恶性肿瘤严重威胁人类生命健康安全，为了攻克这一难题，人们开发了一系列肿瘤治疗方法。然而，单独的肿瘤治疗方法效果往往不尽如人意，而将多种治疗方法联合使用可以取长补短获得更好的治疗效果。但是，如何使联合治疗达到最佳效果和最低付始终是一个医学界难题。西安交大生命学院生物医学影像与应用研究所的吴道澄教授课题组提出了一种“最佳性价比”的肿瘤协同治疗新方法，以最低的功率和剂量最大化地实现了治疗效果并大幅减少治疗副作用。宇宙观测离不开天体物理学家的通力合作，联合巡天已成趋势，相关策略近期也不断涌现。东北大学张鑫教授团队提出联合巡天策略，即利用中性氢的强度映射巡天实验对暗能量进行射电测量。
基于国际科技创新中心网络服务平台科创热榜每日榜单形成的一周科技记忆，我们推出《一周前沿科技盘点》专栏。今天，为大家带来第四十八期。
1.《SCIENCE CHINA Physics, Mechanics & Astronomy》丨宇宙观测“天团”，“出道”即巅峰
宇宙观测离不开天体物理学家的通力合作，联合巡天已成趋势，相关策略近期也不断涌现。引力波研究方面，近期中科院国家天文台等单位科研人员组成的中国脉冲星测时阵列研究团队，利用中国天眼（FAST）探测到纳赫兹引力波存在的关键性证据。未来我国、美国、欧洲、印度和澳大利亚团队或将创建一个全银河系探测器，结合观测数据，分析宇宙中的引力波。
暗能量研究方面，东北大学张鑫教授团队也提出了联合巡天策略。利用中性氢的强度映射巡天实验，可以对暗能量进行射电测量。当前全球范围内已经运行或者在建的实验主要包括CHIME、Tianlai（天籁计划）、HIRAX、FAST（中国天眼）、BINGO、SKA-Mid。其中，BINGO、FAST和SKA-Mid用单碟模式测量；HIRAX、CHIME和Tianlai用干涉阵模式测量。
该项研究提出，由于不同的强度映射实验能力非常互补，在不同的红移范围（频率段）有各自的优势，因此可以考虑一个联合巡天策略，让它们各自发挥所长，从而节约宝贵的望远镜巡天时间。一个最佳的方案是FAST （0<z<0.35）+SKA1-Mid（0.35<z<0.8）+HIRAX（0.8<z<2.5）。
研究团队认为，利用该策略，21厘米强度映射单独即可精确测量暗能量状态方程。进一步，21厘米强度映射巡天如果与其他有潜力的晚期宇宙观测（如引力波标准汽笛、快速射电暴、强引力透镜等）联合，将有望实现晚期宇宙精确探针，而且21厘米观测将在其中发挥主导性作用。
2.《ACS Applied Materials & Interfaces》丨打假神器来了！这种密钥让PS伪造虚假注册资料、假证无所遁形
(a) 原理流程图 (b)认证概念示意图
如今，电子系统使用的数字密钥通常存储在非易失性存储器中。技术角度来说，这种数字密钥是基于数学方法存在的而非物理实体，容易被复制和篡改。假冒产品和身份等问题随之而来，如何防伪就成为亟待解决的难题。
物理不可克隆函数（PUF）是一种有效的防伪方法，即使采用相同的制作工艺，由于不可避免的物理构造中的随机偏差，也会产生唯一且不可预测的密钥。其中，光学PUF因其编码容量大、响应非线性等特点而备受关注。然而，目前大多数光学PUF通常具有固定的激励—响应对、静态的编码结构和固定的密钥尺寸，导致编码容量和安全性相对较低。
对此，中国科学院上海光学精密机械研究所红外光功能材料研究中心董红星研究员团队与薄膜光学实验室合作，他们分析了混合卤素钙钛矿材料的可逆相分离现象，实现了密钥尺寸可调的物理不可克隆函数。
具体来看，由于Br/I比的不可控性及相分离的不可预测性，通过调谐激励光的功率密度，获得了不可预测的光致发光谱。基于此现象，科研团队实现了具有高度一致性、唯一性和读出可重复性的高安全性尺寸可调PUF。他们提出一种简单高效的全新策略调制更新PUF编码响应，扩展了密钥尺寸及编码空间，大幅提升信息存储能力，增加解密难度，为实现更高安全性的防伪与认证奠定了基础，并为动态结构PUF的发展提供了新的见解。
