逆天了!科学家培养新型大肠杆菌能以二氧化碳为食

大肠杆菌是科学家较为看重的研究对象之一,虽然可能大家都不喜欢它。最近科学家们成功为大肠杆菌换了食物口味。螺杆泵

在《细胞》杂志上的一篇新论文了解到,以色列魏茨曼科学研究所的科学家已经培育出一种大肠杆菌以二氧化碳为食。这种细菌通常更喜欢糖或者说葡萄糖,但实验室培育的菌株在产生可用于生物燃料的物质时,将二氧化碳转化为自身的能量。

目前,有几种大肠杆菌已经被用来制造生物燃料,但它们通常以糖为食,而且糖不是一种丰富的物质。因此科学家们转而寻求新的研究突破。计量泵

研究人员向大肠杆菌基因中添加一种转化二氧化碳的酶,并且去除了用于代谢糖的其它酶,最终成功改变了它们赖以生存的“食物”来源。为了证明它们真的不需要糖来维持生存,科学家们把这些细菌放在实验室里200天。当再次对这些细菌进行研究时,研究人员发现它们已经成功地”进化”了,而且能够在不需要糖的情况下生长。

该研究的负责人Ron Milo称,研究团队没想到能够对这种细菌的基因组做出如此“巨大的改变”。而目前的问题在于,大肠杆菌在生长过程中释放的二氧化碳比它们消耗的要多,因此,研究人员未来仍然需要进行更多的研究来减少它们的二氧化碳排放。管道泵

尽管大肠杆菌有着非常不好的名声,但它已经被用来做许多有用的事情。几年前,研究人员研究如何在微生物中存储加密数据时,甚至打造出了基于大肠杆菌的“计算机”。

改良后的大肠杆菌将来可以用来生产其它化学物质,它们甚至可以利用钢铁行业或混凝土行业所产生的二氧化碳副产物来为糖尿病患者生产胰岛素。纽卡斯尔大学的Frank Sargent称:“这项技术有无限的可能性,而且这种定向进化已经获得了诺贝尔奖,这是一个很好的例子。”离心泵

有研究表明,大肠杆菌甚至可以被用来产生神奇蘑菇中的裸盖菇素,这是一种可防止抑郁的物质。越来越多的人开始将其作为一种精神疾病的治疗手段进行测试,比如抑郁、上瘾和创伤后应激障碍。迈阿密大学的一个研究小组对这种细菌进行了基因改造,使其大量生产出具有精神活性的裸盖菇素。

除此之外,这项研究背后的团队确实声称这种菌株可以用来开发“食物”。虽然大肠杆菌食物听起来有点令人反胃,但我们还得等上很长时间才能知道这种未来的食物会是什么样子。研究人员说,目前这项工作基本上只是一个概念上的证明,所以使用大肠杆菌制作假日晚餐的想法可能还需要等一段时间。

科学家们研制出人工神经细胞,可模拟单个神经元

最近科学家们已经制造出一种微小的硅芯片,功能与人体中的生物神经细胞“几乎完全相同”,小到足以放在指尖上。研究小组认为,这种低功耗芯片可以用于植入物和生物电子设备,为治疗诸如阿尔茨海默病或脊髓损伤等影响神经系统的疾病提供了一种新方法。隔膜泵

神经细胞或神经元遍布大脑和神经系统,并通过细长的突触迅速发送电信号,将信息从大脑传到身体和背部。它们的信号活动需要离子通道将机械或化学信号转换成电信号。这是一个隐藏在我们所有神经冲动之下的复杂舞蹈,但这种复杂性使我们很难弄清楚细胞是如何对某些刺激做出反应的。油桶泵

“到目前为止,神经元就像黑匣子,但我们已经成功地打开了黑匣子,向里面窥视,”该研究合著者、巴斯大学物理学家阿兰·诺加雷特(Alain Nogaret)表示,“我们的工作正在发生模式上的变化,因为它提供了一种可靠方法来重现真实神经元的电学特性的细微细节。”潜水泵

这项新技术能在微型芯片上复制神经元的电学特性。该团队能够复制大脑中记忆所需的单个神经细胞(“海马神经元”)和呼吸所需的单个神经细胞(“呼吸神经元”)的动态。这种人造的神经芯片有许多合成离子通道,这些通道负责模拟神经细胞中的电脉冲。磁力泵

