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科学家首次将信息转化为能量

日本研究人员在11月15日(北京时间)出版的《自然·物理学》网络版上报告称,他们在实验室中让一个纳米小球沿电场制造的“阶梯”向上爬动,爬动所需的能量由该粒子在任何给定时间朝哪个方向运动这一信息转化而来,这意味着科学家首次在实验室实现了信息到能量的转化,验证了约150年前英国物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦提出的“麦克斯韦妖”这一设想。 日本中央大学理工学部的鸟谷部祥一和东京大学的佐野雅树领导的团队在实验室让一个直径为287纳米的聚苯乙烯小球沿电场制造的微小旋转阶梯向上爬动,并将小球拍照。小球可以随机朝任何方向运动,由于向上爬会增加势能,因此其往下一层的概率更大,如果不人为干扰,小球最终会掉至最底层。在实验中,当小球沿阶梯向上爬一层后,研究人员就使用电场在小球爬上的那层阶梯加一面“墙”,让小球无法回到低的那一层,这样小球就能一直向上爬。 该小球能爬阶梯完全由“自己的位置”这一信息所决定,研究人员无需施......阅读全文

盘点2014年度十大改变世界的革命性技术

  基因编辑更快更准更简单  1973年,斯坦利•N•科恩(Stanley N. Cohen)和赫伯特•W•博耶(Herbert W. Boyer)找到了改变生物体基因组的方法,成功将蛙的DNA插入到细菌中。20世纪70年代末,博耶的基因泰克(Genetech)公司对大肠杆菌进行基因改造,使其带有一

薛定谔《生命是什么?》出版75周年纪念

  Philip Ball带领我们重温这本提炼了现代分子生物学关键概念的著作。  《生命是什么?活细胞的物理观》埃尔温·薛定谔(Erwin Schrödinger) 剑桥大学出版社(1944)  诺贝尔奖得主、奥地利物理学家薛定谔在其1944年的著作《生命是什么?》(What Is Life? )中

世界著名实验室

  实验室是科学的摇篮,是科学研究的基地,对科技发展起着十分重要的作用,是科技工作者向往和追随的地方。这些实验室往往代表了世界前沿基础研究的最高水平,诞生了一大批诺贝尔奖获得者和具有划时代意义的科技创新成果,是开展高层次学术交流的重要场所。  新材料小编搜集了一些世界著名的实验室,下面将一一简单介绍

2016全球最受公众关注的科学成果

  中国科学院科技战略咨询研究院战略情报研究所研制的“2016全球最受公众关注的科学成果”,通过计量统计遴选出天文学与天体物理[1]、物理学、化学、地球科学、生命科学这五个学科中受到科技界热切关注的科学成果,及中国研究者参与的每个学科TOP30受公众关注的科学成果,为科技工作者把握最新的科学研究热点

隐藏在这幅画中的17个不同的物理世界

   在不同尺度上,物理世界遵循着不同的规律。描述微观量子世界的定律,与描述宏观物体的定律有着本质的区别。然而,任何随着尺度的变化必然是连续的,物理学中看似截然分立的领域,实则具有丰富的联系。  《尺度,法则和生命》这幅画,正是通过17个地位显著的公式,描绘了物理学不同领域的联系

常用生物软件(windows)全面介绍

常用生物软件(windows)全面介绍一、基因芯片1、基因芯片综合分析软件。 ArrayVision 7.0 一种功能强大的商业版基因芯片分析软件,不仅可以进行图像分析,还可以进行数据处理,方便protocol的管理功能强大,商业版正式版:6900美元。 Arraypro 4.0

《科学美国人》:2015年十大“科技成就”出炉!

  又是一年将尽,到了盘点的时候,且看《科学美国人》评选出的2015年十大科技成就。  眼控机器:运动受损人士的福音  今年早些时候,当艾瑞克・索拓用思维直接指挥机器手臂将一杯啤酒送入口中,媒体疯狂了。这是一个令人印象深刻的壮举,但背后的技术,是在他大脑中植入的一种电极芯片,这种芯片既昂贵又具有侵入

2016年中国、世界十大科技进展新闻揭晓

   由中国科学院、中国工程院主办,中国科学院学部工作局、中国工程院办公厅、中国科学报社承办,中国科学院院士和中国工程院院士投票评选的2016年中国十大科技进展新闻、世界十大科技进展新闻,2016年12月31日在京揭晓。  入选新闻囊括了一年来最重要的科学发现和技术突破。  入选的2016年中国十大

2012年世界各国生物技术发展回顾

  美国   遗传学研究精彩纷呈;细胞学研究成果丰硕;药理学研究取得新成果;艾滋病研究与治疗获得突破性进展;肿瘤学研究取得成效。   南加利福尼亚大学开发出一种绘制DNA之间接触位点的新方法,并利用计算机模型绘制出一个细胞中完整DNA链——基因组的精确三维图像;亚利桑那州立大学制造出一个能折叠成

