元素百科为您介绍科学家高精度测量反物质。近日，《自然》发表的一篇论文报告了到目前为止对暗物质进行的最精准的一次光谱测量。这次发现不仅证明了反原子光谱学的能力，也将反物质的超敏检测向前推近了一步。 解释为何是物质而不是反物质在大爆炸中幸存了下来一直是物理学家们面临的一个挑战。因此，获取反物质并了解其特性具有极其重要的意义。在光谱学中，通过激光激发原子并检查其如何吸收或散发光来确定原子跃迁的特性。虽然同样的技术可用于研究反原子，但是反物质难以生成和捕捉，因此也就难以测量它的特性。2017年，欧洲核子研究委员会（CERN）的ALPHA合作组在《自然》期刊上发文报告了对激光驱动的反氢1S–2S跃迁（从基态到激发态）的实验性观测。现在，来自同一合作组的丹麦奥胡斯大学的JeffreyHangst及其同事，详细表述了该跃迁的其中一个超精细组分的特征。该团队研究了约15000个反氢原子，这些原子被磁囚禁在一个长280毫米、直径44毫米的圆柱体内。研究人员进行了为期十周的测量，发现反氢跃迁的共振频率与氢的1S至2S跃迁的预期频率一致，测量精度达万亿分之二。

元素百科为您介绍我国科学家首次实现化学方法高效诱导多能干细胞。中国科学院广州生物医药与健康研究院研究员裴端卿领衔的研究团队经过5年攻关，揭示了化学方法制备干细胞的科学原理，开发了简单、高效、标准化制备干细胞的方法，为诱导多能干细胞的研究和优化制备途径提供了全新的科学视角和解决方案。相关成果于4月6日在线发表在国际期刊《细胞·干细胞》（CellStemCell）上。 诱导多能干细胞可以帮助人类了解细胞“变身”的奥秘，为科学界提供了一个窥探生命本质的窗口。多能干细胞还可以用于再生新的组织和器官，为疾病治疗和再生医学提供“种子”细胞来源。日本科学家、2012年诺贝尔生理或医学奖获得者山中伸弥利用病毒载体进行基因运送，具有潜在的致癌隐患，对于以后的临床应用有较大风险。为了将体细胞诱导为多能干细胞，各国科学家不断地开辟新方法。后期，科学家们利用化学小分子替代山中伸弥因子诱导出了多能干细胞，但存在步骤多、时间长、效率低、机理不清楚等缺点。裴端卿领衔的科研团队经过5年的努力，开发出一套高效、简单的化学小分子诱导多能干细胞的方法，简称为CIP（ChemicalInductionofPluripotency），即化合物诱导干细胞多能性。裴端卿指出，该方案只需要给细胞用两种不同的“药水”依次“洗澡”，便可以将体细胞“返老还童”到干细胞的状态。这一方法比之前的方案简单、高效，所需的初始细胞量少。更重要的是，可以实现多种体细胞类型“返老还童”，包括在体外极难培养的肝细胞。这些神奇的“魔法药水”是如何将成体细胞诱导到胚胎发育早期的多能干细胞状态的呢？裴端卿说，在个体中，所有的细胞都拥有同样的染色质，为什么会形成形态各异、功能不同的各种细胞呢？原来，细胞在发生可识别的形态变化之前，就因受到约束而向特定方向分化，确定了其未来的发育命运。团队研究发现，细胞的命运受到细胞核内部的“信息中枢”染色质的状态控制。细胞染色质的开放（1）与关闭（0）状态总和，构成了决定细胞命运的状态，这种情况就犹如计算机二进制的“密码串”，进而将细胞“锁”在了特定状态。由于没有引入外源基因，该方法操作简便，诱导过程条件均匀，所有成分明确、标准化，将为干细胞应用提供安全、高效的制备方法，具有广阔市场应用前景。与此同时，为开辟药物诱导细胞命运转变提供了新方向，将极大推动干细胞及再生医学的发展，服务于我国的医疗与卫生事业。中科院上海药物研究所研究员、国家新药筛选中心副主任谢欣表示，该研究方法与常规的诱导方法有显著区别，Brdu这一小分子直接整合入DNA，重塑染色质结构，从而改变基因表达，这是一个全新的机制。且该研究极大提高了诱导的效率，使化学诱导有望成为诱导多能干细胞的常规方法。同时，这一机制可以指导科学家有目标地设计化合物小分子来改变染色质结构，从而更加优化化学诱导重编程体系。更为重要的是，中国科学家在化合物诱导多能干细胞的领域上互为补位，使我国在该领域处于世界领先的地位。 

元素百科为您介绍纳米金刚石催化过硫酸盐除污染研究取得新进展。过硫酸盐高级氧化技术具有氧化能力强、水质适用范围广、药剂储运方便等优势，已成为水污染治理领域的前沿热点课题。高效异相催化体系的构建是过硫酸盐氧化技术的主要研究方向，其核心在于高性能异相催化剂的设计。围绕这一核心，国内外学者开展了大量卓有成效的工作，获得了以钴基为代表的系列高效金属基催化剂。然而，这些催化剂在使用过程中不可避免会出现金属离子的溢出，导致水体二次污染，对水生态环境、饮用水安全和人体健康构成了威胁。因此，研发安全、高效、经济的非金属碳基催化剂是构建绿色环保过硫酸盐氧化体系的关键环节。 与石墨烯、富勒烯、碳纳米管等纳米碳材料相比，纳米金刚石具有初始活性高、生产成本低、生理毒性小等优点，在实际水处理中更具工程应用前景，引起了科研人员的广泛关注。已有相关研究主要致力于增强纳米金刚石的宏观催化性能，但其性能增强的微观作用机制仍不清晰，具体催化活性点位尚不明确。针对上述问题，研究人员巧妙利用含氧官能团的热稳性差异，在确保纳米金刚石其他物化结构基本不变的前提下，提出了纳米金刚石表面含氧官能团定向羰基化及其羰基定量调控的策略，实现了羰基化纳米金刚石的简易、可控制备。基于定性、定量构效分析发现：纳米金刚石催化分解过硫酸盐、氧化降解对氯苯酚的速率常数与其表面羰基含量均呈线性正相关关系（R2?0.96）。这些结果表明：纳米金刚石表面羰基是催化活性点位。自由基淬灭、电子自旋捕获和分子探针等实验结果均表明纳米金刚石催化过硫酸盐产生的活性物质是具有选择性的单线态氧。在实际水质条件下，羰基化纳米金刚石催化降解对氯苯酚的效率高达87%，分别是传统钴离子和铁离子均相催化体系的8.7倍和21.8倍，展示出诱人的应用前景。以上研究成果已于近日在国际著名期刊《先进功能材料》上刊出，并以当期封面（FrontCover）形式向读者重点介绍。文章第一作者为南昌航空大学邵鹏辉博士，通讯作者为南昌航空大学罗旭彪教授和河北工业大学田家宇教授。此外，上述工作还得到了澳大利亚科廷大学和深水宝安水务集团的支持合作。