#科技资讯#【太空最大相机、我国最贵空间天文设施，明年发射！】近日，中国载人航天工程办公室主任郝淳在国新办新闻发布会上介绍，计划明年发射我国首个大型空间巡天望远镜，开展广域巡天观测。未来，它将与中国空间站共轨飞行带来全景式宇宙高清图。中国空间站望远镜科学数据责任科学家李然表示，运行后。该望远镜将成为太空中最大的相机。
【防疫课堂】动态清零为啥一定要做核酸检测，且做了一次又一次？
新冠病毒已经肆虐人间快三年了，根据官方每天发布的疫情数据，截至到5月5日，全世界感染人数已经达到514200444人，死亡人数达到6257258人。这场疫情不但严重威胁了人类的健康和生命，也给世界经济造成了巨大打击。
目前，新冠病毒的传播依然很猖獗，毒株不断变异，已经变身了五代，即阿尔法变异毒株、贝塔变异毒株、伽马变异毒株、德尔塔变异毒株、奥密克戎毒株。
新一代奥密克戎更加猖獗，传染性极强，由此，有些国家采取了“躺平”政策，也就是开放社交，但中国却一直坚持采取严格的动态清零政策，其中最显著的特征就是封控和核酸检测。
为什么一定要做核酸检测呢？今天我们就专门来讨论一下这个话题。
首先了解一下核酸是什么。核酸就是DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）的总称，是由核苷酸单体聚合而成的生物大分子化合物，是生命的最基本物质之一。
核酸广泛存在于所有的动植物细胞和微生物体内，只要是具有细胞形态的生命，大部分生物同时含有DNA和RNA，并以双链DNA分子作为遗传物质的载体。但病毒是一种特殊存在，每一种病毒只含有一种核酸，要么是DNA，要么是RNA。
根据核酸类型不同，病毒可以分为DNA病毒和RNA病毒两大类。由于不同病毒所含的核糖核苷酸数量和排列顺序不同，就具有了某些特异性，这些特异性就成为区分不同病毒的标志物。
新冠病毒是RNA病毒，中国科学家在极短时间里完成了对新冠病毒全基因组序列的解码，通过与其他基因组序列对比，找到了新冠病毒中的特异核酸序列，为通过核酸检测区分是否感染提供了条件。
新冠病毒最喜欢在人的肺泡里安家，一旦侵入人体，就会通过各种渠道进入呼吸道，并顺着呼吸道进入人体肺部，最终到达肺泡。因此呼吸道是新冠病毒最先感染的部位。
这样通过采集人们呼吸道黏液或血液样本，经过特定的检测，就能查出是否存在病毒核酸，从而确定某个人是否感染了新冠病毒。若结果为阳性则证明感染了，阴性则证明暂时没有发现感染。
核酸检验的方法和原理首先是采样，常规的样本类型有咽拭子、鼻拭子、痰液、支气管灌洗液、肺泡灌洗液等，取什么样本，要根据被测试者实际情况而定。现在实现的普遍筛查采样，主要是采取咽拭子样本。
获得患者样本后，迅速放入样品保存管中，在严密包装下护送到实验室，工作人员拆开包装后，将每一份标本信息录入系统，然后由专业技术人员在生物安全柜内一管一管拧开螺旋盖，手工吸取样本，按程序提取核酸。
经过复杂的前期制备，才能将样本送入PCR仪上进行扩增检测。这个过程需要一个半小时，期间不能停顿，因此不能断电，也不能有机器故障，只要任何一个环节出现问题都有可能导致重新返工。
完成上述步骤后，检测人员需要对扩增结果进行分析、复核，确保无误后给出最终报告，根据开始输入的信息，将结果传送到健康码管理中心，这样，完整的报告就到达用户手中。
这里的关键技术是PCR技术，即聚合酶链式反应技术。这项技术是美国化学家凯利·穆利斯1983年发明的。这项发明在生物学界具有革命性冲击，从此生物学划分为新旧两个时代，即PCR前时代和PCR后时代。由此，凯利·穆利斯当之无愧地荣获了1993年诺贝尔化学奖。说穿了，就是如果没有PCR技术，如今的任何基因检测都无法开展，什么基因测序、亲子鉴定都无法进行，当然也包括如今的新冠病毒核酸检测了。现在，专业人员只要取得一丁点DNA，就能让这个微量证据放大到现出本来面目，广泛用于破获各种疑难案件、对古生物、历史人物的鉴别中。
