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德国科技创新简报 总第42期
2021-06-22 19:07

驻德国使馆科技处 2021年第42期 

本期主要内容

  

  科技创新战略、计划和举措

  1.高科技论坛为德国未来创新战略指明方向

  2.德国举行2021年度研究峰会,探讨下一代创新体系

  3.德国联邦政府发布“绿色氢潜能地图”

  4.德国氢能战略新举措——62个氢大项目获国家资助

  5.德国3.5亿欧元启动信息安全研发框架计划

  6.德国和法国启动5G应用和私人通信网络资助征集

  7.联邦教研部为极地研究追加资助超过2000万欧元

  8.联合国“海洋十年”高级别启动仪式于6月1日揭幕

  研发前沿

  9.德国图林根州组建量子技术联合研发网络

  10.欧洲第一台商用量子计算机正式面市

  11.德国弗劳恩霍夫研究协会推出量子计算机“Quantum System One”

  12.德国建造第一艘以甲醇为动力的海洋船

  行业和社会动态

  13.德国研究联合会在科研项目资助中设立出差碳排放补贴

  14.德国《交通·物流·能源2030研究报告》

  新冠疫情专栏

  15.德国科学家人工生产mRNA疫苗脂质颗粒所需的药用胆固醇

  16.柏林夏里特医学院发表新冠传染性的人群研究结果

  17.废水中的新冠预警和解除警报系统

  18.接种BiontechPFizer疫苗与副作用心肌炎的关联问题

  19.纳米抗体对抗新冠肺炎的研究

  20.新冠变异病毒Delta在德国的相关情况

  21.研究发现干预治疗新冠病毒的可行目标

  

  高科技论坛为德国未来创新战略指明方向

  5月26日,2021年高科技论坛公布了其对德国未来创新战略的主要建议。论坛呼吁在服务可持续发展目标方面要有更大的魄力和实施力度,必须加强以任务为导向的方法,开展更为广泛的创新将有助于更多的顶级研究成果投入大规模应用,鼓励和促进来自科学领域的初创企业,同时有针对性的放松管制并增加实验室数量与有效的参与形式十分必要。

  在技术和社会创新的帮助下,德国能够而且必须实现可持续发展目标,加强抵御风险的能力力并加强未来竞争力。高科技论坛认为,2018年推出的以任务为导向的创新政策对这一目标实现非常重要。根据所取得的经验,高科技论坛提出了在加强参与和有效推进与治理方面的实施建议。

  关于德国的创新能力和技术主权,论坛强调必须具备更好的前瞻性,打造关键的欧洲创新市场规模,政治界、经济界和科学界应共同为之努力。需要在分析完整的技术和能力架构的基础上建立有约束力的资助框架。

  此外,来自科学领域的初创企业是发展新技术和可持续性、进行结构变革的关键驱动力。政治应该为改善创业文化提供更有力的推动力。高科技论坛通过“转让自由倡议”,呼吁消除目标冲突和框架条件,研究人员应该得到更多的激励和自由,以便与初创企业进行合作。(桂潇璐)

  参考资料:

  https://www.hightech-forum.de/ergebnisbericht-hightech-forum-2019-2021/

  德国举行2021年度研究峰会,探讨下一代创新体系

  5月19日,德国2021年度研究峰会以视频线上形式举行,探讨德国未来创新体系模式及内容。参会人员包括了联邦总理默克尔、利奥波第那国家科学院院长杰拉尔德·豪格、德意志科学基金赞助者联合会(Stifterverband)主席安德里亚斯·巴纳、德国研究和创新专家委员会主席坎特纳(Uwe Cantner)以及联邦教研部、大众、拜恩泰科公司等政治、经济和科研领域代表十数人。

  会议聚焦两大主题:一是对创新体系的调控,如未来谁来调控创新体系,公共部门和其他社会主体在其中应扮演的角色和发挥的指导作用,德国的创新政策是否应该更加主动、更具战略性和规范性;二是德国和欧洲的技术主权,如未来应该加强和发展哪些关键技术和基础设施,以及如何对此界定和体系搭建。

  联邦总理默克尔在峰会讲话中表示,为继续扩大德国的技术主权,联邦政府对未来技术如人工智能、氢能或量子技术进行了大规模资助,“恰恰是在危机时期,决定了未来数年国际竞争的形势”,“我们不应当自满于短期内对危机的管理,而是战略考量更多的能力和技术主权,并为之付出努力”。默克尔认为,此次疫情表明德国必须变得更加灵活和数字化;生物技术领域的实力有绝佳机遇使德国能够在突破性医学创新发挥决定性作用;量子计算方面德国处于美国下风,但“量子传感技术和通信方面我们处于领先地位,希望也能实现于经济应用领域”。

  在德国大选年时期,与会人员共同讨论了下一届政府研究创新政策。如利奥波第那国家科学院院长杰拉尔德·豪格强调,“面向未来的创新体系必须从各个层面考虑可持续性和气候保护,面对气候变化必须从现在起采取严格行动,否则,无所作为将使剩余的窗口期关闭”。

  自2015年以来,作为跨领域论坛,研究峰会每年广泛召集来自科学、经济、社会和政治领域的决策者、专家和思想领袖探讨一段时期内研究创新政策领域遇到的问题和挑战。组织单位为科学基金联合会、国家科学院、研究创新专家委员会以及大众基金会。(周顺杰)

  参考资料:

  1、https://forschungsgipfel.de/2021

  2、https://www.presseportal.de/pm/18931/4919325

  德国联邦政府发布“绿色氢潜能地图”

  2021年5月19日德国联邦教研部(BMBF)发布“绿色氢潜能地图”项目(Potenzialatlas Grüner Wasserstoff),该项目全称为 “H2地图:非洲绿色氢生产潜力地图”(H2-Atlas: Atlas der Potenziale der Grünen Wasserstofferzeugung in Afrika),由德国教研部提供570万欧元资助,资助周期为2020~2022三年。项目研究有两个目标:找到生产绿色氢的合适位置;对非洲绿色氢的生产、运输和加工进行测试。

  该项目重点在分析西部非洲和南部非洲生产和出口绿色氢的潜力。着眼于未来的地球能源供应置于新的支柱上,借助可再生能源生产的绿色氢气是其中的一项关键技术,非洲国家都有生产绿色氢的非常好的先决条件,德国“绿色氢潜能地图”项目旨在研究非洲各个国家相关情况并探明哪些国家最适合开展与德国相关方面的合作。

  该项目初步结果表明,西非每年可能产生多达16.5万“太瓦时”(Terawatt hours,TWH)的绿色氢,是德国《国家氢战略》预设2030年目标氢需求量的1500倍,是目前德国的电力需求容量300倍。在绿氢经济的加速发展中,西非拥有建立可持续能源系统和新价值链的巨大机会,德国希望一起利用技术进步的机会,使与非洲伙伴国家的合作对所有参与者都是真正的双赢。

  绿色氢潜能地图“是德国”绿色氢”的一个项目之一,是德国今年在非洲启动第一个试点项目,对企业和投资者开放,6月将德国举行一个绿氢工业研讨会,今年还将在多哥举行一次绿氢问题首脑会议,此外将举办多场现场培训会。

