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中國科學院遺傳與發育生物學研究所(擴充重寫)


中國科學院北京基因組研究所(擴充重寫)

中國科學院北京基因組研究所
機構位置
地址北京市朝陽區北辰西路1號院104號樓
 
郵政編碼100101
機構概況
創建時間2003
研究領域基因組學生物信息學精準醫學
下屬機構國家生物信息中心
基因組科學與信息實驗室
精準基因組醫學實驗室
機構人員
所長薛勇彪
員工人數215人(截至2020年9月底)
學生人數在讀研究生283人(截至2020年9月底)
網頁www.big.cas.cn

中國科學院北京基因組研究所(英語:Beijing Institute of Genomics, Chinese Academy of Sciences),簡稱基因組所(英語:BIG),成立於2003年11月。2019年11月13日,中央機構編制委員會正式批准加掛「國家生物信息中心」牌子。

機構領導

  • 第一任所長
  • 第二任所長
  • 第三任所長
  • 第四任所長


歷史沿革

科研概況

參考資料



莎樂美 (戲劇)(翻譯)

莎樂美
 
奧布里·比爾茲利為該劇的第一個英文版(1894)繪製的插圖
劇作家奧斯卡·王爾德
首演日期1896
首演地點Comédie-Parisienne英語Théâtre de l'Athénée
Paris
原語言法語
類型悲劇

《莎樂美》 (法語: Salomé, 發音:[salɔme]) 是愛爾蘭作家奧斯卡·王爾德的一部獨幕悲劇。《莎樂美》初版以法語發表於1891年,1894年出版了第一個英譯版,漢譯本以田漢翻譯版影響力最廣。該劇主要講述了希律王的繼女莎樂美在母親希羅底英語Herod II指使下以七紗之舞英語Dance of the Seven Veils引誘希律王將自己求愛失敗而心生恨意、曾指責希羅底通姦的施洗約翰斬首,最後被處死的故事。[1]

《莎樂美》在1896年首演於巴黎,但因為描述了聖經人物而在英國遭到封禁,直到1931年才獲以解封公演。該劇在德國甚為流行,德國作曲家理查德·施特勞斯以之為藍本於1905年創作了同名歌劇。歌劇《莎樂美》的國際影響力往往蓋過了王爾德的戲劇,並進一步被改編為電影和其他作品。

創作背景

1891年底王爾德開始創作《莎樂美》時,他以作家和評論家的身份聞名於世。此時他的四幕喜劇《溫夫人的扇子》剛剛完成但尚未上演,而其他諸如《無足輕重的女人英語A Woman of No Importance》《理想丈夫英語An Ideal Husband》《不可兒戲》等在倫敦西區劇院大獲成功的劇本也尚未問世,可見王爾德的劇作家身份尚未確立。[2]


參考資料

  1. ^ 新浪娛樂. 《莎乐美》剧情介绍. [2021-09-27]. 
  2. ^ Edwards, Owen Dudley. "Wilde, Oscar Fingal O'Flahertie Wills (1854–1900), writer", Oxford Dictionary of National Biography, 2004. Retrieved 6 April 2021 需要訂閱或英國公共圖書館會員資格



中國科學院生物物理研究所(擴充重寫)

中國科學院生物物理研究所
機構位置
地址北京市朝陽區大屯路15號
 
40°00′07″N 116°22′16″E / 40.00197112°N 116.37120260°E / 40.00197112; 116.37120260座標40°00′07″N 116°22′16″E / 40.00197112°N 116.37120260°E / 40.00197112; 116.37120260
郵政編碼100101
機構概況
創建時間1958
研究領域細胞生物學放射生物學結構生物學生物物理工程
下屬機構生物大分子國家重點實驗室
腦與認知科學國家重點實驗室
感染與免疫重點實驗室
核酸生物學院重點實驗室
蛋白質與多肽藥物所重點實驗室
(暨北京市生物大分子藥物轉化工程技術中心)
交叉科學所重點實驗室
(暨北京市生物醫學分子檢測工程技術研究中心)
機構人員
所長許瑞明
副所長汪洪岩(黨委書記、副所長)
劉力
朱冰
研究人員人數87名博士生導師、90名碩士生導師、65名國科大崗位教師(截至2020年底)
院士人數13(截至2020年底)
員工人數706(截至2020年底)
學生人數博士後110人、研究生690人、聯培研究生122人(截至2020年底)
網頁www.ibp.cas.cn

中國科學院生物物理研究所(英語:Institute of Biophysics, Chinese Academy of Sciences),簡稱生物物理所(英文簡稱:IBP),是中國科學院直屬研究機構之一,建立於1958年,前身是1957年建立的北京實驗生物研究所。 生物物理所歷經幾代科學家的努力,開創並推動了中國生物物理學領域的研究和發展。[1]

生物物理所於1987年建立博士後流動站,是國務院學位委員會批准的博士碩士學位授予權單位、自行增列博士生導師試點單位及中國科學院博士生重點培養基地單位。[1]

生物物理所的研究定位是:充分發揮多學科交叉的綜合優勢,在蛋白質科學、腦與認知科學感染免疫核酸生物學等學科前沿領域實現基礎性、前瞻性、戰略性突破。[1]

機構領導

  • 第一任所長 貝時璋院士(1958-1983任職)
  • 第二任所長 梁棟材院士(1983-1986任職)
  • 第三任所長 王書榮研究員(1986-1998任職)
  • 第四任所長 王志新院士(1999-2003任職)
  • 第五任所長 饒子和院士(2003-2007任職)
  • 第六任所長 徐濤院士(2007-2017任職)
  • 第七任所長(現任) 許瑞明研究員(2017至今)

[2]

歷史沿革

 
中科院生物物理所正門口石碑
 
中科院生物物理所主樓全貌

建所初期

1955年10月,著名生物學家貝時璋攜其研究組自上海遷往北京,掛名「實驗生物研究所北京工作組」。1957年7月29日,國務院批准成立中國科學院北京實驗生物研究所,任命貝時璋為所長。1958年7月29日,中國科學院第九次院務常務會議通過,將北京實驗生物研究所改建為生物物理研究所,同年9月26日,國務院正式批准,貝時璋繼續出任所長。[3]1963年,研究所方向、任務、人員確定後,設立了放射生物學研究室、宇宙生物學研究室、生物結構與功能研究室、生物物理工程技術研究室和一般生物物理研究組(後改稱一般生物物理研究室)。1964年,設立仿生學研究室,將放射生物學研究室分為放射生物學第一研究室和放射生物學第二研究室兩個研究室。1965年,宇宙生物學研究室擴建出動物研究室和總體室另外兩個研究室。1967年6月,受文化大革命衝擊,為保證重要科研工作的正常進行,生物物理研究所實行軍事管制。1968年3月12日,根據國務院、中央軍委關於「新技術局由國防科委接管」的指示,生物物理研究所調歸中國人民解放軍第十五研究院,並按該院體制編制進行調整改組;所內宇宙生物學研究室、動物研究室和總體室調歸中國人民解放軍第五研究院。同年4月1日,國防科委批准組建航天醫學工程研究所,上述宇宙生物學研究室、動物研究室和總體室百餘人轉而參與組件該所,年底完成搬遷和移交工作。[4][5][6][7][8]

回歸中科院至20世紀末

1970年,生物物理研究所回歸中國科學院。[4]1972年,對研究組織架構進行了調整,設立了放射生物學研究室、分子生物學研究室、仿生學研究室、生物物理工程技術研究室和生物實驗技術研究室(即原北京生物實驗中心併入研究所部分)。1973年,設立細胞起源及細胞生物學研究室。1976年,設立腫瘤細胞研究室。1978年4月,放射生物學研究室改稱輻射生物物理研究室。同年7月,仿生學研究室改為視覺信息加工實驗室,對地震中動物感知行為的研究另建一個研究室,稱動物的感覺與行為研究室。1980年,成立酶的結構與功能研究室,並將幾個研究組合併設立生物物理理論研究室。[9]1985年,國務院批准研究所首批建立博士後流動站,設有生物學學科。1986年6月,北京現代生物學研究中心生物物理學與分子生物學工程(即生物物理研究所新址建設工程)開工。1989年5月,經國家科委批准,生物大分子國家重點實驗室成立。同年六月,經中國科學院批准,中國科學院視覺信息加工開放研究實驗室成立。[10]1991年8月10日,生物物理研究所開始搬遷北京北郊新址。1992年12月29日,除兩個開放實驗室外,將原有的11個研究室整合成分子生物學研究室、蛋白質工程研究室、神經生物學研究室、細胞生物物理研究室,一個分析測試技術中心和一個高技術開發研究部。1994年,生物物理研究所被國家科委列為中科院五個基礎研究所改革試點單位之一,生物大分子國家重點實驗室被國家科委選定為中國五個試點實驗室之一。1995年12月,高技術開發研究部和分析測試中心合併建立生物物理技術研究室。1996年9月26日,生物物理研究所局域網建成啟用。[6][7][8][11]

