Germany Newsletter
02/2022
韦伯望远镜的核心技术是德国高科技
在圣诞节发射进入轨道的詹姆斯·韦伯望远镜(James Webb Telescope),除了其他用途,它还将用于寻找地外生命,它包含了来自德国这一欧洲中心的关键技术。
该望远镜的NIRSpec光谱仪和Miri特殊相机都是德国制造。NIRSpec光谱仪非常灵敏,以至于它可以识别100公里外站在山顶上的人的面部。
它对红外光的感应也同样灵敏,这是它具有类似于科幻小说中的能力。
NIRSpec的联合开发者Ralf Ehrenwinker告诉《商业周刊》(Wirtschaftswoche):“如果有人在月球上点了一支烟,我们能从地球上认出它的光芒。”
得益于其红外功能,韦伯望远镜可以观测135亿年前的辐射,即宇宙大爆炸数亿年后。
欧洲最强大的计算机在德国西部投入使用
德国于利希研究中心(Forschungszentrum Jülich)启动了超过5000个量子位元的量子计算机,这是量子计算的一个里程碑。这在欧洲尚属首次。
这个新的超强数字大脑是由于利希超级计算中心(Jülich Supercomputing Centre, JSC)和量子计算系统的领先供应商D-Wave Systems合作完成的。这台计算机是2019年建立的于利希量子计算统一基础设施(JUNIQ)的一部分,旨在向德国和欧洲的研究人员提供量子计算系统的访问途径。
德国北莱茵-威斯特法伦州政府和联邦教育与研究部(BMBF)正在为JUNIQ提供各500万欧元的资助。
教育与研究部部长贝蒂娜·施塔克-瓦青格(Bettina Stark-Watzinger)在计算机投入使用的仪式上说:“量子计算机为我们的未来和德国的研究提供了巨大的机会。它们有可能更好地改变我们的日常生活,比如助力优化利用我们的电网、优化金融市场的投资策略以及设计更有效的药物。这就是为什么联邦教育与研究部正在为量子计算机的发展提供密集、广泛的支持。”
德国的研究改进了太阳能电池
斯图加特大学光伏研究所所长、物理学教授Michael Saliba与他的团队一起,提出了一项可能彻底改变太阳能发电的技术。
其中的关键是串联太阳能模块,模块中的硅电池上覆盖着一层超薄钙钛矿。钙钛矿是一种天然的半导体,可以从金属盐中工业化生产,并以液体形态应用。
传统的硅电池主要利用太阳光光谱的红色部分,而钙钛矿也能利用蓝色和绿色光波发电。这使得研究人员能够产生几乎十倍的电量。
Saliba告诉商业期刊Manager magazin:“有了这个,我们能够更有效地将太阳光转化为可持续能源。”
Saliba因其工作获得了2021年“材料和活性成分”类别的好奇心研究者奖
德国企业致力于创新的癌症治疗
在对抗癌症的斗争中,最有希望的领域之一是所谓的CAR-T疗法。其核心是基因工程的嵌合抗原受体T细胞,它能使免疫系统能够专门针对癌细胞。
在美国和中国的带领下,世界各地都在探索这项技术,而欧洲也越来越了解到其潜力。2020年至2021年,欧洲的开发项目从120个上升至213个。而一些重量级的德国企业也参与其中。例如,拜耳从去年年底开始了与加州公司Atara的合作。而像Biontech、Gemoab、Immatics、T-Knife和Miltenyi等生物技术公司也有研究项目正在进行。
一个主要的挑战是减少Car-T疗法所需的巨大努力和成本。来自德国东部城市德累斯顿的Gemoab公司正专注于来自健康捐赠者的微调细胞。它正在与获得诺贝尔奖的“基因剪刀”Crisp-Cas基因编辑技术合作。
Gemoab公司创始人兼内科名誉教授Gerhard Ehninger告诉《商报》(Handelsblatt):“就像有万能献血者一样......在现代基因技术的帮助下,来自个体献血者的防御细胞可以用于各种人。”
与之相较,来自德国西部小镇Bergisch-Gladbach的Miltenyi Biomedicine公司关注的不是T细胞,而是取自健康捐赠者的自然杀伤细胞(natural killer cell),也被称为NK细胞或大颗粒淋巴细胞(LGL)。Miltenyi公司有几种针对各种血癌的CAR-T疗法处于临床测试阶段。
