连续谱。扭摆器的作用在于它能够局部的提供更大的磁场，所以辐射波长向短的方向移动，辐射功率也得到增强，同磁铁的周期数N_u成比例。
至于波荡器，它并不用来提高出射光子的特征能量，只是用来提高出射光子的数目。实际上，它应用了干涉原理：波荡器中得到干涉加强的光子，符合干涉加强条件，即要求电子相邻两个转弯的顶点位置，相差为光的波长的的整数倍。因为电子在波荡器中轴向前进速度非常接近光速，所以事实上电子和前向同步辐射的光子z方向上几乎同步运动。考虑到同步辐射的波列实际上有一定的长度，同一个电子在波荡器的不同磁场处发射的光实际上是可以互相干涉的。但是注意不同的电子发出的辐射因为初始相位不统一，故不能发生干涉；即光强正比于电子数N_c。
由于干涉加强只是对特定波长，所以插入波荡器后得到的基本上是单色光。同时，由于电子实际上在周期磁场中x方向振荡的幅度很小，所以其辐射角分布，在水平平面内也有进一步的集中。最重要的是，由于干涉效应，不同周期上产生的光部分相干地叠加在一起，结果使得同步辐射光的亮度成百上千倍的增加。
在设计专用的同步辐射光源上引入上述插入元件，就构成了第三代光源的基本特征，例如我国即将投入使用的上海光源(SSRF)。而随着插入元件的技术成熟，它也被广泛的应用于改进已有的同步辐射光源。例如合肥的同步辐射光源上就引入了扭摆器，将磁场提高到了扭摆器的6T，特征能量由0.517KeV提高到了2.585KeV，大大提高了性能。
自由电子激光
波荡器的引入，虽然应用干涉原理，极大的提高了亮度，但是辐射归根到底还是一种自发辐射。众所周知，受激辐射(就是我们通常所说的激光)相对于自发辐射来说有很多优点。问题是能否把受激辐射和同步加速辐射的原理结合起来。自由电子激光器正是这样一个成功的结合。

日本研究新方法使脑细胞再生不会半途而废【医学】
科学家发现1999年土耳其大地震前兆【地球】
……

J. 蛋白质的主要研究

在18世纪，安东尼奥·弗朗索瓦（Antoine Fourcroy）和其他一些研究者发现蛋白质是一类独特的生物分子，他们发现用酸处理一些分子能够使其凝结或絮凝。当时他们注意到的例子有来自蛋清、血液、血清白蛋白、纤维素和小麦面筋里的蛋白质。荷兰化学家格利特·马尔德（Gerhars Johannes Mulder）对一般的蛋白质进行元素分析发现几乎所有的蛋白质都有相同的实验公式。用“蛋白质”这一名词来描述这类分子是由Mulder的合作者永斯·贝采利乌斯于1838年提出。Mulder随后鉴定出蛋白质的降解产物，并发现其中含有为氨基酸的亮氨酸，并且得到它（非常接近正确值）的分子量为131Da。
对于早期的生物化学家来说，研究蛋白质的困难在于难以纯化大量的蛋白质以用于研究。因此，早期的研究工作集中于能够容易地纯化的蛋白质，如血液、蛋清、各种毒素中的蛋白质以及消化性和代谢酶（获取自屠宰场）。1950年代后期，Armour Hot Dog Co.公司纯化了一公斤纯的牛胰腺中的核糖核酸酶A，并免费提供给全世界科学家使用。科学家可以从生物公司购买越来越多的各类纯蛋白质。
著名化学家莱纳斯·鲍林成功地预测了基于氢键的规则蛋白质二级结构，而这一构想最早是由威廉·阿斯特伯里于1933年提出。随后，Walter Kauzman在总结自己对变性的研究成果和之前Kaj Linderstrom-Lang的研究工作的基础上，提出了蛋白质折叠是由疏水相互作用所介导的。1949年，弗雷德里克·桑格首次正确地测定了胰岛素的氨基酸序列，并验证了蛋白质是由氨基酸所形成的线性（不具有分叉或其他形式）多聚体。原子分辨率的蛋白质结构首先在1960年代通过X射线晶体学获得解析；到了1980年代，NMR也被应用于蛋白质结构的解析，冷冻电子显微学被广泛用于对于超大分子复合体的结构进行解析。截至到2008年2月，蛋白质数据库中已存有接近50,000个原子分辨率的蛋白质及其相关复合物的三维结构的坐标。[4] 当癌细胞快速增生时，需要一种名为survivin的蛋白质的帮助。这种蛋白质由凋亡抑制基因Survivin编码合成在癌细胞中含量很丰富，但在正常细胞中却几乎不存在。癌细胞与survivin蛋白的这种依赖性使得survivin自然成为制造新抗癌药物的靶标，但是在怎样对付survivin蛋白这个问题上却仍有一些未解之谜。
