摘要: 原子核是原子的核心,由质子和中子组成,通过强相互作用束缚在一起,体积极小(约10⁻¹⁵米)但集中了原子99.95%以上质量。原子核的性质决定了元素的同位素、核稳定性以及核反应(如裂变和聚变)的能量释放。自20世纪初汤姆孙、卢瑟福等科学家提出原子模型以来,对原子核的研究不断深入,形成了核物理学科。核力是一种短程强力,克服质子间的库仑斥力使核子结合。原子核理论广泛应用于核能、核医学和基础物理研究。[阅读全文]
摘要: 紫外线是电磁波谱中波长从0.01至0.40微米(可见光紫端至X射线间)的不可见辐射,1801年由德国物理学家里特发现。自然主要光源为太阳,短波UVC被臭氧层吸收。紫外线分为UVA(320-400nm)、UVB(280-320nm)和UVC(200-280nm)。UVB导致晒伤和皮肤癌,UVA引起晒黑和光老化。紫外线具有杀菌、消毒、促进维生素D合成等益处,但过度照射可致皮炎、白内障和皮肤癌。应用包括卫生杀菌、表面处理、光固化、诱虫、保健及光解氧化等。臭氧层破坏加剧紫外线危害,需采取防护措施。[阅读全文]
摘要: γ射线(gamma ray)是波长小于0.2纳米的电磁波,由法国科学家P.维拉尔于1900年发现。它源自原子核内能级跃迁或核反应,能量通常大于0.1 MeV,最高可达几十MeV甚至更高。γ射线具有极强的穿透力,在工业探伤、医疗放疗(如肿瘤治疗)、天体物理等领域有重要应用。其波长测量可通过晶体衍射(低能)或光子能量间接测定(高能);强度测量类似X射线。γ射线与物质相互作用主要包括光电效应、康普顿散射和电子对效应;高能γ射线还能引发核反应。由于高能量和高电离能力,γ射线需严格防护,过量暴露会导致生物[阅读全文]
摘要: α射线(Alpha Radiation)是放射性核素衰变时释放的高能氦原子核流(⁴He²⁺),具有强电离能力但弱穿透性。其能量为4-9 MeV,速度约为光速的5-10%,在空气中射程仅2-10 cm,一张纸即可完全阻挡。α衰变遵循量子隧穿效应,产生分立能谱,典型如铀-238衰变为钍-234并释放4.27 MeV α粒子。天然α辐射源包括镭-226、氡-222和钚-239,其中氡气是肺癌第二大诱因(非吸烟者中占10%)。α射线的线性能量转移(LET)高达5000 eV/μm,是X射线的400倍,单[阅读全文]
摘要: 核分裂(karyokinesis)是细胞分裂过程中细胞核所发生的一系列连续变化,包括染色质凝缩为染色体、核膜核仁消失、染色体排列和分离、最终形成两个子核。核分裂是细胞周期的一部分,分为前期、中期、后期和末期。在间期,细胞进行DNA复制等准备。前期染色质螺旋化为染色体;中期染色体排列于赤道面;后期姐妹染色单体分离并移向两极;末期染色体解螺旋,核膜核仁重新形成。核分裂保证了遗传物质精确均分到子细胞。[阅读全文]
摘要: 核电站是利用核分裂或核融合反应释放的能量产生电能的发电厂。目前商业运转中的核电站均采用核分裂反应,主要分为核岛(反应堆、一回路系统)和常规岛(汽轮发电机系统)两部分。核燃料主要为放射性重金属铀和钚。压水堆核电站是应用最广泛的类型,其原理是核燃料在反应堆内裂变释放热能,高压冷却水将热能带出,在蒸汽发生器中生成蒸汽推动汽轮机发电。核电站设计遵循纵深防御原则,设置多道安全屏障,包括燃料芯块、包壳、压力容器和安全壳,并配备应急堆芯冷却系统等安全设施。全球共有438座运行核电站,美国数量最多(104座),[阅读全文]
摘要: 核辐射是原子核衰变或核反应过程中释放的粒子流,主要是α、β、γ射线,具有电离特性,属于电离辐射。α射线穿透力弱,β射线次之,γ射线穿透力强。天然辐射主要来源于宇宙射线、陆地辐射和体内放射性物质,公众年均天然辐射剂量约2.4毫希。人工辐射源包括医疗诊断、核电站等,剂量较低。辐射防护遵循实践的正当性、防护水平最优化和个人剂量限值三原则,外照射防护采用时间、距离和屏蔽方法,内照射防护重在防止放射性物质进入体内。短期大剂量照射可致急性放射病,长期低剂量可能增加癌症风险。生活环境中需注意建材、饮用水、燃煤[阅读全文]
