本周行业报告发布新动态,探索“一边膜上面一边下面膜”：揭开现代生物膜科学的神秘面纱

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近日研究机构传出突破成果:今日相关部门披露重要进展,探索“一边膜上面一边下面膜”：揭开现代生物膜科学的神秘面纱

生物膜，作为生命体系中不可或缺的一部分，自其被发现以来，就一直是科学家们研究的焦点。生物膜不仅构成了细胞的基本结构，还在细胞内外物质交换、信号传递和能量代谢等生命活动中扮演着重要角色。今天，让我们一起来揭开“一边膜上面一边下面膜”的神秘面纱。 生物膜是由两层磷脂分子构成的，这种结构被称为“双分子层”。在这个双分子层中，磷脂分子的头部朝向水相，尾部则相互靠近，形成一个稳定的界面。然而，在生物膜中，除了磷脂分子外，还存在着各种蛋白质、糖类和脂质等生物大分子，它们在膜上形成不同的结构域，共同完成细胞的各种生理功能。 “一边膜上面一边下面膜”这一概念，主要指的是生物膜中蛋白质和脂质分子的分布情况。具体来说，就是生物膜上层的蛋白质和脂质分子与下层的蛋白质和脂质分子在种类、数量和功能上存在差异。 首先，从种类上来看，上层和下层的蛋白质和脂质分子存在差异。上层蛋白质主要参与物质的跨膜运输、信号传递和细胞识别等功能；而下层蛋白质则更多地参与维持生物膜的稳定性和形态。此外，上层脂质分子以磷脂为主，而下层脂质分子则以胆固醇为主，胆固醇的存在有助于降低生物膜的流动性，从而维持细胞的正常生理功能。 其次，从数量上来看，上层和下层的蛋白质和脂质分子也存在差异。研究表明，上层蛋白质和脂质分子的数量约为下层的两倍。这种差异可能与生物膜上层的生理功能密切相关，如物质的跨膜运输和信号传递等。 此外，从功能上来看，上层和下层的蛋白质和脂质分子也存在差异。上层蛋白质主要参与物质的跨膜运输和信号传递，而下层蛋白质则更多地参与维持生物膜的稳定性和形态。这种差异使得生物膜具有不同的结构和功能，从而适应细胞在不同环境下的生理需求。 在生物膜研究中，科学家们发现了一种特殊的膜结构——“不对称膜”。不对称膜是指生物膜上下层在蛋白质和脂质分子种类、数量和功能上存在显著差异的膜结构。不对称膜在细胞的生命活动中具有重要作用，如细胞识别、信号传递和物质运输等。 总结来说，“一边膜上面一边下面膜”这一概念揭示了生物膜在结构和功能上的复杂性。通过对生物膜的研究，科学家们不仅可以深入了解生命活动的奥秘，还可以为药物设计和治疗疾病提供新的思路。在未来的生物膜研究中，我们期待有更多关于生物膜不对称性的发现，为人类健康事业作出更大的贡献。

The following article is from 燃烧的岛群 Author 群主飞龙本文是 " 燃烧的岛群 " 第 1457 篇原创文章，作者：Kagohl 3。正文共约 4800 字，配图 48 幅，阅读需要 16 分钟，2025 年 9 月 27 日首发。本文收录于作者 "Kagohl 3" 专辑，欢迎持续关注。接上期（）踏向自己的舞台：VGO.I 飞机的改进与 RML.1 重型轰炸机的服役1915 年 6 月 6 日，VGO.I 轰炸机开始了自己的首次远程飞行，起点在从戈塔飞机制造公司的机场，终点是迈巴赫公司位于弗里德里希沙芬（也称腓特烈港）的发动机工厂。在 1915 年下旬到 1916 年初，VGO 公司花了六个月的时间为 VGO.I 飞机配齐了动力强大的迈巴赫 HS 发动机，以便在德国海军的监督下完成验收飞行，其中包括长距离的飞行。1915 年 12 月 15 日，VGO.I 飞机完成了长距离飞行测试，开始返回戈塔飞机制造公司，在返回机场的途中，飞行员汉斯 · 沃尔莫勒   ( Hans.Volm ö ller )  、海军空勤队中士威利 · 曼   ( Flugmaat Willy Mann )   以及机长赫尔穆斯 · 赫斯中尉 ( Hellmutt Hirth )   在图林根森林上空遭遇一场强烈的暴风雪。