[导读] 默里莫托说:“根据我们的研究,把这种基因开关扳回去,增强细胞抗压能力而保护机体免于衰老,或许是一种可行的方式。研究发现开启衰老进程的基因开关,“扳回”开关或使人延迟衰老。
身体衰老是从什么时候真正开始的?最近,美国西北大学科学家通过研究线虫(C. elegans)发现,当动物到达生殖成熟期后,一种基因开关会开启衰老进程,关闭细胞的压力反应机制,使成熟细胞开始走下坡路。相关论文发表在最近的《分子细胞》杂志上。
据每日科学网站23日报道,在动物中,包括线虫和人类,热休克反应(指生物机体在热应激或其他应激状态下所表现出的以基因表达变化为特征的防御适应反应)对正当的蛋白质折叠和保护细胞健康必不可少。研究人员观察了线虫的热休克反应,发现在它达到成熟后8小时,所有基因开关都关闭了它们的细胞压力保护机制,控制这一开关的是成熟初期的生殖干细胞(负责制造卵子和精子)。保护性热休克反应在线虫成熟初期的4小时里急剧下降,这正是生殖成熟的精确开始。虽然线虫仍然行为正常,但科学家能看到分子变化和蛋白质质量控制的下降。
这一成果建立在10年研究的基础上。基因开关发生在生物的两大细胞系统——生殖系和身体系之间。一旦生殖系完成了任务,产生了卵子和精子,它就会给身体系的细胞发信号,关闭保护机制,使成熟动物开始衰老。研究人员指出,虽然他们研究的是线虫,但这种在衰老中起关键作用的基因开关保存在包括人类在内的动物体内。
“我们看到在成熟早期,保护性热休克反应开始迅速垮掉。”论文高级作者、美国西北大学的理查德·默里莫托说,“衰老并不是连续发生的各种事件。在线虫系统中,我们发现了一个非常精确的衰老开关。这些基因开关在8小时里逐渐进入成熟细胞,使热休克反应及其他细胞压力反应同时受到抑制,这真是让人意想不到的。”在一项实验中,研究人员阻断了生殖系发送的关闭信号,结果发现成熟动物的身体组织会继续保持强健和抗压能力。
研究认为,衰老与身体的质量控制下降有关,掌握更多“质量控制系统”在细胞中的工作原理,有助于使人类细胞更强健,延迟与衰老有关退行性疾病的发生。默里莫托说:“根据我们的研究,把这种基因开关扳回去,增强细胞抗压能力而保护机体免于衰老,或许是一种可行的方式。”
到2025年移动通讯业进化成何种模样
1997年3月,有一篇新闻报道曾这样写道:“移动电话的发展趋势是和互联网逐步接轨。人们可以获取想要的咨询并向外发送信息。还可以收发电子邮件,通过互联网可以用手机收看电视,或视频通话,通过无线电波通讯的时代向前迈进了一步,扩张到以数据和视频为主的多媒体领域。手机设备终端可以囊括世间所有事,而这只需要与互联网接轨,今后人们可以享受到资讯搜索、电子邮件收发、收看电视、收听广播、网络电话等各种功能。”
这篇报道介绍了2.5G移动通讯CDMA技术的发展如何为人类带来便利生活。当时看来纯属天方夜谭,而从那之后的十年间,苹果iPhone的登场将这种不可能变为了现实,再过了十年,智能手机已经成为了人们生活中必不可少的工具和元素。
从今天往后的十年,移动通讯世界又该如何变化?到2025年移动通讯技术可能进化到了5G时代,目前还没有关于5G的准确定义,而4G移动通讯技术已经比LTE提供最少快100倍的速度。智能手机将如何匹配移动通讯技术共同进化?随着专利和零件制造技术的不断发展,业界猜测,三星电子的Galaxy S系列手机(届时很可能为Galaxy S16)的显示屏已经可以随意卷曲和弯转,而LG电子的旗舰系列手机G14或也将采用可像书一样卷曲的屏幕材质。三星电子在2013年1月的CES大展上就展示过这种显示屏,除了可弯曲的特质,最高清的画质也是其一大特色之一。这种显示屏可适用于3D画面,省去了3D眼镜的使用。
业界相关人士表示,“虽然人的感官分为五感,但其中视觉是最重要的,通过显示屏传导的虚拟画面能给人以真实物体的视觉感受,无疑是业界追求的最高目标。”而到了2025年,手机将不再是单纯拿在手里的设备,随着可穿戴设备技术的发展和普及,手机可能以更多的携带方式出现,而上文提到的可卷曲弯转的显示屏也适用于多种可穿戴设备。今后可穿戴设备可能进化为“可穿形态(Portable)、可安装形态(Attachable)、可吃形态(Eatable)”等各种形式。
到2025年,三星电子和苹果公司两大巨头是否还保持着相互竞争的关系,中国厂商能否主导市场,LG电子能否抵抗来自上述企业的压力上演逆转,这些都是未知数。
