环球科技七天博览(2019年11月17日)

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【本期导读】

  1. 世卫组织启动胰岛素预认证应对糖尿病
  2. 寻找漏网的“糖人”
  3. 日研究团队开发出1型糖尿病新疗法
  4. 中国自主研发的抗癌新药在美国获批上市
  5. 《柳叶刀》报告:气候变化已开始损害儿童健康
  6. 中国科学家研获高性能柔性有机太阳能电池
  7. 全球首个液态全柔性智能机器人诞生
  8. 可听可看可触摸的 3D图像生成系统
  9. 物理学天空的两朵乌云

 

世卫组织启动胰岛素预认证应对糖尿病

11月14日是联合国糖尿病日。世界卫生组织13日宣布启动一项人胰岛素预认证试点规划,希望以此增加国际市场上有质量保证的胰岛素产品的供给,扩大中低收入国家糖尿病治疗的覆盖面。

据世卫组织估算,目前全球需要胰岛素的2型糖尿病患者约有6500万,但其中只有半数能够获得这一药物,原因主要是胰岛素价格高昂,而所有1型糖尿病患者都需要胰岛素才能继续生存。世卫组织在联合国糖尿病日来临之时宣布启动这一规划,旨在应对全球日益上升的糖尿病负担。

这一试点规划将在未来两年内通过评价人胰岛素产品来确保其质量、安全性和功效,进而扩大现有优质药物的储备。对于全球疫苗免疫联盟、联合国儿童基金会等国际采购机构以及越来越多的国家而言,这种评价和预认证还能起到指导作用,让它们以较低价格批量购买相关产品。

世卫组织助理总干事玛丽安杰拉·西芒表示,对来自更多公司的产品进行预认证有望促进公平竞争,并确保能在所有国家更稳定地供应优质胰岛素。

糖尿病有两种主要类型:1型和2型。1型糖尿病患者通常不能自己分泌胰岛素,需要注射胰岛素来维持生命。2型糖尿病最为常见,患者通常自己能分泌胰岛素,但不能产生足够的胰岛素或无法有效利用。用于治疗糖尿病的胰岛素发现于约100年前,并自1977年《世卫组织基本药物清单》发表以来一直在列。尽管供应充足,胰岛素的价格目前仍是大多数中低收入国家的糖尿病治疗障碍。世卫组织于2016年至2019年从4个大洲24个国家收集的数据显示,只有61%的医疗机构提供人胰岛素,13%的医疗机构提供胰岛素类似物。

据世卫组织统计,目前全球糖尿病患者超过4.2亿,糖尿病已成为全球第七大死亡原因,也是导致心脏病发作、中风、肾衰竭、失明、下肢截肢等并发症的主因。(新华网)

 

联合国糖尿病日,专家呼吁:

寻找漏网的“糖人”

 

“真羡慕研究高血压的,一只血压计就能提升血压知晓率,糖尿病的诊断不仅要检测空腹血糖,服用75克葡萄糖后两小时后还要再测,多操作一步,血糖知晓的概率就会降低。”在11月14日联合国糖尿病日(前身为世界糖尿病日)前夕,中国工程院院士、上海交通大学医学院附属瑞金医院副院长宁光表示,作为健康中国行动中5种重点防控的慢性病之一,检测手段的准确和简便将有利于预防和知晓我国糖尿病人群情况,为全面进行老龄社会新情况的研究奠定基础,进而推进进一步的防控工作。

多级预防网络,重点人群控制得当

“在多年的从医经验中,有的患者可以保持二三十年血糖值的稳定,而因为糖尿病发生大血管病变、诱发‘糖足’截肢等严重并发症的,几乎都是不控制的患者。”辽宁省大连市沙河口区社区医院医生刘丽艳向科技日报记者表示,目前她管理的辖区65岁以上的常驻人口都会享受到全国的免费体检政策,体检过程中发现空腹血糖值为6.0—7.0,被称为空腹血糖受损患者,暂时无法“晋级”为糖友,却有发展的风险,社区医生会对其进行定期随访,给予非药物性的指导,建议控制体重、饮食上降糖、控制主食、增加运动。

“已经确诊的患者,被纳入档案管理,每年至少4次在社区医院免费化验血糖。”刘丽艳说,这些患者在服用药物控制的基础上,做到“管住嘴、迈开腿”,往往可以生活如常。“明天我们也会开展宣传科普工作,一要让老百姓相信治疗更好,不要担心吃药后有副作用,血糖高的副作用更大,另一个有些老人会觉得自己七八十岁了,不能亏着自己的肚子,就要说服他们改变观念。”

