诺奖得主等大咖聚京研讨量子霍尔现象

2019-06-03 10:32:56 来源: 科技日报 作者: 华凌

6月3日,在北京开幕的第七届量子霍尔现象国际研讨会上,诺奖得主冯•克利钦教授等大咖汇聚,深入研讨量子霍尔现象。

量子霍尔效应(quantum Hall effect)是量子力学版本的霍尔效应,需要在低温强磁场的极端条件下才可以被观察到,此时霍尔电阻与磁场不再呈现线性关系,而出现量子化平台。霍尔效应在1879年被E.H.霍尔发现,它定义了磁场和感应电压之间的关系。当电流通过一个位于磁场中的导体的时候,磁场会对导体中的电子产生一个横向的作用力,从而在导体的两端产生电压差。相关发现可被用于发展新一代低能耗晶体管和电子学器件,进而推动信息技术的进步。

该会议由北京量子信息科学研究院与北京大学共同主办。北京大学是北京量子信息科学研究院的共建单位之一,也是我国最早开展量子物理和量子信息技术的科研单位之一。北京大学量子材料科学中心自2010年成立以来,以量子材料科学为主要研究领域,已承担多项国家重点科研项目,并在实验测量和理论研究方面取得国际领先的原创性成果。

中国科学院院士、清华大学副校长、北京量子信息科学研究院院长薛其坤和北京大学物理学院院长高原宁出席开幕式并致辞。诺贝尔物理学奖获得者冯•克利钦教授、美国艺术与科学院院士伯特兰•霍尔珀林教授作为嘉宾出席,美国国家科学院院士吉姆•埃森斯登教授和洛伦•菲弗教授等来自9个国家18所国际知名大学和研究机构,如美国哈佛大学、德国马普固态研究所、日本东京大学等科学家(包括14位外籍)分别作了特邀报告。

据了解,“量子霍尔系统中的衍生现象”系列专题研讨会,由7位国际上在该领域具有极高知名度和影响力的科学家(其中包括美国物理学会凝聚态物理最高奖Buckley奖获得者Aron Pinczuk、Jim Eisenstein等)发起,旨在对二维电子材料这一凝聚态物理重要前沿之一的重要最新进展展开深入具体的讨论。该系列研讨会自2005年第一次在美国新墨西哥州陶斯(Taos)市召开后,发起人小组约定每两年举办一次,此次会议为第七届研讨会。会议发起人小组成员通过提名和投票的方式,确定该次会议的邀请报告人选。研讨会以口头报告、海报报告、自由讨论的形式进行,为该领域相关学者提供一个国际合作交流的平台。

此次研讨会为期3天,来自国内外80余位专家学者将共同探讨量子霍尔系统中的相关衍生现象,围绕量子霍尔效应、拓扑物理现象、非阿贝尔统计、激子凝聚、新型量子材料等议题展开对话和交流。(图片由科技日报记者华凌摄)

#再生医学# 融合基因: 是致癌魔鬼还是治癌天使?

基因是遗传信息的基本单位,它携带着构建、维护以及修复生物体的必备信息,同时也支持着生命的基本构造和性能,储存着生命的种族、血型、孕育、生长、凋亡等过程的全部信息,决定生命健康的内在因素。因此畅销书《基因传》作者、肿瘤专家和知名科普作家悉达多·穆吉克将其称为“众生之源”。

几天前,《自然·通讯》杂志刊载了一篇关于融合基因的最新研究。研究人员利用CRISPR基因编辑技术,揭示了能够对癌细胞生长起到至关重要作用的融合基因类型,并且发现了一种新的融合基因,可为包括脑癌和卵巢癌在内的多种癌症提供新的药物靶点。融合基因,既是导致肿瘤的“魔鬼”,也能成为靶向治疗癌症的天使。

由染色体易位、缺失等原因导致

作为中科院昆明动物研究所肿瘤生物学学科组负责人,为乳腺癌等肿瘤发现多个候选靶标的陈策实研究员在接受科技日报记者采访时表示,人类基因组中约有2万多个不同的编码基因,正常情况下,它们会各自有条不紊地执行不同的功能。但人们发现,在肿瘤发生时,往往伴随着基因组水平的断裂和重新拼接。当两个或多个基因的编码区断裂,并与别的基因连接,则有可能形成位于同一套调控序列之下的新基因片段,这就是融合基因。一般由染色体易位、缺失等原因所致,通常情况下,它们会导致序列或者功能异常表达产物即融合蛋白的产生。

早在2009年,美国密西根大学综合性癌症研究中心推出了当时比较新的一种基因检测技术,当将染色体放在一起时基因便能发生融合。这种融合被认为是导致某些癌症形成的机制。他们在《自然》杂志上发表的研究认为,这种基因融合的发现有可能成为诊断癌症的标记或者作为今后药物作用的靶点。研究人员还在前列腺癌细胞中鉴别了数个融合蛋白,而且,这些融合物只见于癌细胞。

