七天科技博览(8月9日)

【本期导读】

  1. 中和抗体有望成为新冠肺炎特效药,可治疗和短期预防
  2. 日本研究发现变异新冠病毒
  3. 硝酸铵爆炸为何威力大
  4. 野生植物亟待更好保护
  5. 福岛核电站废水排放有重大风险
  6. 南极变暖的速度太快了!

 

中和抗体有望成为新冠肺炎特效药,可治疗和短期预防

8月8日,在“高瓴HCare全球健康产业峰会” 新冠治疗性抗体及疫苗论坛上,北京大学生物医学前沿创新中心主任、北京未来基因诊断高精尖创新中心主任、中国科学院外籍院士谢晓亮表示,目前为止,针对新冠病毒我们还没有小分子特效药,中和抗体有望成为新冠肺炎的特效药。

谢晓亮称,中和抗体具备一箭双雕的作用,既可以作为治疗性药物,也可以作为短期预防性药物。治疗新冠肺炎亟需强效药物,血浆疗法虽成效显著,但由于血浆来源有限,不能广泛使用。而中和抗体由人体免疫系统产生,是血浆疗法中的关键成分。“酸来了,我们用碱来中和;病毒来了,细胞用抗体来中和。” 因此,谢晓亮团队的目标就是快速找到并制备高强度的中和抗体,作为药物代替血浆进行注射。

谢晓亮表示,新冠肺炎特效药应当符合以下标准,即明显降低轻中症转入重症的患者比例、显著减少患者肺部和其他组织的损伤、快速治愈轻症患者从而缩短住院时间。利用新型的单细胞基因组学技术,谢晓亮团队的科学家们从60多位新冠肺炎康复期病人血浆里的8558个抗体序列中,筛选出400多个富集度最高的IgG抗体序列来合成抗体蛋白,进而从中找到了20多个高活性的中和抗体。其中,编号为BD368-2的抗体表现突出,具有显著的治疗效果。谢晓亮团队通过单细胞基因组学技术筛选出高活性中和抗体

新冠病毒利用其表面刺突蛋白(S蛋白)作为病毒“钥匙”来“解锁”并侵入人类细胞,S蛋白受体结合区(receptor-binding domain, RBD)与细胞表面的ACE2受体结合是其入侵细胞的第一步。冷冻电镜结构显示,有良好中和活性的抗体能够与新冠病毒S蛋白上的结合域(RBD)结合,进而阻止其入侵人体细胞。值得注意的是,谢晓亮团队找到的BD368-2中和抗体能够与S蛋白3个RBD全部结合,无论RBD的构象是开放还是关闭。研究团队还找到了表位上完全不重合的两个中和抗体,互相配对后可抑制免疫逃逸。

利用中国医学科学院医学实验动物研究所秦川教授团队的hACE2转基因小鼠模型,谢晓亮团队发现感染新冠病毒后给予小鼠BD-368-2的治疗可使病毒载量下降约2400倍。研究人员发现,与对照组相比,病毒感染前1 天给小鼠注射BD368-2 抗体,5天后小鼠肺组织未检测到病毒载量。而若在小鼠感染后2小时给予BD368-2抗体,则5天后小鼠肺部病毒载量大幅下降,同时小鼠体重基本不变。

近期,谢晓亮团队又进行了更多动物实验。在仓鼠实验中,研究人员发现,用同样剂量(20mg/kg)的中和抗体进行给药,即使将给药窗口后移至接种病毒后48小时,中和抗体依然有效。由于仓鼠的代谢速度比人快很多,对应到人类,这就表明在人感染新冠7至10天后,即病情发展到中症的时候,中和抗体依然有效。

据悉,对于该中和抗体的药物生产与实验,由于国内病人数量减少,相关临床实验将在北京丹序药业有限公司协调下,在澳大利亚等国家进行。

此前5月17日,谢晓亮团队关于中和抗体有望成为治疗新冠肺炎强效药的相关成果已在线发表于《细胞》杂志,题为“Potent neutralizing antibodies against SARS-CoV-2 identified by high-throughput single-cell sequencing of convalescent patients’ B cells”。(澎湃新闻)

 

日本研究发现变异新冠病毒

新华社东京8月8日电(记者华义)据日本广播协会电视台统计,截至8日20时(北京时间8日19时),日本当日新增新冠确诊病例1565例,连续两天单日新增病例超过1500例。另据日媒当天报道,该国最新研究发现,6月中旬以来日本出现了变异后的、具有新型基因序列的新冠病毒。

统计数据显示,日本累计确诊47464例,累计死亡1042例。东京都8日新增确诊病例429例,累计确诊15536例。当天新增确诊病例较多的还有大阪府178例、爱知县177例、福冈县150例、神奈川县128例。当天,日本47个都道府县中共有39个报告了新增确诊病例;冲绳驻日美军通报了7例新增确诊病例,累计确诊病例达310例。