PCR技术的反应模板只针对DNA，而新冠病毒为RNA病毒，因此获得样本后，首先要提取核酸将其逆转录成cDNA，再进入PCR反应体系扩增。现在的PCR技术已经发展到了第三代，检测新冠病毒的PCR仪实际上就是一个温控设备，DNA在仪器里先后经过一系列不同温度反应，得到测试的增量，完成检测。
具体方法不赘述，引用如下：
检测新型冠状病毒特异序列的方法最常见的是荧光定量PCR（聚合酶链式反应）。因PCR反应模板仅为DNA，病毒RNA需要首先逆转录为cDNA，再进行扩增检测。在PCR反应体系中，包含一对特异性引物以及一个Taqman探针，该探针为一段特异性寡核苷酸序列，两端分别标记了报告荧光基团和淬灭荧光基团。
探针完整时，报告基团发射的荧光信号被淬灭基团吸收；如反应体系存在靶序列，PCR反应时探针与模板结合，DNA聚合酶沿模板利用酶的外切酶活性将探针酶切降解，报告基团与淬灭基团分离，发出荧光。每扩增一条DNA链，就有一个荧光分子产生。
荧光定量PCR仪能够监测出荧光到达预先设定阈值的循环数（Ct值）与病毒核酸浓度有关，病毒核酸浓度越高， Ct值越小。不同生产企业的产品会依据自身产品的性能确定本产品的阳性判断值。
PCR扩增和检测应使用批准产品说明书中指定的荧光定量PCR仪，通过荧光定量PCR所得到的样本Ct值的大小，可以判断患者样本中是否含有新型冠状病毒。
PCR是利用DNA在体外摄氏95°高温时变性会变成单链，低温（经常是60°C左右）时引物与单链按碱基互补配对的原则结合，再调温度至DNA聚合酶最适反应温度（72°C左右），DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成互补链。基于聚合酶制造的PCR仪实际就是一个温控设备，能在变性温度，复性温度，延伸温度之间很好地进行控制。
核酸检查是目前世界上确认新冠病毒感染的“金标准”，就是最有效的标准，理论上检测的准确率可达100%。
为何要进行多次核酸检测据央视新闻4月16日报道，截至目前，中国已经完成了115亿人次的核酸检测，加上最近一段时期的大规模检测，人均接近检了10次了。
据媒体报道，全国有1.31万家医疗卫生机构具备检测能力，有15万名技术人员从事新冠病毒核酸检测。现在每天可完成5165万管的检测，也就是说中国无论哪个大城市或省份出现疫情，需要全员检测的话，只要集中力量，都只要1天就能检完。
我国在核酸检测过程中，丰富了经验，创新了方法，还开发出五合一、十合一、二十合一等混采检测技术，不断优化检测策略，提升效率，现在普遍能做到6小时就出检验结果。
但这种检测循环往复的进行，引起了许多人的不理解，有的人已经检测了几十次，为啥还要一而再再而三的检测呢？既然说检查准确率百分之百，为啥还有假阳性、假阴性呢？
专家对这种做法进行了解读：
1、奥密克戎变异株的特点是传播快，隐匿性强，尽快反复筛查可以更快把所有潜在感染者找出来，是实现动态清零的重要策略；2、从被感染到实验室筛查出病毒核酸有一个窗口期，奥密克戎潜伏期约有3天左右，连续筛查是为了找出暂时阴性的感染者。
假阴性的原因有多种，其中一种就是上述说的感染者在窗口期，还没有形成足量核酸样本；还有就是在操作中失误，如咽拭子采集不到位，或保存运送过程出了差错；再者就是检测仪器、试剂盒不合格，灵敏度不高等等。
至于假阳性的情况就更罕见了，而原因基本都是差错导致，如采样污染或仪器故障、操作失误等。如有位网友发了一个核酸检测过程出现“阳性”假象的帖子，经过反复梳理查证，最终找到了原因，原来是在操作时使用了不同厂家的管与盖，导致个别孔位管与盖不密封，扩增途中经高温使液体蒸发，从而导致检测结果出现问题。
因此，并不能因此而否定核酸检查准确率这个金标准。从我个人理解来看，反复核酸检测还应该有一条，就是今天没感染，不代表明天没感染，只有天天做核酸检测，才能保证及时发现感染，确保安全。
但这种做法，啥时候是个头呢？有没有更好的办法让社会早日恢复常态呢？对此，你怎么看？欢迎讨论，感谢阅读。（来源：科普中国）
新冠病毒已经肆虐人间快三年了，根据官方每天发布的疫情数据，截至到5月5日，全世界感染人数已经达到514200444人，死亡人数达到6257258人。这场疫情不但严重威胁了人类的健康和生命，也给世界经济造成了巨大打击。