  在“绿色氢潜能地图”项目框架下,为了培训非洲未来相关科学专家,将于2021年9月启动绿色氢技术硕士研究生课程,德国与“西非气候能力中心”(WASCAL)一起建立研究生班,培养方向为“能源和绿色氢技术国际硕士学位”,并设立奖学金,通过该课程培训未来的绿氢专家,计划推行三轮申请比赛,其中第一轮将从今年开始,在第一轮中,共收到842份申请,有60个申请者获得奖学金名额。尤利希(Jülich)研究中心、亚琛工业大学和WASCAL都参与其中。来自西非经济区(ECOWAS国家)的所有15个国家的学生都可以申请。前三轮将对约180名学生进行培训、该计划在科特迪瓦、尼日尔、塞内加尔和多哥的四所大学实施,硕士课程的一个学期在德国度过。

  “潜在氢能地图”项目旨在向德国和非洲投资者展示适合发展绿色氢技术的区域,15个西非国家经济共同体国家的初步结果表明,西非土地面积的四分之三适合风力涡轮机,电力生产成本仅是德国可比成本的一半。此外,光伏系统可以在该国大约三分之一的区域内经济运行,有了这种风能和太阳能,西非每年可产生高达16.5万太瓦时(TWh)的绿色氢,16.5万太瓦时(TWh)绿色氢中的12万太瓦时(TWh)生产单价不到2.50欧元的价格生产,而德国目前绿氢价格约为每公斤7到10欧元。

  在计算发电潜力时,该项目对可行性研究关注资源的合理和可持续利用问题,可用水量的计算涉及的水量既不能满足当前需求,也可以满足未来的本地需求,即使不使用海水淡化,仍可利用约20%的生产潜力,海水淡化对西非绿色氢生产的价格影响有效。

  “西非潜在绿氢地图”.设有交互式“h2atlas.de”成果网页,预计将在2021年6月发布更多数据,例如海水淡化、氢出口和能源/水路运输的成本,对南部非洲收集的数据的评估也将得到补充。(施显松)

  参考资料:

  https://www.h2atlas.de/de/

  https://www.bmbf.de/de/karliczek-westafrika-kann-zum-klimafreundlichen-powerhouse-der-welt-werden-14505.html

  德国在氢技术应用研究领域新举措

  ——62个大型氢项目获国家资助

  德国在实施国家氢能战略方面迈出重要步伐——德国联邦经济部(BMWi)和交通运输部(BMVI)5月28日宣布批准62个大型氢能项目获国家资助。选定的62个项目将得到德国政府80亿欧元的资助,这些项目涵盖整个价值链,从氢能生产、运输到工业应用,是实现德国气候中和的道路上迈出的重要一步,尤其对钢铁工业和化学工业的替代作用,通过这些氢项目每年可以为钢厂和化学品厂省去数百万吨的二氧化碳排放。同时德国希望通过氢能项目计划重新布局德国未来的交通出行方式,从能源系统和驱动技术到加油基础设施,目前,交通仍然有超过95%能耗依赖于化石燃料。德国迫切需要将交通出行建立在可再生能源的基础上,在所有运输方式中,绿色氢和燃料电池是纯电池汽车的重要补充,德国正加紧推动向气候友好型交通出行方式转变,通过技术开放以零排放解决方案覆盖所有移动领域,为此德国支持燃料电池技术以及车辆和零部件制造商,与国际相关产业保持联动。

  德国本轮有230多个项目申请进入氢能遴选程序,最终62个氢能大项目纳入政府资助范围,这62个主要氢能项目共耗资约330亿欧元,其中国家层面包括联邦和州出资80亿欧元,其中约44亿欧元来自联邦经济部,联邦交通部提供14亿欧元;其余资金由联邦各州筹措,其中包括来自私人投资200亿欧元。

  德国联邦经济部集中负责资助50个项目,包括用于发电站的项目,这些发电站总共具有超过2吉瓦的电解能力,用于生产绿氢,相当于2030年(5吉瓦)国家氢战略目标的40%发电能力,同时包括建设基础设施,推进1700公里长的氢管道建设。德国几乎所有大型钢铁集团和化学集团如克虏伯克、巴塞夫集团都申报氢能项目。

  德国联邦交通部正在资助交通领域的12个项目,涉及燃料电池系统和车辆的开发和制造——从汽车和卡车到市政车辆。此外,将推动发展全国性和跨境联网的加氢基础设施,例如汉堡联合项目通过整体方案解决航空和海事部门的问题:从用于港口物流的燃料电池车辆到汉堡港氢推船,以及空中客车内部物流的氢机车,目的是建造实时综合现时世界实验室,以便燃料电池技术得到进一步的发展与应用。

  德国氢项目作为欧洲联合氢项目 (IPCEI Hydrogen) 的一部分,与二十多个欧洲伙伴国家进行联网资助,使所有国家都能相互受益,并且可以共同建立欧洲氢经济。德国联邦经济部长阿尔特迈尔于2020 年12月在德国担任欧盟理事会主席期间启动了这一倡议,这些项目还需欧盟委员会根据国家援助法进行审批。德国德国联邦经济部和交通运输部正在积极推动与欧盟的合作,争取这些项目今年年内能够获批。(施显松)

  参考资料:

  https://www.bmwi.de/Redaktion/DE/Pressemitteilungen/2021/05/20210528-bmwi-und-bmvi-bringen-wasserstoff-grossprojekte-auf-den-weg.html

  德国3.5亿欧元启动信息技术安全研发框架计划

   6月2日德国联邦教研部消息,联邦政府当日通过了名为“数字化、安全、主权”的研究框架计划。联邦教研部长卡里切克对此表示:“我们必须即时行动起来:塑造安全的数字世界是德国和欧盟未来的一项核心任务。对数字世界中信息技术安全和隐私的研究是关键”。

  根据“数字化、安全、主权”框架计划,到2026年联邦教研部将投入3.5亿欧元资助信息技术安全领域的研发工作,扩大在该领域的技术主权,研究内容针对以下7个优先战略目标:

  1、塑造安全、可持续的数字化转型;

  2、对数据及专有技术的保护和使用;

  3、保障稳定的数字化民主和社会;

  4、实现个人隐私自主以及创新的数据保护;

  5、确保德国在未来创新、转型中的世界领先地位;

  6、培养和吸引领军人才;

  7、保障德国和欧洲的技术主权。

  该框架计划是以先导计划“数字世界的自决和安全2012-2015”(Selbstbestimmt und sicher in der digitalen Welt 2015-2020)为基础,全面衡量数字化及其对社会转型的影响。目前第一份资助指南已出炉,征集在家居、生产制造以及敏感基础设施领域的物联网信息技术安全研发项目。(周顺杰)

  参考资料:

  https://www.bmbf.de/de/karliczek-mit-exzellenter-it-sicherheitsforschung-legen-wir-den-grundstein-fuer-eine-14594.html

  德国和法国启动5G应用和私人通信网络资助征集

  德国和法国为5G应用和私人通信网络的项目提供联合资助,每个项目的资助上限为2000万欧元。两国共同发布了相应的联合资助项目征集通知书。

  德国联邦经济部长彼得·阿尔特迈尔(Peter Altmaier)表示:“我很高兴我们现在与法国又迈出了一步,以5G增强技术主权。私人5G网络是我们经济发展重要基础设施的组成部分。例如,能使行业快速实施针对工业4.0的创新解决方案。有了这笔新的资金,法国和德国的公司可以将他们的专有技术整合在一起,并为他们在欧洲的产品和服务创建灵活、安全的5G解决方案。”

