科学网

 找回密码
  注册
科学网 标签 硫化氢 相关日志

tag 标签: 硫化氢

相关日志

关于硫化氢提取氚元素的方法--补充
jiazhang55 2017-3-31 16:23
对于硫化氢,如果我们可以降低超导态的压强条件,我们就可以实现提取氚元素的方法,根据我上一篇博文,库珀对的形成主要是被原子核能量约束的,而氢只有一个质子,氚多了两个中字,其核的能量较大,不易形成超导态,而我们利用超导磁悬浮现象,就可以将氚与氢分隔开来。进而完成对氚的提取。 此篇博文是对前一篇的补充,如果前一篇的方法依然没办法造出实用的常温超导材料,这个办法相对条件更mm
个人分类: 交流感受|299 次阅读|0 个评论
关于降低硫化氢超导条件的一些想法
jiazhang55 2017-3-28 19:11
我们没有条件做实验,但我看过一些超导方面的论文。也对 超导的理论有一些了解。库珀对,其实就是电子的最低能太的一种现象,这也是量子计算机里面的一些应用。 我将库珀对称为高纠缠度现象,当然在量子距离波函数的图样中,也有体现。 其实,制造这种现象的方法,除了温度,也许就只有压强了。量子纠缠度的宏观表现也只有这两种吧。 既然我们知道超导与最低能太有关,我们从原子尺度分析,最低能太一个最大的影响者就是原子核了,哪里 聚集了太多的能量,以至于电子主要受其影响。而原子核的能量越小,电子受其影响越少,那么电子就越容易表现最低能太。所以会有加压的缘故,使得电子更加自由,所以更容易超导。原子核能量最小的就是H了,所以H越多越好。但有人会问周期表后面的元素不是有更多更好的自由电子么?其实电子的自由度与库珀对的纠缠度,并不是线性的,而是类似于半导体的导电曲线。因为越往后,原子核的能量变得很大,反而提高了超导条件。而且天然的两电子链接方式的元素也不多,无法形成更好库珀对(最低能太)。 说了这么多硫化氢的优点了,该说说缺点了,第一,H离子太少,这一点提高加压的数值,就是库珀对太少。第二,S离子的量太少,进一步提高了加压的数值,第三,硫离子的氧化能力太弱。这一点导致了超导温度的升高。 当然,第三点当中,似乎可以将S换为CL,这完全不可取。因为原子核增加的干扰力,远远大于我们增加氧化力所提供的好处。 那么,根据以上三点,我提出的解决办法是,混入大量氢气与与微量量氯化氢,在较高压下,可以提高这超导温度。
个人分类: 交流感受|267 次阅读|0 个评论
臭鸡蛋硫化氢超导事件的十点回顾
热度 12 Penrose 2016-10-11 12:08
臭鸡蛋硫化氢超导事件的十点回顾 图1 德国科学家发现硫化氢在超高压下超导 图2 超导材料的发现年代和临界温度,硫化氢203 K超导打破了多年来的记录 1. 2014年12月1日, 德国马克斯普朗克化学研究所的科学家Drozdov和Eremets宣 布在硫化氢中发现 190 K 超导 现象,但需 要 150万个大气压 的超高压环境,由于测量极端困难,他们数据里只有关于零电阻效应,缺乏迈斯纳效应(完全抗磁性), 尚未能彻底 证实超导 ; 2. 由于突破 165 K 记录的高温超导甚至室温超导的爆料年年有,而且次次皆乌龙,科学家们早已对此麻木不理。硫化氢超导爆料出来 ,也是遍地质疑,几乎没人相信,绝大多数人怀疑他们数据测量出错了。 如果实现室温 300 K 超导,必然是一个诺贝尔奖! 即使如 此,超导研究领域的许多科学家也不太想去重复实验,怕白白浪费了时间和精力; 3. Drozdov和Eremets等把论文贴到预印本网站arXiv上后,随即投稿到了Nature,编辑部对此也是充满怀疑,为了保证数据的准确性和 可重复性,编辑部要求他们提供抗磁性的数据,同时 派了专家调查组到他们实验室,监控每一个数据记录的产生,六个多月后的2015年 6月25日,确认数据无误 ,并得到了一些更新的结果,获得了初步的抗磁性测量数据,才允许他们正式投稿Nature; 4. Nature审稿花了一个月,审稿人认真提了许多问题并得到作者的详细回复,论文最终于2015年7月22日接受,并于2015年8月17日发表 ,论文发表时他们已经实现了 在220万个大气压下发现203 K的超导电性 ; 5. Drozdov和Eremets的同事Troya和俄罗斯科学院的Gavriliuk等人合作,利用高压核磁共振技术 证明了硫化氢体系在153 万个大气压、 140 K以下具有抗磁性 ,论文于2015年6月17日投稿到了Science,并于 2016年1月4日正式发表,审稿时间约半年; 6. 硫化氢在高压下超导本身并不稀奇,因为还是在常规超导BCS理论框架范围内,理论上早有预言金属氢可以实现高温超导,只是实验 上直到实现了金属氢也没有超导(理论预言条件一改再改,已经超出实验物理学家能力范围了)。 在2014年,中国吉林大学的马琰铭研究组首次预言H2S在160万个大气压有 80 K左右的超导电性,同在吉林大学的崔田研究组 预言H2S-H2化合物在高压下可能实现191 - 204 K 的高温超导。