目前，新冠病毒的传播依然很猖獗，毒株不断变异，已经变身了五代，即阿尔法变异毒株、贝塔变异毒株、伽马变异毒株、德尔塔变异毒株、奥密克戎毒株。
新一代奥密克戎更加猖獗，传染性极强，由此，有些国家采取了“躺平”政策，也就是开放社交，但中国却一直坚持采取严格的动态清零政策，其中最显著的特征就是封控和核酸检测。
为什么一定要做核酸检测呢？今天我们就专门来讨论一下这个话题。
首先了解一下核酸是什么。核酸就是DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）的总称，是由核苷酸单体聚合而成的生物大分子化合物，是生命的最基本物质之一。
核酸广泛存在于所有的动植物细胞和微生物体内，只要是具有细胞形态的生命，大部分生物同时含有DNA和RNA，并以双链DNA分子作为遗传物质的载体。但病毒是一种特殊存在，每一种病毒只含有一种核酸，要么是DNA，要么是RNA。
根据核酸类型不同，病毒可以分为DNA病毒和RNA病毒两大类。由于不同病毒所含的核糖核苷酸数量和排列顺序不同，就具有了某些特异性，这些特异性就成为区分不同病毒的标志物。
新冠病毒是RNA病毒，中国科学家在极短时间里完成了对新冠病毒全基因组序列的解码，通过与其他基因组序列对比，找到了新冠病毒中的特异核酸序列，为通过核酸检测区分是否感染提供了条件。
新冠病毒最喜欢在人的肺泡里安家，一旦侵入人体，就会通过各种渠道进入呼吸道，并顺着呼吸道进入人体肺部，最终到达肺泡。因此呼吸道是新冠病毒最先感染的部位。
这样通过采集人们呼吸道黏液或血液样本，经过特定的检测，就能查出是否存在病毒核酸，从而确定某个人是否感染了新冠病毒。若结果为阳性则证明感染了，阴性则证明暂时没有发现感染。
核酸检验的方法和原理首先是采样，常规的样本类型有咽拭子、鼻拭子、痰液、支气管灌洗液、肺泡灌洗液等，取什么样本，要根据被测试者实际情况而定。现在实现的普遍筛查采样，主要是采取咽拭子样本。
获得患者样本后，迅速放入样品保存管中，在严密包装下护送到实验室，工作人员拆开包装后，将每一份标本信息录入系统，然后由专业技术人员在生物安全柜内一管一管拧开螺旋盖，手工吸取样本，按程序提取核酸。
经过复杂的前期制备，才能将样本送入PCR仪上进行扩增检测。这个过程需要一个半小时，期间不能停顿，因此不能断电，也不能有机器故障，只要任何一个环节出现问题都有可能导致重新返工。
完成上述步骤后，检测人员需要对扩增结果进行分析、复核，确保无误后给出最终报告，根据开始输入的信息，将结果传送到健康码管理中心，这样，完整的报告就到达用户手中。
这里的关键技术是PCR技术，即聚合酶链式反应技术。这项技术是美国化学家凯利·穆利斯1983年发明的。这项发明在生物学界具有革命性冲击，从此生物学划分为新旧两个时代，即PCR前时代和PCR后时代。由此，凯利·穆利斯当之无愧地荣获了1993年诺贝尔化学奖。说穿了，就是如果没有PCR技术，如今的任何基因检测都无法开展，什么基因测序、亲子鉴定都无法进行，当然也包括如今的新冠病毒核酸检测了。现在，专业人员只要取得一丁点DNA，就能让这个微量证据放大到现出本来面目，广泛用于破获各种疑难案件、对古生物、历史人物的鉴别中。
PCR技术的反应模板只针对DNA，而新冠病毒为RNA病毒，因此获得样本后，首先要提取核酸将其逆转录成cDNA，再进入PCR反应体系扩增。现在的PCR技术已经发展到了第三代，检测新冠病毒的PCR仪实际上就是一个温控设备，DNA在仪器里先后经过一系列不同温度反应，得到测试的增量，完成检测。
具体方法不赘述，引用如下：
检测新型冠状病毒特异序列的方法最常见的是荧光定量PCR（聚合酶链式反应）。因PCR反应模板仅为DNA，病毒RNA需要首先逆转录为cDNA，再进行扩增检测。在PCR反应体系中，包含一对特异性引物以及一个Taqman探针，该探针为一段特异性寡核苷酸序列，两端分别标记了报告荧光基团和淬灭荧光基团。