中国科学技术大学发表10篇CNS,全球学术排名表现出色

Science:中国科学技术大学在量子力学再取新突破  实现对量子系统的调控是人类认识并利用微观世界规律的必然诉求,也是诸多前沿科学领域的核心要素。自旋作为一种重要的量子调控研究体系,在世界各国的量子计划中均被列为重点研究对象。开展单自旋量子调控研究有助于人们在更深层次上认识量子物理的基础科学问题,

【盘点】衰老与疾病的关联性研究进展

  人为什么会变老?对于人类来说,如何才能长生不老真的是一个令人着迷的问题。但是至今为止都没有一个让人满意的答案。衰老一直是生命过程中的核心环节,也是影响整个人类社会健康发展的重要问题。目前世界各国均面临着严重的人口老龄化,数据显示到2050年约三分之一的中国人口年龄将超过60岁。因此,深入了解衰老

2013年世界科技发展回顾:能源环保篇

  美 国   最大载人太阳能飞机横穿美国,太阳能电池光电转化率攀高,低温制造晶体硅,研制可拉伸或折叠电池,新催化剂让制氢过程排放近零。   5月3日,世界最大载人太阳能飞机“太阳驱动”号从旧金山升空后于7月6日抵达纽约,完成横穿美国飞行。   6月,莱斯大学和宾夕法尼亚州立大学研制出一款基于

2018年糖尿病专题盘点

  2018年即将过去,年末为大家献上生物谷本年度糖尿病专题盘点,希望读者朋友们能够喜欢。1. Nature:利用细胞替换疗法治疗1型糖尿病取得重大进展!胞外基质组分决定着胰腺祖细胞的命运DOI: 10.1038/s41586-018-0762-2  I型糖尿病是一种自身免疫性疾病,它会破坏胰腺中产

梳理利用白色脂肪棕色化治疗肥胖最新进展

  哺乳动物(包括人类和小鼠)具有两种截然不同的脂肪,白色脂肪和棕色脂肪。棕色脂肪的形态和功能有所不同,人体内的棕色脂肪分为两类,典型的棕色脂肪(Brown Adipose)和米色脂肪(beige Adipose)。白色脂肪细胞内塞满了脂肪分子(以甘油三酯的形式)用来储存能量以备不时之需,而白色脂肪

前列腺癌研究进展一览!

  【1】eLife:前列腺癌标志物PSA会激活血管和淋巴管生成因子,促进癌症转移  DOI: 10.7554/eLife.44478  一项新的研究表明,前列腺特异性抗原(PSA)是一种前列腺癌标志物,是激活血管内皮细胞和淋巴管生成生长因子的催化剂之一,而这些因子有助于癌症的扩散。赫尔辛基大学(U

关于前列腺癌最新研究成果一览

  【1】eLife:前列腺癌标志物PSA会激活血管和淋巴管生成因子,促进癌症转移  DOI: 10.7554/eLife.44478  一项新的研究表明,前列腺特异性抗原(PSA)是一种前列腺癌标志物,是激活血管内皮细胞和淋巴管生成生长因子的催化剂之一,而这些因子有助于癌症的扩散。赫尔辛基大学(U

年终盘点:2016年国内不容错过的重磅生物研究

  时间总是过得很快,2016年马上就要过去了,迎接我们的将是崭新的2017年,2016年,我国有很多优秀科研机构的科学家们都做出了意义重大、影响深远的研究成果,发表在国际顶级期刊上。本文中小编盘点了2016年我国科学家发表的一些重磅级研究,以饕读者。   --结构生物学 --  1.清华大学 施一

美《科学新闻》盘点2012年25大科学故事

  ①希格斯粒子的发现有助于对物质的理解  2012年过去了,但美国《科学新闻》杂志的编辑们并没有忘记那些曾让他们夜不能寐的科学故事。  在这份年度最佳科学新闻榜单上,前两个故事曾让小编们通宵达旦地加过班:2012年7月4日凌晨,他们在网上收看视频直播,那一边在日内瓦,物理学家们正在

2018年世界科技发展回顾

   美国   深空探测异彩纷呈,宇宙探索发现不断  本报驻美国记者 刘海英  2018年,“好奇号”“朱诺号”“卡西尼号”“新视野”号等探测器持续提供着火星、木星、土星、柯伊伯带天体的相关数据。“旅行者2号”朝星际空间进发;OSIRIS-Rex抵达小行星贝努;“黎明”号完成了探测任务,将在谷神星轨