研究团队将芯片产生的这些信号与在大鼠脑干神经元和大鼠海马神经元中发现的信号进行比较,让芯片接受60种不同的刺激方案并模拟这些反应,发现每次芯片都能再现真实细胞中的反应。单螺杆泵

虽然这项研究显示了生物医学植入物的未来,但作者指出,神经细胞的其他特征还需要考虑。

这种芯片的作用就像单个神经细胞,但神经细胞还需要通过树突将信号从一个细胞传到另一个细胞。研究小组认为,他们的模型允许将“一个生物神经元的完整动力学”整合进芯片之中,但仍需要新的设备来显现树突的活性特性。

太空旅行很美好?但你的肠道未必受得了

大家都知道,人类的肠道内充满了数量庞大的微生物,它们依靠人类的肠道生活,同时帮助寄主完成多种生理功能。作为人体最大的免疫器官,肠道微生物与宿主在肠道黏膜表面的相互作用促进了免疫系统的建立和发展,成为人体重要的免疫屏障。自吸泵

除了肠道本身的微生物之外,人类每天还会通过食物摄入不同的微生物。而人体肠道的内壁可以给人类带来保护,防止随食物进入体内的有害细菌、病毒和真菌入侵身体的其它部位。但最新研究表明,在微重力环境中呆上一段时间会削弱肠道上皮形成的屏障作用。

加州大学河滨分校的生物医学系教授Declan McCole称:“我们的研究发现不仅能够让我们了解肠道上皮屏障功能受损对返回地球的宇航员会有怎样的影响,也能够更深入的了解太空旅行对宇航员肠道功能的影响。”多级泵

事实上,长时间呆在太空中会对宇航员的健康产生多方面的负面影响。在微重力环境下,骨骼和肌肉会出现衰退,免疫系统功能也会受损。之前的研究表明,长时间在太空中生活会影响人类的脑灰质和视力,还会增加宇航员对沙门氏菌等食源性病原体的敏感性。自吸排污泵

McCole称:“我们的研究首次表明,微重力环境使上皮细胞更难以抵抗一种削弱它们屏障功能的因素的影响。重要的是,我们观察到,离开微重力环境后这一缺陷仍然保留了14天。”

酒精会增加肠胃的渗透性是众所周知的事情,因此在研究中,科学家观察了一种酒精代谢物——乙醛在正常环境和微重力环境下对肠道上皮细胞的影响。排污泵

研究人员将上皮细胞置于一种可使细胞精确旋转的壁式生物反应器中,以模拟失重状态。18天后,上皮细胞未能形成科学家所称的“紧密连接”,也就是细胞间那种不渗透的连接。而且从仪器中取出之后,这些细胞也很难在接下来的14天内形成正常的紧密连接模式。化工泵

McCole称:“我们的研究首次调查了在模拟微重力环境中,上皮细胞的屏障功能变化是否会随着时间的推移而持续下去。我们的研究为长期的太空殖民和太空旅行提供有了价值的信息:在太空中接触食源性病原体可能会导致比在地球上更严重的疾病。”

英国上市治疗抑郁症头戴设备,声称副作用更小

日前,一款能够治疗抑郁症的头戴设备在英国上市了。据了解,该产品可向患者持续发射低水平的信号刺激患者的大脑,可达到与传统抗抑郁药物相同的治疗效果,并且副作用更小。油泵

据悉,该头戴设备主要刺激的部位是大脑左额叶,该区域是控制人类某些认知技能及情绪表达的关键部位。信号以左进右出的方式刺激患者脑部,这样可使大脑左额叶的神经更加活跃,从而降低大脑右额叶的活跃程度。转子泵而抑郁症患者大多是大脑左额叶的活跃度较低,这样就可以使左右脑实现平衡。卫生泵

这样的治疗方法可以达到与传统抗抑郁药物相同的治疗效果,该产品每次的治疗时间为半小时,一周需使用三次,一个疗程需要持续六周。目前,头戴设备在英国的零售价为399英镑,约合3500人民币。液下泵