21世紀初

2001年9月,中國科學院研究生院認知科學重點實驗室遷入研究所。同年11月,成立分子生物學研究中心和腦與認知科學研究中心,中科院視覺信息加工開放實驗室晉升為中科院視覺信息加工重點實驗室。2003年10月,成立計算與系統生物學研究中心。2004年,中國科學院蛋白質科學研究平台啟動建設,依託生物物理所的北京磁共振腦成像中心正式成立。2005年,「中國科學院視覺信息加工重點實驗室」「中國科學院研究生院認知科學重點實驗室」和「中國科學院心理研究所心理健康重點實驗室」合併組建了「腦與認知科學國家重點實驗室」,並正式成立感染與免疫學研究中心。[12]2006年2月23日,中國科學院生物物理研究所泰州分部正式成立。2007年,蛋白質與分子生物醫學科研樓動工。2008年1月8日,原中國科學院研究生院認知科學重點實驗室由研究生院整體轉移到研究所,成立腦成像研究中心。[13]2009年,蛋白質與分子生物醫學科研樓正式啟用。2010年5月8日,中國科學院感染免疫重點實驗室成立。同年9月26日,中科院生物物理研究所和澳大利亞昆士蘭大學腦研究所共建的神經科學與認知聯合實驗室揭牌儀式在澳大利亞昆士蘭州布里斯班舉行。2011年1月17日,生物物理研究所和上海藥物研究所共建的「藥物研究聯合實驗室」簽約揭牌儀式在生物物理研究所舉行。同年10月20日,揭牌成立北京生命科學研究院生命科學儀器技術創新中心精密加工中心,並開工建設。2013年,北京市科委正式認定研究所非編碼核酸實驗室為「非編碼核酸北京市重點實驗室」,認定蛋白質與多肽藥物實驗室為「北京市生物大分子藥物轉化工程技術中心」;由中科院生物物理所和中生北控生物科技股份有限公司聯合主辦的體外診斷工程研究中心揭牌。2015年,為促進科教融合,生物物理所牽頭成立中國科學院大學生命科學學院[6][7][8][14]

科研概況

研究部門

 
中國科學院蛋白質科學中心
 
中國科學院生物物理研究所交叉科學研究中心

蛋白質科學國家實驗室(籌)

2006年12月,科技部國家實驗室工作通氣會通報了10個國家實驗室籌建試點,明確依託中國科學院生物物理研究所籌建蛋白質科學國家實驗室。截至2020年底,蛋白質科學國家實驗室正在籌建中。現階段掛牌「中國科學院蛋白質科學中心」。[7][8][15]

生物大分子國家重點實驗室

生物大分子國家重點實驗室1989年經國家計劃發展委員會和中國科學院批准,依託中科院生物物理研究所建設,1991年1月通過驗收並正式開放運行。實驗室兩次獲得「國家重點實驗室計劃先進集體」(金牛獎);成立以來,以第一完成單位共獲得國家自然科學二等獎8項。實驗室近年來研究方向主要有:

  • 膜蛋白的結構與功能
  • 染色質結構、表觀遺傳調控與細胞命運決定的分子機理
  • 細胞內膜系統形成與穩態維持的調控機制
  • 重要疾病發生與防禦的蛋白質結構與功能基礎

[7][8][16][17][18]

腦與認知科學國家重點實驗室

腦與認知科學國家重點實驗室2005年經科技部批准建設,2007年通過驗收並正式開放運行。實驗室占地面積9000多平方米,裝備了3T (Prisma) 和7T全身磁共振成像系統、腦磁圖 (CTF Omega) 和腦電系統、各種光成像系統、分子生物學和電生理的裝備,及把這些系統結合起來的軟硬件環境。實驗室主要研究方向有:

  • 「認知基本單元」的理論框架
  • 果蠅視覺認知、抉擇和學習記憶
  • 認知的分子神經機制及認知障礙
  • 高場強磁共振成像為核心結合各種成像方法的腦成像實驗
  • 社會信息(面孔及生物運動)的認知及其神經機制

[7][8][19][20][21]

中國科學院感染與免疫重點實驗室

中國科學院感染與免疫重點實驗室成立於2010年5月,是中國科學院重點實驗室之一,為重大傳染性疾病防控科技的建設與國家普惠健康體系的發展提供技術支撐。實驗室主要研究方向有:

  • 病毒與宿主相互作用的分子機理
  • 病毒感染早期的免疫應答機制、免疫病理機制和病毒清除機制
  • 免疫生物學基礎理論
  • 開發清除感染的治療性抗體
  • 小分子抗病毒藥物設計

[7][8][22][23]

中國科學院核酸生物學重點實驗室

實驗室主要研究方向:

  • 新非編碼RNA及其基因
  • 非編碼RNA與生物大分子的相互作用
  • 非編碼RNA的空間結構及生物功能
  • 構建並分析由RNA和蛋白質共同實現的生物網絡(雙色網絡)

[7][8][24]

蛋白質與多肽藥物所重點實驗室

2004年,中科院生物物理研究所為滿足國家加速科研成果轉化的重大需求建設"蛋白質與多肽藥物實驗室"。2011年,為加快突破中國生物大分子藥物研發中"創新"與"轉化"銜接的瓶頸,重新成立"蛋白質與多肽藥物重點實驗室"。2013年,被北京市科委評定為"北京市生物大分子藥物轉化工程技術研究中心"。實驗室主要研究方向有:

  • 生物大分子藥物篩選、製備和成藥性研究
  • 新型納米藥物製劑
  • 疾病的分子分型診斷試劑

[7][8][18][25][26]

交叉科學所重點實驗室

實驗室成立於2011年,通過整合生命科學儀器與技術創新、生物技術與應用等各分支學科,2014年實驗室被認定為北京市工程技術研究中心並正式開放運行。主要研究方向為生命科學儀器與實驗方法技術的創新,以及生物技術與應用。[7][8][27][28]

科研平台

蛋白質科學研究平台

中國科學院蛋白質科學研究平台依託生物物理所,向所內外科研人員提供技術服務,屬於社會公共技術支撐機構。平台現已建立4個專業技術實驗室。平台在用價值2.5億元科研裝備340台件。各重點實驗室以及科學研究平台均對外開放,以技術開發、技術服務、技術轉讓和檢測服務等形式提供給各類科研人員。[7][8][29]

北京磁共振腦成像中心

 
腦與認知科學國家重點實驗室

北京磁共振腦成像中心依託腦與認知科學國家重點實驗室,核心設備是中國首台7T人類全身磁共振成像系統和中國首台3T功能磁共振成像系統。中心向國內外研究者開放的,具有一整套完善的配套研究設備。[7][8][30][31]

感染與免疫公共平台

感染與免疫公共平台共裝備總價值超過1000萬的儀器設備,構成病毒和細胞分離鑑定系統、蛋白質表達與檢測系統、生物成像分析系統三大實驗體系,支持自身及周邊兄弟單位的科研。[7][8][32]

健康大數據研究中心

中國科學院生物物理研究所健康大數據研究中心成立於2015年5月。中心現已成功建設測序平台、計算集群和數據存儲平台、多組學生命數據分析平台和數據共享平台。中心聚焦於重大疾病的精準醫學,主要集中於癌症、罕見病、糖尿病和老年痴呆等重要疾病的研究。[7][8][33]

蛋白質與多肽藥物平台

蛋白質與多肽藥物平台主要開展大分子藥物發酵、純化、凍干及製劑開發工作,以滿足臨床前研究樣品的生產需求。[7][8][34]

人類資源樣本庫

中科院人類資源樣本庫平台開展人群樣本收集工作,建立了前瞻性中國人群實體庫、人群樣本信息庫和人類疾病模型細胞資源庫。[7][8][35]

出版物

生物物理所是中國生物物理學會中國認知科學學會的掛靠單位。研究所主要出版物有《生物物理學報》(Biophysics Reports)、《生物化學與生物物理進展》和《蛋白質與細胞》(Protein & Cell),其中《生物化學與生物物理進展》、《蛋白質與細胞》(Protein & Cell)是SCI收錄期刊。[1][8]