通过一级、二级、三级预防的工作,在刘丽艳看来,对于常驻老年人口的重点人群,如果控制得当,糖尿病是可以和谐相处的慢性病。

漏掉的“糖人”总量不小

“大数据显示,真正的看病人口在60岁以上,但发病数据已经从50岁开始‘跳’起来了,这些人并没有去看病。”宁光说。

据2017年国际糖尿病联盟(IDF)发布的最新糖尿病地图显示:中国糖尿病人群已达1.14亿,居世界首位。1.1亿“糖人”中,多级预防和干预很可能把劳动力人口漏了,而调研显示,中国糖尿病劳动力人口的大概患病率是5.1%,这意味着漏掉的“糖人”总量不小。

在2017年发布的一项对我国50多万普通人群的队列随访研究显示,在农村糖尿病患者中,酮症酸中毒和昏迷所导致的死亡,占死亡总数的16%,而在城市糖尿病患者中的相应数据为4%。

全国范围看,这些“漏网”的患病者,使得中国的糖尿病知晓率整体水平低,治疗率低,治疗达标率低,并发症却高。

从健康中国的角度出发,宁光认为,应探索“寻找病人”的简化手段。

“确诊糖尿病人,在社区医院做不了,需要到大医院进行两次测量确诊。”刘丽艳说,但抽血检测空腹血糖、糖化血红蛋白能在社区医院做。

那么,后两个手段能不能把病人找到呢?宁光表示,有研究数据显示,用空腹血糖加糖化血红蛋白,可以找到81.5%传统方法诊断的糖尿病,应该是很好的方法。

标准化干预,探索减重之外新路径

“但也有例外,血红蛋白降低在老年人中非常普遍,此时用糖化血红蛋白在筛查糖尿病可能会出现问题,导致筛查指标的偏移。”宁光说,相关策略还需要进一步的细化,以达到像测量高血压一样简便、高效、准确。

“老”社会正在逐步碰上“新”情况,例如,随着病情可控,患者年纪增大,一直认为是糖尿病“克星”的减重手段很可能对70岁以上老人不适用。有数据显示,21%的70岁以上老人出现消瘦。对于他们来说,通过降低体重来预防糖尿病已经不现实了。

“我们尝试通过基础研究建立适合现阶段国情的标准化体系,通过标准化代谢性疾病管理中心(MMC)管理患者,提高在糖尿病治疗上的标准化,未来或可以通过1000个MMC在中国管理1000万的糖尿病病人。”宁光表示,目前,降低糖尿病治疗费用、提高治疗达标率仍旧是我国糖尿病控制的目标,MMC的实践正在逐步探索有效路径。(科技日报)

 

日研究团队开发出1型糖尿病新疗法

日本名古屋大学的研究团队12日宣布,有关儿童中多发的1型糖尿病,通过老鼠实验开发出了不使用胰岛素,而是采用另一种被称为“瘦蛋白”(Leptin)的荷尔蒙降低血糖值的治疗方法。

报道称,若实现临床应用,每天4只5次胰岛素注射可以改成每天1次的下药或注射,能减轻患者的负担。

据报道,名古屋大学综合保健体育科学中心副教授坂野僚一等人的团队,着眼于瘦蛋白作用于大脑后具有的降血糖效果。他们给通过基因操作使名为“PTP1B”的蛋白质缺损的老鼠使用瘦蛋白,结果发现即使不用胰岛素,血糖值也回到正常水平。

鉴于上述成果,研究团队今后将推进组合抑制PTP1B作用的药物与瘦蛋白制剂后提供给老鼠的研究,希望通过研究血糖值的变化与最合适的下药量带动临床应用。

据称,1型糖尿病是分泌胰岛素的胰腺被自身免疫系统破坏,导致血糖值不下降的疾病,与受遗传及生活习惯影响的2型不同。只要不进行器官移植,就需要每天通过注射等方式补充胰岛素。

该研究得到支援1型糖尿病患者及其家属的NPO法人“日本IDDM网络”的赞助,截至2023年度将获得总额1000万日元(约合人民币64万元)资金。据称,这是若研究成果被实际应用并出现收益则归还资金,提供给其他研究人员的“循环型”支援。(中国新闻网)

 