  法国经济事务和财政部长布鲁诺·勒·迈尔(Bruno Le Maire)表示:“欧洲的技术主权只有通过更多的欧洲合作才有可能实现。法德两国在安全5G基础设施方面的联合开发就是这一联合工作的很好例子。通过共同投资这项新技术,我们可以加速其更广泛应用并提高我们的竞争力。”

  德法相关机构可在2021年9月1日之前提交资助申请。感兴趣的各方还可以选择组成一个联盟,并首先提交一份共同利益联合声明,截止日期是2021年6月3日。

  此次联合征集合作项目是落实2020年10月13日签署的法德技术对话协议。德国总理安格拉·默克尔(Angela Merkel)和法国总统伊曼纽尔·马克龙(Emmanuel Macron)同意共同加强法德两国在包括5G在内的未来技术方面的合作

  这次联合资助的目的是启动法国和德国公司之间的研究合作项目,以开发专用于5G网络的解决方案,并提高两国的技术主权。特别是对法国和德国的中小型企业在创新电信解决方案的联合测试中给予支持。这也加强了5G电信领域的欧洲生态系统。联盟可以在不同的应用场景中使用虚拟网络解决方案,并展示其附加值,例如在工业4.0、物流或健康领域。

  在法国,此是国家“ 5G和未来网络”资助战略的一部分;在德国,该措施是“5G校园网”国家行动计划的补充。

  本次联合资助计划由法国Bpifrance和德国DLR项目执行机构负责实施。(孙国旺)

  参考资料:

  25.05.2021 -GEMEINSAME PRESSEMITTEILUNG -Innovationsförderung

  联邦教研部为极地研究追加资助超过2000万欧元

  来自德国极地和海洋研究各领域的专家向联邦教研部(BMBF)提交了MARE:N概念文件 “转型中的极地地区”。“MARE:N - 海岸、海洋和极地可持续性研究”是联邦教研部“可持续发展研究”(FONA)框架下的项目,旨在保护海洋、海岸和极地环境。在概念文件的15个章节中,就未来几年重点参与的极地和海洋研究领域提出了建议。

  联邦教研部部长卡利切克表示,德国在气候研究领域承担着全球责任,“转型中的极地区域 ”这一概念文件是一个路标,每年将有300万欧元资助用于实施重要的研究项目,此外,BMBF将在2025年前追加1000万欧元资助,用于加快MOSAiC科考的数据评估。极地研究将在6月开始的“联合国海洋科学促进可持续发展十年计划” 的实施中发挥重要作用。到2025年,BMBF将在极地研究方面额外资助超过2000万欧元。(桂潇璐)

  参考资料:

  Presse-Newsletter-Abonnement des Bundesministeriums für Bildung und Forschung. 19.05.2021 [Pressemitteilung 108/2021]

  https://www.bmbf.de/de/kuesten-meeres-und-polarforschung-339.html

  联合国“海洋十年”高级别启动仪式于61日揭幕

  2021年6月1日,德国作为东道主举行主题为“创造我们想要的海洋”联合国海洋科学促进可持续发展十年的线上高级别启动仪式。

  海洋是地球上最大的相互关联的生态系统,是极为重要的栖息地,蕴含巨大的生物多样性,又是热量和二氧化碳的储存库,但同时海洋也正在遭受巨大的威胁。联合国“海洋十年”旨在提高公众对于海洋在地球生态系统和人类生活中起到的核心作用的认识。具体而言,要建立和加强国际伙伴关系,以实现联合国2030年可持续发展议程的目标。特别是第14项可持续发展目标“水中的生命”——保护和可持续利用海洋和海洋资源处于突出位置。

  随着第一届国际海洋十年会议的召开,德国联邦教研部和联合国教科文组织政府间海洋学委员会(IOC)共同开启联合国海洋十年计划的实施。高级别启动仪式也标志着相应的系列会议的开始,并使全球进入海洋创新十年的氛围。(桂潇璐)

  参考资料:

  https://www.bmbf.de/de/karliczek-eroeffnet-high-level-konferenz-der-un-ozeandekade-14319.html

  德国图林根州组建量子技术联合研发网络

  5月31日,德国图林根自由州经济科学部消息,该州11家研发机构组建名为“Quantum Hub Thueringen”的量子技术研究网络。在政府资助上,该州将在未来32个月对该研究网络投入600万欧元。

  “Quantum Hub Thueringen”致力于发展图林根成为量子高技术基地,研究重点是深耕“量子通信”、“量子传感技术”、“量子成像”三大领域。

  联合研究单位包括:耶拿大学、伊尔梅瑙工业大学、亥姆霍兹耶拿研究所、莱布尼茨光子技术研究所、德国宇航中心数据科学研究所、弗劳恩霍夫媒体技术研究所、弗劳恩霍夫光电系统技术、图像处理研究所等11家研究机构。(周顺杰)

  参考资料:

  1https://www.welt.de/regionales/thueringen/article231490033/Sechs-Millionen-Euro-fuer-Forschung-zu-Quantentechnologie.html

  2https://www.tu-ilmenau.de/aktuelles/tu-ilmenau-erschliesst-quantentechnologien-der-zweiten-generation

  欧洲第一台商用量子计算机正式面市

   6月15日,德国巴符州埃宁根 (Ehningen)举行了欧洲第一台商用量子计算机开机仪式,该计算机是德国弗劳恩霍夫协会与IBM公司通力合作的成果。德国联邦总理默克尔在出席此次量子计算机视频会上表示,“毫无疑问,这台量子计算机是德国高技术实力的鲜明象征”,“我们刚处于这项新技术的起点,但其已经蕴含了巨大的突破性的创新潜力”,“在我们致力于技术和数字主权过程中,量子计算机能发挥关键作用”。默克尔提到,美国和中国同样对量子计算投入巨大资金,德国处于巨大竞争环境中,希望在该领域拥有发言权,IBM在埃宁根启动Q System One量子计算机是德国在此方向的努力。在支持量子技术发展方面,默克尔表示,到2025年德国将增加投资20亿欧元。

  据相关报道,IBM公司在其云网络中已经有20台量子计算机工作,但此次德国的Quantum System One系统在技术和逻辑上更加复杂,是工业背景下的第一台量子计算系统。计算机基本粒子的部件在美国IBM生产,冷却系统来自芬兰,控制系统由德国研发。该计算机有27个量子位,虽然不是最强大计算系统,但据IBM欧洲总裁Martin Jetter介绍,对于工业应用来说足够稳定。(IBM公司据悉将于2023年开发超过1000个量子比特计算能力的系统。)公司企业以及研发机构使用该计算机的成本为每月11621欧元的租金。(周顺杰)

  参考资料:

  https://www.bundesregierung.de/breg-de/aktuelles/rede-von-bundeskanzlerin-merkel-anlaesslich-der-inbetriebnahme-des-quantencomputers-bei-ibm-in-ehningen-am-15-juni-2021-videokonferenz--1929350 2、https://www.ibm.com/de-de/events/quantum-opening?p1=Search&p4=43700064116792076&p5=p&gclid=CjwKCAjwwqaGBhBKEiwAMk-FtE-nvuybMdUgwlwPGbpIHMeM8tJPfQU-ZFbS2qqqMKdEkX0n5xO8WxoC-uoQAvD_BwE&gclsrc=aw.ds 3、https://www.handelsblatt.com/technik/it-internet/system-von-ibm-europas-erster-kommerzieller-quantencomputer-geht-in-betrieb/27288416.html?ticket=ST-14118580-6CotYdQt0nuhuzcSPWw0-ap4

