中国全球首屈一指的尖端技术


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中国全球首屈一指的尖端技术


一、中微子探测器:中国的大亚湾实验使我国实现了的中微子研究从无到有 , 再到跨入全球先进行列 。 比如2012 年 3 月 , 大亚湾实验发现了中微子振荡的新模式 , 被《科学》(Science)评选为 2012 年度十大科学突破之一 , 获得2019 年度未来科学大奖等多个奖项 。

大亚湾反应堆中微子实验2020年(12月12日)正式退役了 。 它曾经在在3275 天 11 小时 43 分 0 秒的运行期间 , 产出了一系列重要的中微子研究成果 , 包括发现第三种中微子振荡模式 , 使中国达到中微子研究国际先进水平 。 值得一提的是 , 大亚湾实验退役后 , 中国中微子研究的重心将转移到江门 , 在那里将建成全世界最大的液体闪烁体中微子探测器 , 称为江门中微子实验(简称JUNO、江门实验) 。 再加上美国的深层地下中微子实验(DUNE)、日本的顶级神冈探测器(Hyper-K) , 未来十年中全世界预计共有三台大型中微子实验陆续启动 , 新一轮竞争正在拉开序幕 。
值得一提的是 , 大亚湾的一个探测器模块(液闪)质量是20 吨 , 江门是 2 万吨 , 整整大了一千倍 。 现在正在运行的国际上最大的液体闪烁体探测器 , 是日本的 KamLAND 实验 , 它(的液闪)只有 1000 吨 , 江门探测器比它大 20 倍 。
中微子是一种难以捉摸的基本粒子 , 质量非常小 , 不带电 。 太阳、宇宙线、核电站等都能产生大量中微子 。 它极难被探测 , 几乎不与物质发生相互作用 , 可以轻松地穿过人体、建筑甚至地球 , 不带来任何影响 。 中微子有3种类型 , 即电子中微子、μ中微子和τ中微子 。 它们可以通过振荡从一种类型转变成另一种类型 。
二、尖端医疗:猪角膜人眼移植技术 。 BBC之前发布《中国五大科学项目 , 预示中国科研的崛起》的报道 , 其中中山大学眼科中心袁进教授参与的“将猪角膜进行处理后用于人眼移植”的技术位列五大科学项目之一 。
据了解 , 这项被戏称为“猪眼看世界”的生物技术已经在临床取得了成功 。 华南首例生物工程角膜移植手术曾经在中山大学中山眼科中心获得成功 。 其中来自江西的14岁接近全盲的少年 , 成为华南第一例接受生物工程角膜移植的患者 。 该少年的视力已经达到了0.1 。 这次成功意味着在全部500万角膜盲病患中 , 有1/3-1/2的病患可以通过这一技术来解决失明的问题 。
所谓角膜:就是我们俗称的“黑眼珠” , 位于眼球的正前方 , 形似圆球体的一部分 。 角膜透明无血管 , 感觉神经非常丰富 。 角膜可以保证外界光线毫无障碍地通过 , 到达眼底 , 获得清晰的成像 。
【中国全球首屈一指的尖端技术】人工角膜:尽管国外已有以异质性材料如玻璃、硅胶等为原料研发制作的人工角膜 , 但这些人工角膜均为人造高分子化学材料制成 , 存在生物相容性、力学特性差 , 临床试验效果不佳 , 无法形成连续化上皮 , 不能与患者自体组织完全整合等缺点 , 病人排异反应明显 。
国家食品药品监督管理总局曾经在2015年为“艾欣瞳”颁发医疗器械注册证书 , 标志角膜再生医学领域的重大突破 。 这是由中国科学家自主研发并拥有完整自主知识产权的生物工程角膜 , 同时标志着世界上第一个也是唯一一个完成临床试验的生物工程角膜的上市 。
三、血管诱导再生:血管疾病是人类健康的大敌 。 血管病不仅普遍 , 而且极度危险 , 常常是大量急病重重和众多慢性病的根源 。 随着血管疾病治疗技术的进步 , 外科的血管手术及人工血管更换成为一种新的治疗手段 , 人工血管的功能也在不断改善 。 中国一项最顶尖的国际合作 , 南开大学心血管生物材料团队与英国伦敦大学国王学院血管生物学研究团队 , 相互取长补短 , 最终取得技术突破 。 他们利用一种血管再生重构中具有关键作用的蛋白Dickkopf 3(DKK3) , 构建了具有递送DKK3功能的人工血 , 团队首次提出了DKK3通过与血管祖细胞表面的CXCR7受体结合激活下游相关信号通路 , 从而诱导VPC迁移的机制 。 还发现血管祖细胞中的组蛋白去乙酰化酶7(HDAC7)的mRNA可以选择性翻译产生一个含有7个氨基酸分子的多肽 。 这个多肽能够诱导VPC的迁移和向血管内皮细胞方向分化 , 从而有效促进人工血管的内皮化形成 。

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