參考資料

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 所况简介. 中國科學院生物物理研究所. [2020-10-31]. 
  2. ^ 历任领导. 中國科學院生物物理研究所. [2021-03-29]. 
  3. ^ 生物物理研究所建所五十周年大事记 1955-1960. 中國科學院生物物理研究所. [2021-04-04]. 
  4. ^ 4.0 4.1 生物物理研究所建所五十周年大事记 1961-1970. 中國科學院生物物理研究所. [2021-04-04]. 
  5. ^ 王谷岩. 贝时璋——中国生物物理学奠基人. 生物物理學報. 2010, 26 (01): 5–11. 
  6. ^ 6.0 6.1 6.2 中國科學院生物物理研究所. 光辉历程 恢弘篇章——纪念中国科学院生物物理研究所成立60周年. 生物化學與生物物理進展. 2018, 45 (09): 887–896. 
  7. ^ 7.00 7.01 7.02 7.03 7.04 7.05 7.06 7.07 7.08 7.09 7.10 7.11 7.12 7.13 7.14 7.15 中國科學院生物物理研究所各時期年鑑
  8. ^ 8.00 8.01 8.02 8.03 8.04 8.05 8.06 8.07 8.08 8.09 8.10 8.11 8.12 8.13 8.14 8.15 8.16 王揚宗、曹效業. 中国科学院院属单位简史. 北京: 科學出版社. 2010. ISBN 9787030259547. 
  9. ^ 生物物理研究所建所五十周年大事记 1971-1980. 中國科學院生物物理研究所. [2021-04-04]. 
  10. ^ 生物物理研究所建所五十周年大事记 1981-1990. 中國科學院生物物理研究所. [2021-04-04]. 
  11. ^ 生物物理研究所建所五十周年大事记 1991-2000. 中國科學院生物物理研究所. [2021-04-04]. 
  12. ^ 生物物理研究所建所五十周年大事记 2001-2005. 中國科學院生物物理研究所. [2021-04-04]. 
  13. ^ 生物物理研究所建所五十周年大事记 2006-2008. 中國科學院生物物理研究所. [2021-04-04]. 
  14. ^ 中国科学院大学成立科教融合生命科学学院. 中國科學院生物物理研究所. [2015-03-17]. 
  15. ^ 蛋白质科学国家实验室(筹). 中國科學院生物物理研究所. [2017-10-23]. 
  16. ^ 生物大分子国家重点实验室简介. 中國科學院生物大分子國家重點實驗室. [2021-03-29]. 
  17. ^ 中科院生物物理所:跃动的“生物大分子”. 科學網. [2019-09-10]. 
  18. ^ 18.0 18.1 走进生物大分子国家重点实验室. 新華網. [2018-10-02]. 
  19. ^ 研究方向. 腦與認知科學國家重點實驗室. [2021-03-29]. 
  20. ^ 实验室概况. 腦與認知科學國家重點實驗室. [2021-03-29]. 
  21. ^ 走进脑与认知科学国家重点实验室. 新華網. [2018-09-15]. 
  22. ^ 实验室简介. 中國科學院感染與免疫重點實驗室. [2021-03-29]. 
  23. ^ 中科院成立感染免疫重点实验室. 生物谷. [2021-03-29]. 
  24. ^ 研究方向. 中國科學院核酸生物學重點實驗室. [2021-03-29]. 
  25. ^ 研究方向. 蛋白質與多肽藥物所重點實驗室. [2021-03-29]. 
  26. ^ 室况简介. 蛋白質與多肽藥物所重點實驗室. [2021-03-29]. 
  27. ^ 研究方向. 蛋白質與多肽藥物所重點實驗室. [2021-03-29]. 
  28. ^ 室况简介. 蛋白質與多肽藥物所重點實驗室. [2021-03-29]. 
  29. ^ 蛋白质科学研究平台. 中國科學院生物物理研究所. [2021-03-29]. 
  30. ^ 中心简介. 北京核磁共振腦成像中心. [2021-03-29]. 
  31. ^ 新華網. 中国建成高水平脑成像和认知神经科学研究机构. 新浪新聞. [2003-05-25]. 
  32. ^ 感染与免疫公共平台. 中國科學院生物物理研究所. [2021-03-29]. 
  33. ^ 中心简介. 健康大數據研究中心. [2021-03-29]. 
  34. ^ 平台简介. 中國科學院生物物理研究所. [2021-03-29]. 
  35. ^ 支撑平台. 中國科學院生物物理研究所. [2021-03-29]. 

中國科學院大學溫州研究院

中國科學院大學溫州研究院
機構位置
地址溫州市龍灣區金聯路1號
郵政編碼325000
機構概況
創建時間2019年
研究領域生物學材料學醫學
機構人員
所長徐濤瞿佳(理事長)
楊國強(院長)
王小雲(黨委書記)
研究人員人數200餘人
院士人數2
學生人數在讀研究生74人,博士後30人
網頁wiucas.ac.cn

中國科學院大學溫州研究院Wenzhou Institute, University of Chinese Academy of Sciences),簡稱國科大溫州研究院,是一所直屬於中國科學院大學的二級科研機構,成立於2019年5月,由溫州市人民政府、中國科學院大學、溫州醫科大學三方聯合籌建,前身為中國科學院溫州生物材料與工程研究所(籌)。[1]

歷史沿革

2010年3月11日,中國科學院、浙江省人民政府、溫州市人民政府共同籌建中國科學院寧波工業技術研究院溫州生物材料與工程研究所(籌)(簡稱「溫州生材所」),正式簽署了《中國科學院寧波工業技術研究院溫州生物材料與工程研究所建設備忘錄》。[2]2011年2月,生材所籌建工作正式啟動。同年12月21日,中國科學院-浙江(溫州)生物醫藥科技成果對接會暨溫州生物材料與工程研究所揭牌儀式上完成了溫州生材所的正式揭牌。[3]2016年1月31日,溫州生材所在溫州浙南科技城舉行一期工程奠基及項目簽約儀式,標誌着現院址建築破土動工。[4]2018年11月9日,在世界溫州人聯誼總會科技分會成立大會上,中國科學院大學溫州研究院揭牌成立。溫州市市長姚高員在會上致辭表示,國科大溫州研究院從開始接洽到正式落地僅用了整整一個月時間,刷新了實體研究院落地溫州新速度。溫州生材所(籌)改為建設國科大溫州研究院。[5][6]2019年5月,國科大溫州研究院開始全力推進研究人員隊伍建設。2020年10月,用地31畝,總建築面積5.8萬平方米,位於溫州浙南科技城的研究院新園區大樓 投入使用。[1][7]2021年3月1日,國科大溫州研究院與溫州市龍灣區人民政府教育戰略合作簽約儀式在龍灣區行政管理中心大樓4樓多功能廳舉行,聯合創辦國科溫州學校。[8]

科研概況

截至2021年初,國科大溫州研究院有科研團隊35支,科研人員200餘人,10餘項代表性成果進入臨床試驗或融資階段並與溫州市相關企業達成多項合作協議。國科大溫州研究院公共技術服務中心擁有生物醫用材料、納米技術、組織工程與再生醫學、醫療器械等研究領域的多種先進科研儀器設備,設備總值約8000萬元人民幣。[1]2017年技術中心已通過浙江省臨床功能材料與診療器件工程技術研究中心的認證,未來建設目標是建成能提供國家計量認證(CMA)測試服務與中國合格評定國家認可委員會(CNAS)測試服務的大型綜合設備中心。[9]

參考資料

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 院况简介. 中國科學院大學溫州研究院. [2021-03-21]. 
  2. ^ 宁波工业技术研究院将在温州建设生物材料与工程研究所. 中國科學院寧波材料技術與工程研究所. [2010-03-16]. 
  3. ^ 中国科学院宁波工业技术研究院温州生物材料与工程研究所(筹)举行揭牌仪式. 中國科學院寧波材料技術與工程研究所. [2011-12-26]. 
  4. ^ 溫州都市報. 浙南科技城首个重大项目开建 昨举行奠基仪式. [2016-01-31]. 
  5. ^ 溫州日報. 中国科学院大学温州研究院揭牌. 溫州市人民政府. [2018-11-10]. 
  6. ^ 搜狐. 中国科学院大学温州研究院成立. [2018-11-17]. 
  7. ^ 中国科学院大学温州研究院大楼即将投用. 新華網. [2020-07-29]. 
  8. ^ 龍灣教育. 龙湾携手国科大温州研究院打造“校地合作”新样板 全市唯一“幼、小、初”一体化优质公办教育资源集群落户浙南科技城. [2021-03-01]. 
  9. ^ 中心简介. 中國科學院大學溫州研究院. [2021-03-21]. 

一氧化氮生物化學效用

一氧化氮(英語:nitrogen monoxide),化學式為NO,是一種雙原子化合物分子。在許多哺乳動物(包括人類)體內,一氧化氮都作為一種信號分子參與到許多生理和病理過程中。 [1] 一氧化氮在血液中還是一種強效血管擴張劑,其半衰期只有幾秒鐘。許多量產的經典藥物(如硝酸甘油亞硝酸戊酯)就是一氧化氮的緩釋前體。肝臟中發生的缺血性損傷往往導致哺乳動物體內一氧化氮水平降低。 1992年,一氧化氮因為它在神經科學生理學免疫學等學科的重要性而被science雜誌評為「年度分子」。 [2] 1998年,因發現一氧化氮在心血管系統中起信號分子作用,羅伯·佛契哥特費瑞·慕拉德路易斯·伊格那羅共同獲得了當年的諾貝爾生理學或醫學獎

一氧化氮的來源

一氧化氮的生物合成

一氧化氮在生物體內可由剪切力血小板衍生生長因子乙酰膽鹼細胞因子等刺激內皮型一氧化氮合酶(eNOS)產生。eNOS通過氧化L-精氨酸末端的胍基得到一氧化氮,同時產生了副產物瓜氨酸。上述過程依賴着鈣-鈣調蛋白和其他輔助因子

生物體內的一氧化氮亞穩定自由基一氧化氮合成酶 (NOSs)產生。已知該酶存在三種同工型,分別是內皮型(eNOS)、神經型(nNOS)和誘導型(iNOS),每種同工酶都具有不同的特色。神經型和內皮型是鈣依賴的,並且單個細胞產生的一氧化氮信號分子水平較低。而神經型並不依賴鈣,能產生高水平的一氧化氮,甚至會產生毒副作用。[3][4]

外源NO藥物

當生物體內無法正常產生足量所需的NO時, NO緩釋藥物是補充外源NO的有效途徑。[5]生物體內某些內源型化合物也可以起到NO供體的作用從而引發類NO反應。硝酸甘油亞硝酸戊酯可以在體內分解釋放出NO,所以醫學上被廣泛用作血管擴張劑。又如血管舒張型降壓藥米諾地爾中含有類NO部分,亦可以起到類NO的作用效果。更為人熟知的便是治療男性勃起功能障礙藥物西地那非(商品名為萬艾可)例子,藥物分子中的類NO部分通過增強NO信號通路實現勃起刺激。[6][7]

