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5同年5日《自然環(huán)境》月刊精選集 不取得成功的反應(yīng)物新方法所帶有的重要性

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放大字體  縮小字體    發(fā)布日期:2021-07-30  來源:儀器網(wǎng)  作者:Mr liao  瀏覽次數(shù):47
核心提示:不成功的化學(xué)反應(yīng)方法所具有的價(jià)值  很多化學(xué)反應(yīng)從未進(jìn)入過期刊文章的“方法”部分,因?yàn)樗鼈儽徽J(rèn)為是 “不成功的”。然而,這種反應(yīng)仍能為產(chǎn)物形成所需反應(yīng)條件的界線提供有價(jià)值的信息。Alexander Norquist及同事從實(shí)驗(yàn)

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  不成功的化學(xué)反應(yīng)方法所具有的價(jià)值

  很多化學(xué)反應(yīng)從未進(jìn)入過期刊文章的“方法”部分,因?yàn)樗鼈儽徽J(rèn)為是 “不成功的”。然而,這種反應(yīng)仍能為產(chǎn)物形成所需反應(yīng)條件的界線提供有價(jià)值的信息。Alexander Norquist及同事從實(shí)驗(yàn)室筆記本中抽出了一組這種 “暗反應(yīng)” (特別是有關(guān)模板化的亞硒酸釩之形成的這種反應(yīng)),通過化學(xué)信息和性能豐富了這方面的數(shù)據(jù)。然后,他們采用用這個(gè)暗反應(yīng)數(shù)據(jù)集訓(xùn)練過的一個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)算法來預(yù)測反應(yīng)結(jié)果。該算法能夠以比人類直覺更大的準(zhǔn)確度來預(yù)測一個(gè)反應(yīng)是會(huì)成功還是失敗。這項(xiàng)研究既顯示了不成功合成反應(yīng)方法的廣泛傳播所具有的價(jià)值,也顯示了利用機(jī)器學(xué)習(xí)來以比傳統(tǒng)手段更快的速度得到潛在合成路徑的可能性。

  核時(shí)鐘時(shí)代將到來

  原子鐘(根據(jù)原子躍遷測定時(shí)間)的準(zhǔn)確性是GPS導(dǎo)航和射電天文學(xué)等多種不同系統(tǒng)之功能的核心。理論上,基于核躍遷之光激發(fā)的核時(shí)鐘在穩(wěn)定性和緊湊性上可以比原子鐘更好。然而,激發(fā)能低到足以使這種應(yīng)用成為可能的惟一核狀態(tài)是釷-229的第一激發(fā)態(tài)。但這在整個(gè)核領(lǐng)域都可以說是最奇異的躍遷,并且已被證明極難檢測。以前只可能獲得某種間接證據(jù)。在這項(xiàng)研究中,基于 “低能微通道板檢測”,Lars von der Wense及同事實(shí)現(xiàn)了對(duì)釷-229核時(shí)鐘躍遷的直接檢測,為躍遷能施加了新的極限,測出了該狀態(tài)的半衰期。除了朝實(shí)現(xiàn)核時(shí)鐘的方向邁出了一步外,這些結(jié)果還表明,基于這一躍遷的核量子光學(xué)系統(tǒng)和核激光器可能也是有可行性的。

  消除有害昆蟲對(duì)Bt毒素的抵抗力

  昆蟲對(duì)蘇云金桿菌內(nèi)毒素(Bt 毒素)的抵抗力的出現(xiàn)對(duì)通過遺傳工程方法攜帶這些殺蟲蛋白的作物構(gòu)成威脅,將會(huì)降低該系統(tǒng)對(duì)這些作物的有效性。David Liu及同事采用 “噬菌體輔助的連續(xù)演化” 選擇方法來迅速產(chǎn)生高親和性蛋白—蛋白相互作用,并利用這一系統(tǒng)來形成能通過結(jié)合一個(gè)新的昆蟲腸道細(xì)胞蛋白目標(biāo)殺死昆蟲的Bt毒素變異體。這種改變的Bt毒素被發(fā)現(xiàn)能克服對(duì)Bt毒素的抵抗力,其致命性接近野生型Bt毒素針對(duì)無抵抗力昆蟲的致命性。

  一種新的極性金屬:從理論到合成

  定性鐵電性材料等的有序電偶極子通常并不會(huì)被與一種金屬聯(lián)系起來。的確,造成金屬行為的自由載流子一般會(huì)消除極性排序,以實(shí)現(xiàn) “零凈內(nèi)電場”的一種平衡態(tài) (高斯定理)。但金屬中一種極性狀態(tài)的可能存在并沒有被根本排除,一些罕見的例子的確存在。Tae Heon Kim及同事現(xiàn)在采用從頭計(jì)算法來識(shí)別這樣一種奇異狀態(tài)也許會(huì)被穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)條件,然后用這一信息來指導(dǎo)新型室溫極性材料的實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)。

  地幔中的小行星物質(zhì)

  Antonio Caracausi等人發(fā)表了對(duì)來自德國Eifel火山區(qū)的巖漿氣所作的一項(xiàng)高精度分析,其結(jié)果顯示,輕的氙同位素反映了與大氣中氙的前體不同的一個(gè)球粒狀隕石的原始成分。這與地幔中揮發(fā)性元素的小行星起源是一致的,說明大氣和地幔中的揮發(fā)性成分源自截然不同的宇宙化學(xué)來源。他們得出結(jié)論認(rèn)為,氙同位素系統(tǒng)學(xué)研究結(jié)果說明,洋中脊與大陸或海洋柱來源明顯不同,其化學(xué)異質(zhì)性可以追溯到地球吸積時(shí)期。

  帕金森氏癥中的SCNA基因

  要確定與復(fù)雜疾病相關(guān)的遺傳風(fēng)險(xiǎn)變異體具體怎樣對(duì)一種疾病的病理特征做貢獻(xiàn)仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。非編碼序列變異體曾被提出順式調(diào)制疾病相關(guān)基因的表達(dá),但由于與這些變異體相關(guān)的疾病的復(fù)雜性,要驗(yàn)證這一假說卻有困難。Rudolf Jaenisch 及同事建立了一個(gè)通過遺傳控制的系統(tǒng),來分析等位基因變異體對(duì)α-synuclein 基因 SCNA(該基因已被發(fā)現(xiàn)與帕金森氏癥的發(fā)展有關(guān))之表達(dá)的順式作用效應(yīng)。

 
 
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