中国自主研发的抗癌新药在美国获批上市

日前,美国食品药品监督管理局(FDA)宣布,创新药企业百济神州自主研发的抗癌新药“泽布替尼”,以“突破性疗法”的身份,“优先审评”获准上市。“泽布替尼”预计在未来几周内在美国进行销售,该药成为第一个在美国获批上市的中国本土自主研发抗癌新药。

据百济神州官网发布的消息,此次获批的“泽布替尼”(英文商品名:BRUKINSA™,通用名:泽布替尼)已获得美国食品药品监督管理局加速批准,用于治疗既往接受过至少一项疗法的成年套细胞淋巴瘤患者。据百济神州高级副总裁、全球药政事物负责人闫小军介绍,“泽布替尼”作为一款布鲁顿氏酪氨酸激酶(BTK)小分子抑制剂,设计旨在最大化靶向占有率,同时避免脱靶结合。

据了解,“泽布替尼”自2014年开启广泛的临床项目以来,已入组1600多位患者。此次“泽布替尼”获得FDA批准是基于两项临床试验的有效性数据,数据显示“泽布替尼”参与两项临床试验的患者中均产生高达84%的总缓解率。

“泽布替尼”是首款由百济神州自主研发获批上市的产品,也成为第一个在美获批上市的中国本土自主研发抗癌新药。外界评论认为,其改写了中国抗癌药“只进不出”的尴尬历史,未来将为全世界癌症患者带来福音。根据公司公布的消息,“泽布替尼”预计在未来几周内在美国进行销售。目前该药在美国以外国家地区尚未获批。(中国新闻网)

 

《柳叶刀》报告:气候变化已开始损害儿童健康

英国知名医学期刊《柳叶刀》最新发布的一份报告强调,气候变化已经开始对全球儿童的健康造成损害。

报告名为《柳叶刀2030倒计时》,由世界卫生组织、世界银行、英国伦敦大学学院、中国清华大学等35个机构的120位专家共同完成。报告追踪了41项关键指标的进展变化,分析了为实现《巴黎协定》的目标采取的相关行动对人类健康的意义,总结了不采取措施将对人类健康尤其是儿童健康造成的后果。

报告说,如果全球不采取任何行动,任由高碳排放和气候变化以目前的速度继续发展,那么现在出生的孩子到他们71岁时,全球平均气温将比现在高4摄氏度以上,这将威胁他们人生各个阶段的生命健康。

报告称,如果不采取措施控制气候变化,那么气温上升和极端天气事件多发,将导致儿童容易受到营养不良和食品价格上涨的影响,且易成为传染性疾病的主要受害群体。

此外,65岁以上人群也容易受到气候变化尤其是极端高温对健康的影响。气候变化还可能带来移民、贫困加剧、暴力冲突和精神疾病等风险。尽管这些风险难以量化,但其影响仍会波及所有人。

《柳叶刀2030倒计时》共同主席、伦敦大学学院人类健康与绩效研究所所长休·蒙哥马利教授说:“今年气候变化的影响比以往更加明显。西欧的历史性高温以及西伯利亚、昆士兰和加利福尼亚的森林火灾引发了哮喘、呼吸道感染和中暑,海平面正在以令人担忧的速度上升。我们的孩子们已经认识到了气候变化的危急,并要求我们采取行动来保护他们。我们必须倾听他们的诉求,并作出回应。”

为扭转气候变化对健康的巨大影响,报告作者们呼吁在4个关键领域采取行动,包括确保高收入国家履行气候融资承诺,建设更多便捷、经济和高效的公共交通系统,在卫生系统方面进行重大投资等。(新华网)

 

中国科学家研获高性能柔性有机太阳能电池

国际顶级学术期刊《自然·电子》(Nature Electronics)日前刊发了南开大学化学学院陈永胜教授团队的研究论文,介绍他们在柔性透明电极与柔性有机太阳能电池领域研究中获得的突破性进展。

陈永胜团队制备了同时具有高导电、高透光且低表面粗糙度的银纳米线柔性透明电极,将其用于构筑柔性有机太阳能电池,与使用商业氧化铟锡(ITO)玻璃电极的器件性能相当,光电转化效率可达16.5%,刷新了文献报道的柔性有机/高分子太阳能电池光电转化效率的最高记录。这一成果使得高效柔性有机太阳能电池距离实现产业化更近一步。

