新研发缪子成像技术助力文物古迹安全环保“体检”******
新华社兰州1月8日电(记者张文静、呼涛)经过长期积累与研究,兰州大学核科学与技术学院、稀有同位素前沿科学中心刘志毅教授团队成功研发出高精度宇宙射线缪子成像技术及相关设备,并首次对西安城墙等规模较大的文物古迹进行了健康“体检”。
始建于隋唐、扩建于明代的西安城墙,是中国现存历史最悠久、规模最宏大、保存最完整的古代城垣建筑,对研究中国古代社会的城市建设、历史文化、军事防御和建筑艺术都有很高价值。该团队介绍,历经数百年,西安城墙出现了部分坍塌、沉陷等现象,一些关键病灶深藏在墙体内部,对探测和勘探手段提出了更大挑战。深入了解城墙内部结构,并有针对性地修复,成为文物保护工作者以及科技工作者研究的重要课题。
据介绍,大型目标物的深部成像是长期以来困扰多个领域的难题。常规的内部探测方法有时会破坏目标物结构,不适宜文物古迹的内部探测,因此迫切需要研发更加安全、环保的创新技术和设备。兰州大学研发的高精度宇宙射线缪子成像技术及相关设备则提供了一种全新的解决思路。
“缪子是自然界的基本粒子之一,具有极强的穿透能力,可以实现大型目标物的无接触、深穿透和无损成像,与常规人工射线装置相比具有不可比拟的优势。基于缪子成像技术,我们研发出成套的高精度设备,可以较为精确地对规模较大的文物古迹进行安全的内部探测,助力文物古迹的考古与保护。”刘志毅告诉记者。
该团队表示,在西安城墙管委会的大力支持下,他们利用缪子成像技术及相关设备将西安城墙的58号马面区域作为首次试点探测目标,不仅探明了马面墙内部分区域明显的密度异常体,而且将其位置、形状、大小较为清晰地呈现了出来,是一次成功的实验研究。
记者了解到,该技术还在冰川科考、滑坡监测等领域有着广泛的应用前景。相关研究成果近期发表于《应用物理学杂志》,并被遴选为当期封面文章。
肥胖对男性更危险******
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近日,英国科学家发表的一项研究揭示了肥胖相关疾病中性别差异的生物学基础。研究人员观察到,雄性与雌性小鼠脂肪组织中构建血管的细胞存在显著差异。相关研究近日发表于《交叉科学》。
约克大学运动与健康科学院教授Tara Haas说,男性比女性更容易患上与肥胖相关的疾病,如心血管疾病、胰岛素抵抗和糖尿病等。
“人们使用啮齿动物模型研究肥胖,以及与肥胖相关的疾病,如糖尿病。但他们通常只研究雄性啮齿动物,因为雌性对同样类型的疾病有抵抗力。”该研究负责人Haas说,“我们对探索这种差异非常感兴趣,这说明女性体内发生了一些可以保护自己的非常有趣的事。”
Haas团队在早期的一项研究中观察到,当小鼠变胖时,雌性会长出许多新的血管,为扩张的脂肪组织提供氧气和营养物质,而雄性新增的血管则很少。在最新研究中,Haas和约克大学博士生Alexandra Pislaru、助理教授Emilie Roudier等合作,重点研究了脂肪组织中血管内皮细胞的差异。
该团队使用软件筛选了数千个基因,以锁定与血管生长有关的基因。他们发现,雌性小鼠体内与新血管增殖相关的过程较多,而雄性小鼠体内则是与炎症相关的过程较多。Haas说:“其他研究表明,当内皮细胞有这种炎症反应时,雄性会出现功能异常,对刺激的反应也不正常。”
“通过观察,我们发现女性内皮细胞即使长期在高脂肪饮食的压力下仍能表现出持续的弹性,这令人兴奋。我们的研究结果可以帮助研究人员更好地理解为什么肥胖在男性和女性中表现不同。”该研究共同第一作者Pislaru说。
研究人员还检查了从人体内取出的内皮细胞在培养皿中的表现。Haas解释说:“即使把它们从体内取出来,没有了循环性激素或其他因素,男性和女性的内皮细胞仍有很大差异。”
女性内皮细胞复制更快,而男性内皮细胞对炎症刺激更敏感。通过与之前公布的数据集进行比较,研究人员发现,与雌性相比,老龄雄性小鼠的内皮细胞也表现出更多的炎症特征。
“不能假设两性对同一系列事件的反应是一样的。”Haas解释说,“这不仅是一个与肥胖有关的问题,而且是一个更广泛的概念性问题,包括老龄化对健康的影响。我们的研究结果意味着,在某些情况下,对男性理想的疗法对女性并不理想,反之亦然。”
虽然人类和小鼠有不同的基因,但Haas认为这些发现可能适用于未来的研究。他对在人身上研究这类细胞很感兴趣。(李木子)