  德国弗劳恩霍夫研究协会推出量子计算机Quantum System One

      德国弗劳恩霍夫研究协会(Fraunhofer-Gesellschaft)和IBM合作的开创性量子计算研究平台于 2021 年6 月15日首次向公众正式展示,标志着欧洲第一台应用型量子计算机“Quantum System One”正式诞生。

      量子计算被视为游戏规则改变者,可以在许多领域创造新知识和新可能性,主要用于优化和模拟程序、包括对可持续交通、新材料或药物的更快开发、复杂资金流有效分析,对基础设施中对生产和物流的智能算法极其重要,也是电池和燃料电池研究建模的基础。量子计算代表未来时代的两大趋势:数字化和脱碳,量子计算平台与企业和研究机构形成网络后,将密切服务于广泛的应用领域,包括物流、化学和制药行业、金融和能源行业、材料科学、IT 安全技术等。德国政府、企业和科研界对量子计算技术未来巨大潜力达成共识,努力推进量子计算,以便尽快更有效地解决实际问题。量子计算机“Quantum System One”位于德国西南部的巴登-符腾堡州埃宁根市。该平台可以提供基于量子的计算策略实验,针对应用领域对其进行优化,并在“系统培训”方面建立必要的技能,企业和研究机构可以在该计算机上根据德国法律安全开发和测试与应用程序相关的量子软件并扩展技能。

      弗劳恩霍夫协会主席莱茵蒙特·诺伊鲍尔(Reimund Neugebauer)教授指出,应用量子计算是保障未来技术领域的科研与工业竞争力以及技术主权的关键,“Quantum System One”平台为大型企业、中小企业、初创企业和研究机构研发技能、测试新应用以及可持续性创造新价值与商业模式提供了机会。

      为了推进面向应用的量子计算研究,德国弗劳恩霍夫研究协会建立了一个基于能力中心的国家网络(Fraunhofer Competence Network on Quantum Computing),所有想要利用量子计算机进行研究的人作为网络支撑点,同时德国联邦州七个区域能力中心作为连接点,七个中心都有自己的研究侧重领域,汇总进入弗劳恩霍夫协会的研究所而后进行优化,其共同目标是研发量子计算领域新技术解决方案。量子计算机计划得到德国巴符州大力支持,到2024 年前为止将为该项目提供4000 万欧元的资金。(施显松)

  参考资料:

  https://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2021/juni-2021/fraunhofer-und-ibm-weihen-quantencomputer-ein.html

  https://www.fraunhofer.de/de/institute/kooperationen/fraunhofer-kompetenznetzwerk-quantencomputing.html

  德国建造第一艘以甲醇为动力的海洋船

   自1982年以来,阿尔弗雷德-魏格纳极地和海洋研究所(AWI)Uthörn号科考船一直定期赴北海进行科学研究。如今,“Uthörn”的继任者,一艘新科考船正在下萨克森州贝尔讷的法斯默船厂建造,预计将于2022年10月投入使用。除了更现代化的设备外,该船与老的Uthörn号不同之处主要在于其推进技术。它将是德国第一艘配备甲醇推进系统的海洋船。甲醇是一种液体状易燃的酒精物质,可以从化石燃料、纤维素、生物质、废弃物或直接从二氧化碳中获得。

  当甲醇在发动机中燃烧时,只有先前从原料或空气中捕获的二氧化碳在这个过程中被释放。因此,从理论上讲,只要不是由化石燃料产生的甲醇,作为推进燃料是可以实现碳中和的。此外,与船用柴油或重油相比,甲醇燃烧释放的颗粒物或其他空气污染物更少。到目前为止,甲醇作为海上运输的燃料是一个全新的概念,也几乎没有相关的测试。

  为了保证足够的“绿色”甲醇供应,德国将计划在不来梅港直接现场生产“绿色”甲醇。目前一个大型的氢能中心建造项目已经启动,由8兆瓦风力涡轮机生产的可再生电力将把水电解成氢和氧,“绿色”甲醇可以从这些氢气和附近污水净化设备排放的二氧化碳中合成。

  创新燃料具有更多的环境优势。由于甲醇在水中的溶解度非常好,并可被细菌立即分解,所以一旦发生事故,甲醇泄漏不会对环境造成重大危害,燃烧时释放到空气中的烟尘颗粒也明显少于汽油、柴油或重油。然而,甲醇的能量密度只有柴油的一半,因此,新Uthörn号科考船必须配备更大的燃料箱,以便可以为长距离航行提供足够的燃料。作为德国第一艘以甲醇为动力的海洋船,Uthörn号将成为一个重要的实践案例,发展海上航运的“绿色化”。(桂潇璐)

  参考资料:

  Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung

  https://www.wissenschaft.de/technik-digitales/erstes-deutsches-seeschiff-mit-methanol-antrieb/

  德国研究联合会在科研项目资助中设立出差碳排放补贴

  根据德国研究联合会(DFG)官网公告,根据2020年12月发布的碳排放补偿规定的实施文件,DFG自2021年5月起在所资助的科研项目中,对获资助人的公务差旅产生的碳排放予以补贴。

  DFG此举目的是为碳中和和资源保护做出贡献,因此它通过发放资金补贴来支付获项目资助人员在公务差旅时搭乘交通工具产生的碳排放费用。DFG在其科字第101号文件(2020年12月15日发布)中提供了这方面的具体要求和信息。为了实施这个二氧化碳排放补贴计划,DFG发布了关于计算可补偿的二氧化碳吨位的计算说明和关于如何获得补偿证书的进一步说明。

  1. 计算可补偿的二氧化碳吨位的说明

  原则上,未以碳中和方式进行的差旅都可获得补贴(例如搭乘德国铁路进行长途旅行)。如果旅行服务提供商(如德国铁路)在提供旅行服务时提供了此次旅行的碳排放补款选项(包括可自选添加或已包括在售价之内),则申请人尽可能使用此选项,由此产生的额外支出可从DFG资助项目资金中列支。对于产生二氧化碳排放并需要另外自行支付补款的旅行服务,申请人须首先确定差旅中产生的二氧化碳吨位。如果旅行服务提供商已经在旅行/计费文件上标明了二氧化碳排放吨位,则该说明可作为申请补贴的二氧化碳排放量的依据。除上述情况外,为计算差旅中的二氧化碳的排放吨位,则必须使用指南中指定的官方计算器。DFG还在公告里附加了一个计算示例,该示例用的是联邦环境局的计算器,并对中转和直航的跨国航班进行了举例计算比较。

  原则上,在缺少有关交通工具数据(飞机/车辆类型)的情况下计算器也适当允许估算,即可以在没有类型名称的情况下进行计算。估算说明应作为会计文件在申请补贴时按要求提供。