自然途徑

飲食中的硝酸鹽是哺乳動物體內一氧化氮的重要來源。綠色多葉蔬菜和一些根類蔬菜(例如甜菜根)中含有較多的硝酸鹽[8]哺乳動物攝入這些食物時,經過舌頭表面共生的兼性厭氧細菌的作用,亞硝酸鹽會在唾液中濃縮約10倍。[9]吞咽下後,亞硝酸鹽與胃中的酸和還原性物質(如抗壞血酸鹽)反應生成較高濃度的一氧化氮。這種機制被認為是對吞咽食物的一種滅菌,並維持胃粘膜血管擴張性。[10]

汗液中含有的硝酸鹽可在微酸性環境和皮膚表面共生菌作用下經亞硝酸鹽還原為一氧化氮,或者亞硝酸鹽在陽光下發生紫外線光解生成一氧化氮。這種機制被認為是一種保護皮膚免受真菌感染的方式,可能引起人體全身血液循環變化,因此也被應用於醫療手段中。[11]

研究表明,不同於口呼吸,鼻呼吸可以在體內產生一氧化氮。[12][13][14][15]

相關免疫反應

 
A 二亞硝基鐵絡合物 (DNIC), 一氧化氮導致的蛋白質鐵硫中心降解產物[16]

一氧化氮可由吞噬細胞(包括單核細胞巨噬細胞中性粒細胞)產生,繼而參與到人體免疫反應中。[17]吞噬細胞中通常含有誘導型一氧化氮合成酶(iNOS),該酶可由干擾素-γ單一信號或由腫瘤壞死因子-α和第二信號激活。[18][19][20]相反的,轉化生長因子-β可對該酶產生強烈的抑制作用,白細胞介素-4白細胞介素-10則可起到較微弱的抑制作用。通過這些信號分子對誘導型一氧化氮合成酶活性的調節作用,免疫系統便可調節吞噬細胞在炎症和免疫反應中產生一氧化氮的水平。.[21]而一氧化氮作為一種自由基,可以導致DNA損傷以及蛋白質鐵硫中心的降解,對入侵的細菌和胞內寄生蟲(包括利什曼原蟲瘧原蟲)起到殺傷作用,如此便參與到了免疫反應中。[22][23][24][25][26][27][28][29]

吞噬細胞通過iNOS的誘導途徑可以一次性生成大量的NO引發細胞凋亡而殺死其他細胞。體外研究表明,吞噬細胞獨立產生的NO濃度大於400至500nM時便會引發臨近細胞的細胞凋亡,這與SPM通過中和並加速清除炎症組織的促炎細胞來起到抑制、扭轉炎症反應的方式類似。[30]然而,NO自由基在炎症反應中扮演的角色仍是一個複雜課題,一些模式化的研究(包括病毒感染)表明NO也可能使炎症惡化。[31]許多細菌性病原體已經進化出了一氧化氮抗性機制來抵抗它的殺滅作用。[32]

因為NO可以在哮喘等病症的檢測上作為炎症程度的度量物質,所以基於NO的呼氣測試的炎症檢測設備研發工作愈發熱門。呼出NO濃度水平的下降有時可歸因於空氣污染或吸煙,但總體而言,空氣污染的影響更大。[33]

NO對生物大分子的影響

一氧化氮在細胞中主要涉及兩大類反應,其一為硫醇的S-亞硝基化,其二為酶金屬核心的亞硝基化。

硫醇的S-亞硝基化

S-亞硝基化包含巰基的可逆反應,含有半胱氨酸殘基的蛋白質都有可能發生此類反應生成亞硝基硫醇(RSNOs)。這是一種適用於所有類型蛋白質的翻譯後調節機制。[34]

酶金屬核心的亞硝基化

 
血紅素-硫醇鹽的亞硝基化過程(其中正方形表示卟啉環)[35]

過渡金屬核心容易和NO反應生成金屬亞硝基配合物。血紅蛋白發生亞硝基化導致的酶活性喪失便是一個典型例子。亞硝基化亞鐵十分穩定,因此對於亞鐵核心的酶,無論NO自由基的直接絡合還是硫醇S-亞硝基化產物發生的亞硝基轉移都很容易發生。[36]所以諸如含有亞鐵的核糖核苷酸還原酶順烏頭酸酶都易於被NO滅活。[37]

鳥苷酸環化酶是一種含有血紅素的酶分子,在NO作用下,血紅素發生亞硝基化,環磷鳥苷激活cGMP依賴性蛋白激酶英語cGMP-dependent protein kinase ,引發鈣離子的再吸收,從而打開鈣離子激活的鉀離子通道,再經過一系列離子濃度調節導致了平滑肌細胞鬆弛。[38]

NO對血管和肌肉的調節

一氧化氮可以導致血管舒張,以增加血液供應並降低血壓。因此,一氧化氮可用於保護組織免受缺血損害。[39]一氧化氮也是一類神經遞質,在平滑肌組織中的亞硝酸神經元間起效,常見於消化道組織和勃起組織[40]一氧化氮通過抑制平滑肌的收縮與生長、血小板聚集以及白細胞與內皮細胞的粘附促進血管內環境穩態。動脈粥樣硬化糖尿病高血壓患者常常被發現體內一氧化氮表達途徑異常。[41]一氧化氮可通過多種途徑誘導生成,導致多種蛋白質發生磷酸化,繼而導致平滑肌鬆弛。[42]在腎臟細胞外液穩態調節中,一氧化氮對血管舒張的調節起到了關鍵影響。[43]一氧化氮在陰莖陰蒂的勃起中也起到血流血壓調節作用。[44]一氧化氮作用於心肌組織,可以降低收縮力和心率

一氧化氮對其他生物的影響

植物

一氧化氮在植物中有以下四種生成途徑:L-精氨酸依賴性一氧化氮合酶[45][46][47] (although the existence of animal NOS homologs in plants is debated),[48](植物中是否存在動物NOS同源物存在爭議),質膜結合硝酸鹽還原酶線粒體電子傳遞鏈以及非酶促反應。一氧化氮在植物中作為一種信號分子,主要在抗氧化應激植物病理學作用等方面起效。研究表明,使用一氧化氮處理切花可以保鮮。[49][50]一氧化氮可以調節某些植物病理學和生理學作用,如植物過敏反應,共生作用(如豆科植物與根瘤菌共生產生根瘤),側根不定根根毛的發育,氣孔的開合等。一氧化氮常在細胞器內產生,諸如線粒體過氧化物酶體葉綠體都能產生一氧化氮,使之參與到與活性氧發生的抗氧化反應中去。[51]一氧化氮指標可用於N端蛋白質降解、非生物脅迫應激(旱澇、鹽鹼脅迫)的表徵。[52][53][54][55]在多種植物激素的信號傳遞途徑中(如生長素乙烯脫落酸細胞分裂素)都已發現了一氧化氮的參與。[54][56][57][52][58]大氣氮循環過程中的一氧化氮可通過氣孔進入到維管植物中,對葉片瘢痕的產生、植物固氮、組織壞死產生影響。[59]

昆蟲

諸如臭蟲錐蝽之類的吸血昆蟲用一氧化氮來舒張獵物的血管來促進其覓食血液。它們通過唾液中的載體硝化蛋白英語nitrophorin產生一氧化氮。[35]

細菌

通常一氧化氮抑制細菌生長,並作為一種特性運用於免疫反應中。但是某些情況下一氧化氮可以保護細菌。2009年一報道顯示,抗輻射奇異球菌在經過紫外線輻射損傷後,一個增加一氧化氮表達的基因啟動,促進了DNA修復與細胞生長;而在該基因敲除的情況下,細菌僅能修復DNA而無法生長。[60]