据《读卖新闻》当天报道,日本国立感染症研究所最新研究发现,6月以来在日本扩散的新冠病毒是变异后的、具有新型基因序列的新冠病毒。研究称,今年3月起日本疫情扩大,主要是由欧洲相关基因序列的新冠病毒导致,但在5月下旬已暂时平息。6月中旬起,以东京为中心出现了具有新型基因序列的新冠病毒,并向全国各地扩散。目前日本国内大量增加的确诊患者大都属于这种变异后新冠病毒的感染者。

日本厚生劳动省8日统计显示,日本确诊病例中已有31307人出院或结束隔离,通过聚合酶链式反应(PCR)方式检测人数累计约98.6万,较前一日增加约2.4万人。(新华网)

 

硝酸铵爆炸为何威力大

新华社北京8月6日电 黎巴嫩首都贝鲁特港口区4日傍晚发生剧烈爆炸,造成大量人员伤亡。目前,爆炸的具体原因仍不清楚,但多名黎政府官员说,爆炸可能由存放在港口仓库中的2750吨硝酸铵引起。硝酸铵是何物?其爆炸威力为何这么大?如何避免此类事故发生?

硝酸铵是一种无色无味的晶体,易溶于水。硝酸铵用途广泛,可用作化肥和制造炸药等。在用作化肥时,硝酸铵往往以颗粒状存在,遇到水分能快速溶解,从而释放出植物生长需要的养料——氮。

硝酸铵也能作为炸药原料。虽然在常温下稳定、不易燃,但它也是一种氧化剂,遇见可燃物着火时,能助长火势,并能与可燃物混合发生反应而爆炸。硝酸铵在受热或受到剧烈撞击时也会爆炸。根据受热温度不同,分解产物也不同;温度越高,有关反应越迅速,到400摄氏度以上时,它会剧烈分解并发生爆炸。硝酸铵与还原剂、有机物、易燃物等混合时,也可形成爆炸性混合物。

2750吨硝酸铵爆炸的威力有多大?有业内人士表示,贝鲁特港口区此次事故的破坏性,相当于一枚小型核弹爆炸产生冲击波和气浪的影响,毁坏了大量建筑物。

专家介绍,为保证安全、避免此类事故再次发生,硝酸铵务必储存在阴凉、干燥、通风良好的库房,远离火种、热源。同时,硝酸铵应与易燃物、还原剂、酸类、活性金属粉末分开存放。由于硝酸铵受到撞击以后容易发生爆炸,在存储、搬运的时候严禁撞击、摩擦。(新华网)

全世界热带雨林每年以10%的面积消失,我国有3000多种高等植物受威胁或濒临灭绝——

野生植物亟待更好保护

野生植物是自然生态系统的重要组成部分,是十分宝贵的自然资源和战略资源,具有很高的生态、经济、文化和社会价值,但目前保护名录更新滞后、法律法规不完善、保护意识淡漠、执法打击力度软弱等短板,制约着保护工作有效展开。

当前,我国正在就《国家重点保护野生植物名录》向社会公开征求意见,也将进一步加大野生植物保护力度。为什么要修订和调整名录?我国野生植物保护面临怎样的形势?未来将如何更好保护?记者就此进行了采访。

野生植物资源受破坏严重

野生植物是人类粮食的直接或间接来源,是经济发展的物质资源。

“人类赖以生存的全部粮食、蔬菜、水果等都是植物,经济建设和人民生活所需的粮、棉、油、麻、丝、茶、糖、菜、烟、果、药等,都取自于植物,各种家畜、家禽、鱼类等的养殖,也需要植物作为饲料来源。工业发展也需要植物作为原料或利用到植物的产品。”国家林草局野生动植物保护司副司长贾建生指出。

近年来,随着经济社会的不断发展和人口数量的逐步增长,人们对野生植物资源的需求量越来越大,对野生植物资源的破坏也越来越严重。

“从世界范围来看,森林被大面积砍伐、工业污染物和生活污染物的大量排放,极大恶化了野生植物的栖息地、破坏了人类的生存环境。”贾建生介绍,全世界热带雨林每年以10%的面积消失,连续的生态系统成为支离破碎的“岛屿”,植物物种的多样性和遗传多样性下降,不适宜的气候使诸多植物难以适应而灭绝。在我国3万种高等植物中,有3000多种处于受威胁或濒临灭绝的境地。

中国科学院植物研究所研究员覃海宁分析指出,植物和人类是地球生物圈内的主要组成部分,也是生态系统平衡的重要因素。植物的种类愈多,人类对其影响愈小,则生态系统愈复杂、愈稳定。一个物种灭绝,不仅该物种的遗传资源得不到利用,还可能引发其生存网络的连锁反应,导致一系列物种灭绝甚至生态系统的不稳定,发生生态灾害。

“有研究表明,一种植物往往伴生着10到30种生物物种。一旦一种植物灭绝了,10到30种生物会受到牵连和影响。”贾建生说,因此,必须保护环境,更合理地利用和保护植物的多样性。