  2. 如何获得补偿证书

  上述申请中每达到一吨二氧化碳排放,就可以获得所谓的对应二氧化碳排放量的证书。证书的获取必须由获资助者根据相关实施文件的要求申请获得,可以在每个自然年度为所有可获补贴的旅行进行集中申请。申请材料按自然年计算,并且当年的申请材料中必须是在当年旅行中已经完成付款的差旅,即本年度的差旅必须最晚于本年度12月31日前付清费用,不可延后到下一年才支付。每一年实际产生的碳排放补贴款项应在提交补贴申请证明材料时单独列清单附上。当年(如2021年)的全年出差碳排放补贴申请材料(含申请序列AOBJ编号)及补贴款清单需最晚于下一年(如2022年)4月15号前提交,并作为统计数据参考。DFG将在今后每年4月15日后对上一年度每一家科研机构因执行项目出差获得碳排放补贴数据按单位进行统计,并在后续的DFG财务报告中就补贴的实施方式和资金情况进行特别说明。(李晨浩)

  参考资料:

  https://www.dfg.de/formulare/71_03/71_03_de.pdf

  德国《交通·物流·能源2030研究报告》

  德国联邦经济和能源部(BMWi)联手德国电气工程师协会(VDE),完成了一项基于信息与通讯技术对未来德国交通、物流与能源本身以及产业的影响大型研究项目,并在2021年上半年向社会发布了《交通·物流·能源2030研究报告》(Logistik, Energie und Mobilität 2030)。下面是研究报告的主要内容:

  一、引言

  目前交通工具中动力燃料系统占绝对主导地位的汽油和柴油正在发生变化,纯电池和燃料电池在未来机车动力来源结构中具备越来越多大的比例。未来以电动为主的交通出行的变革不仅影响发动机驱动技术,也给能源行业本身带来变化。德国联邦经济和能源部委托德国电气工程师协会(VDE)以“物流、能源和交通2030”为题进行了调查研究,并发布研究报告。报告显示,2030年以前,提供能源和交通服务的大型石油公司以及电力供应者,必须为能源需求进行调整,适应未来即将发生的变化,同时也为自身在市场上的生存未雨绸缪。未来的物流和交通动力源将更加依赖于可再生能源的驱动,报告对未来物流场景、燃料电池以及其他动力源潜在应用能力进行了分析,包括以下几个方面:研究基于新能源与运输技术的可行性、社会行为、(环境)政策要求和费用问题;相互竞争同时互相补充的新物流配送及城市快递方式;2030年燃料电池成为货物及长途运输主要动力来源前提下多模态动力源的应用。

  二、能源领域

  从长远来看,电动汽车可以减少CO2排放,有助于实现气候中和,2019年全球电动汽车包括BEV、PHEV、FCEV等保有量为479万。到2030年,将达到1.5亿,增加三十倍,目前电池已经广泛用于交通和物流业,接下来的主要问题是如何进一步优化,通过使用“规模经济效应”(economiess of scale)优化电池制造成本,使用非人工的、自动化的生产流程节省成本,还可以在优化材料成本方面加强推进,主要是通过材料领域研究与应用的创新实现,这些措施本身会带来能源(需求)增加,然而这方面的基础研究尤其在电池制造方面的研究尚没有实现突破,未来一段时间内仍然大有可为。一旦效能更大的电池被研制出来,将大大推动电池应用能力的提高。电池能量密度大的车辆未来将有更大的续航里程和更广泛的用途,实现电动(私人)汽车向电动机动车(E-Fahrzeugen)转变。

  (1) 燃料电池

  到2030年之前燃料电池可以以成熟的技术作为载重汽车运输和长途运输车动力来源。到2030年燃料电池应用于大型运输车辆,并且可以批量生产。但目前购买燃料电池驱动的车辆用户仍然稀少,原因是:相比电池汽车,燃料电池汽车目前还存在一些缺点,例如过高的能耗、昂贵的燃料、过于复杂的驱动构成,包括加燃料的基础设施不配套等。燃料电池汽车的高光时刻即市场完全渗透要到2030-2050年才能出现。在2030年之前,汽车仍然以使用化石燃料为主,但从长远来看,物流和交通必然使用电驱动,为此必须做好能源经济的转换准备,扩建充电基础设施,调整充电与电池管理非常重要。

  (2)能源市场

  当前情景分析认为到2030年全球能源需求方面可再生能源将占到40%。能源市场未来更加多样化,光伏耦合或风能等可持续性的、片区单幢房屋独立能源供应模式将会成为主流,在城市中可能部分地实现租户自给自足能源供应,在农村主要是实现能源自主储存解决方案。

  各种动力能源在2030年并存,电池和燃料电池使用正在发生根本转变。因此,能源新玩家(参与者)将进入市场,而原来的市场主体将不得不持续为市场需求和市场新方向作调整。为了保证将可再生能源纳入电力网络,且要不断扩容,需要不断调整相关的一些制度,包括以前的网络收费及征税体系,《可再生能源法案》(EEG)需不断完善。一方面,再生能源在入网时有电馈入波动现象,必须保证电网的稳定性,另一方面,应通过灵活的电能存储解决方案,在再生能源产电高峰时进行调节,将这些电能以变电站的形式转入蓄电池或转化为氢,借此充分利用再生能源。

  (3)充电技术和基础设施

  基础设施也必须适应变化的能源市场因素,需要扩展电池电动汽车的充电技术和基础设施,燃料电池汽车也需要扩展以满足日益增长的需求。电动汽车稳步增预示着电网在2030年面临艰巨待调整任务。

  三、交通和物流领域

  (1)交通能力

  到2030年,交通能力将稳步增长。鉴于运输量的上升,无论采用何种运输方式,都应以充分发挥运能(Auslastung)为最终目标。重要的公路和铁路路线,尤其是大城市交通将会越来越繁忙。交通由于无法无限扩容,必须利用现有运输网络进行优化,为此需要开发与之配套的设计理念和技术,否则运输能力将无法适应高速公路、货运列车和以及河流运输。

  (2)物流与运输服务

  物流参与者(承担方)和交通服务提供商的数量和形态将在 2030年更加多样化。未来,物流和交通服务受数字化影响尤其明显,物流与运输的数字化可以更好地协调供需关系,包括(近距离)公共交通,生活在德国大城市地区的人口比例现在为16%,到2030年将提高到19%,需要研究出解决运输需求不断增加的创新解决方案。

  作为VDE研究报告的一部分,报告提供了能源、交通以及物流的未来重要应用场景。主要包括:

  2030氢的应用

  描述新能源的多种应用领域,氢作为各种运输方式动力源;

  Flybot(无人机)和 Litfaß-Logistik(灯柱广告式物流)

  描述可能的新投递概念,自主/自动化系统的终端客户;

  Parcel Concierge 和 Last Mile Market

  描述两种“最后一英里”运输概念,重点为如何更好地发挥现有的运输配送能力;

  DBee-Logistik

  描述信件和包裹的远距离传送服务,并在集装箱式解决方案(Containerloesung)自主交付形式下新物流模式。

  关于促进面向未来物流和交通促进措施方面,报告认为重点是实现可持续物流以完成承诺的气候保护目标,并促使相关的政治决策建立在专家科学分析基础上。(施显松、孙国旺)