不少厂商在激烈的市场竞争中被淘汰又再次复活,市场就是企业竞争力最好的试金石。移动设备厂商更是如此,移动时代的先驱者——摩托罗拉最后被中国企业收购,仅留下这个曾经辉煌的名字。20世纪90年代至21世纪初期曾叱咤风云的诺基亚如今被也被微软招致麾下,三星电子和苹果公司的未来同样不可知。而确定的是,在美国、中国、印度等国家取得市场的企业,将会对行业产生巨大的影响力。为了成为十年后仍幸存的企业,需要应对移动市场发展的多种可能性,目前引领可穿戴设备市场的企业,今后十年可能引领整个移动通讯市场。可穿戴设备是有别于智能手机和个人电脑市场的新兴多元化市场。
到了2048年,人们甚至可以通过手掌内镶的芯片进行通话,这个芯片可识别个人信息并存储。届时智能手机和可穿戴设备将完全改变我们的生活方式和生活态度,从今天起的十年将是移动通讯技术巨大飞跃的十年。
碳纤维电动汽车或成主流车型
据英国《经济学家》杂志近日报道,前不久在西班牙举行的F1瓦伦西亚大奖赛上发生了惊人一幕:马克·韦伯的赛车以每小时306公里的速度行驶时发生了严重的翻车事故。幸运的是,韦伯本人毫发无损。
韦伯的“救命稻草”就是目前F1赛车中十分流行的碳纤维底座。虽然与铁、铝材料相比,碳纤维的“身价”更高,但其抗压性以及轻便性都远远优于铁和铝。目前,在很多高精尖领域都可以看见其“芳踪”,比如飞机的机翼、超级汽车以及昂贵的山地自行车等。
虽然,碳纤维已经“飞入寻常汽车家”,出现在很多汽车的零部件上,不过,如果德国宝马汽车公司的研发获得成功的话,车身由碳纤维制造的电动汽车或将成为主流。
安全耐用是优势
今年7月初,宝马公司公布了其酝酿已久的电动汽车发展计划,计划在2013年推出插入式电动汽车Megacity。新的车型并非由现有车型改装而来,而是宝马公司的工程师们卧薪尝胆的一次全新尝试。这款性能优异的“无铁”四座城市用车将会更加轻便,其由两部分组成:包含了传动系统和电池的铝制底盘以及安装在底盘上的碳纤维汽车“骨架”。
碳纤维比铝轻30%,比铁轻50%。而且,由于碳纤维具有很强的抗撕裂性,当它被织成格状结构,再融入树脂后,其强度要超过铁。但由于这道工序需要耗费大量劳力且效率很低,因此,大规模生产碳纤维的可能性不高。不过,宝马公司正在试图改变这一现状。
早在今年4月份,宝马首席财务官就曾表示:“减轻车重对电动车而言非常重要。宝马汽车将在电动车的生产中使用碳纤维,以替代钢和铝。”
宝马公司首先将聚合物加工成纤维状,然后在高温下通过几道工序将纤维碳化,得到厚度仅为7微米的碳纤维,5万根这样的碳纤维拧在一起成为细纱。细纱可以制成纤维织物,再利用模具在高温与高压将纤维织物打造成型,最后将树脂注入模具中让纤维黏合在一起,整个流程可以由机器人在几分钟内完成。
在这个过程中获得的碳纤维可以做成汽车的“身体”。该公司表示,除了更轻盈之外,这种汽车的抗挤压能力也令人惊叹。在对车头车尾进行的抗冲击测试中发现,铝制底盘受到挤压会变形,也会吸收部分能量,然而,由坚硬的碳纤维制造的乘客区却安然无恙,甚至侧面来的强力冲击也能让车厢内的假人模型和电池毫发无伤(当然,当安全气囊装置启动时,电池会自动断电)。即便汽车受到猛烈的撞击,车体有所损伤也不用担心,切掉碳纤维受损的部分再黏上新部件,完全可以让汽车恢复原状。
碳纤维复合材料的能量吸收能力比金属材料高4倍到5倍左右。数年来,F1车队一直采用碳纤维复合材料制造其赛车的碰撞缓冲构件,从而显著减少了赛事中的重伤事故。
其实,早在1992年,美国通用汽车公司就介绍了超轻概念车,该车的车身采用碳纤维复合材料,由手工碳纤维预浸料工艺制造,整体车身的质量为191公斤。用碳纤维取代钢材制造车身和底盘构件,可减轻质量68%,从而节约汽油消耗40%。
碳纤维汽车的回收利用是难题
钢铁和铝很容易回收再利用,但是,碳纤维很难回收再利用,因此,从某种角度来说,碳纤维汽车可能在“人老珠黄”之后成为一堆废物。目前,汽车制造商正同宇宙空间机构合作,试图解决这一问题。眼下,宝马公司一马当先,研发出了最新的处理碳纤维“边脚料”的方法。通过高温分解,这些“边脚料”能够退回到未加工的状态。通过此种方法生产出的复合材料具有碳纤维一半的硬度。
碳纤维的另一个优势是不易腐蚀,如果不考虑电池只有10年左右的使用寿命,这种碳纤维电动汽车的寿命可以长达几十年(当然,马达还是需要定期进行检修的),到时,如何让碳纤维电动汽车车主放弃它,可能会让汽车制造商大费周折。