有意思的是,德国人的实验结果发现通过不同的测量处理样品方法,可以得到一个 70 - 90 K的 相对较低温度 超导相,和一个 170 - 203 K的高温超导相,和两个理论工作不谋而合。 所以德国 人的发现完全是理论上“意料之中”,他们在同位素氘的硫化物的结果也表明这是一个常规超导体。其实,德国科学家在Nature论文摘要就明确提到,他们是受到马琰铭组的论文启发才做的实验(内幕消息说是马琰铭把计算结果告诉了Eremets,因为他是世界上少数几个能做到 150 万个大气压以上实验测量的人!)。实验idea很简单,但要做成功的挑战非常之大,其关键在于实现 200 万大气压以 上的电测量和磁测量极其困难,据不完全统计世界上不超过五个实验室能做到; 7. Eremets 在2015年多次国际学术会议上报道了他们的成果,起初大家反应都极其冷淡,会场提问很少。后来他多次提及日本及中国的 实验室在重复他们的研究,并且在 150 万个大气压以内的数据都得到了重复,但由于相关实验结果仍然未能发表,绝大部分实验科学家仍 然将信将疑。与此同时期,不少理论计算文章发表,预言了在如此极端条件下的硫化氢超导特性,包括中国吉林大学的崔田研究组在内的国内外团队通过计算表明H2S很可能在高压下分解成了H3S和S, 实际超导相很可能是H3S 。 Drozdov也在不断尝试重复实验,并将后续结果及实验细节报道出来,不过他们研究组人手少,进展相对较慢; 8. 为了确认H2S-H2体系的真正超导相,吉林大学的马琰铭研究组和美英法西班牙等国科学家合作,结合理论计算和实验测量,发现这个体系确实非常复杂。除了H2S之外, 高压下可能会分解成H3S、H2S3、 H3S2、 HS2、 H4S3等等,其中 H3S在110 万个大气压以上最为稳定 。论文于 2015年9月1日投稿,并与2016年1月11日发表在Physical Review B上 。 日本大阪大学科学家Einaga和Shimizu等人在Drozdov和Eremets的帮助下,于2015下半年在自己的实验室同样 重复了实验研究工作,并进 行了X射线衍射结构分析,确认了最可能的超导相是立方相的H3S,和吉林大学崔田研究组的报道结果完全一致。 论文于2015年9月9日投稿,并与2016年5月9日发表在Nature Physics上,审稿时间约 九个月; 9. 日本大阪大学的Ishikawa和Shimizu等还从理论上预测之前德国人观测到 另一个50 - 70 K的超导相也有可能是H5S2 ,不过压力稳定区间可能很小。论文于2015年12月20日投稿, 并与2016年3月17日发表在Scientific Reports上; 10. 2016年10月11日, 中国吉林大学的崔田研究组宣布成功测量了150 万个大气压下硫化氢体系的迈斯纳效应 ,在多个压力点得到了清 晰的抗磁性信号,完全重复验证了前面的研究结果,从而基本坐实了硫化氢在超高压下超导的新物理突破。总之,目前已经从理论和实验上基本搞清楚 200 K左右超导的是H3S相,而低温下 硫化氢体系多个的超导相是什么尚未完全确认。 虽然我们还尚待其他研究组更多地重复实验结果, 人们已经对在其他氢化物中实现 超高压下的室温超导充满了期待! 多余的话 :部分国外科学家在报道硫化氢超导事件时,只字不提中国科学家在理论方面的奠基性工作,是对我们中国科学家的不尊重。但愿在该领域后续研究工作中,会有越来越多中国人的声音! 图3 德国科学家在arXiv的文章 图4 德国科学家在Nature的文章 图5 德国科学家在Science的文章 图6 中国科学家在JCP的文章 图7 中国科学家的理论预言文章 之一 图8 中国科学家的理论预言文章 之二 图9 中国科学家的理论和实验研究文章 之三 图10 日本科学家的Nature Physics文章 图11 日本科学家的Scientific Reports文章 图12 中国科学家的arXiv实验研究文章之四 参考阅读 纳尼,室温超导体来了!? 超导“小时代” (1) :慈母孕物理 超导“小时代”(2):人间的普罗米修斯 超导“小时代” (3) :鸡蛋同源 超导“小时代” (4) :电荷收费站 超导“小时代” (5) :神奇八卦阵 超导“小时代” (6) :秩序的力量 超导“小时代” (7) :冻冻更健康 超导“小时代” (8) :畅行无阻 超导“小时代” (9) :金钟罩、铁布衫 超导“小时代” (10) :四两拨千斤 超导“小时代”(11):群殴的艺术 论文原文 H2S_Theory_YM Ma_JCP-2014.pdf H3S_Theory_T Cui_srep06968.pdf H2S_Nature_Drozdov__Nature2015.pdf H2S_Dissociation_YM Ma_PRB-2016.pdf H2S_PRB_Theory_T Cui_PRB_91_180502.pdf H2S_ScientificReports_Ishikawa_srep23160.pdf H2S_Science_Troyan_Drozdov_1303.pdf H2S_NaturePhysics_XRD_Einaga_nphys3760.pdf H2S_arXiv_Drozdov_1412.0460.pdf H2S_arXiv_Meissner_T Cui_1610.02630.pdf