  参考资料:

  https://www.digitale-technologien.de/DT/Redaktion/DE/Downloads/Publikation/IKT-EM/ikt3-Metastudie.html

  https://logistik-heute.de/news/forschung-vde-stellt-studie-logistik-mobilitaet-und-energie-2030-vor-32594.html

  https://www.vde.com/resource/blob/2013758/3e6f90ce5a2bf8baee20f0056bc4f3b9/studie-logistik-mobilitaet-und-energie-2030-data.pdf

  Logistik, Energie und Mobilität 2030 Metastudie im BMWi Technologieprogramm IKT für Elektromobilität

  德国科学家人工生产

  mRNA疫苗脂质颗粒所需的药用胆固醇

  5月25日消息,德国马格德堡大学的化学家联合Corden医药公司研究人员首次利用植物原料成功生产药用胆固醇。该项技术有利于未来大量供应以mRNA技术为基础的疫苗生产所需的脂质分子。

  胆固醇是“脂质鸡尾酒”(Lipid-Cocktails)药物的重要组成部分,是加工疫苗成分所必需的。Lipide源自希腊语中的“脂肪”,是大多数不溶于水天然物质的总称,它与mRNA片断共同组成了新冠疫苗中的脂质纳米颗粒(LNP),LNP将药物成分最终引导进入细胞。马格德堡大学过程与系统工程系化学研究所教授Dieter Schinzer表示,其人工合成生产的胆固醇能够稳定LNP,将疫苗成分释放到细胞的细胞质中。

  目前工业生产所需的胆固醇多为动物源,杂质和污染存在可传播海绵状脑病(TSE)的风险,Schinzer表示,利用植物成分生产则没有这个风险,同时能解决世界范围内mRNA疫苗生产所需脂质不足的问题。目前该工艺生产的胆固醇已注册品牌BotaniChol®,并申请了专利。(周顺杰)

  参考资料:

  https://www.ovgu.de/lipide-path-2,13,31924,31926.html

  柏林夏里特医学院发表新冠传染性的人群研究

  5月25日消息,柏林夏里特医学院Christian Drosten教授专家组通过超过25.000个PCR(聚合酶链式反应)检测样本中病毒遗传物质载量的研究,对病毒检测阳性人群传染性进行了评测,研究结果发表在《科学》杂志。

  该项研究由柏林夏里特医学院病毒学研究所和德国传染病研究中心联合开展,研究出发点认为PCR样本中病毒载量是可以大致代表新冠病人咽喉的病毒数量,是潜在传染性的先决条件。为进一步提高评测准确性,研究人员将病毒载量与实验室成功培养病毒的载量相联系,进而检测样本中可复制的病毒。

  通过超过4300个病例的众多样本,科研团队首次大规模追踪咽喉病毒载量的变化,从统计学角度描述病毒载量变化。随后,对数据分不同年龄病患人群、不同病症反应人群、患不同病毒变种人群进行统计学差异研究。

  不同年龄组研究显示,在20到60岁感染人群中,病毒载量没有显著差异,其咽喉拭子的平均病毒基因拷贝为250万。在0到5岁婴幼儿中,该数值最低,为80万个。在大龄儿童和青少年中,随年龄增长,该数值与成年人接近。但Drosten同时指出,儿童和成人采样方法不同,如拭子要小的多,深度小的多,儿童采样样本数量少等等因素,因此尽管儿童PCR样本较少的病毒载量,科学家估测了相同的病毒复制能力。实验室样本传染率估测,儿童(0-5岁)传染率为成人的80%,学生和青年的数值接近成人。Drosten因此指出,不能简单将病毒载量转换为传染性,更由于儿童采样方式的不同,这些基于数据的(儿童)传染性评估需要向上修正。最后Drosten教授指出,研究证实了其最初的意见:所有年龄段(新冠病患)具有相近的传染性。

  针对不同病症的研究显示,即使无症状感染者也具有很高的传染性;住院病患在整个病程中具有高于其他病患同期的病毒载量;所有新冠感染者在病症出现前的1到3天,其咽喉病毒载量最高。

  研究同时发现,约9%的病例具有更高的病毒载量,10亿或更高的遗传物质。这些潜在高传染人群中有三分之一没有或仅有轻微症状。Drosten解释,这进一步解释了病毒学的基础,即少数传染者是大部分传播的成因,因此保持间距和口罩是控制疫情的关键。

  通过对病毒变种B.1.1.7的相关研究,课题组证明其病毒载量是平均值的10倍,实验室评估传染性为2.6倍。

  课题组对病毒载量将继续追踪研究,了解病毒变种对人群不断提升的免疫力的影响。(周顺杰)

  参考资料:

  1、新闻源https://www.charite.de/service/pressemitteilung/artikel/detail/sars_cov_2_welche_personengruppen_potenziell_am_ansteckendsten_sind/

  2、研究结果:https://science.sciencemag.org/content/early/2021/05/24/science.abi5273

  废水中的新冠预警和解除警报系统

  监测废水中的冠状病毒(SARS-CoV-2)可以为抗击该大流行病提供宝贵的数据。自去年以来,德国已开始着手进行通过废水分析检测病毒的研究项目。初步结果显示,通过受感染者的粪便最终进入废水的新冠病原体,可以使用现代分子方法(如PCR测试或基因组测序)在污水厂中进行鉴定。因此,通过废水样本中的病毒浓度可以得出结论,即某一地区感染新冠病毒的人数是否在增加或减少。  

  一部分人尽管是无症状感染者,但还是会排出病毒,所以废水检测依然可以成为感染人数上升和新疫情出现的重要标志。因此,欧盟委员会呼吁各成员国将SARS-CoV-2废水监测作为新冠疫情管理的一个额外工具。联邦教研部(BMBF)目前正通过三个合作项目支持通过废水途径进行新冠病毒监测,以实现与大流行病有关的预警和解除警报系统:由慕尼黑工业大学协调组织的“废水生物标志物CoV-2”和由达姆施塔特工业大学领导的“废水中的SARS-CoV-2基因组——通过测序监测大流行病的发展”(SARS-GenASeq)项目,分别运用不同测试方法来追踪废水中的感染源。这些项目之间的互联和技术交流则通过德国水、废水和废弃物处理协会(DWA)的“CoroMoni ”项目得以实现。

  这三个项目的投资总额约为290万欧元。它们是在联邦政府水研究计划“水:N”的框架内得到资助。所涉及的流行病学问题旨在促进“清洁水”领域的新发现。(桂潇璐)

  参考资料:

  https://www.bmbf.de/de/corona-frueh-und-entwarnsystem-aus-dem-abwasser-14458.html

  接种Biontech / Pfizer疫苗与副作用心肌炎

  德国《明镜报》“科学”栏目报道:以色列使用 Biontech / Pfizer 接种新冠疫苗后,发现心肌炎的频率增高,根据初步调查结果,这主要影响年轻男性。

  阿斯利康疫苗引起副作用的辩论之后,现在出现有关Biontech疫苗副作用的负面报道。以色列卫生部最近发布的研究报告称,在年轻男性中,在接种疫苗后更频繁地观察到这种疾病,主要是在第二次接种后,以色列现在研究新冠疫苗与心肌炎病例之间可能存在联系的证据。

  心肌炎症通常由病毒感染引起,通常是较轻微的疾病,表现为胸痛或呼吸急促,然而,心肌炎也会引发危及生命的心律失常,需要短期住院治疗。首例疑似心肌炎与疫苗接种相关的病例在2021年4 月被发现。