环境工程实验教学改革建议

高校转型是我国推进重点领域改革的重要举措,我国地方本科高校自建校以来,由于办学定位不清晰,盲目模仿重点大学的办学模式,使得其本身的特色无法完全展示出来,而地方高校转型有利于突出其自身办学特色,对其自身发展具有重大的意义。 油泵此次研究通过査阅大量的文献资料,在了解我国高校转型问题和政策的基础上,与国外应用技术大学的办学特色和教学模式进行对比分析,并在此基础上,对于环境工程实验教学模式的改革进行了探讨, 得出了以下结论:

我国地方本科高校向应用技术型转变是必须进行的,并且要明确办学定位,在教学安排、专业和课程设置、培养方式等方面可以借鉴国外经验,结合各校的教学特点进行设置调整,发挥自身的特色。转子泵

改善教学条件,通过配置齐全的实验设备和器材,提供更加完善的实验条件,增加实验的创新性,并采用灵活的考核方式,着重考核学生的创新实验能力和实验操作技术,提升学生的综合能力。高温磁力泵

规范环境工程本科教育,加强全面素质教育和实践能力的培养,合理安排实践环节,建立系统的实践教学体系,全面培养学生的现场工作能力、设计能力、工程项目的实践能力以及开发新产品和技术的创新能力。

合理安排专业理论课程和实验实践课程,保证每一次的课程安排都能取得最大化的效益,构 建实验实践的系统化教育,综合考察学生的理论学习进度和掌握程度。卫生泵

加强与社会的联系,针对企业对环境工程专业人才的需求,加强与企业合作办学,在促进环境工程专业自身发展的同时提高企业的整体效益。培养学生面对实际工程案例时的发现、分析和解决问题的能力,为环境工程专业学生的就业打下一定的基础。

环境工程专业人才实验方面的需求

面临严峻的环境形势和资源形势,我国提出了循环经济的发展新目标,循环经济的实现对于我国资源节约和环境保护以及可持续发展的实现具有重要的战略性意义在这样的发展背景下,环境工程的专业人才对于我国经济发展有巨大的推动作用。自吸泵

20世纪90年代以来,我国政府对环境治理和 生态保护的力度不断加大,为了适应经济发展和环 境保护事业的需要,环境工程专业在不断探索中发 展壮大。随着环保事业的不断深人,我国环境保护相关产业经历了从量变到质变的过程,在快速发展的同时也加快了产业结构的调整步伐,加强了可持续发展和循环经济战略.环保相关产业基本走过了以 “三废”治理为主的发展阶段,正朝着有利于改善经济的环境品质、提高经济档次、促进经济增长的方向发展这就意味着对于环境专业人才有了更髙的要求。多级泵

近年来,社会对于环境类专业本科毕业生的需求呈低速增长的趋势,政府环保部门对环境工程专业毕业生的需求逐年减少,反而是一些污染严重的国有中小企业以及西部欠发达地区对环境类专业人才需求迫切,国有大中型企业仅在环境工程专业技术人才方面有一定需求。这种状况使得环境工程专业毕业生的就业受到了很大的影响。自吸排污泵

我国环境工程专业是一个跨度十分广泛的学科,其专业大多源于其他传统专业,如给排水工程、能源工程、化学工程等。而在办学过程中,在师资、教学环境及教学设施和设备方面,校际差距较大,并且 为了专业的全面性、系统性,以及扩大毕业生的就业面,我国目前开设的专业课程普遍涵盖了环境专业涉及的领域。环境工程专业跨度大、内容广泛,学生难以在有限的教学时间内掌握所有专业课程,甚至因为繁重的课业而无法进行深度学习,极易造成学习面广而深度一般的情况。排污泵

为了顺应我国经济社会的发展,我国环境工程专业对实验和实践教学环节进行改革,以适应市场需求。加强实践环节,引导学生了解环境工程专业的科学前沿知识和国家政策,增强实践手段的多样性,使得学生能够全面发展。同时高校因材施教,对学生实施素质教育,在培养学生的思想道德文化素质的同时也加强学生的职业素质教育,提髙其综合素质能力。化工泵

我国环境工程专业实验教学存在的问题及相关改革

我国环境工程专业实验教学经过40多年的摸索、探讨与改进,目前普遍存在以下问题与不足。隔膜泵

(1)实验课程通常被看作理论课程的附属,将验证理论以及深刻理解理论知识作为实验课程的最终目的,在设置实验课程时着重于验证型和操作型实验,而忽视了设计性和创新性实验的开展。