Survivin蛋白属于一类防止细胞自我破坏(即凋亡)的蛋白质。这类蛋白质主要通过抑制凋亡酶(caspases)的作用来阻碍其把细胞送上自杀的道路。以前一直没有科学家观察到survivin蛋白与凋亡酶之间的相互作用。也有其它迹象表明survivin蛋白扮演着另一个不同的角色——在细胞分裂后帮助把细胞拉开。
生物化学家GuySalvesen掌握了survivin蛋白的结构“并没有澄清它是怎样防止细胞自杀的疑点”。这些蛋白质配对的事实确实让人惊奇，几乎很难找到不重要的二聚作用区域。两个蛋白质的接触面将是抗癌症药物集中对付的良好靶标。 在1996年前提到蛋白质组学（Proteomics），恐怕知之者甚少，而在略知一二者中，部分人还抱有怀疑态度。但是，2001年的Science杂志已把蛋白质组学列为六大研究热点之一，其“热度”仅次于干细胞研究，名列第二。蛋白质组学的受关注程度如今已令人刮目相看。
1．蛋白质组学研究的研究意义和背景
随着人类基因组计划的实施和推进，生命科学研究已进入了后基因组时代。在这个时代，生命科学的主要研究对象是功能基因组学，包括结构基因组研究和蛋白质组研究等。尽管已有多个物种的基因组被测序，但在这些基因组中通常有一半以上基因的功能是未知的。功能基因组中所采用的策略，如基因芯片、基因表达序列分析(Serial analysis of gene expression, SAGE)等，都是从细胞中mRNA的角度来考虑的，其前提是细胞中mRNA的水平反映了蛋白质表达的水平。但事实并不完全如此，从DNA mRNA 蛋白质，存在三个层次的调控，即转录水平调控(Transcriptional control )，翻译水平调控(Translational control)，翻译后水平调控(Post-translational control )。从mRNA角度考虑，实际上仅包括了转录水平调控，并不能全面代表蛋白质表达水平。实验也证明，组织中mRNA丰度与蛋白质丰度的相关性并不好，尤其对于低丰度蛋白质来说，相关性更差。更重要的是，蛋白质复杂的翻译后修饰、蛋白质的亚细胞定位或迁移、蛋白质－蛋白质相互作用等则几乎无法从mRNA水平来判断。毋庸置疑，蛋白质是生理功能的执行者，是生命现象的直接体现者，对蛋白质结构和功能的研究将直接阐明生命在生理或病理条件下的变化机制。蛋白质本身的存在形式和活动规律，如翻译后修饰、蛋白质间相互作用以及蛋白质构象等问题，仍依赖于直接对蛋白质的研究来解决。虽然蛋白质的可变性和多样性等特殊性质导致了蛋白质研究技术远远比核酸技术要复杂和困难得多，但正是这些特性参与和影响着整个生命过程。
2．蛋白质组学研究的策略和范围
蛋白质组学一经出现，就有两种研究策略。一种可称为“竭泽法”，即采用高通量的蛋白质组研究技术分析生物体内尽可能多乃至接近所有的蛋白质，这种观点从大规模、系统性的角度来看待蛋白质组学，也更符合蛋白质组学的本质。但是，由于蛋白质表达随空间和时间不断变化，要分析生物体内所有的蛋白质是一个难以实现的目标。另一种策略可称为“功能法”，即研究不同时期细胞蛋白质组成的变化，如蛋白质在不同环境下的差异表达，以发现有差异的蛋白质种类为主要目标。这种观点更倾向于把蛋白质组学作为研究生命现象的手段和方法。