2014年世界生物医学科技发展回顾

  生物 医学  美 国  遗传研究更深入掌控基因;细胞学攻克检测与治疗多项难题;脑科学研究记忆刺激技术帮助恢复记忆,发现大脑存在“意识开关”和“信息交换台”。  田学科(本报驻美国记者)遗传学方面,杜克大学绘制出综合酵母菌基因脆弱位点图,而脆弱位点所在区域正是DNA复制机变慢或停顿的地方

全面回顾:2014年全球生物医学突破进展

  美 国  遗传研究更深入掌控基因;细胞学攻克检测与治疗多项难题;脑科学研究记忆刺激技术帮助恢复记忆,发现大脑存在“意识开关”和“信息交换台”。  遗传学方面,杜克大学绘制出综合酵母菌基因脆弱位点图,而脆弱位点所在区域正是DNA复制机变慢或停顿的地方,揭示了许多固体肿瘤中基因异常的源头;冷泉港实验

2019年,全球科学成果突破层出不穷

图① DNA具有持久性和存储海量信息的能力,现在研究人员发现了一种前所未有的方式,可利用其持久性进行存储。图② 生物科普试验载荷传回的照片显示,棉花的种子有发芽的迹象。新华社发图③ 英特尔公司Pohoiki Beach芯片系统。图④ 《科学》杂志封面刊登了由水凝胶3D打印而成的肺气囊模型。图⑤ 五夸

一文了解2019科技大事件

   科技改变生活。这一年,各国科学家又让科学的脚步再次向前迈进。棉花种子在月球发出第一株嫩芽,室温下气态二氧化碳首次转化为碳电池,最轻中微子的质量被算出,3D打印出会呼吸的人体器官……尽管这其中的具体原理有些高深莫测、晦涩难懂,但不得不说,它们刷新了我们的认知,而这些发现,也正在或终将切切实实地影

2019年,中国“大农业”里那些高科技

   今年,我国“大农业”科研领域又诞生了诸多令人惊奇的发现,每一条都与我们息息相关。它们涵盖了观赏农业、林业、作物、医学等各个领域,包括睡莲、玉米、硅藻等进展。为了展现这些成就,本报特此就我国农业科学家今年发表的大部分重要论文进行梳理,以飨读者。野生玉米大刍草、SK、现代玉米自交系ZHENG58的

线粒体对机体健康到底有多重要?

  我们都知道,线粒体是机体的细胞能量工厂,近年来随着科学家们研究的深入,他们渐渐开始发现线粒体对机体健康非常重要,本文中,小编就对相关研究进行了整理,分享给大家!  【1】EMBO J:单一的线粒体蛋白缺失或会诱发全身性的炎症反应  doi:10.15252/embj.201796553  目前研

2013年世界科技发展回顾 生物医学领域收获颇丰

美国  遗传学研究深入揭示、利用基因机制;细胞研究让多种细胞互换“身份”;再生医学造出多种器官组织。  田学科 (本报驻美国记者)在遗传学研究领域,杜克大学模仿人体细胞内复杂的基因调控过程,模拟出多种蛋白质如何通过复杂相互作用调控一个基因。  斯坦福大学设计出一种由DNA和RNA制成的生物晶体管——

Cell Metabolism | 医学的第四维——生物节律

  众所周知,2017 诺贝尔生理或医学奖颁发给了三位美国遗传学家杰弗里·霍尔(Jeffrey C. Hall)、迈克尔·罗斯巴什(Michael Rosbash),以及迈克尔·杨(Michael W. Young),以表彰他们在发现果蝇生物节律分子机制方面的贡献。而在此前,医学界真正将生物节律——

生物谷7月份结构生物学研究进展一览

  1. Cell:中科院生物物理所王艳丽/章新政课题组从结构上揭示Cas13a切割RNA机制  doi:10.1016/j.cell.2017.06.050  CRISPR/Cas系统是目前发现存在于大多数细菌与所有的古菌中的一种免疫系统,被用来识别和摧毁抗噬菌体和其他病原体入侵的防御系统。在CR

X射线自由电子激光原理和生物分子结构测定研究中应用

  1 X射线的产生  X射线本质上是电磁波,其波长范围大致从0.01 nm 到 10 nm,与可见光(400—700 nm)不同,X 射线的短波长可以探测物质内部的精细结构,因此自从被伦琴发现以来就被用来观测物质的内部结构。随着人造 X射线光源的亮度和稳定性的提高,其应用范围涵盖物理、化学、生物、

蛋白质组最新研究进展

  蛋白质组(Proteome)的概念最先由Marc Wilkins提出,指由一个基因组,或一个细胞、组织表达的所有蛋白质。 蛋白质组的概念与基因组的概念有许多差别,它随着组织、甚至环境状态的不同而改变。 在转录时,一个基因可以多种mRNA形式剪接,一个蛋白质组不是一个基因组的直接产物,蛋白质组中蛋