由于输油管故障，三台发动机中有两台直接停摆。由于单引擎无法维持飞行高度，机组人员别无选择，只能紧急迫降，他们以出色的技巧将这架飞机降落在格罗兹格伦（Geroldsgr ü n）的一个小树林里，飞机受到严重损坏，但机组人员无一伤亡。图 35、36、37: 坠毁在图林根森林的 VGO.I 飞机这场灾难标志着 VGO 公司前后九个月的辛勤工作以不令人满意的方式告一段落，同时也证明新式的迈巴赫 HS 发动机和未经测试的机身尚不可靠，需要花费时间改进以确保它们可以正常工作。VGO 公司的工程团队并没有因为这场不幸的事故而气馁，他们前往森林收集飞机残骸后运回厂房进行修复，并在修复过程中融入了许多新设计。在 VGO.I 飞机的飞行测试和技术修复中获得的经验后来用于已经投入制造的 VGO.II 轰炸机的设计改进，这款飞机被证明比前辈更可靠。图 38:VGO 公司的人员正准备运走飞机残骸在重建后的 VGO.I 型飞机上，引擎舱外壳采用整流罩封装，并在其前部设置了由机械师操作的，带有旋转式枪架的 LMG-14 航空机枪。翼间支柱加装了整流罩，取代了原始机型上的简易管状结构。一个大型流线型重力式供油箱——这将成为后期型号的标志性特征——被集成在中翼支撑架的上部。安装在机鼻部位的发动机配备了一个单散热器，位于机鼻左侧；而引擎舱内的发动机则保留了 Haegele & Zweigle 公司生产的双散热器配置。原始尾翼设计被证明无法满足航向操纵要求，因此替换为与 VGO.II 型相同的尾翼结构，其垂直尾翼从四个减少到了两个，与水平尾翼互相依靠整流型支柱相连，不过新式尾翼增大了垂直安定面面积并采用了平衡式方向舵。由于迈巴赫 HS 发动机仍是当时功率最大的飞机发动机，故未进行更换，但是这种引擎一直在被故障困扰。图 39、40: 第二代 VGO.I 飞机的引擎舱比以前体型更大且更具流线形，其前端新增了机枪座舱图 41、42: 可以看出改进的 VGO.I 飞机的机鼻引擎舱右侧散热器被取消，而翼间引擎舱两侧散热器不变图 43: 正在工厂组装的改进型 VGO.I 飞机，前面两个桶子就是它的主油箱图 44、45: 垂直尾翼已经减少到了两个，水平尾翼没有什么变化重建后的 VGO.I 飞机于 1916 年 2 月 16 日完成首飞，随后该机被德国海军采购，编入由海军中尉费迪南德 · 拉什（Ferdinand Rasch）指挥的特殊部队：Kommando L.R.1，这支部队为评估新型武器在东线战场适用性而组建。飞机侧面涂上了海军赐予的命名：RML.1，该词是 "Reichs Marine Landflugzeug 1" 的缩写，意为 " 德意志帝国海军陆基飞机 1 号 "。RML.1 重型轰炸机就此开始了自己的军旅生涯，而德国海军也成为世界上第一个使用巨型飞机作战的军队，同时 RML.1 也是当时世界上体型最大的飞机。图 46、47、48:1916 年 2 月 16 日进行首飞的改进型 VGO.I 飞机图 50、51、52: 正式加入德国海军的 RML.1 重型轰炸机1916 年 6 月，由拉什中尉（机长）、预备役中尉卡尔 · 库林（Carl Kuring，飞行员）和军士威利 · 曼组成的机组驾驶 RML.1 重型轰炸机从戈塔机场起飞前往阿尔特 - 奥茨（Alt-Autz（这是位于拉脱维亚南部的一个城镇，靠近立陶宛边境的多贝莱市）。这段常规仅需三天的航程最终耗时两个月：虽顺利抵达多贝里茨，但在什奈德穆尔因发动机故障迫降检修；数日后起飞滑跑时前起落架支柱断裂导致机头触地；短暂维修后继续启程，又因发动机过热（通过机械师在引擎舱内展示的温度数据石板获知）在柯尼斯堡附近迫降。检修发现需要更换发动机，但在新发动机安装后的试飞中主起落架再次塌落。这种故障需要足够的熟练技工进行修复，但新安装的起落架还是不够牢固，于是在下一轮试飞中又脱落了。几番折腾后，直至 1916 年 7 月底，RML.1 轰炸机才最终抵达目的地。