參考資料

  1. ^ Hou, YC; Janczuk, A; Wang, PG. Current trends in the development of nitric oxide donors. Current Pharmaceutical Design. 1999, 5 (6): 417–41. PMID 10390607. 
  2. ^ Culotta, Elizabeth; Koshland, Daniel E. Jr. NO news is good news. Science. 1992, 258 (5090): 1862–1864. Bibcode:1992Sci...258.1862C. PMID 1361684. doi:10.1126/science.1361684. 
  3. ^ Ignarro L.J. (1990): Nitric Oxide. A Novel Signal Transduction Mechanism For Transcellular Communication; Hypertension; 16(5): 477-483.
  4. ^ Davies, S.A., Stewart, E.J., Huesmaan, G.R and Skaer, N. J. (1997): Neuropeptide stimulation of the nitric oxide signalling pathway in Drosophila melanogaster Malpighian tubules. Am. J. Physiol..; 273, R823-827.
  5. ^ Hou, Y.C.; Janczuk, A.; Wang, P.G. Current trends in the development of nitric oxide donors. Curr. Pharm. Des. 1999, 5 (6): 417–471. PMID 10390607. 
  6. ^ Radicals for life: The various forms of nitric oxide. E. van Faassen and A. Vanin, eds. Elsevier, Amsterdam 2007. ISBN 978-0-444-52236-8.
  7. ^ Nitrite as regulator of hypoxic signaling in mammalian physiology. Med Res Rev 29, 2009, 683 - 741
  8. ^ Liu, A.H.; et al. Effects of a nitrate-rich meal on arterial stiffness and blood pressure in healthy volunteers.. Nitric Oxide : Biology and Chemistry. 2013, 35: 123–30. PMID 24120618. doi:10.1016/j.niox.2013.10.001. 
  9. ^ Lundberg, JO; Eddie Weitzberg, E; Gladwin, MT. The nitrate–nitrite–nitric oxide pathway in physiology and therapeutics. Nature Reviews Drug Discovery. 2008, 7 (2): 156–167. PMID 18167491. doi:10.1038/nrd2466. 
  10. ^ Green, SJ. Nitric oxide in mucosal immunity. Nature Medicine. 1995, 1 (6): 515–517. PMID 7585111. doi:10.1038/nm0695-515. 
  11. ^ Opländer, C.; et al. Dermal application of nitric oxide in vivo: Kinetics, biological responses and therapeutic potential in humans. Clin Pharmacol Ther. 2012, 91 (6): 1074–1082. PMID 22549282. doi:10.1038/clpt.2011.366. 
  12. ^ Glazier, M.D., Eve. 'Nose breathing has more benefits than mouth breathing. The Times and Democrat. 2019-11-04 [2020-07-09]. 
  13. ^ Dahl, Melissa. 'Mouth-breathing' gross, harmful to your health. NBC News. 2011-01-11 [2020-06-28]. 
  14. ^ Berman, Joe. Could nasal breathing improve athletic performance?. Washington Post. 2019-01-29 [2020-05-31]. 
  15. ^ Vinopal, Lauren. Undiagnosed Mouth Breathing Creates Unhealthy Kids. Fatherly. 2019-07-19 [2020-05-31]. 
  16. ^ Jessica Fitzpatrick; Eunsuk Kim. Synthetic Modeling Chemistry of Iron–Sulfur Clusters in Nitric Oxide Signaling. Acc. Chem. Res. 2015, 48 (8): 2453–2461. PMID 26197209. doi:10.1021/acs.accounts.5b00246. 
  17. ^ Green, SJ; Mellouk, S; Hoffman, SL; Meltzer, MS; Nacy, CA. Cellular mechanisms of nonspecific immunity to intracellular infection: Cytokine-induced synthesis of toxic nitrogen oxides from L-arginine by macrophages and hepatocytes. Immunology Letters. 1990, 25 (1–3): 15–9. PMID 2126524. doi:10.1016/0165-2478(90)90083-3. 
  18. ^ Gorczyniski and Stanely, Clinical Immunology. Landes Bioscience; Austin, TX. ISBN 1-57059-625-5
  19. ^ Green, SJ; Nacy, CA; Schreiber, RD; Granger, DL; Crawford, RM; Meltzer, MS; Fortier, AH. Neutralization of gamma interferon and tumor necrosis factor alpha blocks in vivo synthesis of nitrogen oxides from L-arginine and protection against Francisella tularensis infection in Mycobacterium bovis BCG-treated mice. Infection and Immunity. 1993, 61 (2): 689–98. PMC 302781 . PMID 8423095. doi:10.1128/IAI.61.2.689-698.1993. 
  20. ^ Kamijo, R; Gerecitano, J; Shapiro, D; Green, SJ; Aguet, M; Le, J; Vilcek, J. Generation of nitric oxide and clearance of interferon-gamma after BCG infection are impaired in mice that lack the interferon-gamma receptor. Journal of Inflammation. 1995, 46 (1): 23–31. PMID 8832969. 
  21. ^ Green, SJ; Scheller, LF; Marletta, MA; Seguin, MC; Klotz, FW; Slayter, M; Nelson, BJ; Nacy, CA. Nitric oxide: Cytokine-regulation of nitric oxide in host resistance to intracellular pathogens (PDF). Immunology Letters. 1994, 43 (1–2): 87–94. PMID 7537721. doi:10.1016/0165-2478(94)00158-8. hdl:2027.42/31140. 
  22. ^ Green, SJ; Crawford, RM; Hockmeyer, JT; Meltzer, MS; Nacy, CA. Leishmania major amastigotes initiate the L-arginine-dependent killing mechanism in IFN-gamma-stimulated macrophages by induction of tumor necrosis factor-alpha. Journal of Immunology. 1990, 145 (12): 4290–7. PMID 2124240. 
  23. ^ Seguin, M. C.; Klotz, FW; Schneider, I; Weir, JP; Goodbary, M; Slayter, M; Raney, JJ; Aniagolu, JU; Green, SJ. Induction of nitric oxide synthase protects against malaria in mice exposed to irradiated Plasmodium berghei infected mosquitoes: Involvement of interferon gamma and CD8+ T cells. Journal of Experimental Medicine. 1994, 180 (1): 353–8. PMC 2191552 . PMID 7516412. doi:10.1084/jem.180.1.353. 
  24. ^ Mellouk, S; Green, SJ; Nacy, CA; Hoffman, SL. IFN-gamma inhibits development of Plasmodium berghei exoerythrocytic stages in hepatocytes by an L-arginine-dependent effector mechanism. Journal of Immunology. 1991, 146 (11): 3971–6. PMID 1903415. 
  25. ^ Klotz, FW; Scheller, LF; Seguin, MC; Kumar, N; Marletta, MA; Green, SJ; Azad, AF. Co-localization of inducible-nitric oxide synthase and Plasmodium berghei in hepatocytes from rats immunized with irradiated sporozoites. Journal of Immunology. 1995, 154 (7): 3391–5. PMID 7534796. 
  26. ^ Wink, D.; Kasprzak, K.; Maragos, C.; Elespuru, R.; Misra, M; Dunams, T.; Cebula, T.; Koch, W.; Andrews, A.; Allen, J.; Et, al. DNA deaminating ability and genotoxicity of nitric oxide and its progenitors. Science. 1991, 254 (5034): 1001–3. Bibcode:1991Sci...254.1001W. PMID 1948068. doi:10.1126/science.1948068. 
  27. ^ Nguyen, T.; Brunson, D.; Crespi, C. L.; Penman, B. W.; Wishnok, J. S.; Tannenbaum, S. R. DNA Damage and Mutation in Human Cells Exposed to Nitric Oxide in vitro. Proceedings of the National Academy of Sciences. 1992, 89 (7): 3030–3034. Bibcode:1992PNAS...89.3030N. PMC 48797 . PMID 1557408. doi:10.1073/pnas.89.7.3030.  Free text.
  28. ^ Li, Chun-Qi; Pang, Bo; Kiziltepe, Tanyel; Trudel, Laura J.; Engelward, Bevin P.; Dedon, Peter C.; Wogan, Gerald N. Threshold Effects of Nitric Oxide-Induced Toxicity and Cellular Responses in Wild-Type and p53-Null Human Lymphoblastoid Cells. Chemical Research in Toxicology. 2006, 19 (3): 399–406. PMC 2570754 . PMID 16544944. doi:10.1021/tx050283e.  free text
  29. ^ Hibbs, John B.; Taintor, Read R.; Vavrin, Zdenek; Rachlin, Elliot M. Nitric oxide: A cytotoxic activated macrophage effector molecule. Biochemical and Biophysical Research Communications. 1988, 157 (1): 87–94. PMID 3196352. doi:10.1016/S0006-291X(88)80015-9. 
  30. ^ Wallace JL, Ianaro A, Flannigan KL, Cirino G. Gaseous mediators in resolution of inflammation. Seminars in Immunology. 2015, 27 (3): 227–33. PMID 26095908. doi:10.1016/j.smim.2015.05.004. 
  31. ^ Uehara EU, Shida Bde S, de Brito CA. Role of nitric oxide in immune responses against viruses: beyond microbicidal activity. Inflammation Research. 2015, 64 (11): 845–52. PMID 26208702. doi:10.1007/s00011-015-0857-2. 
  32. ^ Janeway, C. A.; et al. Immunobiology: the immune system in health and disease 6th. New York: Garland Science. 2005. ISBN 978-0-8153-4101-7. 
  33. ^ Jacobs, L; Nawrot, Tim S; De Geus, Bas; Meeusen, Romain; Degraeuwe, Bart; Bernard, Alfred; Sughis, Muhammad; Nemery, Benoit; Panis, Luc. Subclinical responses in healthy cyclists briefly exposed to traffic-related air pollution. Environmental Health. Oct 2010, 9 (64): 64. PMC 2984475 . PMID 20973949. doi:10.1186/1476-069X-9-64. 