3.《ACS Nano》丨大中小逐个击破！科学家提出 “最佳性价比” 肿瘤协同治疗策略
光热/化学动力学/化疗程序化肿瘤协同治疗策略
恶性肿瘤严重威胁人类生命健康安全，为了攻克这一难题，人们开发了一系列肿瘤治疗方法。然而，单独的肿瘤治疗方法效果往往不尽如人意，而将多种治疗方法联合使用可以取长补短获得更好的治疗效果。但是，如何使联合治疗达到最佳效果和最低付始终是一个医学界难题。目前的联合治疗大多止步于不同疗法的简单加和，未能做到以最低的消耗和剂量达到最佳的治疗效果（即：未能达到最佳性价比Cost-effective）。在治疗时间的控制上，也未能根据各种疗法的特点进行优化。
对此，西安交大生命学院生物医学影像与应用研究所的吴道澄教授课题组提出了一种“最佳性价比”的光热/化学动力学/化疗程序化肿瘤协同治疗新方法，以最低的功率和剂量最大化地实现了治疗效果并大幅减少治疗副作用。这种疗法按照时间顺序将光热疗、化学动力学治疗和协同双药化疗三种治疗方式进行了程序化的组合。根据肿瘤的状态或体积对每种治疗方式的时间和强度进行了优化并使其按时间顺序分别作用。
具体的最优协同治疗策略为：首先进行10分钟高强度光热疗以消除较大的肿瘤，接着进行持续数小时的中等强度化学动力学治疗以消除中等大小的肿瘤，最后通过低强度但持续超过48小时的协同双药化疗清除较小的残余肿瘤并抑制复发。此外，该光热/化学动力学/化疗协同疗法具有程序化可设计的特点，一旦启动自动执行，还可以根据需要对系统中不同治疗剂的比例及治疗方案进行相应的调节，针对不同肿瘤采用不同程序化三模态的治疗策略，实现精准个性化的治疗。
4.《Tribology International》丨高熵，为抗磨损打开思路！
单相高熵陶瓷块体材料的XRD和TEM表征
高熵材料于2004年在合金体系中被提出，后来扩展到陶瓷、MOF等材料。高熵材料在环境科学和可再生能源技术方面展现出独特的性质和发展潜质，为前沿领域提供科学启示和广阔研究空间，因而成为材料研究的热门领域之一。
近期，中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室高温摩擦学课题组在高性能高熵陶瓷材料的设计、制备及摩擦学性能研究方面获新进展。
针对高熵碳化物陶瓷制备困难的问题，研究人员以石墨作为碳源，采用氧化物碳热还原法，结合高能球磨及放电等离子烧结技术，制备了高致密的单相高熵陶瓷块体材料，材料结晶性好、纯度高、成分均匀、抗磨损性能优异。此外，研究人员通过添加少量金属铝，可明显降低高致密高熵陶瓷块体的烧结温度。他们提出利用单相高熵碳化物陶瓷自身组成元素提供润滑性能的策略，开展了单相高熵碳化物陶瓷摩擦诱导自润滑行为研究。
5.《Foods》丨既是主食又是副食，这种菜你虽然天天吃但对它了解得还不够
不同添加比例的马铃薯生全粉对小麦面筋微观网络结构的影响
党的二十大报告提出要“树立大食物观”“构建多元化食物供给体系”。践行大食物观，就要树立大资源观。立足基本国情，全方位、多途径开发食物资源，发展生物科技、生物产业。
中国科学院兰州化学物理研究所材料与分离分析组多年来致力于马铃薯营养组分、食品安全和加工废弃物资源化利用的研究工作，取得了多项研究成果。
研究人员对传统地方食品——洋芋搅团进行了营养和低血糖功能性改良，采用口腔-胃-小肠体外模拟消化分析了洋芋搅团中淀粉的消化特性，揭示了机械敲砸、低温贮藏和添加额外蛋白对洋芋搅团血糖指数影响以及改善洋芋搅团质构的机理，开发出具有低血糖指数、高蛋白功能的方便食品。
研究人员提出了马铃薯生全粉的概念，通过负压低温快速干燥技术制备了马铃薯生全粉，以马铃薯熟全粉（雪花粉）为对照，对含有马铃薯原料面团的加工性能进行了分析，发现马铃薯生全粉比熟全粉具有更好的加工性能。（专栏作者 李潇潇）
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发表于 2024-2-29 10:49:04