(2)实验项目单一,实验课程对于学生的吸引力不大,不能有效地激起学生的积极性,降低了学生对于实验课程的兴趣,学生的观察能力和思维能力得不到有效的锻炼。油桶泵

(3)实验成绩评定方式过于传统,大部分高校通过实验报告等传统方法对学生的实验课程进行评分,不能科学而全面地评价学生的实验操作和实验创新能力等综合能力。

针对以上问题及不足,我国环境工程专业实验教学进行了一系列改革。潜水泵

(1)合理安排实验课时。结合当前理论课程和工程应用的发展趋势设置实验项目,使学生在进行实验时能更有效地运用理论知识,同时对于所学的理论知识提出思考并通过实验来解决相关问题。

(2)增加了综合性和设计性的实验。不同于以往的只验证单一的论点或者测定某一数据的实验, 综合性实验将多门专业课程基本理论和操作技能结合在一起,有利于提高学生的综合素质。学生在教师指导下,根据给定的实验条件和实验目的,设计实验方案、进行实验,并对实验结果进行分析处理,有利于培养独立思考能力和动手能力。磁力泵

(3)健全实验考核机制,根据实验内容采用不同的考核形式,对实验教学效果进行综合评价。验证型和操作型实验主要考察学生的实践操作技能水平,综合性和设计性实验主要考察学生的综合创新 能力和实验设计水平。同时,根据学生实验前的预习 情况、实验中的具体表现和实验后的报告总结进行综合评分。单螺杆泵

(4)尽可能加大实验教育的资金投人,扩增学校实验室的实验设备和材料,使得参加实验的学生都能亲自动手。若实验设备有限,采取学生分组交叉进行实验的方式,尽可能保证每个学生都有充足的实验时间,动手能力能够得到充分锻炼。

基于高校转型的环境工程专业实验教学改革探讨

为了深人贯彻落实我国《国家中长期人才发展规划纲要(2010—2020年)》和《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》,培养造就一 大批能面向未来、面向世界、面向现代化的创新型人才,湖北省及湖北师范大学启动了“高校转型人才培养计划”,该计划以培养德智体美全面发展,知识、能力和人格协调统一,螺杆泵知识面宽、能力强、基础厚,具有宽广国际视野和领导意识,有理想抱负,有社会责任感和职业操守的高级专门人才和拔尖创新人才为目的。湖北师范大学环境工程专业有幸被选 为教学改革试点专业。计量泵

1我国环境工程专业的发展

我国的环境工程本科教育开始于20世纪70年代末(恢复高考后),在80年代末期真正形成规模,在90年代后期快速发展。回顾我国环境教育40多年的历史,大致可以分为4个时期P4。起初,仅有少数工科高等院校设有环境工程专业,随着经济的发展,社会对环境工程人才的需求增加,环境工程专业逐渐在其他类型的高等院校中出现,设置环境工程专业的院校也由原先的0.8%增加至2004年的37.9%|51(2004年全国设有环境工程本科专业的高等院校共有247所,年招生人数达到2万人左右)。同时,环境工程专业设置点存在着地域分布不平衡的现象,江苏、辽宁、湖北等省份布点较多,海南、西藏、新疆等省份设置该专业的院校较少甚至没有。管道泵

环境工程实验教学模式改革探索

实验教学是髙等教育体系中不可缺少的一部分,是人才培养的重要环节。提高实验教学质量,培养学生的实验实践能力和创新能力,已经成为高校实验教学改革发展的方向,环境工程作为一个工科专业,更是离不开实验教学过程。从20世纪70年代至今,我国已有上百所高校开设了环境工程、环境科学等专业1作为环境类专业本科生必修课程之一的《环境工程实验》,是训练学生专业技能、培养学生创新能力和工程实践能力的重要课程,更是培养环境 工程专业人才的重要环节,在环境工程专业教学中占有极其重要的地位。离心泵

