化工儀器網(wǎng)手機(jī)版
移動(dòng)端訪問(wèn)更便捷
今日焦點(diǎn) Today's Focus
查看更多+-
大型科研儀器賦能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新 “園企走平臺(tái)” 蕭山區(qū)重點(diǎn)企業(yè)與省高能級(jí)平臺(tái)雙向?qū)咏涣鲿?huì)成功舉辦
1月28日，大型科研儀器賦能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新 “園企走平[詳細(xì)]
涵蓋生命科學(xué)、生物制藥等領(lǐng)域 七項(xiàng)基礎(chǔ)研究悄然改變世界
2025年11月08日 11:17:40
來(lái)源：化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量：4730
據(jù)科技日?qǐng)?bào)網(wǎng)站消息，七項(xiàng)基礎(chǔ)研究正悄然改變世界，其涵蓋生命科學(xué)、生物制藥、醫(yī)療診斷等領(lǐng)域。
縱觀科學(xué)研究的歷史長(zhǎng)河，人類許多重大科學(xué)突破，都源自對(duì)未知最純粹的好奇。那些曾被視為“無(wú)用”的基礎(chǔ)研究，最終深刻改變了世界。從微觀世界到宏觀宇宙的探索，這些研究最初或許只是實(shí)驗(yàn)室里一個(gè)日常觀察、一次偶然嘗試，卻“無(wú)心插柳柳成蔭”，打破傳統(tǒng)認(rèn)知的桎梏，以創(chuàng)新技術(shù)推動(dòng)社會(huì)不斷進(jìn)步。
11月7日，據(jù)科技日?qǐng)?bào)網(wǎng)站消息，七項(xiàng)基礎(chǔ)研究正悄然改變世界，其涵蓋生命科學(xué)、生物制藥、醫(yī)療診斷等領(lǐng)域。
嗜熱菌酶讓生命復(fù)制成為可能
1966年夏天，美國(guó)印第安納大學(xué)研究生哈德森·弗里茲在黃石公園取樣時(shí)，從近乎沸騰的蘑菇泉中培養(yǎng)出一種能在高溫下生存的細(xì)菌，在超過(guò)70℃的環(huán)境中依然活躍生長(zhǎng)。3年后，他與導(dǎo)師正式描述并命名了這種嗜熱菌——水生熱袍菌。1976年，科學(xué)家從這種細(xì)菌中分離出一種能在80℃下穩(wěn)定工作的酶——Taq DNA聚合酶。
1983年，美國(guó)生化學(xué)家卡里·穆利斯利用這類耐高溫酶，發(fā)明了PCR技術(shù)，讓科學(xué)家能在短時(shí)間內(nèi)將極微量的DNA擴(kuò)增成上百萬(wàn)份拷貝。正是這項(xiàng)技術(shù)，使DNA檢測(cè)、疾病診斷和刑偵鑒定成為現(xiàn)實(shí)。從新冠病毒檢測(cè)到法醫(yī)學(xué)DNA指紋識(shí)別，人類對(duì)生命密碼的解讀，都要追溯到那一勺取自溫泉的水樣。
自旋共振實(shí)驗(yàn)開(kāi)啟醫(yī)學(xué)成像新篇章
MRI如今是醫(yī)院中最重要的成像手段之一，能夠無(wú)創(chuàng)生成高分辨率的人體內(nèi)部圖像。它的基礎(chǔ)，卻源于物理學(xué)家對(duì)原子核“自旋”性質(zhì)的基礎(chǔ)研究。
20世紀(jì)30年代，美國(guó)物理學(xué)家伊西多·拉比等人發(fā)現(xiàn)，原子核在磁場(chǎng)中會(huì)因自旋方向不同而出現(xiàn)能級(jí)差異，并能吸收特定頻率的電磁波，這就是核磁共振現(xiàn)象。起初，這一研究只用于化學(xué)實(shí)驗(yàn)室分析分子結(jié)構(gòu)。到了20世紀(jì)70年代，美國(guó)化學(xué)家保羅·勞特伯和英國(guó)物理學(xué)家彼得·曼斯菲爾德將核磁共振原理拓展到活體組織成像，使得MRI技術(shù)誕生，他們也因此獲得2003年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
今天，MRI不僅能揭示心臟和腫瘤的微小變化，還發(fā)展出功能性磁共振成像(fMRI)，追蹤大腦活動(dòng)，為神經(jīng)科學(xué)開(kāi)辟了新途徑。這一源自基礎(chǔ)物理的探索，最終改變了現(xiàn)代醫(yī)學(xué)診斷的方式。
液晶的發(fā)現(xiàn)得從一根胡蘿卜說(shuō)起