摘要: 周嘉伟博士,中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所研究员、博士生导师。1985年于南通大学医学院获学士学位,1988年获硕士学位,1996年获英国帝国理工医学院博士学位。1996年至1998年在美国Hahnemann大学从事博士后研究。1998年入选中科院“百人计划”,在中科院上海生理研究所工作。2001年至2007年7月任中科院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所研究组长、研究员。2007年8月起任中科院上海生命科学研究院神经科学研究所研究组组长、博士生导师、研究员。2005年获国[阅读全文]
摘要: 重组DNA技术,亦称遗传工程,是指在体外将不同来源的DNA分子重新组合,并导入宿主细胞中使其增殖和表达的技术。该技术核心步骤包括:获取目的基因、与载体连接、导入宿主细胞、筛选及表达。关键工具酶如限制性内切酶和DNA连接酶,载体主要为质粒和噬菌体。自1970年代诞生以来,已成功生产胰岛素、干扰素、乙型肝炎疫苗等数十种基因工程产品,并培育出抗虫作物、转基因动物等。该技术推动了分子遗传学、生物医药和农业育种的发展,但也引发生物安全与伦理争议。目前,重组DNA技术已广泛应用于基础研究、药物开发、基因治疗[阅读全文]
摘要: 人类的进化 进化是指在生物学中是指族群里的遗传性状在世代之间的变化。所谓性状则是指基因的表现,这些基因在繁殖过程中,会经复制并传递到子代。而基因的突变可使性状改变,进而造成个体之间的遗传变异。[阅读全文]
摘要: 膜囊泡是细胞分泌的脂质双层结构,在细胞间通信中发挥关键作用。原核生物通过外膜囊泡传递信号分子如群体感应因子,调控社会行为。真核生物中膜囊泡参与信号转导、物质运输等过程。人工膜囊泡体系可模拟天然信号转导,通过受体识别控制酶活性。膜囊泡研究在微生物学、细胞生物学和纳米医学中具有重要应用。[阅读全文]
摘要: 星形胶质细胞是哺乳动物脑内分布最广泛、体积最大的胶质细胞,呈星形,具有支持和分隔神经元的作用。其突起末端膨大形成脚板,附着于毛细血管壁或软膜内表面,参与构成血脑屏障和胶质界膜。细胞核大呈圆形或卵圆形,染色浅,胞质含胶质丝(由GFAP组成)。根据胶质丝含量和突起形状分为纤维性(蜘蛛细胞)和原浆性(苔状细胞)两种。星形胶质细胞之间以缝隙连接相连,主要由连接蛋白43(CX43)构成,形成合胞体样结构,实现离子偶联和代谢物偶联,在神经递质回收、离子稳态调节及神经营养支持等中起关键作用。[阅读全文]
摘要: 神经纤维是由神经元的轴突或树突、髓鞘和神经膜组成的基本结构,负责神经冲动的传导。其传导速度极快,可达每秒2-120米,以生物电形式进行。神经纤维分为有髓和无髓两种类型:有髓神经纤维的轴突外包多层髓鞘,由神经膜细胞的细胞膜反复缠绕形成,具有郎飞氏结,实现跳跃式传导,显著提高传导速度;无髓神经纤维仅有神经膜包裹,传导速度较慢。根据直径和传导速度,周围神经纤维分为A、B、C三型,其中A型最粗、传导最快,C型最细、为无髓纤维。轴浆运输是神经元胞体与轴突间的物质运输过程,包括快速和慢速两类,快速运输涉及膜[阅读全文]
摘要: 丁玉强,同济大学特聘教授、医学院教授。1989年毕业于第四军医大学获临床医学本科,1996年获日本京都大学医学论文博士学位,1999年获第四军医大学医学博士学位。2000-2004年在美国北卡罗莱那医学院和华盛顿大学医学院从事博士后研究。2004年回国任中科院上海生科院神经所研究员,2009年应聘为同济大学特聘教授。主要从事神经系统发育的分子机制和精神疾病的神经学基础研究。其博士学位论文被评为全国百篇优秀博士学位论文;2004年入选中科院百人计划(结题优秀),2006年获国家杰出青年科学基金,2[阅读全文]