个人分类: 超导小时代|19008 次阅读|23 个评论
硫酸盐热化学还原反应
热度 1 Amsel 2014-6-8 11:58
硫酸盐热还原反应是油气藏常见的一类地球化学反应。其反应物是硫酸盐和烃类;其产物包含硫化氢。硫化氢既会降低天然气品质,又会腐蚀管道设备,更严重的是带来安全隐患。2003年开县天然气井喷,富含硫化氢的天然气造成将近200人死亡。 在这样的背景下,十年前加州理工学院PEER研究组(现PEER研究所)进行了一个多年的工业合作研究项目,使得硫化氢的形成机理日渐清晰。近年多篇文章内容可大致归纳如下。 一、参与反应的硫酸盐必须是活化的硫酸根。非活化的、正四面体的硫酸根(硫酸的强碱盐)很难和烃类直接反应。 二、油气藏接触的地层水的活化硫酸根的主要形式是硫酸镁离子对。 三、实验室温度下活化硫酸根的主要形式是硫酸氢根。即使模拟试验中加入的是硫酸镁等弱碱盐,真正与烃类反应的也是水解后的硫酸氢根,而不是离子对。 四、活化硫酸根和烃类反应的最有利的过渡态包含一个碳-碳键,这就意味着甲烷很难被硫酸盐氧化。 五、硫酸盐被还原的中间产物很容易继续和有机物反应,形成硫化氢。 六、硫醇等有机物很容易诱发硫酸盐热还原反应。这意味着作为自催化反应,硫酸盐热还原反应中加速的一步很可能是硫化氢形成硫醇等有机硫化合物。 七、烃类被氧化可形成醇类和羧酸,羧酸脱羧形成短链烃类。 八、天然气参与硫酸盐热化学反应时,甲烷是硫酸盐热还原反应的副产物,所以反应造成甲烷稍富集碳12,而乙烷等烃类更加富集碳13。 【补充:我在写最近一篇文章的时候,遇到这样两个问题: 一、地层水的离子组成计算,我们采用的是USGS PHEERQC软件。而软件计算的结果,和我采用一些文献参数的结果不一致。 PHEERQC是以硫酸镁离子对为主,但是按照Buchner等人文章的参数,是以硫酸氢根为主。地质证据支持前者。但不知道为什么会出现这种矛盾,而且我不了解 PHEERQC的参数来源。这大概是段振豪可以回答的问题。 二、量子化学计算的活化能有一定偏差,直到读了去年诺贝尔化学奖的介绍之后,才知道原因所在。两个分子碰撞的过渡态固然相对容易计算,但是一旦需要考虑溶剂分子的作用,目前的量子力学+分子动力学方法似乎仍然难以给出准确的结果。所以我后来就放弃找人做这方面的尝试了。 】
个人分类: 科研笔记|8541 次阅读|2 个评论
小科普:硫化氢和氮气对人体危害机理的区别
热度 5 lanxum 2013-5-24 15:55
小科普:硫化氢和氮气对人体危害机理的区别 130524 李健 今天向 Loma Linda University孙学军教授 请教了有关窒息性气体的一些知识,澄清了自己原来的认识,在这里分享一下。 硫化氢(H2S)和氮气(N2)虽然都是可以致人死亡的窒息性气体,都能使机体发生缺氧,但二者对人体危害的作用机理有着明显的区别。硫化氢能使人窒息的原因是 “化学性缺氧” ,即细胞不能携带氧气,使人致命,这类气体还有一氧化碳(CO)等。而氮气使人窒息的原因是 “单纯性缺氧” ,意思是说氮气在环境空气里浓度增高,使氧气浓度处于非安全值范围(19.5%-22%为空气里安全含氧量),导致人窒息死亡,这类气体还有氦气(He)、二氧化碳(CO2)、氢气(H2)和甲烷(CH4)等,氢气和甲烷只有在极高浓度下才会使人窒息。 能使人“化学性缺氧”窒息的气体,通常我们说它是有毒气体,而使人“单纯性缺氧”窒息的气体,其本身并没有毒性,可以算是有害气体吧。 这里顺便说说, 氢气和氦气 虽然都是“单纯窒息性”气体,但它们的燃爆危险性是不一样的,氢气极易燃爆,在空气里的体积达到4%(爆炸下限)-75%(爆炸上限)时,一旦遇到点火源(包括烟头、静电、火花、太阳暴晒等)就会发生爆炸,而且燃烧时,火焰呈蓝色,人是几乎看不见的,外露皮肤很容易被烧伤,所以氢气是危险性非常大的易燃易爆(活性)气体。而氦气是惰性气体,不燃、也不助燃。 为什么要说起这个话题呢? 我们都知道公园、广场、学校外面卖的卡通氢气球吧,价格几元钱,很多家长给孩子买来玩,可他们不知道儿童手里玩的气球,里面应充惰性气体(如氦气),这个国家有专门规定,但许多不法商贩往气球里充氢气,主要是考虑成本因素,1瓶40升的氢气价格在80元左右,而同样瓶装的氦气价格在1100元左右,价格相差10多倍,如果气球里充氦气,得卖到几十元钱,家长还会买这么贵的气球吗?给孩子买氢气球,就等于给孩子买了一个危险的小“氢气炸弹”,它很容易被烟头、静电等点火源引爆,灼伤孩子的眼睛和皮肤,这类事故发生太多了。 学习和了解一些安全知识,对预防事故尤为必要。
个人分类: HSE管理|13358 次阅读|10 个评论
硫化氢涉及的安全与健康问题,我国目前是怎样管理的
热度 3 lanxum 2013-5-23 18:00