探针完整时，报告基团发射的荧光信号被淬灭基团吸收；如反应体系存在靶序列，PCR反应时探针与模板结合，DNA聚合酶沿模板利用酶的外切酶活性将探针酶切降解，报告基团与淬灭基团分离，发出荧光。每扩增一条DNA链，就有一个荧光分子产生。
荧光定量PCR仪能够监测出荧光到达预先设定阈值的循环数（Ct值）与病毒核酸浓度有关，病毒核酸浓度越高， Ct值越小。不同生产企业的产品会依据自身产品的性能确定本产品的阳性判断值。
PCR扩增和检测应使用批准产品说明书中指定的荧光定量PCR仪，通过荧光定量PCR所得到的样本Ct值的大小，可以判断患者样本中是否含有新型冠状病毒。
PCR是利用DNA在体外摄氏95°高温时变性会变成单链，低温（经常是60°C左右）时引物与单链按碱基互补配对的原则结合，再调温度至DNA聚合酶最适反应温度（72°C左右），DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成互补链。基于聚合酶制造的PCR仪实际就是一个温控设备，能在变性温度，复性温度，延伸温度之间很好地进行控制。
核酸检查是目前世界上确认新冠病毒感染的“金标准”，就是最有效的标准，理论上检测的准确率可达100%。
为何要进行多次核酸检测据央视新闻4月16日报道，截至目前，中国已经完成了115亿人次的核酸检测，加上最近一段时期的大规模检测，人均接近检了10次了。
据媒体报道，全国有1.31万家医疗卫生机构具备检测能力，有15万名技术人员从事新冠病毒核酸检测。现在每天可完成5165万管的检测，也就是说中国无论哪个大城市或省份出现疫情，需要全员检测的话，只要集中力量，都只要1天就能检完。
我国在核酸检测过程中，丰富了经验，创新了方法，还开发出五合一、十合一、二十合一等混采检测技术，不断优化检测策略，提升效率，现在普遍能做到6小时就出检验结果。
但这种检测循环往复的进行，引起了许多人的不理解，有的人已经检测了几十次，为啥还要一而再再而三的检测呢？既然说检查准确率百分之百，为啥还有假阳性、假阴性呢？
专家对这种做法进行了解读：
1、奥密克戎变异株的特点是传播快，隐匿性强，尽快反复筛查可以更快把所有潜在感染者找出来，是实现动态清零的重要策略；2、从被感染到实验室筛查出病毒核酸有一个窗口期，奥密克戎潜伏期约有3天左右，连续筛查是为了找出暂时阴性的感染者。
假阴性的原因有多种，其中一种就是上述说的感染者在窗口期，还没有形成足量核酸样本；还有就是在操作中失误，如咽拭子采集不到位，或保存运送过程出了差错；再者就是检测仪器、试剂盒不合格，灵敏度不高等等。
至于假阳性的情况就更罕见了，而原因基本都是差错导致，如采样污染或仪器故障、操作失误等。如有位网友发了一个核酸检测过程出现“阳性”假象的帖子，经过反复梳理查证，最终找到了原因，原来是在操作时使用了不同厂家的管与盖，导致个别孔位管与盖不密封，扩增途中经高温使液体蒸发，从而导致检测结果出现问题。
因此，并不能因此而否定核酸检查准确率这个金标准。从我个人理解来看，反复核酸检测还应该有一条，就是今天没感染，不代表明天没感染，只有天天做核酸检测，才能保证及时发现感染，确保安全。
但这种做法，啥时候是个头呢？有没有更好的办法让社会早日恢复常态呢？对此，你怎么看？欢迎讨论，感谢阅读。（来源：科普中国）
【一个策略修复钙钛矿“晶体大厦”两种“孔洞”】南京工业大学先进材料研究院教授秦天石团队利用一种阴阳离子对材料，对钙钛矿“晶体大厦”的两种“孔洞”进行修复，从多方面、全方位对钙钛矿材料进行缺陷钝化、改变化学性质，从而实现效率和稳定性的二者兼得，相关研究成果https://t.cn/A6X4eyXp以“铵-拟卤离子对协同钝化钙钛矿表面制备FAPbI3钙钛矿太阳能电池”为题，日前发表于《材料》。
钙钛矿太阳能电池具有较高的功率转换效率，堪与目前商业化的硅太阳能电池相媲美，但由于其制作工艺简单更加经济、环保，已成为全世界科学家研究的“宠儿”，有望为实现双碳目标添砖加瓦。令研究者头疼的是，目前的钙钛矿太阳能电池依然对湿度、温度、光照等环境十分敏感，当钙钛矿太阳能电池暴露在这些环境中极易发生降解，存在稳定性差等突出问题。