到目前为止,人们已经锁定了大约2万个融合基因,但是它们在癌症发展中的确切功能和作用,人们仍知之甚少。因此,区分融合基因是否对癌症存活有影响,具有重要的临床意义。

肿瘤产生,或因基因组重排作祟

在很早以前,科学家们就观察到了细胞“动力工厂”线粒体的变化在癌症生长中的作用。2018年《自然》杂志发表了哥伦比亚大学医学中心的一项重要成果,两个相邻基因的融合会导致线粒体过度激活,增加帮助细胞生长的“燃料”数量,从而导致癌症。研究人员还发现,靶向这种新发现癌症途径的药物可以阻止肿瘤生长,并在人类癌细胞和存在脑癌的小鼠中得到了证实。

陈策实认为,引起基因融合的基因重排类型主要包括平衡和非平衡重排。平衡重排是癌症中最常见基因融合方式,重排后染色体组的总量没有增减,只是结构稍有变化;另外非平衡重排指基因重排后染色体组的总量发生了改变,由基因缺失、重复等因素造成。

“引起基因融合的基因组重排,一是可能会导致原有基因过量表达,二是可能导致嵌合基因形成引起具有新功能的蛋白产生,这些异常通常在癌症发生的早期阶段发挥重要作用。”陈策实以导致急性淋巴细胞白血病的BCR-ABL1融合癌基因为例介绍道,22号染色体长臂与9号染色体发生易位形成新的染色体,致使相关基因重排,这种重排方式将BCR基因的5’端的部分基因和ABL1基因的3’端的部分序列连接在一起,形成一个新的融合蛋白BCR-ABL1,该蛋白具有很强的酪氨酸激酶活性,具有强促癌功能。基于此,人们开发出靶向药物格列卫,针对的就是该融合蛋白。

最新研究中,哥伦比亚大学医学中心及其合作者分析了来自43种不同癌症类型的1000多种人类癌细胞系中的8000多种融合基因。他们发现,90%的融合基因在癌症中并不起重要作用,但当从病人肿瘤的基因组重排推断癌症的原因时,“这些结果应该被考虑”。

现有检测方法优劣并存

融合基因通常是将两个或多个基因的编码区首尾相连,构成嵌合基因。根据构成,既有对功能基因进行示踪、研究其功能及特性的功能性融合,也有利用信号肽或单体序列携带目的基因高效表达,从而提取纯化目的蛋白的融合;还有增强基因功能、扩大基因应用范围的融合等。

正因为融合基因的发现,有可能成为诊断癌症的标记或者药物的靶点,因此融合基因检测对癌症临床诊疗及预后都具有实际意义,可以指导临床医生制定科学的治疗方案,避免发生治疗不足或过度。

陈策实介绍,基因融合检测的金标准是荧光原位杂交(FISH),这种方法可以检测目标基因在染色体中的定位,从而判断是否有基因异位的发生,但实验操作复杂、技术要求较高;其次,免疫组化(IHC)也是常用的检测方法之一,是利用特异性抗体检测目的蛋白表达水平的方法,能够显示靶标蛋白是否表达,以及表达量是否有改变,缺点是通常无法直接检测融合基因,对结果的判读主观性较强;第三个方法是反转录PCR(RT-PCR),优点是可操作性强,设计出针对已知融合基因的PCR引物,能简便快速地进行检测和判断。这三种技术只适用于肿瘤组织样本,限制了应用的拓展,因为很多晚期癌症患者无法进行手术取样,因此无法使用这些检测技术检测融合基因的状态。

但高通量测序(NGS)和微滴式数字PCR技术(ddPCR)不同,它不仅可以检测组织样本中的融合基因,还适用于非创伤手段获取的样本如血浆等样本,进行肿瘤融合基因的检测;NGS还可以一次检测多种基因、多种融合变体,发现未知变异,但实验操作和数据分析都很耗时,对样本的要求较高;ddPCR是对检测样本采用微滴化处理后进行PCR扩增,从而对少量样本进行多个基因位点的检测,缺点是无法对未知的融合基因进行检测。

陈策实认为,这些融合基因的检测方式各有优劣,往往需要结合多种检测方式,进行综合判断。

究竟是选择高工资,还是大公司?
今天,讲的是基础知识,但一再被问,大多数人还是不能理解。

比如下面这位群友,他毕业后这两年没上班,备考并做些副业,也就是比同龄人少了两年工作经验。现在,肯定是求职受挫了,到处搜求职类文章,看我幽哥的有些文章貌似靠谱,也可能是亲友向他推荐了我,他就进了群。