硫化氢涉及的安全与健康问题,我国目前是怎样管理的 130523 李健 硫化氢(H2S)是非常常见的危险化学品,具有易燃、易爆的危险特性,同时它又是强烈的神经毒物,高浓度吸入可发生猝死。它涉及行业众多,广泛存在于工业下水道(井)、污水井、取样点、化粪池、密闭容器,下敞开式、半敞开式坑、槽、罐、沟等危险场所。 由于硫化氢具有易燃和有毒的双重特性,按我国现有安全生产与职业病分开制定管理标准的体制,2002年它被卫生部列入《职业病危害因素分类目录》(卫法监发 63号),2011年它又被国家安监总局列入《首批重点监管的危险化学品名录》(安监总管三〔2011〕95号)。我查了一下以上2个目录的收录“入围”依据, 安监总局管的是硫化氢的“易燃易爆危险特性” ,因为它的爆炸下限为4.0%,符合重点监管的爆炸下限13%的易燃气体类别标准,而 卫生部管的是硫化氢的“毒性” ,因为它具有对人急性和慢性中毒的影响。或者说,安监总局管的是硫化氢的“安全生产标准”问题,卫生部管的是“职业危害标准”问题。 这样“危险性”和“毒性”分部门来制定管理标准,对处于操作层面的大量企业来说,也要相应配备2套人马来分别管理,这无疑造成了大量的管理资源浪费。其实问题真没那么复杂,因为 无论硫化氢的“危险性”还是“毒性”,对于一名工人来说,都是会危害自身的“不安全”因素 ,燃烧爆炸会造成伤亡,中毒也同样会带来死亡或者是对呼吸道、脏器以及神经系统的伤害。 在欧美发达国家,管理是简单的一体化:硫化氢是危险化学品,它涉及的危险有害特性,对员工的职业安全和健康都会带来伤害。OSHA(美国职业安全与健康管理局)就是这样来告知员工的,因为 OSHA管理的目标是旨在阻止和减少人员由于工作而造成的生病、受伤和死亡,是以“人”的安全为管理出发点的。
个人分类: HSE管理|4116 次阅读|6 个评论
硫化氢供体:保护心脏细胞的使者
热度 3 zhpd55 2013-4-18 10:07
硫化氢供体:保护心脏细胞的使者 诸平 根据 CEN 2013 年 4 月 17 日 的最新消息报道,广州医学院( Guangzhou Medical University )的研究人员杨春涛( Chuntao Yang )与美国华盛顿州立大学( Washington State University )、埃默里大学医学院( Emory University School of Medicine )的研究人员合作研究成果在《美国化学会化学生物学》( ACS Chemical Biology )网站 2013 年 4 月 2 日 发表 ——Yu Zhao, Shashi Bhushan, Chuntao Yang, Hiroyuki Otsuka, Jason D. Stein, Armando Pacheco, Bo Peng, Nelmi O. Devarie-Baez, Hector C. Aguilar, David J. Lefer, and Ming Xian. Controllable Hydrogen Sulfide Donors and Their Activity against Myocardial Ischemia-Reperfusion Injury . ACS Chemical Biology , PubDate April 2, 2013; DOI: 10.1021/cb400090d . 研究发现某些含硫化合物在体内可以发生反应,为心脏病发作后损坏组织提供 H 2 S 气体,对保护心脏有益 ( 见图 1) 。图 1 中 R=CH 3 或者 Ph( 见图 2) 。 众所周知, H 2 S 气体是一种毒性气体,吸入过量会导致人死亡。然而近年来 , 研究人员发现 , 身体内经常会释放少量、而且是精确剂量的 H 2 S 气体,以调节血压、保护细胞免受炎症损伤 , 包括心脏病发作后的损伤等。现在 , 化学家合成了一类化合物 , 此类化合物可以选择性地释放 H 2 S ,使其作为受损心脏组织可能的治疗药剂。心脏病发作后的几分钟内,当携带炎性和氧化剂的血液冲回心脏细胞时 , 心脏细胞最初因缺氧会受到更多损害。实验动物鼠类的研究结果已经表明 , H 2 S 可以保护易受攻击的心脏细胞免遭进一步损害。医生和研究人员都希望能够为这些易受攻击的组织提供防护性 H 2 S 气体的一种方法。 华盛顿州立大学的先明( Ming Xian 音译)说, H 2 S 气体本身非常难以控制,它迅速从溶液中逃离 , 研究人员需要想方设法来对其进行控制,使其有更多的达到易受攻击的组织,起到保护作用。因此,研究人员需要一种能够以可控方式释放 H 2 S 气体的药剂。先明和他的同事们合成一组以青霉胺为基础的过硫化合物 , 此类化合物在体内与两种常见的生物分子反应会产生 H 2 S, 这 2 种生物分子分别是氨基酸半胱氨酸( amino acid cysteine )和肽谷胱甘肽( peptide glutathione ),是半胱氨酸和谷胱甘肽分子中的巯基引发 H 2 S 的释放。先明与埃默里大学的 David J. Lefer 一起发现此类化合物可以保护小鼠的心脏细胞。当老鼠心脏病发作后,他们为其注射一种分子 , 发现与尚未注射的动物相比较,会使心脏组织损伤降低 50% 。先明也使用此类化合物研究 H 2 S 究竟是如何对细胞起保护作用的。
