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#1 自然杂志雄文: 印度研究人员的高影响力论文如何塑造科学

发表于 : 2023年 12月 15日 23:33
saibaster
三哥“发现”新德里空气污染物是 pm2.5 发了篇 Nature
并且还因为这个激动人心的发现, 又在 Nature 上发表了题为 "印度研究人员的高影响力论文如何塑造科学" 的雄文

副标题是“解决德里空气质量问题”,但其实三哥啥都没做,就画了个PPT大饼。

最佩服三哥的是这段:“2022 年,印度是全球第三大研究论文发表国,但其每篇论文的引用次数仅排名第 153 位。事实上,2020 年,印度约 30% 的论文根本没有被引用,而美国和中国的这一比例均为 20%。这些趋势也反映在许多其他低收入和中等收入国家,这些国家的研究人员很难在高影响力期刊上发表论文。尽管出版环境充满挑战,但过去几年,一些印度科学家在多个领域发表了有影响力且被高度引用的研究。”

学到了西方蛮夷“凡是有问题都是别人的问题”的思想精髓,我的论文被别人当做垃圾,是因为你们的出版环境不友好,我没错。


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https://www.nature.com/articles/d41586-023-03913-7

印度研究人员的高影响力论文如何塑造科学
解决德里空气质量问题和解开新兴病原体之谜的研究有助于提高印度科学的知名度。


2022 年,印度是全球第三大研究论文发表国,但其每篇论文的引用次数仅排名第 153 位。事实上,2020 年,印度约 30% 的论文根本没有被引用,而美国和中国的这一比例均为 20%。这些趋势也反映在许多其他低收入和中等收入国家,这些国家的研究人员很难在高影响力期刊上发表论文。

尽管出版环境充满挑战,但过去几年,一些印度科学家在多个领域发表了有影响力且被高度引用的研究。 《自然》在此重点介绍了其中几个有潜力改善国内和全球公共卫生和生活质量的关键研究领域。

减少空气污染的策略
印度许多地区空气污染严重。芝加哥大学的空气质量生活指数将印度列为世界上空气质量污染第二严重的国家,仅次于孟加拉国,并将德里称为“世界上污染最严重的城市”。


自然聚焦:印度

为了改善印度的空气质量,研究人员必须首先更深入地了解这种污染的来源及其与天气系统的相互作用。 Sachin Gunthe 在位于钦奈的印度马德拉斯理工学院研究气溶胶,发表了一系列高被引用的论文,探讨了空气污染物的成分、形成和分布。他特别研究了直径为 2.5 微米或更小的颗粒物 (PM2.5),这些颗粒物会产生可见的雾霾并对人类造成严重破坏仅在印度,每年就有超过一百万人死亡。

2020 年,Gunthe 与艾哈迈达巴德物理研究实验室的 Narendra Ojha 及其同事合作,研究了 PM 产生的季节性模式2.5和风传播1。通过基于气象数据的模拟,他们确定污染源在短短几个月内发生了很大变化。 10 月,季风季节过后,大多数 PM2.5 来自野火、农业和家庭炉灶燃烧生物质,造成的污染从印度西北部蔓延到德里和其他城市。到 12 月,大多数 PM2.5 来自城市的工业和化石燃料来源,由于冬季风模式相对停滞,PM 被困在那里并积累。这项工作表明,控制污染的策略必须应对季节性变化的条件。

Gunthe 随后与亚特兰大佐治亚理工学院的刘鹏飞等研究人员合作,更深入地研究德里的空气污染危机。在 2021 年的一份出版物中,他们将德里雾霾的根源追溯到一类直径小于一微米的特殊小类空气颗粒的行为2。他们随后表明,在高湿度下,这种颗粒物与空气中的氨和氯相互作用,形成更大的颗粒,导致能见度变差并增加健康风险。

2022 年的后续研究发现了一个反馈回路,空气中高含水量的冷凝会减少颗粒物的扩散3。这会导致更严重的污染和更高的湿度,从而加剧问题。根据这些结果,作者提出了双管齐下的干预措施,以减少农业和化石燃料使用中的氨排放,以及氯的生产,尤其是塑料燃烧和电子废物处理造成的后果。

氢经济电极
摆脱化石燃料依赖最令人兴奋的途径之一是“氢经济”,即从廉价且丰富的燃料来源:水中有效地提取能源丰富的氢。今年早些时候,印度政府宣布打算到 2030 年将该国的氢气生产能力提高到每年至少 500 万吨,目标是最终使该国实现能源独立,并成为向其他主要国家出口“绿色氢气”的国家。经济体。

一种有前途的策略是使用电化学水分解系统,其中两个电极浸入电解质溶液中。当施加电压时,阳极和阴极的化学反应分别驱动氧气和氢气的产生。

然而,找到最好的电极并不容易。大多数电化学水分解系统都使用稀有且昂贵的金属,而低成本系统很难实现有效的催化。

印度的几个研究小组正在使用各种合金和材料合成途径来应对这些挑战。例如,包含五种或更多元素的高熵合金材料因其稳定性和高度可调的催化性能而引起了人们的兴趣。

2021 年,印度坎普尔理工学院材料科学家 Krishanu Biswas 及其同事证明,使用由钴、铁组成的低成本高熵合金构建产氧阳极是可行的、镓、镍和锌4。这些阳极具有出色的稳定性,10 小时后仍保留 80% 的电流输出,而基于氧化钌的最先进的阳极在此期间仅退化至其初始性能的 30%。