德国教育部资助三种新型Covid-19治疗方法
德国联邦教育与研究部正在向Proteo Biotech、rnatics和Evotec International等制药公司正在开发的Covid-19候选药物投资2430万欧元。
这笔钱将用于支付I-IIb期临床测试的费用,以便加速药物的批准。
联邦教育与研究部部长贝蒂娜·施塔克-瓦青格(Bettina Stark-Watzinger)在一份声明中说:“治疗方法是抗击疫情的一个重要组成部分。在我们支持迫切需要的冠状病毒药物研究和开发的指导方针框架下,还有三种有希望的候选药物……我们需要安全有效的药物,以便能够治疗所有阶段的患者。”
这三种药物均有望对抗Covid-19感染的最严重症状。
柏林科学家们在Covid-19和免疫系统之间建立了联系
柏林卫生研究所(BIH)和夏里特医院(Charité Hospital)的研究人员与波恩和亚琛的大学医院的同事共同研究发现,特定一类T细胞与新冠重症病例存在关联性。
罪魁祸首是一种叫做CD16的分子,科学家们在患有Covid-19的危重症患者的T细胞上发现了这种分子。通常情况下,CD16帮助免疫系统识别并杀死被病毒感染的细胞。但就冠状病毒而言,它的存在是有害的。
“这很危险,因为T细胞有一个内置的安全机制,”BIH的转化免疫学部门主任Brigit Sawitzki在一份声明中说。“通过T细胞受体,T细胞可以识别外来蛋白质元素,这样它们的活动就只针对被感染或发生改变的体细胞。当它们被CD16激活时,这种安全机制就失效了,未被感染的血管细胞也会被攻击。”
“我们似乎发现了一个重要的新关联,”她补充说。“如果这种联系得到证实,抑制补体系统(补体系统属于免疫系统的一部分)可能有助于尽量降低(新冠)重症的风险。”
德国大学开发出抗病毒光幕
慕尼黑大学(LMU)附属医院热带病研究所的研究人员提出了一种防止携带病毒的气溶胶传播的新方法:一种杀死病原体的紫外线屏障。
该系统已在针对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和一种冠状病毒变体的测试中被证明有效。开发人员表示,该系统的双重应用可以消除99%的病原体。
LMU的微生物学、病毒学和传染病学专家Andreas Wieser博士在一份声明中说:“你可以把我们的系统像照明设备一样悬挂在天花板上,集中的UV-C光照射到地板上。这就像一个保护幕,当病原体漂浮在气溶胶颗粒上,穿过(紫外光)时,病原体被灭活了。”
该论文详细阐述了科学家的研究结果,目前仍在等待同行评审。
德国科学家发现湿疹与基因有关
柏林马克斯·德尔布吕克分子医学中心(Max Delbrück Centre for Molecular Medicine, MDC)的研究人员发现了罕见基因变异,这种变异会增加皮肤病湿疹的易感性。他们在《自然-通讯》(Nature Communications)期刊上发表了这一发现。
湿疹是由环境、过敏反应和遗传因素共同引起的,但此前的研究只能解释这种疾病15%的遗传性。这是因为这些研究只能专注于在至少5%的人群中发现的基因变异。
“我们的研究是第一个调查罕见变异体在湿疹中的作用的研究,”MDC研究小组负责人Young-Ae Lee告诉互联网平台Research in Germany。
研究小组估计,超过20%的湿疹风险来自他们研究中发现的基因区域。世界上有多达20%的儿童和3%的成年人患有这种疾病。
德国和以色列公司合作开发实验室培植肉
来自以色列的Aleph Farms公司与慕尼黑的瓦克化学公司合作,开发出一种生产培植肉的新程序,这种肉是在实验室中从动物肌肉细胞中培养出来的。
目前,实验室培植肉的价格非常昂贵,但这两家公司希望他们能够使用Wacker公司开发的所谓生长介质蛋白。它们能促进细胞生长,是合成肉生产的主要成本。
Wacker Chemie公司告诉路透社:“这些蛋白质要么在市场上根本买不到,要么只能买到研发使用的小批量。目前的成本高出我们的目标值1000倍。”
此次合作的目标是,在2022年底前开始向餐厅销售产品,并在此后四五年内进入大众市场。