个人分类: 药物动态|7594 次阅读|7 个评论
[转载]MCB:硫化氢或成为新一代的抗癌抗老化制剂
crossludo 2013-2-2 22:59
刊登在国际杂志 Molecular and Cellular Biology 上的一篇研究报告中,来自中国某大学的研究者表示,硫化氢(H2S)或许可以延缓机体衰老,在这篇综述文章中,研究者探讨了硫化氢潜在的抗衰老的途径。 近年来,由于硫化氢作为内源性的信号分子,对于机体心血管和神经系统具有明显的正向作用而越来越受到研究者的关注,研究者指出,硫化氢可以通过抑制自由基反应来延缓衰老,主要是通过激活一种调节寿命的调节子SIRT1来延缓衰老,硫化氢主要可以和一种抗衰老基因klotho来反应,从而表现出潜在的抗衰老活性。 硫化氢在机体内部都可以产生,而且其具有多种生理作用,比如其可以松弛血管内皮以及平滑肌细胞,这对于维持动脉的活力非常重要。硫化氢可以作为一种抗氧化剂来抑制前炎性因子的表达。缺失产硫化氢基因CSE的小鼠通常表现出过早的动脉硬化。 文章中,研究者指出,抗衰老基因klotho可以被硫化氢上调,硫化氢可以通过一系列不同的途径来延长个体的寿命,当然某些途径是促进内源性抗氧化剂的产生。肾脏中产生的硫化氢具有直接的血管紧张素转换酶(ACE)抑制活性,也就是说起是ACE的一个抑制剂,就像是特定药物可以降血压一样。 令人惊讶的是,血浆中的硫化氢水平会随着年龄的增长而下降,而且相比正常血压的大鼠来说,硫化氢的水平在自发性高血压大鼠体重是明显降低的,一般情况下,缺少硫化氢往往会引发心血管疾病的发生。 内源性的硫化氢在帕金森动物模型中是缺乏的,而且其在阿尔兹海默症患者的大脑中水平也比较低,在动物模型和人类机体的研究中,硫化氢都是一种抵御癌症的保护性因子。 研究者Jiang表示,现有的研究数据揭示了,硫化氢或许是新一代的潜在保护制剂,而且可以改善机体老化或者与老化相关的疾病。
个人分类: 医学前沿|1342 次阅读|0 个评论
[转载]硫化氢:可能成为未来的抗衰老补充剂
热度 2 zhpd55 2013-2-2 15:43
据物理学家组织( Phys.org ) 网站 2013 年 1 月 29 日 “ 医学研究 ” ( Medical research )栏目报道,就 H 2 S 是否可以成为下一代的抗衰老补充剂进行了讨论。硫化氢 (H 2 S) 本身就是一种剧毒气体,有一种特殊的臭鸡蛋气味,但是它可能在抗衰老方面会扮演一个重要的角色,或许可以延缓机体衰老。根据在《分子和细胞生物学》( Molecular and Cellular Biology )网站优先发表的一篇论文,在这篇评论性综述文献中 , 来自中国湖南省南华大学心血管疾病研究所动脉硬化学湖南省重点实验室的姜志胜(Z.-S. Jiang)等人探讨了 H 2 S 潜在的抗衰老的途径。 H 2 S 作为一种重要的内源性信号分子,已经获得越来越多的关注,由于其对于机体心血管和神经系统具有明显的正向作用。越来越多的证据表明 H 2 S 通过抑制自由基反应来延缓衰老,主要是通过激活一种调节寿命的调节子 SIRT1 来延缓衰老, H 2 S 主要可以和一种抗衰老基因 klotho 相互作用,从而表现出潜在的抗衰老活性。 H 2 S 在人的身体内都可以产生 , 有多种重要的生理作用。例如 , 可以松弛血管内皮和平滑肌细胞,湖南南华大学的姜志胜教授,也是论文的通讯作者说道,这对于不同的年龄段保持动脉的活力是很重要的。硫化氢的功能就是作为一种抗氧化剂,而且它能抑制前炎性因子的表达 , 所有这些 “ 意味着在衰老和与年龄有关的疾病中硫化氢伴有一个重要的角色。例如 , 老鼠缺少 CSE 参与生产 H 2 S 的酶基因,显然通常表现出过早的动脉硬化、老化的一个不可避免的结果 , 姜志胜说。 作者在论文中指出,抗衰老基因 klotho 可以被 H 2 S 上调,这种基因可以通过一系列不同的途径来延长个体的寿命,当然某些途径是促进内源性抗氧化剂的产生。肾脏中产生的 H 2 S 具有直接的血管紧张素转换酶 (ACE) 抑制活性,也就是说它是 ACE 的一种抑制剂,就像是特定药物可以降血压一样。 令人惊讶的是血浆中的 H 2 S 水平会随着年龄的增长而下降,而且相比正常血压的大鼠来说, H 2 S 的水平在自发性高血压大鼠中则明显更低一些,一般情况下,缺乏 H 2 S 往往会引发心血管疾病的发生。 H 2 S 水平下降也被认为会对神经系统健康造成破坏,内源性 H 2 S 在帕金森动物模型中是缺乏的就是一个例证。而且其在阿尔兹海默症患者的大脑中水平也比较低,在动物模型和人类机体的研究中, H 2 S 都是一种抵御癌症的保护性因子。 研究者姜志胜表示,现有的研究数据揭示了 H 2 S 或许是新一代的潜在保护制剂,而且可以改善机体老化或者与老化相关的疾病。在未来 , 人们可能会通过食物摄入 H 2 S ,使其作为一种抗衰老补充剂。 More information: Y. Zhang, Z.-H. Tang, Z.-R., S.L. Qu, M.-H. Liu, L.-S. Liu, Z.-S. Jiang, 2013. Hydrogen sulfide: the next potent preventive and therapeutic agent in aging and age-associated diseases. Mol. Cell. Bio. Online ahead of print, 7 January 2013, doi:10.1128/MCB.01215-12