但他看文章只看文字,浮于表面,也过分教条。他知道我的核心理念还是,讲究实惠,主要要进大公司,稳定后发展副业,淡化行业和岗位。

以上这是概述,但刚开始进入求职市场,总会只捕捉一点,如下你看,他盯着“大公司”投递岗位。

任何道理尤其方法,放到自己身上都要做个变通。

挨个来看下他的四大要素:

一,学历还行,本科以上了,默认你是985重点,25分给你满分25;
二,工作年限,比如对方要5年工作经验,对应满分25分,你3年则也有个15分,但现在你没有工作经验,是0分;
三,期望工资和职位预算匹配,也即是你能提供银行流水,对方会在此基础上给个30%甚至90%的增幅,可惜你失业2年,没有银行流水、工资证明、工作证明,你这项是0分;
四,目前公司知名度高,此项总分25分,你又是0分,因为你没有离职证明,别说大公司给你背书了,你都没有小公司给你背书。
以上求职者在市场上的四要素,总分100分,你只有25分,你说怎么求职呢?

你得先低姿态就业,完成“在职”二字,也就是先找到东家,找到能给你的简历和求职背书的单位。

这种情况下,先满足基础的就业需求,其次才是工资高低、企业大小、工作制度、加不加班996等的问题。通俗一点来说就是,先吃饭。

这个道理都不懂,还求什么职呢?还一定要高工资,还盯着阿里巴巴投递?这就不行了,难道就仅仅靠着你自己认为的“能力”,靠着你超过常人的“面试发挥”,还是靠着我幽哥的“求职秘笈”?没用啊,巧媳妇也难为无米之炊啊。

实在不得已,之前我也写过类似的,目前不大愿意明讲了,也就是你稍微美化下简历,哪怕你这两年是在亲戚的天猫店做外贸员也行,后来升到了外贸主管啊!这就对了。

你这两年空着,又不愿意投递应届生的岗位,还要月薪2万,还要阿里这样的大公司,这显然是无解的,面试电话不可能有。大家看下如下我在截屏中的描述。

先解决有和无的问题,再去看工资高低,接着才考虑企业大小。

当然,职场新人会继续纠结于工资高低、企业大小哪个更重要,实际上很容易解决这个迷思:想进大公司,得花时间去捕捉,没个半年一年甚至两年,是进不去的;想尽快入职,则简历必须适当优化,至少超过1年的空白得填平,还得能通过背景调查。

求职确实是一门学问,你看不久前我写的文章《毕业头3年(含应届生),如何选工作?》,主要功力就在于下表。刚毕业不久,这些要素的重要性中,工资无疑是排在绝对第一位的,它即是几乎所有。

再看《毕业3年后,如何选工作?》,此时工资占了50%的权重,也是绝对第一位,其他要素加在一起,有了上行趋势。

继续看《几年换一次工作比较好?》里面,针对中年人,工资的要素作用才进一步下降。

你现在25岁,别过分去考虑中年人35还是45岁甚至55岁考虑的问题,时代别弄错了。

实际上,这六个要素,钱多事少离家近,不倒闭不裁员不加班,前面这一个“钱多”在你的中年来到之前,或者35周岁之前,超过了其余五个的权重之和。

之所以大家认为稳定的体制内工作大家争抢,实际上后面这五个参数对于体制内人来说,分数非常高,但他们的总分也是在中年时才开始超过工资的重要性。

很多人跟父母的就业观有矛盾,问题就出在这里,你23岁,跟早就超过35岁的48甚至53岁的父母,去争论你当下的选择。立场不对、时代不对,权重也不对,这是核心所在。

当然,随着房价和物价攀升,以及税费和家庭开支的进一步增加,对于35岁甚至45岁的人来说,工资的权重也应该达到或者接近50%,我的最后一张表还得适当改一改,工资要素占比40%更好。

上面这位群友,又是我另一个粉丝介绍的,她看了不少文章,一直纠结于大公司还是高工资。她才毕业1年,现在一家小公司给她月薪1万,大公司给她月薪4千,你说选哪一个?当然高工资最重要,她还老去纠结,再说她这次的所谓“大公司”也不过就多了一两百人。

下面这位帅哥,也看了我几年文章,毕业大半年,也基本没上班。现在要求职了,他只盯着采购投简历,好不容易只拿到了一个Offer,还在纠结行业好不好,并且发来一个公司和职位简介,问我人数够不够,算不算大公司,能不能去。我确实没这么多时间回答,看了文章你也要活学活用啊,不能教条主义。

此外,确实每天四五十个人问问题,我不会全部回答,能解答10个就不错了。

关键你还是得多看文章,认真看,不要只看字面意思。

今天本篇文章的知识,属于基础共性知识普及,却整个社会都没人讲。为了让更多的人别再迷茫、再问傻问题,就得先让她或他看到这篇。


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