柔性电子器件,特别是基于有机材料的光电器件,是未来电子器件发展的一大趋势,具有巨大的应用前景。

“其中,获得高性能的柔性透明电极是实现高效柔性有机光电器件的前提,也是目前该领域的核心难题。但是,如何获得同时具有高导电、高透光、低表面粗糙度以及制备方法简单、绿色的柔性透明电极依然是巨大的挑战。”陈永胜说。

由于缺乏上述高性能的柔性透明电极,目前柔性有机光电器件的性能仍大幅度落后于相应的刚性器件。柔性透明电极通常采用干法(如蒸镀)或溶液处理(如狭缝印刷、纳米压印或电纺丝等)工艺制备。相比于干法制备,溶液处理方法制备具有成本低、可大规模印刷制备等优点,发展潜力巨大。

陈永胜团队利用高分子电解质,制备了具有“类网格”结构的银纳米线柔性透明电极。该柔性透明电极实现了优异的性能,表面粗糙度低、具有优良的机械性能和热稳定性,制备方法简单、绿色。

为证明其在有机光电器件中的实用性,陈永胜团队制备了基于该柔性透明电极的柔性有机太阳能电池。研究表明,该电极可适用于不同类型活性材料以及单结及叠层光伏器件。单结和叠层柔性有机太阳能电池分别实现13.1%和16.5%的光电转化效率,并表现出优异的机械性能,连续弯曲1000次,器件仍能保持初始效率的95%以上。

“除了应用于有机太阳能电池,这一低成本、高性能柔性透明电极在有机发光二极管、晶体管、传感器等领域也将有极大的应用潜力。”陈永胜说。(中国新闻网)

 

全球首个液态全柔性智能机器人诞生

《西游记》中孙悟空“72变”,化身小虫钻到妖怪肚子里大显身手的故事,寄托了古人对于微观世界的大胆创想。近日,天津大学精仪学院黄显教授团队成功研发全球首个液态全柔性智能机器人,有望成为柔性电子产业和植入医疗器械的革命性突破,能72变的“血管医生”让神话成为现实。相关研究成果近期发表于国际工程和自然科学领域权威期刊《尖端科学》,并得到国家自然科学基金和天津自然科学基金等支持。

据了解,柔性电子器件具有超薄、柔性、可延展的“类皮肤”特性,在能源、医疗、通讯等领域拥有广阔前景。理论上,利用柔性电子技术研发的微型“软体”机器人可以反复改变形状,实现运动、抓取、运输和触觉感应等功能。但现阶段“软体机器人”依然面临“硬伤”,需要依赖传统的刚性传感元件和电路,严重阻碍了性能的实现。现代社会的多元化需求急切呼唤“全柔性”机器人的出现。

天津大学黄显教授团队受自然界柔软的水母、轮虫等腔肠动物和浮游生物的启发,利用液滴的柔软无定形特性和柔性电子器件的超薄柔软特性,构建了一种全新的“智能液滴”——液态全柔性智能机器人。这是一种超小型、全柔性、可编程控制的液态智能机器人,能够在不同环境条件下实现运动、变形和传感测量。

“这种机器人除了具备良好的运动和环境适应能力之外,还搭载了多种传感器,如温度传感器、湿度传感器、光学传感器、应力传感器、葡萄糖传感器、食品毒素传感器和无线能量采集模块等。”黄显教授介绍说,未来可应用于基因测序、化学合成、药物递送等领域,有望成为能进入人体检测治疗的“血管医生”,具有十分重要的科学意义和应用价值。(科技日报)

 

可听可看可触摸的 3D图像生成系统

据英国《自然》杂志13日公开的一项物理学最新研究成果,科学家们报告了一种特殊的3D图像生成系统,它不仅能发出声音,还能在被“触摸”时产生一种触觉响应。这个原型恰似《星球大战》等科幻电影中的显示器,未来或将应用于生物医学和计算制造领域。

科幻电影中对全息显示器的展示,往往令观众印象深刻。此次,英国萨塞克斯大学科学家平山竜士及同事,创造了一种最新设备,名为“多模式声学阱显示器”(Multimodal Acoustic Trap Display),该显示器可以同时生成视觉、听觉和触觉内容。

研究人员介绍称,其原理基于声镊——利用声波控制细小物体的位置和运动的技术,该系统使用声波捕获一颗粒子,并用红、绿、蓝光照亮它,以控制粒子在显示器中行进时的颜色。

实验中,研究团队演示生成了3D图像,包括一个环形节、一座金字塔和一个球体——可以在显示器周围的任何角度看到。该系统利用声场创造图像,也就意味着还能从显示内容中生成声音和触觉反馈。例如,他们生成了一个视听定时器,用户可以通过轻点显示器控制起始和结束。