为了更好地落实党中央的战略部署,2010年我国教育部开始实施“卓越工程师教育培养计划”并将该计划列入《国家中长期教育改革和发展规划纲要 (2010—2020年)》,目的是为未来工程领域培养不同类型的、优秀的工程师后备军,借此提升我国工程教育的国际竞争力和我国产业的国际竞争力为了提高高校适应国家战略和地方经济社会发展需要的主动性,2011年高教司决定在“十二五”时期启动实施“专业综合改革试点”项目,其核心就是实验、实践改革。探索、研究和构建环境工程专业实验、实践教学新体系不仅是我国高等教育发展的新方向,也是培养环境工程专业应用型卓越工程师的重要途径之一我国高校环境工程专业实验课程主要包括水污染控制工程实验、大气污染控制工程实验、固体废弃物处理实验,同时开设环境监测实验和物理污染控制实验等。我国环境工程专业实验大多是理论 教学的附属课程,开设的实验课程往往是验证型和操作型实验,内容和形式都较为简单,容易掌握和操作;综合性和设计性实验占比较少。由于实验室的装备有限,学生的观察能力、操作能力和思维能力得不到很好的锻炼,对于应用型环境工程专业人才的培养造成了极大的阻碍。

北京开出首张医疗收费电子票据 减轻医院工作量

据12月1日北京晚报的报道,今天上午,天坛医院成功开出了北京市市属医院第一张医疗收费电子票据。螺杆泵

据了解,在吃之前有患者如果想要纸质医疗收费票据,需要排队等候。而如今就方便了许多,用户可在就诊医院的小程序上获取医疗收费电子票据。管道泵不仅如此,医疗收费电子票据信息会自动归到个人名下,用户可以随时查询,再也不用担心丢失了,还可以通过全国统一的财政票据公共服务平台查验医疗收费电子票据真伪。计量泵

最近一段时间,全国各地相继推出了医疗收费电子票据,此举大幅减少了病人就医排队等待的时间,同时也减轻了医院的工作量。离心泵

5千多年前神秘洞穴惊现壁画!包括箭头符号和人形图案

古学家在西班牙境内发现5000年前洞穴壁画,描述着各种神秘图案和符号,其中有人形图案和箭头符号。隔膜泵

据西班牙媒体报道,这些洞穴壁画图案大约10厘米长,其中包括一些拟人化图案,还有一个箭头和其他符号。据了解,神秘洞穴壁画是当地历史学家奥古斯丁·帕罗莫(Agustin Palomo)在探索“多尔蒙”石架墓穴时意外发现的。

当时,帕罗莫立刻即意识到这些壁画的重要性,之后他利用一年时间分析洞穴壁画,因为该洞穴位置与另两个著名洞穴相距很近,它们可以潜在着某种神秘关联性。油桶泵

洞穴石壁崎岖不平的表面可能是这些壁画保存5000多年的主要原因,据悉,西班牙西部埃斯特雷马杜拉地区曾发现多处洞穴艺术壁画,最著名的是Maltravieso洞穴,上世纪90年代曾在该洞穴发现71幅手印图案。

Maltravieso洞穴最早发现于1951年,该洞穴保存着旧石器时代中期(30万至3万年前)远古人类生活遗迹,2018年,西班牙3处洞穴发现不同的远古人类艺术品,这些洞穴彼此相距至少698公里,3处洞穴分别是:西班牙中部Maltravieso洞穴、北部的La Pasiega洞穴和南部Ardales洞穴。潜水泵

La Pasiega洞穴艺术可追溯至6.4万年前,是由尼安德特人绘制,比帕罗莫最新发现的洞穴历史更悠久。

大约5000年前,人类最早的文字开始诞生,文字出现在人类懂得制作车轮之后,从此开启了人类历史记录,2018年,美国麻省理工学院研究称,5000年前洞穴艺术绘画和早期人类语言的出现,表明人类最早的语言基础元素源自这些洞穴艺术图案。

声音与图案的交集被称为“跨感觉通道信息传递”,是听觉信息和视觉艺术的完美融合,帕罗莫指出,这种文化交集使早期人类增强了表达象征性思维的能力。磁力泵

麻省理工学院语言学家Shigeru Miyagawa是该研究报告合著作者之一,他评论称,以智人拥有高等认知能力而言,洞穴艺术是批量绘制完成的,这是一个非常具体的认知过程,将声音信号转换成为某种心理表达,并最终以视觉图案表达出来。很可能远古人类的洞穴艺术创作并非一种休闲活动,相反它是一个传统活动,便于远古人类更好地交流,表达思想。

Shigeru Miyagawa说:“我认为这是远古人类艺术家利用洞穴图案彼此进行‘交谈沟通’,这是群体生活的智慧结晶。”然而,科学家迄今仍无法具体揭晓人类语言的起源之谜。