科学家发现金属玻璃存在类液原子超疏油薄膜的快速制备中草药抗缺氧活性物质研究获进展

　　跟踪科研成果，掌握最新动态！
　　1 科学家发现金属玻璃存在类液原子
　　中科院物理研究所极端条件物理重点实验室研究员白海洋等人，运用动态力学实验、纳米压痕测试和分子动力学模拟等多种动力学研究手段，发现金属玻璃等紧密堆积的玻璃固体中存在继承了高温液体动力学行为的类液原子。这些类液原子没有被冻结，在室温下可快速地扩散，有效黏度只有107帕秒，比金属玻璃在玻璃转变温度的黏度低了至少6个数量级。这一发现突破了玻璃的传统微观图像，揭示了金属玻璃部分固体、部分液体的本质。近日，相关研究在线发表于《自然—材料》。
　　内容来源：
　　https://www.cas.cn/cm/202209/t20220901_4846254.shtml
　　2 超疏油薄膜的快速制备
　　固体表面的特殊润湿性是自然界中普遍存在的现象，因其在油水分离、防污和减阻等领域的潜在应用而备受关注。例如，受鱼鳞、珍珠层和海藻等水下生物体的水下超疏油特性表面启发，科研人员设计和制备了许多新型的水下超疏油界面材料。然而，对于水下超疏油材料而言，开发兼具高透明度和机械稳定性能仍是目前面临的挑战，这限制了其在新兴领域的应用。
　　天然珍珠层具有优异的力学性能，且在很大程度上取决于生物矿化诱导的约含5%有机基质和95%无机文石复合组分的层状分级结构。从珍珠层中剥离的矿化薄膜在水下具有较高的透明度和稳定的超疏油性能。此前，中国科学院理化技术研究所仿生智能界面科学中心研究员孟靖昕和温州医科大学教授王佰亮合作，报道了一种受珍珠层启发的具有水下超疏油性能的仿生矿化膜，并获得中国专利授权。此外，科研人员在金属表面和网格表面制备水下超疏油涂层，实现了高效的油水分离。
　　近日，该团队在Nature Protocols上，报道了可在水下使用的透明且坚固的超疏油薄膜的制备策略。该薄膜由壳聚糖溶液在超亲水基质上的超铺展并交联形成凝胶层，而后通过仿生矿化而成。与传统的基于水凝胶相比，该薄膜具有高表面能的有序的文石晶体和均匀分布的微/纳米复合结构的结合，表现出更为优异的机械性能和耐久性。同时，高透明度和机械稳定性能的结合，进一步拓展了水下超疏油材料在新兴领域的应用场景，如水下光学、油水分离、微流控设备。
　　内容来源：https://www.cas.cn/syky/202209/t20220901_4846493.shtml
　　3
　　媒介昆虫传毒领域获进展
　　水稻条纹病毒（RSV）是虫媒纤细属病毒，主要由媒介昆虫灰飞虱以持久、增殖型方式传播，导致东南亚水稻严重减产。近日，中国科学院动物研究所研究员崔峰带领的媒介昆虫与病毒基因组学研究组，以灰飞虱传播RSV为研究系统，在媒介昆虫传毒领域取得重要进展。
　　外泌体是一类直径为30~200nm的有膜囊泡，起源于多囊泡体中的腔内囊泡，并通过多囊泡体与细胞质膜融合被释放到细胞外。Exportin家族的经典功能是将物质由细胞核转运到细胞质，此外，exportin家族许多成员在外泌体中被检测到，但其在外泌体内的功能未见报道。
　　崔峰团队首次从约30,000只携带RSV的灰飞虱唾液中分离到外泌体，发现RSV病毒粒子被包裹于外泌体中，并可传播至水稻引起病症。干扰昆虫外泌体系统中的任意一个环节（MVB形成、蛋白分选、囊泡运输及质膜融合）均会极大地降低病毒传播效率。一个片段化的exportin 6蛋白通过结合分选蛋白VPS37a被运送进唾液外泌体中，同时，它作为＂桥梁＂，与RSV衣壳蛋白直接互作，将RSV病毒粒子输入唾液外泌体中，实现病毒从媒介昆虫唾液腺到植物的水平传播。因此，exportin 6在外泌体介导的病毒水平传播中具有关键作用，是控制灰飞虱传播RSV病毒的重要潜在靶标。该研究首次从昆虫活体中分离到外泌体，发现exportin家族核质运输以外的新功能，为揭示外泌体在病毒传播中的重要作用提供了新视角。