Subrata Kundu 是位于 Karaikudi 的 CSIR 中央电化学研究所的材料化学家,他正在研究另一类基于紧密堆叠的层状双氢氧化物 (LDH) 结构的电极材料的潜力。 LDH 材料的优点是由容易获得且丰富的元素构成。然而,它们的导电性较差,因此 Kundu 的团队寻求多种方法将这些物质转化为可行的电极。例如,2022 年,Kundu 和他的同事开发了一种载有铈的镍钴 LDH,并在一系列电催化水分解实验中将其用作阴极和阳极5。总的来说,这些努力凸显了在不久的将来大幅降低成本并提高电催化制氢的可行性。

帕金森病的根源
自科学家首次确定大脑中 α-突触核蛋白异常聚集与帕金森病等神经退行性疾病之间的联系以来,已经过去近 30 年了。随后的研究表明,α-突触核蛋白团块和原纤维的积累为神经元创造了一个有毒的环境,但科学家们一直在努力解开启动这一过程的早期事件。

孟买印度理工学院孟买分校神经生物学家 Samir Maji 领导的团队在 2020 年进行的一项研究为这一过程提供了一个令人信服的模型6< a i=2>. Maji 对探索一种称为液-液相分离的过程很感兴趣,在该过程中,即使没有通常形成细胞器边界的膜,生物分子也会自组织成紧凑的、确定的结构。这些液滴通常保留液体状特性,其内容物可以扩散到周围环境中,但液滴中的蛋白质也有可能凝结成凝胶状固体。之前的研究表明,这一过程可能在阿尔茨海默病患者大脑中 tau 蛋白的聚集中发挥作用7。

Maji 和他的同事诱导 α-突触核蛋白在化学条件下形成类似的液滴,模拟细胞内拥挤的分子环境。液滴形成后,其中的蛋白质开始凝固并表现出凝胶状的物理特征,类似于帕金森病患者大脑中看到的聚集体和原纤维。类似的效果也可以通过其他触发因素来实现,包括某些脂质的存在或使用已知会增加帕金森病风险的突变的 α-突触核蛋白变体。

然而,这一证据基于使用比大脑中通常观察到的浓度高得多的 α-突触核蛋白浓度的实验。 Maji 和他的同事进行了后续研究,探讨了产生这种液-液相分离和凝胶过程的条件。他们于 2021 年发表的报告表明,未突变的 α-突触核蛋白在生理条件下通常保持可溶8。但特定的触发因素,包括蛋白质浓度增加、与疾病相关的突变、盐含量升高、pH值低和金属离子的存在,会诱导这种蛋白质凝结成液滴,随后凝固成具有神经毒性的原纤维和团块。

作者提出,这些已知会促进 α-突触核蛋白聚集的条件会导致蛋白质发生物理重组,从而暴露出一些通常被隔离的非结构化部分。一旦释放,这些部分可以相互作用,促进相分离过程,有可能引发帕金森病的病理学。

耐药酵母的起源
在新冠肺炎 (COVID-19) 大流行出现前不久,美国疾病控制与预防中心提请注意另一种传染性威胁:酵母菌耳念珠菌主要发生在医院,可导致严重甚至致命的血液感染。越来越多的报告表明,现有的抗真菌药物可能不足以抵御这种病原体。C 感染。耳念珠菌,该机构将其称为 2019 年对公共卫生的“紧急威胁”。

蓝色背景上的一簇黄色酵母颗粒
光学显微镜观察耳念珠菌,它会导致耐药感染。图片来源: BSIP/Education Images/Universal Images Group via Getty

由于缺乏数据,我们对问题的严重程度仍知之甚少。德里大学医学真菌学家 Anuradha Chowdhary 是致力于填补这一空白的研究人员之一,他发表了一系列评估耐药性C 患病率的研究。 auris 在印度。在 2018 年发表的一篇被高度引用的出版物中,她领导了一项多国努力,对过去八年在印度十家医院收集的数百种真菌感染分离株进行了筛查9 。绝大多数菌株对氟康唑(一种治疗严重真菌感染的标准一线治疗药物)具有耐药性,四分之一的分离株对多种抗真菌药物表现出耐药性。

在 2020 年的一项后续研究中,Chowdhary 团队研究了这些耐药性医院感染患病率的上升如何影响 COVID-19 大流行初期的患者治疗结果10。他们观察了十例C。对新德里一家医院的 596 名患者进行了耳念珠菌感染的研究,发现这种感染通常是在医院内因接触受污染的器械(例如导管和呼吸器管)而获得的。再次,所有分离株均对氟康唑耐药,令人震惊的是,70% 的分离株表现出多重耐药性,其中 3 个分离株对三种不同类别的抗真菌药物表现出广泛耐药性。

这些研究强调了这种病原体带来的风险,但其起源仍然笼罩在神秘之中。最早的临床分离株于 2009 年在韩国和日本的医院报道。 Chowdhary 的团队研究了耳念珠菌如何以及在何处从自然环境溢出到人类宿主中。他们发现了这种真菌的分离株,与临床观察到的致病性C 密切相关。 auris 菌株来自孟加拉湾安达曼群岛的湿地,以及德里及其周边地区销售的国产水果中。基于后一种观察,作者提出了一种令人不安的可能性,即果园的常规杀菌剂处理可能会产生选择性压力,从而导致该酵母菌对治疗药物产生抗药性。