摘要: 色氨酸(Tryptophan,符号Trp或W)是一种α-氨基酸,为20种标准氨基酸之一,其化学式为C11H12N2O2,分子量为204.23 g/mol。它是人体必需氨基酸,需从饮食中获取。色氨酸在蛋白质合成中起关键作用,同时也是多种重要生物活性分子的前体,包括神经递质5-羟色胺、褪黑素、烟酸(维生素B3)以及植物生长素(如吲哚-3-乙酸)。在植物中,色氨酸通过两条主要途径(吲哚丙酮酸途径和色胺途径)转化为生长素,调控细胞伸长和分化。在哺乳动物中,色氨酸代谢主要通过犬尿氨酸途径发生,产生NAD+[阅读全文]
摘要: 胃蛋白酶是一种由胃底主细胞分泌的胃蛋白酶原在酸性环境下(pH 1.5~5.0)活化而成的蛋白水解酶,最适pH为1~2。它特异性地剪切芳香族氨基酸或酸性氨基酸的氨基端肽键,将蛋白质分解为胨、多肽和氨基酸。胃蛋白酶是首个从动物体中获得的酶,最早由Theodor Schwann于1836年发现。临床上用于鉴别神经性低酸症和胃性低酸症,以及衡量胃酸分泌相关疾病(如十二指肠溃疡)的活性。其活性可被pepstatin抑制,中性或碱性环境会导致失活。药用胃蛋白酶提取自猪、羊或牛的胃黏膜,用于消化不良辅助治疗,[阅读全文]
摘要: 徐根兴(1955年7月出生),中国分子医学专家,南京大学动物学专业毕业(1982年本科,1984年硕士),现任第二军医大学南京军医学院分子医学研究所所长、教授,兼任南京大学客座教授和博士生导师。主要从事肿瘤血管再生抑制研究,成功克隆人体内皮抑素基因并构建转基因双歧杆菌和乳酸菌,开发了“饿死”肿瘤疗法。该疗法在300多例多种癌症患者中显示显著抑癌效果,被列入国家科技部1999年基础科学研究十大新闻和2000年国家经贸委十大技术创新项目。他还在高压氧中毒机制、电镜酶细胞化学技术和鱼类尾部垂体分泌系统[阅读全文]
摘要: 王建军,南京大学生命科学学院生理学教研室主任、教授、博士生导师,江苏省高等学校生理学重点学科首席学科带头人。主要从事小脑和中枢运动结构的神经生物学研究,主持完成21项国家自然科学基金及其他省部级科研项目,在SCI收录期刊及国内核心期刊发表研究论文80余篇、综述13篇。主译教育部推荐教材《神经科学:探索脑》(高等教育出版社,2004),参与编写13本学术专著或教科书。曾获江苏省科技进步奖一等奖和南京十大科技成果奖,个人获江苏省有突出贡献的中青年学者和宝钢教育基金优秀教师一等奖。现任中国生理学会常务[阅读全文]
摘要: 中枢神经系统包括脑和脊髓,是人体神经系统的主要部分。脑位于颅腔内,分为大脑、小脑和脑干三部分。大脑是最高级部分,由左右半球组成,表面为大脑皮层(灰质),是思维的器官;内部为白质。小脑协调骨骼肌运动、维持平衡。脑干包括间脑、中脑、脑桥和延髓,内有神经核和纤维束,连接各部分。脊髓位于椎管内,呈扁平柱形,灰质中有低级反射中枢,白质内含传导束。中枢神经系统具有协调与整合功能,通过神经中枢调节反射活动。常见疾病包括感染、中毒、损伤等,可导致感觉、运动、意识障碍。药物如吗啡、多巴胺等可用于治疗相关疾病。[阅读全文]
摘要: A链球菌群(Group A Streptococcus, GAS)感染是由化脓性链球菌引起的疾病,主要通过呼吸道和直接接触传播,儿童高发。其毒力因子包括M蛋白、脂磷壁酸、致热性外毒素(SPE)及多种细胞外酶,可导致化脓性炎症、中毒性休克综合征(STSS)及感染后免疫性疾病如风湿热和急性肾小球肾炎。临床表现多样,包括急性咽喉炎、丹毒、坏死性筋膜炎及中毒性休克。诊断依靠细菌培养及血清抗链球菌溶血素O抗体检测。青霉素为首选治疗,但耐药株出现需调整用药。预防包括隔离、抗菌药预防及改善卫生条件。近年来侵袭[阅读全文]