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专家:高能物理并不“高冷”

时间:2023-10-29   访问量:1437

“利用中子散射技术,我们可以研究化妆品如何渗透人体皮肤,通过细胞膜进入细胞,从而改善皮肤质量。” 中国科学院院士、中国科学院高能物理研究所研究员陈和生引起了众多女性的关注。 。

不久前,在中国科学院高能物理研究所成立50周年之际,北京科协创新服务中心、中国科学院文献情报中心中科院与高能物理研究所联合举办“中国高能物理深耕50年”系列活动 在第二届院士专家圆桌论坛上,与会院士专家连线高能物理应用能源物理与日常生活密切相关,并努力传达一个信息:高能物理并不“冷”。

“高能物理学,有时也称为粒子物理学,研究物质的最深层结构。” 中国科学院院士、中国科学院高能物理研究所所长王一方表示,高能物理领域的一个基本方法是利用加速器来研究物质。 深层结构。 目前全球约有35,000个加速器,其中一半位于医院,例如用于放射性同位素生产、医疗检查和癌症治疗。 还有大量的加速器用于消毒、改造、养殖、安全检查、加速器行驶等。 核嬗变和乏核电站燃料处理。 同时,还有一大批大型科学设施,比如同步辐射设施,比如北京怀柔正在建设的第四代同步辐射光源。 通过这些新手段,人类探索自然世界的能力将大大提高。 他介绍,加速器的应用有很多,比如辐照加速器,可用于食品保鲜、医疗器械灭菌、电缆加工、材料改性等。

“如果辐照食品被贴上有机食品的标签,你会发现超市里的很多食品都是经过辐照的。” 中国科学院高能物理研究所党委书记、研究员魏龙在介绍辐照申请时说道。

据他介绍,辐照是一种非常典型的工业应用,也称为辐射加工。 它主要利用高能伽马射线或工业小型加速器来产生高能电子束。 当这些电子束与材料相互作用时,会产生电离效应,通过电离的物理、化学和生物效应,可以达到灭活、灭菌、材料改性等效果。

“比如,如果我们长途运输水果,可能会在途中变质。这种情况下,我们可以利用辐照来延缓其成熟,保鲜。”卫龙说。

辐射的第二个广泛用途是灭菌。 卫龙说,在处理一次性注射医疗用品时,用环氧乙烷熏蒸的传统化学方法需要一周的时间; 但如果通过辐照处理的话,一天之内就可以解决。

辐照在生活中的第三个广泛应用是冷链病毒灭菌。 卫龙举了一个例子,一些冷藏食品在运输过程中需要消除病毒。 传统的紫外线杀菌方法只能对冷藏食品的表面进行处理,但辐射可以直接作用于被处理物体的内部,从内到外。 消毒病毒。

“比如大家吃的方便面调料、鸭脖都是经过辐照消毒的。” 陈鹤生补充道。 他表示,先进电缆经过辐照加速器的作用后,化学分子结构发生变化,变得阻燃,这与生命密切相关。

除了食品保鲜、杀菌之外,高能物理还可以应用到生命健康领域。 陈和生表示,生命科学领域是同步辐射装置和散裂中子源最重要的用户领域之一。

陈鹤生表示,过去30年,大约一半与化学、生理学或医学相关的诺贝尔奖授予了发现新蛋白质结构的学者,而发现蛋白质结构的主要方法是同步辐射。 同步辐射是研究人员了解生命过程、寻找研究目标的重要组成部分。

他举了一个例子:十多年前,陈竺院士注意到中医说剧毒砒霜可以治疗某些类型的白血病。 他和他的研究团队在北京同步辐射装置对此问题进行了研究。 他们在研究中发现,砷进入白血病细胞后可以改变细胞结构。 通过研究,陈竺院士发现了砷治疗这种白血病细胞的机制。 这一发现得到了国际同行的高度评价。

“这对人们的生命和健康非常重要。” 陈鹤生表示,现在有大量制药企业将生产出来的药物送入同步辐射装置进行分子结构检测,并根据检测结果改进制药工艺。

陈和生指出,中子散射在生命科学应用中也发挥着重要作用。 例如,一些公司利用中子散射技术来研究化妆品如何通过人体皮肤进入细胞,从而改善皮肤质量。

陈和生还表示,中子散射技术对细胞造成的损伤非常小,因此利用该技术可以研究药物在细胞内的实际转运和作用。

“采取最好的方法,就能得到你想要的东西。” 王一方在论坛最后表示,希望更多的人能够了解到,研究人员的主要工作仍然是高能物理基础研究。 如果没有高能物理,这些应用将变得无水。 源头,无根之木。

“既然高能物理有如此多的应用,我们就应该支持高能物理本身的基础研究。” 王一方说道。

中青报·中青报见习记者李瑞轩记者张淼

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