1888年，奧地利植物學(xué)家弗里德里希·雷尼策在胡蘿卜根中提取出一種名為“膽固醇酯”的化合物，其中一種叫“苯甲酸膽固醇酯”的晶體表現(xiàn)出奇特現(xiàn)象。普通晶體加熱時(shí)會(huì)同時(shí)失去固態(tài)和顏色，而這種晶體在145℃時(shí)失去固態(tài)，卻要到178℃才失去其藍(lán)色。雷尼策將樣本寄給了德國(guó)物理學(xué)家?jiàn)W托·雷曼。
雷曼通過(guò)顯微鏡發(fā)現(xiàn)，這種物質(zhì)既能流動(dòng)，又具有晶體的光學(xué)特性，是介于液態(tài)與固態(tài)之間的全新?tīng)顟B(tài)。他進(jìn)行了系統(tǒng)化研究，并將其命名為液晶。最初，這一發(fā)現(xiàn)被認(rèn)為“無(wú)用”。直到20世紀(jì)50年代，美國(guó)工程師重新研究液晶的光學(xué)特性，并在1968年制造出首塊液晶顯示屏，液晶技術(shù)才真正改變世界。如今，從電視、筆記本電腦到手機(jī)和平板，液晶顯示幾乎無(wú)處不在。
微生物防御機(jī)制引出基因編輯工具
CRISPR(成簇規(guī)律間隔短回文重復(fù)序列)是一種能精準(zhǔn)編輯基因組的工具，開(kāi)辟了疾病治療的新途徑。
其發(fā)現(xiàn)可追溯至1989年。當(dāng)時(shí)，西班牙微生物學(xué)家弗朗西斯科·莫?？ㄔ谘芯?ldquo;地中海富鹽菌”時(shí)，發(fā)現(xiàn)基因組中存在一串規(guī)律重復(fù)的短序列，序列間夾雜著噬菌體的DNA片段。他推測(cè)這是一種微生物的免疫機(jī)制：細(xì)菌能保存病毒的基因信息，以便在再次感染時(shí)識(shí)別并摧毀入侵者。
后來(lái)，科學(xué)家證實(shí)這些序列及其相關(guān)蛋白共同構(gòu)成CRISPR系統(tǒng)，可通過(guò)切割DNA實(shí)現(xiàn)防御。2012年，法國(guó)微生物學(xué)家埃瑪紐埃勒·沙爾龐捷與美國(guó)生化學(xué)家珍妮弗·道德納將其改造為可編程的“基因剪刀”，能夠精準(zhǔn)編輯DNA。由此，CRISPR技術(shù)誕生，打開(kāi)了疾病治療和基因育種等領(lǐng)域新篇章。
毒蜥激素成就全新減肥藥
如今風(fēng)靡全球的減肥和糖尿病藥物，如司美格魯肽，背后也有意想不到的生物學(xué)靈感。它的關(guān)鍵線索竟來(lái)自美國(guó)本土唯一的有毒蜥蜴——吉拉毒蜥。
1992年，科學(xué)家從其毒液中分離出一種名為“外源肽-4”的分子，與人體腸道激素胰高血糖素樣肽-1(GLP-1)極為相似。GLP-1能刺激胰島素分泌、抑制食欲，但在體內(nèi)壽命極短。外源肽-4卻能長(zhǎng)時(shí)間激活GLP-1受體，穩(wěn)定發(fā)揮作用。
2008年，加拿大醫(yī)學(xué)家丹尼爾·德魯克主持了基于此分子的Ⅲ期臨床試驗(yàn)，藥物名為“艾塞那肽”。結(jié)果顯示，它不僅改善了糖尿病患者的血糖控制，還顯著降低了體重。這一發(fā)現(xiàn)催生了一系列GLP-1受體激動(dòng)劑藥物，開(kāi)啟了全球減肥熱潮。
花色突變揭示基因沉默機(jī)制
2024年3月，美國(guó)食品和藥物管理局(FDA)批準(zhǔn)了一種名為“菲圖西蘭”的新藥，用于治療血友病。它屬于一種利用RNA干擾(RNAi)機(jī)制的新型藥物家族。RNAi藥物的誕生歷經(jīng)30年，其起點(diǎn)是一次偶然的植物實(shí)驗(yàn)。
1990年，美國(guó)科學(xué)家理查德·約根森想讓矮牽牛花的紫色更濃，于是就為它增加了一份同樣的色素基因。結(jié)果花瓣不僅沒(méi)變深，反而變白。這一反?，F(xiàn)象讓科學(xué)家困惑多年。
1998年，美國(guó)生物醫(yī)學(xué)家安德魯·法爾和克雷格·梅洛揭示了其分子機(jī)制：雙鏈RNA能觸發(fā)一系列反應(yīng)，使信使RNA(mRNA)被降解，從而阻止蛋白質(zhì)合成，這就是RNA干擾(RNAi)。兩人因此獲得2006年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。自此，一類全新的基因沉默藥物誕生。
測(cè)地球年齡卻意外凈化了空氣
20世紀(jì)50年代，地球化學(xué)家克萊爾·帕特森試圖測(cè)定地球的年齡。他利用鈾和釷的放射性衰變計(jì)算隕石中鉛同位素的比例，卻屢屢被空氣中的鉛污染干擾。為排除誤差，他在加州理工學(xué)院建造了世界上第一間“超凈實(shí)驗(yàn)室”。