  德国汉堡埃彭多夫大学医学院(UKE)的心脏病专家德克·韦斯特曼 (Dirk Westermann) 在接受《明镜报》采访说,目前尚不清楚与疫苗接种有关的病例是否与病毒感染后的病毒形式完全相同,在权衡已知风险后,他仍然建议所有年龄段的人继续适合接种Biontech / Pfizer疫苗。

  1.心肌炎症在年轻男性接种后表现明显

  根据以色列卫生部的报告,2020年12月至2021年5月共报告心肌炎275例,其中148例与疫苗接种密切相关,在此期间,共有540 万人接种了至少一剂Biontech疫苗,接近0.003%已接种者即每3万 名接种疫苗的人中有大约1例患心肌炎病例。在第二次接种后,疾病病例的比例为0.002%,即大约每4万接种疫苗者中有一个患患心肌炎病例。按此数据即使心肌炎症与疫苗接种有因果关系,在一般人群中的病例也非常罕见。

  仅凭数字还不能证明任何联系,预计超过500 万接种疫苗的人会偶然患心肌炎病,关键的问题是,接种疫苗的人出现这一病痛的可能性是否比未接种疫苗的预期更大。分析结果显示:虽然一般人群的数据没有显示因果关系的证据,但这种疾病确实在接种疫苗后的年轻男性中发生的频率更高。韦斯特曼说,心肌炎症通常会影响年轻人。

  2.存在一定概率的关联性

  《科学》杂志援引以色列研究人员的话说,年龄在 16 至 24 岁之间的男性中有 1/3000 到 1/6000会在接种疫苗后患上这种罕见疾病。以色列卫生部表示,第二剂疫苗与16 至30 岁年轻男性发生心肌炎之间存在一定的可能性。这种联系在 16 至 19 岁的年轻群体中尤为明显。随着年龄的增长,这方面的证据变得越来越弱。在以色列登记的所有心肌炎中有 95% 是轻度的。大多数受影响的人在医院接受了四天的治疗,这些病程是典型的心肌炎症。以色列卫生部同时记录有两起死亡病例,但是,一个尚未得到证实,另一个尚不清楚是否其死亡与疫苗接种在时间上存在因果关联。

  3.在德国尚未确认心肌炎与新冠疫苗接种之间的明显证据

  疫苗生产商辉瑞(Pfizer)表示,就疫苗的副作用问题该公司已经了解以色列的调查结果,然而,到目前为止,尚未确定疫苗与心肌炎之间的因果关系。自 2021 年 1 月以来,以色列一直在为 16 岁及以上的青少年接种疫苗。在以色列几乎接种的全是Biontech / Pfizer。在德国,迄今为止,主要是老年人接种疫苗,16 岁以下的人很快就会接种新冠疫苗。欧盟委员会已批准用于12 岁及以上儿童的 Biontech / Pfizer 疫苗,但德国常设疫苗接种委员会 (Stiko) 推荐该产品,从周一(2021年6月7日)开始,取消接种优先规定,但德国的常设疫苗接种委员会(Stiko) 尚未向该年龄组推荐接种。

  根据负责德国疫苗安全的机构——保罗·埃利希研究所 (PEI) 目前的安全报告,截至 4 月底德国有2880 万人已经接种疫苗者中有2130 万次接种了来自德国的疫苗Biontech/Pfizer,共报告了16 例心肌炎,其中 12 例发生在接种疫苗的一周内。保罗·埃利希研究所的报告称,目前,根据德国提供的数据,没有看到任何风险信号,但保罗·埃利希研究所宣布将继续记录和调查心肌炎的报告。

  4.接种疫苗对年轻人也有意义

  韦斯特曼认为,尽管有来自以色列的副作用数据,但接种mRNA 疫苗(包括Moderna)的新冠疫苗仍然有意义,对于年轻男性和青少年接种mRNA 疫苗仍然重要。韦斯特曼说,即使感染新冠肺炎的可能性很小,然而,在极少数情况下,他们会发展成长期的新冠病毒,即感染后症状会持续很长时间,那些担心罕见副作用的人应该接种疫苗。美国西雅图儿童医院的儿科医生和风险评估专家 Douglas Diekema 也有类似的看法,如果心肌炎和疫苗之间确实存在联系,那么这种疾病通常很轻微,并且很容易用消炎药治疗,而相反感染新冠可能导致年轻人患上严重疾病和长期副作用。

  韦斯特曼还指出,众所周知,接种疫苗时很少会发生心肌炎症,到目前为止,有这种记录的病例只存在那些容易导致完整新冠病毒意通过“闸口”意外进入人体的疫苗当中, mRNA 疫苗如何引发心肌炎症仍不清楚,mRNA疫苗原理是基于典型病毒蛋白质的遗传蓝图,而不是经过修饰的病毒,人体自己制造这种蛋白质,免疫系统制造针对它的抗体。

  韦斯特曼说,在极少数情况下,年轻男性的免疫系统有可能在接种疫苗后会出现过度反应,免疫反应可能会暂时导致心肌发炎,在极少数情况下,针对 Sars-CoV-2 的抗体可能会损害心脏,但这种几率很小,在这种情况下,年轻男性年龄组中的病毒感染导致心肌炎症同样是不同寻常的,目前完全没有得到证实。(施显松)

  参考资料:

  https://www.spiegel.de/wissenschaft/medizin/biontech-impfung-was-ueber-herzmuskelentzuendungen-als-nebenwirkung-bekannt-ist-a-376027cf-2423-4b25-912b-49d2d61ea34c

  纳米抗体对抗新冠肺炎的研究

  尽管针对Sars-CoV-2冠状病毒的疫苗接种取得了巨大进展,但仍然缺乏治疗Covid-19新冠肺炎的有效手段。现在,对一种可吸入药剂的初步测试给人以希望。在对金仓鼠的测试中,纳米抗体即使在低剂量下也能减少动物呼吸道和肺部的病毒数量,并防止重症的发生。研究人员解释说,如果这种药效在人类身上也得到证实,那么这种 "纳米抗体 "可能会成为一种易于使用和成本低廉的covid-19新冠肺炎治疗手段,同时也可以帮助减缓疫情的传播速度。

  到目前为止,很少有药物能够减缓Sars-CoV-2病毒的感染或防止Covid-19新冠肺炎重症发生。Remdesivir等抗病毒药物目前尚未成熟,因为这些药物往往只能暂时抑制冠状病毒的繁殖,且通常只在感染的初始阶段有效。另一种方法是单克隆抗体——免疫球蛋白与Sars-CoV-2病毒的尖峰蛋白的某些结构精确结合,从而理想地阻止病毒与我们的细胞结合。但单克隆抗体的生产很复杂,通常必须大剂量地给药,因此相对昂贵。

  在寻找替代品的过程中,匹兹堡大学Sham Nambulli和他的同事详细地研究了一系列纳米抗体。通过微小的肽——抗体片段,与Sars-CoV-2病毒的尖峰蛋白的某些结构对接。然而,成品的纳米抗体比普通抗体小四倍,生产成本更低。在最初的细胞培养实验中,这些纳米抗体中的一些已经显示出对冠状病毒良好的活性,它们能够以比经典的单克隆抗体低得多的剂量中和病原体。