研究人员总结表示,上述原型系统使我们距离创造一个能够“全知觉”再现虚拟内容的显示器更近了一步。这一技术有望在生物医学领域发挥一定潜力,同时,还有可能为我们带来下一代革新型的计算机显示器。(科技日报)

 

物理学天空的两朵乌云

“像20世纪初一样,21世纪初的物理学天空也存在两朵乌云,它们是暗物质和暗能量。”近日,中国科学院院士、中国科学院高能物理研究所原所长陈和生在2019年国际暗物质日北京地区活动上如此感慨。

出现与引力理论不一致现象

1687年,牛顿在《自然哲学的数学原理》中提出了物质间的万有引力定律。200多年后,爱因斯坦于1916年发表了广义相对论,把牛顿的引力理论推广到适用高速运动的物体。牛顿和爱因斯坦的引力理论一直被人们奉为圭臬。

“然而,上世纪20年代起,越来越多的天文观测表明,在星系到宇宙的尺度存在一些与牛顿和爱因斯坦的引力理论不一致的现象。”陈和生说道。

天文学家观测发现,旋涡星系的旋转曲线并没有按引力理论预言的那样,在星系的发光区域以外迅速下降,而是平缓地延伸。在银河系所有的星球都绕银心转动,根据牛顿的万有引力,太阳转动的速度和银河系的质量以及太阳离银心的距离直接相关,可以推出太阳的转动速度为每秒170千米,但是实际测量的结果却是每秒220千米—250千米。

究竟是什么致使引力理论失灵了呢?宇宙中还存在我们不知道的神秘魅影?

对宇宙中95%物质一无所知

为了解释这种现象,科学家推断旋涡星系里必定有我们看不见的暗物质。还有很多其他的天文观测证据也表明有暗物质存在。宇宙微波背景辐射观测实验的结果给出了暗物质在宇宙物质总量的比例。在宇宙中,普通物质只占4.9%,暗物质占到26.8%,暗能量占到68.3%。

“这个结果是相当惊人的。粒子物理的基本理论‘标准模型’正确地解释了几乎所有的实验现象,20世纪60年代以来,与之相关的研究获得了18次诺贝尔物理学奖。但这个成功的理论只能解释宇宙中不到5%的物质,而对剩下的95%一无所知,我们成了井底之蛙。”陈和生说。

那么,我们一无所知的暗物质到底是什么?物理学家还不知道。他们猜测,暗物质是一种具有弱相互作用的重粒子,它比氢原子要重几百倍甚至几千倍。

对于这种既看不见也摸不着的暗物质,科学家们正在努力寻找它们。“暗物质寻找是近三十年国际粒子物理实验的热点之一,主要通过三类实验来寻找暗物质粒子。”陈和生告诉记者。

三类实验正在搜寻暗物质粒子

第一种类实验是在超高能对撞机上产生暗物质候选粒子,在欧洲的大型强子对撞机上有很多科学家从事这样的工作,其中包括很多来自中国科研院所和高校的科学家。

“‘对撞’只是一种寻找暗物质的方法,科学家还在‘上天’‘入地’寻找暗物质。所谓‘上天’,就是在外层空间间接探测暗物质,暗物质粒子可能会湮灭,产生普通物质对,如正负电子对。可以通过测量宇宙线正电子来寻找暗物质,比如华人诺奖获得者丁肇中先生领导的阿尔法磁谱仪实验;也可以通过测量宇宙线电子加正电子来寻找暗物质,比如我国的‘悟空’卫星实验。”陈和生说道。

而“入地”寻找暗物质,则是通过深地实验直接探测暗物质粒子。暗物质粒子可能与普通物质发生概率极微小的碰撞,并把原来静止的原子撞得“飞起来”。撞“飞起来”的原子就可以被观察到了,这就是直接探测。陈和生把这种探测方法比作“守株待兔”,暗物质粒子是兔子,普通物质的原子就是株。

实际上,即便这三类实验之一发现了暗物质的候选粒子,确认它就是宇宙中的暗物质也是一项极为艰巨的任务。陈和生强调,三种实验或至少两种,必须相互验证,才能确认这种粒子的存在,这需要理论和实验物理学家以及天文学家密切合作,共同努力。(科技日报)

(选编: 洪田)

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