专家表示,在此背景下,尽快更新、调整保护名录,向公众客观展示当前野生植物物种的濒危状况,为政府制定保护政策、实施执法提供可靠依据,尤为重要。

持续加强保护势在必行

多年来我国持续加强野生植物保护,1999年发布《国家重点保护野生植物名录(第一批)》,对300多种我国天然生长的珍贵植物和具有重要经济、科学研究、文化价值的濒危、稀有植物进行保护。

进入新世纪,我国政府不断重视生态保护与建设工作,通过天然林保护、野生动植物保护等国家重点工程的启动实施,野生动植物保护工作得到不断强化。全国还设立了1.18万处自然保护地,保护了90%的植被类型和陆地生态系统、65%的高等植物群落;建立200余个植物园和树木园,保存了2万余种高等植物,开展了200种珍稀植物的野外回归工作。

以兰科植物为例,以就地保护为目的的广西雅长兰科自然保护区于2005年成立。随着以国家级自然保护区、国家公园为代表的保护地网络的逐渐完善,我国兰科植物的就地保护工作也取得了进一步成效。根据自然保护区保护名录和野外工作调查结果,我国目前约有70%的兰科种类在国家级自然保护区等保护地有分布,就地保护也成为我国兰科植物保护的主要方式。

水杉素有植物王国“活化石”之称。“当前已完成了野水杉原生母树种群、生境调查,实现了对每株野生水杉母树进行挂牌定位监测,建立了野生水杉原生母树种群数据库。野生水杉的繁育、保护技术也有一定的研究基础,并已建立了相应的示范基地。”贾建生说。

此外,通过对德保苏铁、华盖木、百山祖冷杉、天台鹅耳枥等近百种极小种群野生植物实施抢救性保护,以及野生稻和野大豆等农作物野生近缘种的就地保护,部分濒危野生植物种群数量逐步恢复。

覃海宁介绍,《国家重点保护野生植物名录(征求意见稿)》共收录468种和25类野生植物,一级保护53种和2类,二级保护415种和23类,“收录的物种数量增加一倍以上,保护范围明显扩大。”

探索珍稀濒危植物保护最佳途径

专家认为,野生植物保护是一项长期系统性工程,需要进一步健全法律法规,也需要每一个人加强认识,从我做起,共同保护野生植物。

贾建生指出,此次名录调整出台后,将跟进启动修订野生植物保护条例,并鼓励各省出台相应的法律法规,从法律上为野生植物保护“保驾护航”。此外,在继续加大力度对珍稀濒危野生植物开展就地、迁地、野外回归等保护措施的基础上,还将强化执法,加大打击野生植物违法犯罪力度。

“当前我国野生植物培育利用产业总体发展水平仍然较低,规模化、集约化程度不高,产业集聚程度低,辐射带动能力较弱;科技含量较低、产品附加值不高;个别地区还存在以培育利用为名破坏野生植物资源的现象。”贾建生指出,加强法制建设,有序开展相关的野生植物资源规模化培植和可持续利用的研究与示范将是今后野生植物保护的一项重要工作。

“人类活动一直并将继续是植物多样性的主要威胁之一。解决这一威胁不仅需要立法禁止人类违法行为,还需要培养人们的保护意识。”贾建生说,公众要增强对珍稀濒危植物的保护意识,加强珍稀濒危植物保护相关法律法规的学习,建立并强化人与自然和谐共生的自然观。

“我们不仅要保护野生植物,也要保护它的生长环境;不仅要约束自我不破坏野生植物资源,也要从消费端发力,拒绝来自乱采滥挖的珍稀濒危野生植物,以及以珍稀濒危野生植物为原料制成的消费品。”北京林业大学自然保护区学院教授张志翔说。(光明日报)

 

福岛核电站废水排放有重大风险

近些年来,许多研究者评估了福岛核电站的核泄漏造成的核污染,发现海水和海洋生物中的铯同位素的量开始下降。但这否意味着废水罐的污水能排进大海了?近期,《科学》上的研究对核电站废水储罐里的污水进行了研究,发现除半衰期较短的氚(Tri)以外,其中还残留碳-14(14C)、钴-60(60Co)和锶-90(90Sr)等多种放射性同位素,这些放射性同位素半衰期更长,且对海底沉积物和海洋生物亲和力强,因而对人类和环境有潜在的巨大危害。研究提示,不同的放射性元素对环境和生物能造成不同的影响,即使铯同位素下降,但排放废水后,其他放射性物质将会造成更大的持续性影响。(环球科学)

 

南极变暖的速度太快了!

科学家发现,南极的变暖速度接近全球平均水平的3倍。而南极的变暖很大程度上与出现在数千英里外热带地区的气候周期有关。尤其是南极西部的大部分地区,在那里温暖海水流至大面积的海冰下,使大量冰川正在自下至上迅速融化。科学家们更加确信这些沿海地区气候变化的严重性,对于其对世界其他地区的影响表现出更多的担忧。南极对全球海平面上升的贡献日益增加,对地球的其他地区“可能具有灾难性影响”。(环球科学)

(选编:洪田)

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