  Nambulli和他的团队现在用金仓鼠测试了这种纳米抗体在活体动物中是否具有类似的效力。他们对感染了Sars-CoV-2病毒的金仓鼠六小时后以鼻腔喷雾或吸入的形式给予PiN-21纳米抗体。研究人员解释说,通过静脉注射的大型生物分子通过血浆-肺屏障的效率非常低,尤其是受病毒严重影响的肺组织,获得抗体的机会有限。相反,当以鼻腔喷雾或吸入的方式给药时,它直接通过呼吸道到达肺部并发挥作用。

  在对仓鼠的测试中,通过呼吸道给药的纳米抗体实际上是有效果的:只用安慰剂治疗的对照组动物在接下来的几天里体重下降了16%,并出现了Covid-19新冠肺炎的典型症状。相比之下,吸入纳米抗体的仓鼠并没有减轻体重,而且到第五天时,气道和肺部的病毒数量下降了1万至百万倍,上呼吸道在感染后第二天,通过鼻腔或咽喉拭子就不再能检测到病毒。用纳米抗体喷雾治疗的金仓鼠也没有其他典型的支气管和肺部的严重症状。针对金仓鼠的研究证明,在通过呼吸道给药的情况下每公斤体重约0.2微克的剂量是有效的,相比之下,通过输液治疗的单克隆抗体每公斤体重通常需要10到50毫克剂量。因此,这种纳米抗体为有效预防严重的covid-19新冠肺炎提供了新的机会和希望。(桂潇璐)

  参考资料:

  https://www.wissenschaft.de/gesundheit-medizin/mit-nanobodies-gegen-covid-19/

  Sham Nambulli (University of Pittsburgh) et al., Science Advances, doi: 10.1126/sciadv.abh0319

  新冠变异病毒Delta在德国的相关情况

      据德国RTL电视台官网6月10日报道,在印度被发现的新冠变异病毒Delta(B.1.617)在欧洲的英国扩散传播,并传入德国,目前相关情况如下。

  1. 更具传染性,更致命,更具抵抗力

      在印度发现的 Delta病毒据说更具传染性、致命性和抵抗力,目前在英国蔓延并对英国已开始实施的宽松政策产生很大的问号。根据英国目前的七天发病率数据,已经很长时间保持在20以下的数字因Delta的扩散重新上升到现在46。在英国北部尤为严重,目前当地已不得不采取措施抑制Delta的蔓延趋势,包括:大规模检测和继续加快接种疫苗。虽然Delta病毒在德国仍然相对罕见,但根据罗伯特科赫研究所(RKI)的报告,它被归类为令人担忧的变异病毒,目前在德国5月24-30日这一周的检查样本中的份额为 2.5%。此前对于Delta病毒中的子变体 (B.1.617.2)的份额还尚处于增加的趋势,它在 5月17-23日的一周内曾增加到3.1%。但是随后的一周份额却表现为下降,RKI将原因归结为由于圣灵节放假病例没有及时登记和更新。

  2. Delta病毒在德国的感染份额中仍处于次要地位

      Alpha变异病毒(B.1.1.7,在英国发现)在德国的样本中占大约 94%,继续引起大部分感染。其它归为令人担忧的变异病毒包括Beta(南非发现)、Gamma(巴西发现)和Delta仍处于次要地位。但这些变异病毒之所以被归类为令人担忧的,是由于比如:它们可能更容易传播、导致更严重的疾病、或者假如这些变异病毒再进一步发生变化会使接种疫苗和康复者的保护受到威胁。它还被怀疑通过血液凝块导致听力损失和坏疽,即由于长期循环障碍导致的组织死亡。特别是,与针对早期新冠病毒原型的效果相比,第一次接种疫苗后对这些变异病毒的保护被认为更弱。因此,德国专家强调了完整接种疫苗的重要性,即接种Biontech /Pfizer、Moderna和Astrazenca的疫苗需种满两剂。

  3. 对在学校爆发Delta等变异病毒的预警

      病毒学家德罗斯滕 (Christian Drosten) 本周二在 NDR-Info 的“冠状病毒情况更新”节目中表示,Delta或类似的变异病毒“肯定会在今年秋天在德国占据主导地位”。在此之前,确保成人的疫苗完整接种率尽可能高非常重要。“这样成人就应该不会有什么大问题了”,但在这方面他还关注一个涉及到儿童的小问题。在英国,人们已经观察到了有在学校爆发Delta病毒的情况。而目前在欧洲还没有开始针对12岁以下的儿童接种新冠疫苗。Biontech和Pfizer仅仅开始了对 12 岁以下儿童进行疫苗接种的测试。(李晨浩)

  参考资料:

  https://www.rtl.de/cms/corona-virus-so-ist-das-wachstum-der-virusvariante-delta-in-deutschland-4775299.html

  研究发现干预治疗新冠病毒的可行目标

  病毒能够利用它们所感染的细胞作为资源在体内进行繁殖。细胞自身的蛋白质机器,即核糖体,读取病毒的遗传物质并按计划构建病毒蛋白质。在这个过程中,基因组链中的三个字母分别编码了蛋白质的一个氨基酸。极为重要的一点是,在通常情况下,核糖体在字母序列中不能发生移位,否则它们会加入错误的氨基酸,所产生的蛋白质就会失去功能。然而,包括Sars-CoV-2在内的一些病毒正是依靠这种“阅读框架”的移位,即所谓的“框架转移”。它们的遗传物质根据RNA是正常读取还是移位一个字母而编码了两种不同的“蓝图”,为了确保一些核糖体“移位”,病毒RNA以一种复杂的方式折叠。

  苏黎世联邦理工学院的Pramod Bhatt领导的团队现在更详细地研究了这一机制,它对研究冠状病毒十分重要。使用低温电子显微镜,他们使病毒RNA和核糖体之间的相互作用清晰可见。研究结果显示:由于RNA的特殊折叠,基因链被卡在核糖体的某个点上,迫使蛋白质机器进入一种紧张的结构,这导致核糖体在某些情况下移位一个字母,即不读U_UUA_AAC,而读UUU_AAA_C。因此,两种不同的病毒蛋白被合成:一种是在没有移位的情况下,另一种是移位的结果。

  对此,Bhatt和他的团队测试了如何用化学物质破坏这种框架转移。为了做到这一点,他们使用了两种药剂,这两种药剂都将病毒的复制减少了一千到一万倍。然而只有其中一种,即氟喹诺酮类药物美拉沙星,实际上阻碍了阅读框架的转移。在20世纪80年代,美拉沙星作为针对结核病的抗生素使用,但此药物的开发工作已经停止。

  即使两种药剂减少了Sars-CoV-2病毒的增殖,然而并不能被认为它们就是针对covid-19的药物,因为它们并没有有效到足以真正对抗这种疾病。然而,研究人员乐观地认为他们的发现可能会刺激新药的开发。尽管测试药剂的效力范围不是人们所期望的潜在候选药物,但它仍然表明移位是对Sars-CoV-2病毒进行干预治疗的一个可行的目标。(桂潇璐)

  参考资料:

  Pramod Bhatt (ETH Zürich, Schweiz) et al., Science, doi: 10.1126/science.abf3546

  https://www.wissenschaft.de/gesundheit-medizin/moeglicher-angriffspunkt-fuer-medikamente-entdeckt/

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