个人分类: 新观察|2656 次阅读|3 个评论
[转载]美研制超级阿司匹林或可对抗多种癌症
xuxiaxx 2012-3-13 13:13
美国研究人员把两种阿司匹林衍生物混合在一起制成一种“超级”阿司匹林。实验结果显示,这种新型阿司匹林能够有效抑制十多种恶性肿瘤生长,而且无损实验鼠正常细胞。研究人员说,将“超级”阿司匹林开发成适用于人的药物仍需数年。   衍生物混合而成   纽约市立学院研究人员在本月出版的《美国化学学会药物化学快报》发表论文写道,这种新型阿司匹林能够抑制结肠癌、胰腺癌、肺癌、前列腺癌、乳腺癌、白血病等11种恶性肿瘤细胞生长,而且无损正常细胞。   这种“超级”阿司匹林名为一氧化氮硫化氢(NOSH)阿司匹林,由先前开发的两种阿司匹林衍生物混合而成,一种衍生物能够释放一氧化氮,有助于保护胃黏膜,另一种释放硫化氢,提升阿司匹林抗癌能力。   研究人员发现,两种衍生物混合起来比任何一种单独使用更安全;就抗癌效力而言,混合物比一氧化氮阿司匹林强1.5万倍,比硫化氢阿司匹林强80倍。   这意味着,基于这种混合物开发的药物,只需较少剂量就能发挥足够作用,减少潜在副作用。   药效强约25万倍   研究人员发现,一氧化氮硫化氢阿司匹林对培养皿中癌细胞的效力,24小时后比普通阿司匹林强10万倍,72小时后强大约25万倍。   第二项实验中,研究人员让实验鼠携带人类结肠癌,让它们口服一氧化氮硫化氢阿司匹林,结果癌细胞自我消亡,肿瘤萎缩85%,有效抑制癌细胞扩散,显著延缓肿瘤生长,而且对实验鼠无毒副作用。   美国科学促进会主办的EurekAlert网站援引研究负责人、纽约市立学院副教授霍斯劳·卡什非的话报道:“这种新混合物的主要成分非常非常有效,而且对(正常)细胞毒性微乎其微”。   面市仍需等待   卡什非说:“如果我们在动物身上所见(效果)能够转移至人身上,它可与其他药物一起使用,在化学疗法或手术切除之前先缩小肿瘤。”   卡什非在研究报告中写道,他们下一步将进行毒副作用测试和临床试验,以便开发适用于人类的药物,“超级”阿司匹林面市仍需数年。   先前研究数据显示,长期服用阿司匹林,结肠癌风险比不服用者平均减少50%,但可能产生严重副作用,譬如内出血、溃疡、肾衰竭等。黄敏(新华社供本报特稿) 来源:健康报网
1121 次阅读|0 个评论
漫游火星——土摩托的科唬大作(5)
fs007 2010-9-19 09:15
转基因的农药——土摩托的科唬大作(6) Cocaine Science——土摩托的科唬大作(4) 甲烷——土摩托的科唬大作(3) 甲基安非他明——土摩托的科唬大作(2) 男人为什么长乳头?——土摩托的科唬大作(1) 寻正 下面模仿土摩托煸煸情: 有一个想法十分诱人,就是批翻颇有名气的科学记者土摩托袁越,证明自己在科学上很有底气。 今年8月,土摩托对着寻正举起了科学大棒,即将开始为期数年的科学论战。这一次论战是数个月前就埋下了种子的,土摩托极力吹捧方舟子,喻其为中文唯一可读的科普,让多次批判过方舟子科普的寻正鄙视其人见识,公开嘲笑“唯一可读科普论”,虽然没点土摩托的名,土摩托却是暗恨在心。怎么排解这份怨恨呢?有一个办法十分诱人,那就是号召科学记者封杀寻正。 其实,封杀这一招很早就被方舟子试过了,他不敢跟寻正正面交锋时,都是攻击发表寻正文章的杂志。寻正嘲笑方舟子的科普时,也一样地嘲笑发表方舟子文章的报纸,中国青年报因为经常发表垃圾科普而被寻正斥为中国毒害青年人报。给方舟子纠错太容易,每关注一篇文章,都能装一大框,我也想另外找人检验自己的纠错能力。于是,嘲笑土摩托的计划就顺理成章地排入了我的日程。 土摩托突然发现世界变了,因为他的身份与学识全部受到了质疑。学历造假不敢辩解,工作经历造假也不敢辩解,而引以为傲的科学,也一夜之间崩塌,还有什么比抓了他的科普一篇不留地依次嘲笑纠错更有说服力的呢?以前有人嘲笑过土摩托,但没人认真地考证他在科学上的功夫,总让他有辩解的余地。这一次,土摩托面临其科学记者生涯的冰川世纪,连汗毛根儿,都结着冰渣。 此文揭露土摩托胡乱拼凑他没读懂或者读不懂的科普,《一觉醒来,火星到了》。此文是《生命八卦》这本垃圾科普书的第五文。三联生活周刊已经用这样的劣质科普骗了读者一次钱,土摩托将之编撰成集,还要再骗一次钱。请大家捂紧自己的腰包。 请大家欣赏土摩托袁越的科学硬伤: 如果一个科学作者写科普停留在科幻的水平,那无疑是不合格的。