最終，帕特森精確測(cè)定了隕石成分，推算出地球約有45.5億年歷史。然而，這一研究也讓他意識(shí)到，現(xiàn)代空氣中的鉛含量遠(yuǎn)高于自然水平，主要來(lái)源是含鉛汽油。1963年，他與地球化學(xué)家辰本光信共同發(fā)表論文，指出連最偏遠(yuǎn)的海洋都已被鉛污染，而早期海洋樣本的鉛含量要低得多。這一發(fā)現(xiàn)引發(fā)了與鉛行業(yè)的激烈沖突，但最終推動(dòng)了全球禁鉛汽油政策的實(shí)施。
素材來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)
相關(guān)閱讀 Related Reading
查看更多+-
1011.45萬(wàn)！國(guó)家區(qū)域公共衛(wèi)生中心（云南）再采購(gòu)分析儀器
近日，國(guó)家區(qū)域公共衛(wèi)生中心就“國(guó)家區(qū)域公共衛(wèi)生中心(云南)采購(gòu)項(xiàng)目(2026-5)/(2026-6)/(2026-7)/(2026...2026-02-03 11:27:49 -
一代基因測(cè)序系統(tǒng)中標(biāo)結(jié)果公告
項(xiàng)目名稱：超高效液相色譜儀等設(shè)備采購(gòu)，項(xiàng)目編號(hào)：0622-164002005005/04，招標(biāo)范圍：04 一代基因測(cè)序系統(tǒng) 1套，...2026-02-02 10:37:29 -
年終盤(pán)點(diǎn)丨中標(biāo)金額近4.6億！2025年P(guān)CR儀中標(biāo)數(shù)據(jù)盤(pán)點(diǎn)
據(jù)化工儀器網(wǎng)不完全統(tǒng)計(jì)，2025年1-12月，中國(guó)政府采購(gòu)網(wǎng)上與PCR儀中標(biāo)數(shù)量總計(jì)1810臺(tái)/套，中標(biāo)總金額45907.8878...2026-01-30 13:27:52 -
2025年度浙江省首臺(tái)（套）裝備名單公布 328項(xiàng)產(chǎn)品入選
浙江省公布2025年度首臺(tái)（套）裝備認(rèn)定名單，共計(jì)328項(xiàng)產(chǎn)品入選。其中，儀器行業(yè)涌現(xiàn)多款國(guó)內(nèi)及省內(nèi)首臺(tái)（套）裝備，涵蓋醫(yī)療診斷、...2026-01-29 15:24:36 -
預(yù)算120萬(wàn) 康復(fù)大學(xué)采購(gòu)高通量微流體多重定量PCR儀器設(shè)備
康復(fù)大學(xué)高通量微流體多重定量PCR儀器設(shè)備采購(gòu)項(xiàng)目的預(yù)算為120萬(wàn)元，項(xiàng)目編號(hào)為SDGP370000000202502008242...2026-01-28 09:48:42 -
總預(yù)算超3.7億元！重慶大學(xué)附屬三峽醫(yī)院采購(gòu)大批醫(yī)療設(shè)備
重慶大學(xué)附屬三峽醫(yī)院計(jì)劃采購(gòu)激光共聚焦顯微鏡、彩色多普勒超聲系統(tǒng)、光學(xué)相干斷層掃描儀、液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)系統(tǒng)等設(shè)備，總預(yù)算超3....2026-01-26 14:14:15
版權(quán)與免責(zé)聲明
- ①凡本網(wǎng)注明“來(lái)源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來(lái)源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- ②本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來(lái)源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來(lái)源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- ③如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問(wèn)題，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
