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2022-01厚积薄发久为功———2021年世界科技发展回顾·基础研究
俄研究人员在建设贝加尔湖深水中微子望远镜。图片来源：俄罗斯卫星通讯社英国格拉斯哥大学利用量子纠缠光子将信息编码为全息图。图片来源：格拉斯哥大学费米国家加速器实验室准备采集数据。图片来源：费米实验室“韩国人造太阳”（KSTAR）运行时间创新纪录。图片来源：newatlas.com网站相关报道《自然》封面的反氢原子冷却实验。图片来源：欧核中心德国弗劳恩霍夫协会与IBM公司合作推出欧洲第一台商用量子计算机。图片来源：IBM...
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2021-12首款可实时测量光电场的光示波器出现
美国科学家在最新一期《自然·光子学》杂志撰文指出，他们开发出世界上第一台光学示波器——一种能够测量光电场的仪器。该设备能将光振荡转换为电信号，就像医院监视器将患者的心跳转换为电振荡一样。这款先进的新设备有望提升光纤通信的效率。迄今为止，由于光波会高速振荡，读取光的电场一直是科学家们面临的一大挑战。现有最先进的技术可以测量覆盖电磁频谱无线射频和微波波段的高达千兆赫兹频率的电场。由于光波能以更高的速...
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2021-12科学家解析钠-葡萄糖共转运蛋白高分辨率结构
1886年，德国科学家约瑟夫·冯·梅林发现，从苹果树根皮中萃取的天然产物——根皮苷可以使动物多尿、排出尿糖、减轻体重。后来的研究确认，根皮苷即是负责葡萄糖吸收的钠-葡萄糖共转运蛋白（SGLTs）的天然抑制剂。最近，美国斯坦福大学教授冯亮课题组等、北京大学未来技术学院研究员陈雷课题组等分别解析出了SGLT1和SGLT2的高分辨率结构。相关研究12月9日在《自然》杂志在线发表。从“知其然”到“知其所以然”，人们对糖代谢的研...
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2021-12干细胞模型再现人类胚胎早期发育
据英国《自然》杂志2日发表的一项研究，科学家用人多能干细胞建立了一个模型，可用来研究人类胚胎植入子宫的过程。人胚状体（blastoid）是模拟早期人类胚胎的结构，在研究中能准确再现人类胚胎早期发育的关键阶段，包括黏附在体外子宫细胞上。该模型或有助于推进我们对人类发育早期阶段的认识，以及开发不孕不育的治疗方法或避孕药。在受精后的一周内，人类胚胎会形成名为胚泡的细胞团，胚泡会植入子宫壁。准确模拟这一发育阶段...
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2021-11我国科学家揭示糖原累积与相分离驱动肝癌起始的重要机制
恶性肿瘤是威胁人类生命健康的重大疾病，因其发病机制复杂、早期诊断筛查技术少及缺乏有效的肿瘤早期诊断标志物，绝大数患者就诊时已处于肿瘤的晚期阶段。目前，肿瘤学研究多基于晚期肿瘤组织的临床分析与肿瘤细胞系的研究，对恶性肿瘤发生发展及演变机制的研究较少。因此，研究肿瘤的早期发现与诊断具有十分重要的科学意义与临床价值。国家重点研发计划“蛋白质机器与生命过程调控”重点专项“控制肝脏组织发育、再生重塑与大...
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2021-11高分辨率艾滋病病毒衣壳结构图确定
英国电子生物成像中心（eBIC）使用电子断层扫描和亚像素断层图平均化的新技术，确定了艾滋病病毒（HIV）衣壳蛋白、以及其与宿主细胞因子相互作用的复合结构图像，分辨率约5.4埃。研究人员还建立了整个HIV衣壳蛋白的原子模型，或为开发以衣壳蛋白为靶向的抗HIV药物提供新思路。研究论文19日发表在《科学进展》杂志上。这一重大突破的论文主要作者、牛津大学陶妮（音译）博士解释说，HIV是一种逆转录病毒，其RNA基因组被封装在一...
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2021-11三十年前理论预测的西格玛孔首获证实
科学家之前认为，观察亚原子结构超出了目前直接成像方法的分辨率能力，几乎不太可能实现。然而，捷克科学家提出了一种新方法，首次观察到卤素原子周围不均匀电子电荷分布，从而证实了一种理论上已预测但从未直接观察到的现象。与对黑洞的首次观测相比，这一突破有助于理解单个原子或分子之间的相互作用以及化学反应，开辟了一条改进各种材料及其结构特性的新途径。该成果发表在12日的《科学》杂志上。捷克科学院物理研究所等多...
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