冬眠并不见得是个好主意,因为人要冬眠,会涉及到很多的东西,技术的难度不说了,即使是成功了,那也是用盛放人食物或者活动空间交换冬眠设备,哪一个需要空间或者运量更大,还很难说。正因为如此,没有哪个国家的宇航局认真地在考虑这种方案,包括NASA。 NASA从无冬眠计划,也从未资助过相关研究,短期内,也不会支持这种看起来太遥远的技术开发。 登陆火星,需要耗时30个月。这是因为地球与火星在各自的轨道上运行,周期不同,地球与火星相距最近每26个月发生一次,现在的技术,速度上仅够单程往返一次,因此,如果送人到火星,需要在下一个周期时返回,耗时达30个月。 DADLE诱发松鼠冬眠,那是1980年代观察到的事情,可不是2004年的成果。科学家在2004年实验中用DADLE诱导培养细胞进入冬眠状态。从理论上讲,还是有突破的。 大鼠不会冬眠,但它面临食物紧缺时,还进入Torpor(短期冬眠或者麻木)状态,减少生命活动,这是不能忽略的现象。 “硫化氢普遍存在于石化工厂的‘酸性气田’中”?天然气分两种,酸气(Sour Gas)与甜气(Sweet Gas),酸气占所有天然气的40%。酸气的定义是硫化氢含量超过4ppm(百万分之4)。酸气是工业硫的一个重要来源,在美国占15%。 一氧化碳中毒,其机理主要是血红蛋白被一氧化碳结合,不再能运输氧,导致组织细胞缺氧。而硫化氢阻断细胞呼吸,导致细胞组织不能利用氧产能,原理上存在根本区别。与硫化氢中毒机理相近的是氰化氢,都阻断细胞呼吸,从而导致有氧也不能利用产能,最终导致细胞死亡。 匹兹堡大学实验,“这些狗没有一只表现出任何损伤”?可笑。匹兹堡大学实验结果刚出来时,因特网上就传匹兹堡大学制造出“僵尸”狗(Zombie Dogs),因为部分狗发生严重的神经后遗症,表现得象僵尸。后来波士顿的麻省综合医院的学者在猪身上做同样的实验,成功率也只有90%,这已经是了不起的成功了。 罗斯等人最先用的就是一氧化碳,在低等动物效果不错,但不能用于哺乳动物,因为毒性太大。“它结合血红细胞的能力太过强大”?一氧化碳结合的是血红蛋白。“血红细胞”?“氧类似物”? “罗斯把大鼠暴露于高达80%的硫化氢气体中”?我的天,缺乏常识,真用80%的硫化氢,几秒种恐怕也死得一干二净。罗斯使用的浓度是80ppm,百万之80,这个浓度人能忍受一段时间,但会引起眼损害。300ppm以上的浓度就可能引起死亡。 在罗斯的实验中,大鼠体温是一直下降的,不会“稳定在超过比环境温度高2度的地方”。人们问罗斯为什么不做更长实验,罗斯避而不答。 “原本不会冬眠的大鼠被硫化氢诱导进入了冬眠期”。不会冬眠的大鼠有什么冬眠期?要说“冬眠状态”。 罗斯在论文中指出地球早期……,呵呵,方舟子综合征来了,方舟子没读过原文,喜欢冒充读了原文,然后用肯定的语气告诉你一大堆原文中没有的东西或者错误的东西。罗斯在科学杂志上发表的是一个通信,只有一页,还包括四幅图,很占空间的标题,作者根本就没空间讨论其发现的意义。 罗斯关于早期地球生命的讨论,不太靠谱,不太象罗斯的话,是土摩托臆测后添加的。在2008年Peter Ward针对罗斯的发现进行过讨论,认为2.5亿年前地球上发生的生命大灭绝中含有大量的硫化氢,让大部分生命中毒而死,而没死的,大概就是进入了自我保护的冬眠状态的这些生物。换句话说,生物对硫化氢的反应大概是自然选择的结果,不会反应的都灭绝了。 “那个时候地球上只有硫化氢,生物只能利用硫化氢来产生能量”。土摩托臆造罗斯观点,缺乏常识。在缺氧状态下,某些生物利用硫来接受氢,产生微少的能量,远远不能跟氧化过程相比,这是为什么生物细胞呼吸更多地采用有氧呼吸的原因。产生硫化氢只能产生很少的能量,因为大量的能量储存在硫化氢里,硫化氢的氧化能产生大量的能量——这是有氧呼吸了。罗斯会说这么愚蠢的话? “当细胞缺氧或者用氧过度时便会自发产生硫化氢,通过和氧气竞争来减缓氧代谢的速率。”这一句话毫无逻辑,同样不可能是罗斯的话。人体会产生硫化氢,其主要生理作用是进行一些生理调节作用,比如扩张血管,因此,人体也有自然的清除机制——氧化后排除。细胞缺氧时产生硫化氢(大错),而产生的硫化氢又和氧气竞争来减缓氧代谢的速率?啥时硫化氢又有能力跟氧竞争了?竞争啥?硫化氢跟氰化氢一样,阻断细胞呼吸过程中的一些酶作用,可不跟氧竞争什么。 从进化的角度看问题有意思,但需要从可卡因的兴奋中醒过来再说……铃铃铃,梦游火星者醒过来了么? 转基因的农药——土摩托的科唬大作(6) Cocaine Science——土摩托的科唬大作(4) 甲烷——土摩托的科唬大作(3) 甲基安非他明——土摩托的科唬大作(2) 男人为什么长乳头?——土摩托的科唬大作(1) 附:一觉醒来,火星到了 作者:袁越 有一个办法十分诱人,就是让宇航员冬眠到达遥远的火星。 今年3 月,美国航空航天局(NASA)发射的一颗探测卫星终于进入了火星轨道,即将开始为期4年的科学考察。这颗探测卫星是2005年8月份就发射了的,假如这是载人飞行的话,为期半年的长途旅行要耗费大量的食物和水,目前没有任何火箭能够产生足够的推力把这些给养送到遥远的火星上去。怎么解决这个难题呢?有一个办法十分诱人,那就是让宇航员们冬眠 。 其实,冬眠这一招很早就被科幻小说家想出来了,不少以星际旅行为主题的电影里都出现过类似情景。