目前市场上的研究工作主要集中于解决单方面的问题来提升太阳能电池的效率和稳定性，通常只针对钙钛矿材料的其中某个成分进行优化，或者单个化学环境的优化来实现效率和稳定性的同步提升。论文共同第一作者、副研究员王艾菲表示，团队的这项研究成果，利用加入阴阳离子对的协同作用，从多方面、全方位对钙钛矿材料进行缺陷钝化，改变化学性质从而实现效率和稳定性的二者兼得。
秦天石解释道，钙钛矿材料如同常见的食盐一样，是由阴离子与阳离子共同构成的一种晶体。在微观世界中，这一座“晶体大厦”存在着诸多缺陷孔洞，这就会让外界水汽通过孔洞进入大厦内部，随着存水量的不断增加，最终大厦将会倒塌。从宏观角度来说，这粒钙钛矿晶体就被分解破坏了。因此，科学家研发出各种材料对这座大厦的缺陷进行修补，保护它不受外界水汽侵蚀。而如同阴阳离子共同构成晶体一样，钙钛矿“晶体大厦”也同时存在着阴离子缺陷和阳离子缺陷这两种“孔洞”，之前的国际同行工作都仅仅只是对一种孔洞进行修补。运用一种阴阳离子对材料，同时对钙钛矿“晶体大厦”的两种“孔洞”进行修复。这样做出来的钙钛矿太阳能电池相比于之前报道的效率和稳定性都有大幅的提升。
据博士研究生王俊淦介绍，这项研究成果，在一个标准太阳光下可以实现超过23%的光电转换效率，非常接近甚至超过了当前商用的硅太阳能电池效率。同时，该阴阳离子的协同作用构建两个防水隔离层，能有效提高钙钛矿太阳能电池的稳定性，从而延长电池的工作时长，在连续光照下实现超过1000小时的环境稳定性。
“通过这项研究，一个策略同时解决多个钙钛矿太阳能电池的痛点，也为尝试制备更大面积的太阳能电池增加了信心，为实现钙钛矿太阳能电池商业化做准备。” 秦天石评价道。https://t.cn/A6X4eyX0
钙钛矿太阳能电池具有较高的功率转换效率，堪与目前商业化的硅太阳能电池相媲美，但由于其制作工艺简单更加经济、环保，已成为全世界科学家研究的“宠儿”，有望为实现双碳目标添砖加瓦。令研究者头疼的是，目前的钙钛矿太阳能电池依然对湿度、温度、光照等环境十分敏感，当钙钛矿太阳能电池暴露在这些环境中极易发生降解，存在稳定性差等突出问题。
目前市场上的研究工作主要集中于解决单方面的问题来提升太阳能电池的效率和稳定性，通常只针对钙钛矿材料的其中某个成分进行优化，或者单个化学环境的优化来实现效率和稳定性的同步提升。论文共同第一作者、副研究员王艾菲表示，团队的这项研究成果，利用加入阴阳离子对的协同作用，从多方面、全方位对钙钛矿材料进行缺陷钝化，改变化学性质从而实现效率和稳定性的二者兼得。
秦天石解释道，钙钛矿材料如同常见的食盐一样，是由阴离子与阳离子共同构成的一种晶体。在微观世界中，这一座“晶体大厦”存在着诸多缺陷孔洞，这就会让外界水汽通过孔洞进入大厦内部，随着存水量的不断增加，最终大厦将会倒塌。从宏观角度来说，这粒钙钛矿晶体就被分解破坏了。因此，科学家研发出各种材料对这座大厦的缺陷进行修补，保护它不受外界水汽侵蚀。而如同阴阳离子共同构成晶体一样，钙钛矿“晶体大厦”也同时存在着阴离子缺陷和阳离子缺陷这两种“孔洞”，之前的国际同行工作都仅仅只是对一种孔洞进行修补。运用一种阴阳离子对材料，同时对钙钛矿“晶体大厦”的两种“孔洞”进行修复。这样做出来的钙钛矿太阳能电池相比于之前报道的效率和稳定性都有大幅的提升。
据博士研究生王俊淦介绍，这项研究成果，在一个标准太阳光下可以实现超过23%的光电转换效率，非常接近甚至超过了当前商用的硅太阳能电池效率。同时，该阴阳离子的协同作用构建两个防水隔离层，能有效提高钙钛矿太阳能电池的稳定性，从而延长电池的工作时长，在连续光照下实现超过1000小时的环境稳定性。
“通过这项研究，一个策略同时解决多个钙钛矿太阳能电池的痛点，也为尝试制备更大面积的太阳能电池增加了信心，为实现钙钛矿太阳能电池商业化做准备。” 秦天石评价道。https://t.cn/A6X4eyX0
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