  34. ^ van Faassen, E. and Vanin, A. (eds.) (2007) Radicals for life: The various forms of nitric oxide. Elsevier, Amsterdam, ISBN 978-0-444-52236-8
  35. ^ 35.0 35.1 Walker, F. A. Nitric Oxide Interaction with Insect Nitrophorins and Thoughts on the Electron Configuration of the FeNO6 complex. J. Inorg. Biochem. 2005, 99 (1): 216–236. PMID 15598503. doi:10.1016/j.jinorgbio.2004.10.009. 
  36. ^ van Faassen, E. and Vanin, A. (2004) "Nitric Oxide", in Encyclopedia of Analytical Science, 2nd ed., Elsevier, ISBN 0127641009.
  37. ^ Shami, PJ; Moore, JO; Gockerman, JP; Hathorn, JW; Misukonis, MA; Weinberg, JB. Nitric oxide modulation of the growth and differentiation of freshly isolated acute non-lymphocytic leukemia cells. Leukemia Research. 1995, 19 (8): 527–33. PMID 7658698. doi:10.1016/0145-2126(95)00013-E. 
  38. ^ Kaibori M.; Sakitani K.; Oda M.; Kamiyama Y.; Masu Y.; Okumura T. Immunosuppressant FK506 inhibits inducible nitric oxide synthase gene expression at a step of NF-κB activation in rat hepatocytes. J. Hepatol. 1999, 30 (6): 1138–1145. PMID 10406194. doi:10.1016/S0168-8278(99)80270-0. 
  39. ^ van Faassen, EE; Bahrami, S; Feelisch, M; Hogg, N; Kelm, M; et al. Nitrite as regulator of hypoxic signaling in mammalian physiology. Med Res Rev. Sep 2009, 29 (5): 683–741. PMC 2725214 . PMID 19219851. doi:10.1002/med.20151. 
  40. ^ Toda, N; Ayajiki, K; Okamura, T. Nitric oxide and penile erectile function. Pharmacol Ther. May 2005, 106 (2): 233–66. PMID 15866322. doi:10.1016/j.pharmthera.2004.11.011. 
  41. ^ Dessy, C.; Ferron, O. Pathophysiological Roles of Nitric Oxide: In the Heart and the Coronary Vasculature. Current Medicinal Chemistry - Anti-Inflammatory & Anti-Allergy Agents. 2004, 3 (3): 207–216. doi:10.2174/1568014043355348. 
  42. ^ Weller, Richard, Could the sun be good for your heart? TedxGlasgow March 2012, posted January 2013
  43. ^ Yoon, Y.; Song, U.; Hong, S.H.; Kim, J.Q. Plasma nitric oxide concentration and nitric oxide synthase gene polymorphism in coronary artery disease. Clin. Chem. 2000, 46 (10): 1626–1630. PMID 11017941. doi:10.1093/clinchem/46.10.1626. 
  44. ^ Gragasin, S.; Michelakis, D.; Hogan, A.; Moudgil, R.; Hashimoto, K.; Wu, X.; Bonnet, S.; Haromy, A.; Archer, L. The neurovascular mechanism of clitoral erection: nitric oxide and cGMP-stimulated activation of BKCa channels. The FASEB Journal. Sep 2004, 18 (12): 1382–1391. ISSN 0892-6638. PMID 15333581. doi:10.1096/fj.04-1978com. 
  45. ^ Corpas, F. J.; Barroso, JB; Carreras, A; Quirós, M; León, AM; Romero-Puertas, MC; Esteban, FJ; Valderrama, R; Palma, JM; Sandalio, LM; Gómez, M; Del Río, LA. Cellular and subcellular localization of endogenous nitric oxide in young and senescent pea plants. Plant Physiology. 2004, 136 (1): 2722–33. PMC 523336 . PMID 15347796. doi:10.1104/pp.104.042812. 
  46. ^ Corpas, F. J.; Barroso, Juan B.; Carreras, Alfonso; Valderrama, Raquel; Palma, José M.; León, Ana M.; Sandalio, Luisa M.; Del Río, Luis A. Constitutive arginine-dependent nitric oxide synthase activity in different organs of pea seedlings during plant development. Planta. 2006, 224 (2): 246–54. PMID 16397797. doi:10.1007/s00425-005-0205-9. 
  47. ^ Valderrama, R.; Corpas, Francisco J.; Carreras, Alfonso; Fernández-Ocaña, Ana; Chaki, Mounira; Luque, Francisco; Gómez-Rodríguez, María V.; Colmenero-Varea, Pilar; Del Río, Luis A.; Barroso, Juan B. Nitrosative stress in plants. FEBS Lett. 2007, 581 (3): 453–61. PMID 17240373. doi:10.1016/j.febslet.2007.01.006. 
  48. ^ Corpas, F. J.; Barroso, Juan B.; Del Rio, Luis A. Enzymatic sources of nitric oxide in plant cells – beyond one protein–one function. New Phytologist. 2004, 162 (2): 246–7. doi:10.1111/j.1469-8137.2004.01058.x. 
  49. ^ Siegel-Itzkovich, J. Viagra makes flowers stand up straight. BMJ. 1999, 319 (7205): 274. PMC 1126920 . PMID 10426722. doi:10.1136/bmj.319.7205.274a. 
  50. ^ Mur, L. A.; Mandon, J.; Persijn, S.; Cristescu, S. M.; Moshkov, I. E.; Novikova, G. V.; Gupta, K. J. Nitric oxide in plants: an assessment of the current state of knowledge. AoB PLANTS. 2013, 5: pls052. PMC 3560241 . PMID 23372921. doi:10.1093/aobpla/pls052. 
  51. ^ Verma, K., Mehta, S. K., & Shekhawat, G. S. (2013). Nitric oxide (NO) counteracts cadmium induced cytotoxic processes mediated by reactive oxygen species (ROS) in Brassica juncea: cross-talk between ROS, NO and antioxidant responses. BioMetals: an international journal on the role of metal ions in biology, biochemistry, and medicine.
  52. ^ 52.0 52.1 Gibbs, DJ; Md Isa, N; Movahedi, M; Lozano-Juste, J; Mendiondo, GM; Berckhan, S; Marín-de la Rosa, N; Vicente Conde, J; Sousa Correia, C; Pearce, SP; Bassel, GW; Hamali, B; Talloji, P; Tomé, DF; Coego, A; Beynon, J; Alabadí, D; Bachmair, A; León, J; Gray, JE; Theodoulou, FL; Holdsworth, MJ. Nitric oxide sensing in plants is mediated by proteolytic control of group VII ERF transcription factors.. Molecular Cell. 2014-02-06, 53 (3): 369–79. PMC 3969242 . PMID 24462115. doi:10.1016/j.molcel.2013.12.020. 
  53. ^ León, J; Costa-Broseta, Á; Castillo, MC. RAP2.3 negatively regulates nitric oxide biosynthesis and related responses through a rheostat-like mechanism in Arabidopsis.. Journal of Experimental Botany. 2020-02-13, 71 (10): 3157–3171. PMC 7260729 . PMID 32052059. doi:10.1093/jxb/eraa069. 
  54. ^ 54.0 54.1 Hartman, S; Liu, Z; van Veen, H; Vicente, J; Reinen, E; Martopawiro, S; Zhang, H; van Dongen, N; Bosman, F; Bassel, GW; Visser, EJW; Bailey-Serres, J; Theodoulou, FL; Hebelstrup, KH; Gibbs, DJ; Holdsworth, MJ; Sasidharan, R; Voesenek, LACJ. Ethylene-mediated nitric oxide depletion pre-adapts plants to hypoxia stress.. Nature Communications. 2019-09-05, 10 (1): 4020. Bibcode:2019NatCo..10.4020H. PMC 6728379 . PMID 31488841. doi:10.1038/s41467-019-12045-4. 
  55. ^ Vicente, J; Mendiondo, GM; Movahedi, M; Peirats-Llobet, M; Juan, YT; Shen, YY; Dambire, C; Smart, K; Rodriguez, PL; Charng, YY; Gray, JE; Holdsworth, MJ. The Cys-Arg/N-End Rule Pathway Is a General Sensor of Abiotic Stress in Flowering Plants.. Current Biology. 2017-10-23, 27 (20): 3183–3190.e4. PMC 5668231 . PMID 29033328. doi:10.1016/j.cub.2017.09.006. 
  56. ^ Melo, NK; Bianchetti, RE; Lira, BS; Oliveira, PM; Zuccarelli, R; Dias, DL; Demarco, D; Peres, LE; Rossi, M; Freschi, L. Nitric Oxide, Ethylene, and Auxin Cross Talk Mediates Greening and Plastid Development in Deetiolating Tomato Seedlings.. Plant Physiology. April 2016, 170 (4): 2278–94. PMC 4825133 . PMID 26829981. doi:10.1104/pp.16.00023. 
  57. ^ Zhang, L; Li, G; Wang, M; Di, D; Sun, L; Kronzucker, HJ; Shi, W. Excess iron stress reduces root tip zone growth through nitric oxide-mediated repression of potassium homeostasis in Arabidopsis.. The New Phytologist. July 2018, 219 (1): 259–274. PMID 29658100. doi:10.1111/nph.15157. 
  58. ^ Liu, W. Z.; Kong, D. D.; Gu, X. X.; Gao, H. B.; Wang, J. Z.; Xia, M.; He, Y. K. Cytokinins can act as suppressors of nitric oxide in Arabidopsis. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2013, 110 (4): 1548–1553. Bibcode:2013PNAS..110.1548L. PMC 3557067 . PMID 23319631. doi:10.1073/pnas.1213235110. 
  59. ^ C.Michael Hogan. 2010. "Abiotic factor" 網際網路檔案館存檔,存檔日期2013-06-08.. Encyclopedia of Earth. eds Emily Monosson and C. Cleveland. National Council for Science and the Environment. Washington DC
  60. ^ Bhumit A. Patel; Magali Moreau; Joanne Widom; Huan Chen; Longfei Yin; Yuejin Hua; Brian R. Crane. Endogenous nitric oxide regulates the recovery of the radiation-resistant bacterium Deinococcus radiodurans from exposure to UV light. PNAS. 2009, 106 (43): 18183–18188. Bibcode:2009PNAS..10618183P. PMC 2775278 . PMID 19841256. doi:10.1073/pnas.0907262106. 