早期蛋白质组学的研究范围主要是指蛋白质的表达模式（Expression profile），随着学科的发展，蛋白质组学的研究范围也在不断完善和扩充。蛋白质翻译后修饰研究已成为蛋白质组研究中的重要部分和巨大挑战。蛋白质-蛋白质相互作用的研究也已被纳入蛋白质组学的研究范畴。而蛋白质高级结构的解析即传统的结构生物学，虽也有人试图将其纳入蛋白质组学研究范围，但仍独树一帜。
3．蛋白质组学研究技术
可以说，蛋白质组学的发展既是技术所推动的也是受技术限制的。蛋白质组学研究成功与否，很大程度上取决于其技术方法水平的高低。蛋白质研究技术远比基因技术复杂和困难。不仅氨基酸残基种类远多于核苷酸残基（20/ 4）， 而且蛋白质有着复杂的翻译后修饰，如磷酸化和糖基化等，给分离和分析蛋白质带来很多困难。此外，通过表达载体进行蛋白质的体外扩增和纯化也并非易事，从而难以制备大量的蛋白质。蛋白质组学的兴起对技术有了新的需求和挑战。蛋白质组的研究实质上是在细胞水平上对蛋白质进行大规模的平行分离和分析，往往要同时处理成千上万种蛋白质。因此，发展高通量、高灵敏度、高准确性的研究技术平台是相当一段时间内蛋白质组学研究中的主要任务。在国际蛋白质组研究技术平台的技术基础和发展趋势有以下几个方面：
3.2 蛋白质组研究中的样品分离和分析
利用蛋白质的等电点和分子量通过双向凝胶电泳的方法将各种蛋白质区分开来是一种很有效的手段。它在蛋白质组分离技术中起到了关键作用。如何提高双向凝胶电泳的分离容量、灵敏度和分辨率以及对蛋白质差异表达的准确检测是双向凝胶电泳技术发展的关键问题。国外的主要趋势有第一维电泳采用窄pH梯度胶分离以及开发与双向凝胶泳相结合的高灵敏度蛋白质染色技术，如新型的荧光染色技术。
质谱技术是目前蛋白质组研究中发展最快，也最具活力和潜力的技术。它通过测定蛋白质的质量来判别蛋白质的种类。当前蛋白质组研究的核心技术就是双向凝胶电泳－质谱技术，即通过双向凝胶电泳将蛋白质分离，然后利用质谱对蛋白质逐一进行鉴定。对于蛋白质鉴定而言，高通量、高灵敏度和高精度是三个关键指标。一般的质谱技术难以将三者合一，而发展的质谱技术可以同时达到以上三个要求，从而实现对蛋白质准确和大规模的鉴定。
蛋白质的含氮量比较恒定，平均约为16%。 据报道，第二次世界大战期间，日本动物性食品供应不足，每人每年只平均供应2千克肉，12.5千克奶和奶制品，2.5千克蛋。当时12岁学生平均身高只有137.8厘米。战后，日本经济发展迅速，人民生活改善，动物性食品增多，每人每年食用肉达13千克，奶及奶制品25千克，蛋类15千克。1970年调查，12岁少年(少年食品)的身高已达147.1厘米，平均增高9.3厘米。从这个例子可以看出蛋白质(蛋白质食品)食物对少年儿童(儿童食品)增高所起的作用。
蛋白质是构成一切生命的主要化合物,是生命的物质基础和第一要素,在营养素中占首要地位。少年儿童及婴幼儿增高离不开蛋白质。人体的骨骼等组织是由蛋白质组成的。在体内新陈代谢的全部化学反应过程中,离不开酶的催化作用,而所有的酶均由蛋白质构成。对青少年增高起作用的各种激素,也都是蛋白质及其衍生物。此外,参与骨细胞分化、骨的形成、骨的再建和更新等过程的骨矿化结合素、骨钙素、碱性磷酸酶、人骨特异生长因子等物质,也均为蛋白质所构成。所以,蛋白质是人体生长发育中最重要的化合物 ,是增高的重要原料。
婴幼儿(婴幼儿食品)、少年儿童生长发育所必需的脂溶性维生素(维生素食品)、铁(铁食品)、钙、磷等无机盐及部分微量元素(微量元素食品)，在蛋白质食物中也同时可以获得。所以，有些儿童少年只喜欢吃素食(素食食品)，怕吃鸡、鱼、肉、蛋等荤菜，或是在家长的催督下才勉强吃一点，这种做法是不可取的，必然会导致因蛋白质缺乏而影响身高。
正确的膳食原则是食物要多样，粗细要搭配，坚持以粮、豆、菜为主,适当增加肉、鱼、蛋、奶的量，以补充身体发育的充足营养，保证身高增加的原料，促进个子长高。