不过宇航界一直没有下大力气去研究,毕竟人类目前的技术手段最多只能把宇航员送到月球这样的近距离目标,犯不上冒那么大的风险。但是按照NASA最近提出的火星计划,需要一次送6名宇航员去火星,单程就需耗时6个月,先不说食品、氧气和水的供应问题,光是解决这些宇航员因长期封闭所产生的心理问题,就足够NASA忙活的。于是,这个冬眠计划终于被提到议事日程上来了 。 其实,早在2004年,欧洲宇航局就公布了一项研究成果,提出一种名叫DADLE的类似鸦片的化学物质能够诱发松鼠进入冬眠期 。但是这项实验从理论上讲并没有太大的突破,因为松鼠本来就会冬眠,科学家对一些已经失去冬眠能力的哺乳动物更感兴趣。 去年,美国西雅图一家癌症研究所的科学家马克•罗斯终于做到了这一点。他领导的科研小组成功地诱导大鼠进入了冬眠期,而且所用的诱导剂也是一种哺乳动物自身就能产生的化学物质:硫化氢(H2S)。稍微有点生化常识的人都知道,硫化氢是一种有毒气体,普遍存在于下水道和石化工厂的"酸性气田"中。它能够和细胞色素C氧化酶结合,而这种对新陈代谢很重要的蛋白质通常都是结合氧气的,于是硫化氢剥夺了细胞利用氧气的能力,这一原理非常类似于一氧化碳(煤气)中毒 。 那么,这种毒气怎么会诱导冬眠的呢?事情还得从一种线虫说起。罗斯的研究小组发现,绝对无氧的环境可以诱发线虫进入冬眠状态,再恢复供氧后也不会对线虫造成损伤。但是,微量的氧气(0.01%~0.2%)却会让发育中的线虫试图继续发育的过程,结果则是致命的。这种低氧环境非常类似于人类的缺血状态,因为即使把人放在完全没有氧气的屋子里,人血液中剩余的氧气也将使人体组织无法达到完全无氧的状态。因此,低氧状态下的线虫的死亡和人类在缺氧状态下的死亡是很类似的。 那么,怎样才能使人体组织处于完全缺氧的状态呢?美国匹兹堡大学的科学家曾经做过一个有名的实验,他们先通过诱导的办法让实验狗心脏停搏,然后用低温生理盐水为这些狗施行换血,生理盐水携带氧气的能力比血液低很多,因此狗组织中的含氧量被显著地降低了。这些狗丧失了意识,不再有呼吸和心跳。然后科学家再用输血的办法使狗苏醒,这些狗没有一只表现出任何损伤 。很显然,完全无氧状态能够诱导像狗这样的高等动物进入冬眠状态。 但换血这个办法太过麻烦,危险性也大。有没有更好的办法呢?有,那就是使用氧气的竞争剂。大部分这类竞争剂都是有毒的,因为它们会妨碍细胞利用氧气产生能量的过程。一氧化碳就是这样一种知名度很高的竞争剂 ,但是它结合血红细胞的能力太过强大,因此罗斯他们只好尝试使用其他的氧类似物。因为硫化氢属于常见的工业毒气,有关它的资料和数据十分详细,因此它被选中了。 罗斯把大鼠暴露于高达80%的硫化氢气体中 ,结果大鼠的体温很快下降,最后稳定在比环境温度高2度的地方。它们的二氧化碳排放量显著降低,最终可降低10倍,显示它们的新陈代谢速率降到了正常大鼠的1/10。这些大鼠均停止了活动,表现出意识丧失的状态。换句话说,原本不会冬眠的大鼠被硫化氢诱导进入了冬眠期。 那么,这种冬眠状态是被动诱导出来的,还是大鼠体内本身就有的一种应急功能呢?罗斯认为是后者。他在论文中指出,地球上的早期生命所处的环境和现在很不一样,那个时候地球上只有硫化氢,生物只能利用硫化氢来产生能量。随着氧气量的增加,生物逐渐进化出了氧代谢,但是仍然保留了硫代谢的机制。事实上,氧代谢和硫代谢从机理上看十分相似,至今人体还会自发产生硫化氢,只不过此时的硫化氢所扮演的角色发生了转变,变成了氧代谢的拮抗剂。当细胞缺氧或者用氧过度时便会自发产生硫化氢,通过和氧气竞争来减缓氧代谢的速率。也就是说硫化氢的这种平衡功能其实是细胞固有程序的一部分。 这个例子再次说明,从进化的角度看问题是一种很有用的思维方式,很多看似奇怪的生命过程都可以从进化中找到答案。 这项实验意义重大,也许在不远的将来?我们将能够读到下面的报道:铃铃铃……闹钟响了。宇航员一觉醒来,火星到了。
个人分类: 伪劣科普打假|4901 次阅读|1 个评论
创新评论:硫化氢在肝细胞再生中的作用研究
xupeiyang 2010-6-24 09:30
该研究课题的创新点: 1 、国内外可见 硫化氢在相 关肝疾病(肝硬化、截肢后大鼠血浆及肝肾组织、大鼠肝星状细胞增殖和氧应激、大鼠肝缺血-再灌注损伤)中的表达和意义的研究,包括硫化氢对体外大鼠肝星状细胞内Ca^2+浓度变化及细胞增殖的影响,对ERK-NF-kappaB通路、ERK1/2磷酸化和p21Cip/WAK-1的胱硫醚-裂解酶的作用的研究,但未见有关硫化氢在HGF促使肝细胞增殖过程中的作用的研究。 2 、 国内外未见硫化氢在肝细胞增殖过程中的作用的研究 报道,亦未见硫化氢对肝细胞增殖信号通路影响的研究报道。 编 号 2009111087
个人分类: 创新评论|2990 次阅读|0 个评论

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2024-6-19 06:49

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部