女房東 (短篇小說)

莊樂遙/沙盒
作者羅爾德·達爾
發行資訊
收錄於紐約客》;《親吻親吻
出版時間1959年11月28日

女房東》是羅爾德·達爾所著一篇短篇恐怖小說,最初發表在《紐約客》雜誌上,並被收錄在1960年初版的羅爾德·達爾短篇小說集《親吻,親吻》中。[1]

情節梗概

17歲的年輕男孩比利·威弗獨自一人乘坐火車自倫敦來到巴斯出差,順便休息幾日。在蕭瑟荒涼的前往「鈴和龍」旅店的路上,一家房子氣派、屋內閃爍着溫馨的爐火、掛着「提供住宿和早餐」的民宿深深地吸引了他的目光。儘管他覺得鈴和龍」旅店一定更為實惠,但一種無可言說的魔力吸引這比利按響了門鈴。令人驚詫的是,中年女房東瞬間打開了門。交談中,比利了解到住宿價格非常便宜,但他也發現女房東有着一絲古怪,有些健忘,但很善良。登記住宿信息時,比利發現登記簿上只有兩個登記於至少兩年前的住客,而且名字十分熟悉,好像在報紙上出現過。正當比利與女房東一邊閒聊一邊回憶時,女房東端來一杯茶請他解渴。聊天中,女房東表示另外兩個住客和比利一樣都十分英俊,並且他們現在還住在樓上。突然,比利發現之前透過窗子看到的鸚鵡和獵犬都是標本並且十分逼真。女房東表示這是她死去的寵物。比利品着茶,感到有些苦杏仁味的苦澀。比利好奇地問女房東:「這兩三年只有這兩個客人嗎?」女房東微笑着回答:「不,親愛的,只有你。」[2]

構思趣聞

羅爾德·達爾靈異故事集》的前言寫到,他選擇的其他作家所著的十四個故事都具有絕佳的體裁,他也一直想要創作一些這樣的靈異故事但一直沒能如願。最接近完成的一次便是《女房東》,但在通讀草稿後,達爾卻未能玉成其事,最後修改了結局, 得到了一個情節曲折而結局並不靈異的作品。[3]

文章成就

《女房東》贏得了1960年愛倫·坡獎「最佳短篇小說獎」,這是羅爾德·達爾第二次獲此殊榮。上一次獲獎是在1954年,因《像你一樣的人》獲獎。[4]

影視改編

1979年,《女房東》一文被ITV盎格利亞改編為電視連續劇《意想不到的故事》中的一集,西奧本·麥肯納在劇中扮演迷人而古怪的女房東。劇中的女房東殺害了男房客,並將他製成了標本收藏品。[5]

參考資料

  1. ^ All works by Roald Dahl. The New Yorker. Retrieved 1 October 2014.
  2. ^ 羅爾德·達爾. 《女房东》. 豆瓣. [2020-10-30]. 
  3. ^ Roald Dahl's Book of Ghost Stories by Dahl, Roald (2012) Paperback. [21 September 2018] –透過Amazon. 
  4. ^ "Edgars Database." Retrieved 1 October 2014.
  5. ^ Tales of the Unexpected (TV Series). IMDb. [2020-10-30]. 



激基締合物

 
激基締合物能級圖

激基締合物,或稱準分子受激子(英語excimer,由excited dimer合成)[1],指由兩分子相同物質形成的短壽命二聚體分子。異核雙分子形成的複合物則被稱為激基複合物激基複合體(英語:exciplex,由excited complex合成)[2]。嚴格的說,激基締合物指同核聚合體,而激基複合物指異核複合體,但實際使用常常以激基締合物一言以蔽之,有時甚至可以指一分子內兩個部分締合的產物。[3]

形成激基締合物的兩分子物質中有一種具有滿的價層電子構型(如稀有氣體的排布),而通常的分子價層電子排布存在空缺,若兩分子物質均處於基態將無法形成共價鍵。因此,僅當這兩分子物質有一分子處於激發態時才會滿足軌道成鍵要求,形成激基締合物。[4]激基締合物常為雙原子分子,且壽命極短,只有納秒級。但如果大量激基締合物分子形成了里德伯分子簇英語Rydberg matter,其壽命便能上升至級。[5]

理論概覽

 
分子軌道

分子軌道理論體系中,典型基態分子的電子排布於最低能級軌道。根據泡利原理,一個軌道最多可由兩個電子占據;如果一個軌道填充了兩個電子,則它們必須處於相反的自旋狀態。已填滿電子的最高能級的分子軌道稱為最高占據分子軌道(HOMO,Highest Occupied Molecular Orbital),未填充電子的最低能級的分子軌道稱為最低未占分子軌道(LUMO,Lowest Unoccupied Molecular Orbit);這兩個狀態之間的能級間隙稱為HOMO-LUMO帶隙。如果分子吸收了能量等於此帶隙數值的光子,則HOMO中的電子便可激發至LUMO,此時分子便躍遷到激發態。[6][7]

當所要形成的二聚體組分之一處於激發態而另一組分處於基態時,便能形成激基締合物。準分子躍遷回基態時,其組分又發生分離,並常常相互排斥,從而以釋放光子的形式衰變,發出激光。激基締合物衰變得到的激光波長比單分子受激體衰變得到的波長更長,能量更小。因此,可以通過發射光譜來檢測激基締合物。[5]

激基締合物的形成取決於兩個分子的相互作用,所以提高單體濃度可以促進其形成。低濃度條件往往只能產生產生受激發的單體,因為這些受激發的單體在還沒來得及與未受激發的單體發生相互作用之前,便衰變回基態。[5]

常通過光激發、放電英語Electric discharge等方法得到激發態的分子,進而得到激基締合物。激基締合物一般在等離子體介質中生產,因為其中的高濃度電子對激基締合物形成有着促進作用。[5]

生成與衰變機制[註 1]

 
DBD,一種電容放電
 
一台準分子激光器
 
光刻行業運用的172nm波長準分子燈泡

放電英語Electric discharge是最常用的激基締合物生成法,常用不同的具體方法有:輝光放電、脈衝放電、電容放電、橫縱向放電、容積放電、火花放電和微空心放電等。[8][9]

稀有氣體激基締合物的生成

首先是激發態物質的形成,通常有如下三種途徑:

Rg + e → Rg* + e
Rg + e → Rg+ + 2e
  • 分步電離
Rg + e → Rg* + e
Rg* + e → Rg+ + 2e

[註 2]

當等離子體介質中積累了足夠濃度的激發態物質時,激基締合物便可以通過如下反應式生成:

Rg* + Rg + M → Rg2* + M

[註 3]

由這個三原子反應式可以看出,激基締合物生成速率與Rg*濃度成正比,與Rg(M)濃度的平方成正比,因此提高體系中稀有氣體濃度(常通過加壓實現)可以提高得到激基締合物反應的速率。但是過高的稀有氣體濃度也會導致發生無輻射猝滅反應,即激基締合物沒有釋放所欲得到的紫外光,便在與普通稀有氣體原子的碰撞中發生衰變。

Rg2* + Rg → Rg* + 2Rg

[10][11][5]

稀有氣體鹵化物激基複合物的形成

稀有氣體鹵化物激基締合物的形成較稀有氣體激基締合物更為複雜,主要途徑有二:

X2 + e → X + X;Rg + e → Rg+ + 2e
Rg+ + X + M → RgX* + M

[註 4]

Rg* + X2 → RgX* + X
或 Rg* + AX → RgX* + A
或 Rg+ + AX → RgX* + A+

[註 5] 使用鹼金屬鹵化物,通過魚叉反應,可以在低壓下得到激基複合物,使得反應具備了實用性。

[10][11][5]

衰變輻射

常規激基締合物具有電荷轉移(CT)性質,能發生熒光猝滅反應,放出紫外光。[12]稀有氣體激基締合物和稀有氣體鹵化物激基複合物的衰變輻射過程如下:

 
 

此過程中放出的 光子處於紫外波段。

[5][12][13]

科學實例

無機化學

稀有氣體的無機雙原子激基締合物[14][15]
激基締合物 組分分子 放射波長峰值
XeCl Xe + Cl
2
308 nm
KrF Kr + NF
3
248 nm
ArF Ar + F
2
193 nm

無機化學領域中,常在稀有氣體化學分支進行探究。較為活潑的是研究的一類主體,它們的短壽命一鹵化物便是一類典型的無機雙原子激基締合物。[16]下面以氪舉例(氬可等價替換)。[14][15]

形成一氟化氪激基締合物:

2 Kr + F
2
→ 2 KrF

一氟化氪激基締合物衰變:

2 KrF → 2 Kr + F
2

有機化學與生物物理學

有機化學領域中,許多反應經歷了激基締合物的中間過程,在共軛體系相互作用的光化學環加成反應中尤為常見。例如簡單的芳香化合物與烯烴的反應,通式如下[17]

 
苯與烯的光化學環加成反應通式
與雙鍵體系的光化學環加成反應通式


圖中得到A產物(鄰位產物)發生了[2+2]環加成反應,得到B產物(間位產物)發生了[2+3]環加成反應,得到C產物(對位產物)發生了[2+4]環加成反應(狄爾斯–阿爾德反應)。無論哪種途徑,都是苯進入激發態,與雙鍵體系形成了激基複合物,繼而關環。[18][19][20]形成激基締合物的反應具有區域選擇性。通常形成激基締合物時轉移的電荷量越多,越有利於形成鄰位加合物,而越不利於形成間位加合物。[5]

生物物理學中激基締合物的一個典型應用,含芘基團間形成激基締合物的反應,常可用於測定生物分子的構型與間距。[21]

現實用途[註 6]

常用準分子的能量參數[22]
準分子 波長
(納米)
相對功率
(毫瓦)
Ar2* 126 nm
Kr2* 146 nm
F2* 157 nm
Xe2* 172 & 175 nm
ArF 193 nm 60
KrF 248 nm 100
XeBr 282 nm
XeCl 308 nm 50
XeF 351 nm 45
KrCl 222 nm 25

稀有氣體鹵原子形成的無機雙原子激基締合物,如一氯化氙英語xenon monochloride,由於具有衰變的特性,且釋放光波處於紫外波段,常用來製造準分子激光器,這是激基締合物分子最廣泛的實際用途。[23]