　　内容来源：
　　https://www.cas.cn/syky/202208/t20220831_4846244.shtml
　　4 中草药抗缺氧活性物质研究获进展
　　中草药PHD2抑制活性筛选方法
　　高原缺氧环境影响人类生命健康并制约西部高原地区的发展。研究表明，脯氨酰羟化酶-低氧诱导因子（PHD-HIF）通路是人体内重要的氧敏通路，与高原反应、高原脑水肿、高原肺水肿等多种缺氧疾病的发生和发展密切相关。作为PHD-HIF氧敏通路的关键酶，脯氨酰羟化酶2（PHD2）已成为抗缺氧药物研发的关键靶点，同时PHD2抑制剂筛选研究已成为药物研发的前沿领域。
　　中国科学院兰州化学物理研究所中科院西北特色植物资源化学重点实验室杨军丽团队致力于中草药活性物质和药物分子发现研究。近日，团队攻克了PHD2抑制剂筛选方法中底物和产物紫外吸收弱、分离难度大、复杂样品筛选不适用的技术难点，利用毛细管电泳分离分析技术和底物衍生化策略，首次建立了中草药PHD2抑制活性快筛方法，以小分子底物的减小量评价中草药对PHD2的抑制活性。研究进一步开发肽段产物直接定量策略用于PHD2抑制剂筛选。该方法首次实现了PHD2酶促反应前后分子量超过2000且结构仅相差一个氧原子的底物和产物肽段的高效分离检测。研究表明，银杏叶、黄芪、党参等多种中草药具有较强的PHD2抑制活性，为中草药靶向PHD-HIF通路的抗缺氧药物研究提供了科技支撑。
　　内容来源：
　　https://www.cas.cn/syky/202208/t20220822_4845235.shtml
　　5 黄土高原水文气候变化
　　及干旱事件起因研究获进展
　　黄土高原位于中国北方中部，是中华文明的摇篮。干旱是黄土高原面临的最具影响的气候挑战之一。大量研究表明，20世纪下半叶以来，黄土高原及其周边地区干旱化趋势显著，由此引发了人们对于这一广大地区水资源短缺的担忧。
　　中国科学院地球环境研究所树木年轮研究课题组利用采自吕梁山中北部多地树轮宽度资料，重建了研究区1773—2020年上年8月到当年7月（水文年）的降水量变化历史。在过去近250年中，1910—1932年和1796—1806年分别为研究区最干旱和最湿润的时期；在十年尺度上，1920s和2010s分别为最干旱和最湿润的十年；在百年尺度上，19世纪相对湿润，而20世纪相对干旱。尽管20世纪下半叶研究区呈现明显的降水减少趋势，但这一趋势已在2000s初期得到扭转，近十几年研究区逐渐变湿，2014—2020年是过去250年中的第二个最湿润时期。根据变化周期来看，未来几年降水可能会持续增加；统计发现，黄土高原干旱更易发生在高温时期。
　　与已有的水文气候记录对比发现，重建降水在一定程度上可代表黄土高原东部地区过去近250年的干、湿变化。在过去两个半世纪里，黄土高原东、西部水文气候变化主要存在两次区域差异：尽管黄土高原东、西部在1920s末期均发生特大干旱，但在1890s—1920s期间，黄土高原东部表现出逐渐变干趋势，而这种趋势并未在西部的记录中体现；黄土高原东部最近一次干旱化始于1950s，而西部始于1930s，东部比西部晚。 黄土高原降水变化除了受亚洲夏季风强弱及与之相关的大尺度环流（如NAO和PDO）变化的影响外，本研究的另一重要发现是1920s末期广发于我国北方地区的干旱事件可能还与北半球温度平均态变化有关。
　　该研究对客观评估黄土高原当前降水状况、缓解对于水资源短缺的担忧以及提高对整个黄土高原气候变化时空特征的理解具有重要意义，并可为黄河流域的生态保护和决策提供基础数据。
　　内容来源：
　　https://www.cas.cn/syky/202208/t20220822_4845198.shtml
　　排版 | 萝卜娟
　　审核 | 六朵 苍翼蝴蝶 陨石