醫學上運用準分子激光器進行激光矯視,也就是準分子激光原位角膜磨鑲術(英語:LASIK,Laser-Assisted In Situ Keratomileusis)。[24]

準分子激光器在微電子芯片製造業用於製造高分辨率光刻機,是10nm精度以下芯片製造技術的核心,被譽為50年激光光刻史上的里程碑。[25][26][27][28][29]

科研工作中亦廣泛使用準分子激光器製造儀器,比如染料激光器脈衝激光沉積系統等。[30][31][32]

準分子激光發明簡史

 
第一台LASIK手術中,I. Pallikaris所使用的準分子激光設備

參見

注釋

  1. ^ 以稀有氣體及其鹵化物為例
  2. ^ Rg*表示處於激發態的稀有氣體原子
    Rg+表示稀有氣體一價陽離子
    e表示電子
  3. ^ Rg2*表示激基締合物
    M表示一個第三粒子,在反應體系中轉移多餘能量以穩定激基締合物,通常為體系中其他的稀有氣體原子
  4. ^ RgX*表示激基複合物
    X表示鹵素原子
    X表示一價鹵素陰離子
    M表示一個第三離子,在反應體系中轉移多餘能量以穩定激基締合物,通常為體系中的其他緩衝粒子
  5. ^ RgX*表示激基複合物
    AX表示鹼金屬鹵化物
    A表示鹼金屬
    A+表示一價鹼金屬陽離子
  6. ^ 現實用途中多稱激基締合物為準分子,以下多改成激基締合物為準分子

參考資料

  1. ^ excimer术语查询结果. 術語在線. [2020-07-17]. 
  2. ^ exciplex术语查询结构. 術語在線. [2020-07-17]. 
  3. ^ E.A.Chandross; H.T.Thomas. Intramolecular exciplex formation in naphthylalkylamines 9 (5): 393–396. 1971-03-17. doi:10.1016/0009-2614(71)80251-8. 
  4. ^ Birks, J. B. Excimers. Reports on Progress in Physics. 1975, 38 (8): 903–974. Bibcode:1975RPPh...38..903B. doi:10.1088/0034-4885/38/8/001. 
  5. ^ 5.0 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 Michael Gordon; W.R.Ware. The Exciplex. New York,San Francisco,London: Academic Press Inc. 1975. ISBN 0-12-290650-0. 
  6. ^ Martin Pope et Charles E. Swenberg, Electronic Processes in Organic Crystals and Polymers, 2nd ed., Oxford Science Publications, Oxford University Press, New York, 1999
  7. ^ IUPAC Gold Book http://www.iupac.org/goldbook/S05765.pdf頁面存檔備份,存於網際網路檔案館
  8. ^ U. Konelschatz; B. Eliasson; W. Egl. Dielectric-Barrier Discharges. Principle and Applications. J. Phys. (Paris). Series IV. 1997, 7 (C4): 47–66. doi:10.1051/jp4:1997405. 
  9. ^ Ulrich Kogelschatz. Dielectric-Barrier Discharges: Their History, Discharge Physics, and Industrial Applications. Plasma Chemistry and Plasma Processing. 2003, 23 (1): 1–46. doi:10.1023/A:1022470901385. 
  10. ^ 10.0 10.1 M.S. Klenovskii; V.A. Kel’man; Yu.V. Zhmenyak; Yu.O. Shpenik. Luminescence of XeCl* and XeBr* exciplex molecules initiated by a longitudinal pulsed discharge in a three-component mixture of Xe with CsCl and CsBr vapors. Optics and Spectroscopy. 2013, 114 (2): 197–204. Bibcode:2013OptSp.114..197K. doi:10.1134/S0030400X13010141. 
  11. ^ 11.0 11.1 A.M. Boichenko; M.S. Klenovskii. Laser generation of XeCl exciplex molecules in a longitudinal repetitively pulsed discharge in a Xe – CsCl mixture. Quantum Electronics. 2015, 45 (12): 1105–1110. Bibcode:2015QuEle..45.1105B. doi:10.1070/QE2015v045n12ABEH015859. 
  12. ^ 12.0 12.1 Liang, JingXin; Nguyen, Quynh L.; Matsika, Spiridoula. Exciplexes and conical intersections lead to fluorescence quenching in π-stacked dimers of 2-aminopurine with natural purine nucleobases. Photochemical & Photobiological Sciences. 2013, 12 (8): 1387–1400. ISSN 1474-905X. PMC 5006741 . PMID 23625036. doi:10.1039/c3pp25449f. 
  13. ^ Wang, Yingsheng; Haze, Olesya; Dinnocenzo, Joseph P.; Farid, Samir; Farid, Ramy S.; Gould, Ian R. Bonded Exciplexes. A New Concept in Photochemical Reactions. The Journal of Organic Chemistry. 2007, 72 (18): 6970–6981. ISSN 0022-3263. PMID 17676917. doi:10.1021/jo071157d. 
  14. ^ 14.0 14.1 Jain, K.; Willson, C.G.; Lin, B.J. Ultrafast deep UV Lithography with excimer lasers. IEEE Electron Device Letters. 1982, 3 (3): 53–55. Bibcode:1982IEDL....3...53J. doi:10.1109/EDL.1982.25476. 
  15. ^ 15.0 15.1 Jain, K. "Excimer Laser Lithography", SPIE Press, Bellingham, WA, 1990.
  16. ^ Basting, D. and Marowsky,G., Eds., Excimer Laser Technology, Springer, 2005.
  17. ^ Mattay, Jochen. Photochemistry of Arenes—Reloaded. Angewandte Chemie International Edition. 2007, 46 (5): 663–665. PMID 17143914. doi:10.1002/anie.200603337. 
  18. ^ US patent 2805242,Ayer, Donald & George Buchi,「1-cyanobicyclo [4.2.0] octa-2, 4-dienes and their synthesis」,發行於1957-09-03 
  19. ^ Wilzbach, K. E.; Kaplan, Louis. A Photochemical 1,3 Cycloaddition of Olefins to Benzene1. Journal of the American Chemical Society. 1966, 88 (9): 2066–2067. doi:10.1021/ja00961a052. 
  20. ^ Wilzbach, Kenneth E.; Kaplan, Louis. Photoaddition of benzene to olefins. II. Stereospecific 1,2 and 1,4 cycloadditions. Journal of the American Chemical Society. 1971, 93 (8): 2073–2074. doi:10.1021/ja00737a052. 
  21. ^ Conibear, Paul B.; Bagshaw, Clive R.; Fajer, Piotr G.; Kovács, Mihály; Málnási-Csizmadia, András. Myosin cleft movement and its coupling to actomyosin dissociation. Nature Structural & Molecular Biology. 2003, 10 (10): 831–835. PMID 14502269. doi:10.1038/nsb986. hdl:2381/134. 
  22. ^ F. J. Duarte (Ed.), Tunable Lasers Handbook (Academic, New York, 1995) Chapter 3.
  23. ^ Lomaev, Mikhail I.; Skakun, V. S.; Sosnin, E. A.; Tarasenko, Viktor F.; Shitts, D. V.; Erofeev, M. V. Excilamps: Efficient sources of spontaneous UV and VUV radiation. Physics-Uspekhi. 2003, 46 (2): 193–209. doi:10.1070/PU2003v046n02ABEH001308. 
  24. ^ FDA. What is LASIK?. FDA. [2020-07-19]. 
  25. ^ Samsung Starts Industry's First Mass Production of System-on-Chip with 10-Nanometer FinFET Technology; https://news.samsung.com/global/samsung-starts-industrys-first-mass-production-of-system-on-chip-with-10-nanometer-finfet-technology
  26. ^ TSMC Kicks Off Volume Production of 7nm Chips. AnandTech. 2018-04-28 [2018-10-20]. 
  27. ^ American Physical Society / Lasers / History / Timeline: http://www.laserfest.org/lasers/history/timeline.cfm
  28. ^ SPIE / Advancing the Laser / 50 Years and into the Future: http://spie.org/Documents/AboutSPIE/SPIE%20Laser%20Luminaries.pdf
  29. ^ U.K. Engineering & Physical Sciences Research Council / Lasers in Our Lives / 50 Years of Impact: Archived copy (PDF). [2011-08-22]. (原始內容 (PDF)存檔於2011-09-13). 
  30. ^ Duarte, F. J. and Hillman, L. W. (Eds.), Dye Laser Principles (Academic, New York, 1990) Chapter 6.
  31. ^ Tallman, C. and Tennant, R., Large-scale excimer-laser-pumped dye lasers, in High Power Dye Lasers, Duarte, F. J. (Ed.) (Springer, Berlin, 1991) Chapter 4.
  32. ^ Chrisey, D.B. and Hubler, G.K., Pulsed Laser Deposition of Thin Films (Wiley, 1994), ISBN 9780471592181, Chapter 2.
  33. ^ Cotliar AM, Schubert HD, Mandel ER, Trokel SL. Excimer laser radial keratotomy. Ophthalmology. February 1985, 92 (2): 206–8. PMID 3982798. doi:10.1016/s0161-6420(85)34052-6. 
  34. ^ US4784135,Samuel E. Blum, Rangaswamy Srinivasan, James J. Wynne,「Far ultraviolet surgical and dental procedures」,發行於1988-11-15 
  35. ^ US4840175,Gholam A. Peyman,「Method for modifying corneal curvature」,發行於1988-6-20