如今看起来离谱的让人想笑的连续故障，在一战时期令驾驶这类尚不可靠的巨型飞机的机组人员深感忧虑——相比这些庞然大物，飞行员更青睐性能稳定的单发战斗机。图 53、54:RML.1 重型轰炸机在什奈德穆尔发生了起落架脱落事故图 55、56、57、58:RML.1 轰炸机在柯尼斯堡再次起落架折断图 59、60: 在柯尼斯堡接受维修的轰炸机虽然如此，RML.1 重型轰炸机还是很快就投入了它为之而生的远程轰炸任务。根据 L.R.1 分队作战日志记载，该型飞机的首次轰炸任务于 1916 年 8 月 15 日执行。实际上，原定首次作战任务应于 8 月 13 日与陆军空勤队使用的 VGO.II 重型轰炸机协同展开——该机当时同样驻扎在阿尔特 - 茨，但 RML.1 轰炸机最终并未参与此次行动。作战日志共记录了 RML.1 轰炸机执行的四次轰炸任务：8 月 15 日袭击了什洛卡火车站（Shloka，位于尤尔马拉老城区）；8 月 16 日空袭了莱巴拉（Lebara）的俄国航空队基地；8 月 17 日先后攻击了鲁赫努岛飞行基地（里加湾区域）及凯梅里军营（Kemeri，现属尤尔马拉市辖区）。原定 8 月 24 日对凯莫恩（Kemmern）的最后一次空袭因左发动机散热器在起飞后不久出现沸溢现象而取消。图 61、62: 驻扎在阿尔特 - 奥茨机场的 RML.1 重型轰炸机图 63、64、65:RML.1 轰炸机在阿尔特 - 奥茨机场驻扎期间也迎来了很多军官的参观执行任务期间，RML.1 轰炸机的炸弹载荷根据作战目标动态调整：针对机场目标时搭载 6 枚 50 千克碳质炸弹 +8 枚 20 千克碳质炸弹 +4 枚 10 千克燃烧弹；针对军营目标时则配备 32 枚 12 千克碳质炸弹 +21 枚 20 千克碳质炸弹 +9 枚 10 千克燃烧弹。可以看出，RML.1 重型轰炸机执行远距离任务时可以轻松携带 500-894 千克炸弹，而在这之前德国海军想要实施这种作战只能依靠飞艇，而此时德军使用的陆基双引擎轰炸机的最大载弹量大多不超过 500 千克，只能赶得上 RML.1 执行远距离任务时的下限。图 66: 地勤人员正在进行检查工作图 67: 地勤人员在为 RML.1 轰炸机补充燃料图 68:RML.1 重型轰炸机（左侧）与 VGO.II 重型轰炸机在阿尔特 - 奥茨机场的合影作战日志末页附有 1916 年 9 月 1 日波罗的海舰队司令致德国海军司令部的电报简讯，内容指出：" 关于 RML.1，该机已受损 "。事故经过如下：夜间时分，飞行员卡尔 · 库林与威利 · 曼驾驶满载燃油和炸弹的 RML.1 升空后，在 50 米高度突遇双发动机相继爆震。飞行员被迫实施紧急降落，操纵飞机滑向下方松树林。尽管过程中撞断 69 棵树木，但茂密树冠有效缓冲了冲击力，使飞机免于爆炸或起火。仅存的机身被运往斯塔肯工厂准备加装新机翼和发动机。L.R.1 分队随即解散，人员重新分配编制——所有成员都为这架不可预测的飞机终于结束其服役生涯而如释重负，至少当时他们是如此认为的。图 69、70、71、72、73:1916 年 8 月 28 日，RML.1 轰炸机在阿尔特 - 奥茨机场附近的松树林坠机由 VGO 公司改组而来的齐柏林 - 斯塔肯飞机制造有限公司（Zeppelin-Staaken Flugzeugwerft GmbH）决定对推力不足且引擎可靠性不佳的 RML.1 重型轰炸机进行改造，拆除了最初安装的三台马巴赫 HS 发动机，替换为五台 245 马力的马巴赫 Mb.IVa 发动机，这种在后来用于齐柏林 - 斯塔肯 R.VI 重型轰炸机的发动机具备很好的高空性能，而且可靠性也比 HS 发动机更强。其中一台 Mb.IVa 发动机依然安装在机鼻处，其余四台分别置于两翼引擎舱内，三个地方的发动机各驱动一具木制的四叶片螺旋桨。迈巴赫 Mb.IVa 发动机相较迈巴赫 HS 有显著改进，该型发动机于 1916 年末问世，是德国首款专为高空作战设计的高压缩比发动机。冷却系统采用标准板式散热器，分别布置于前后支柱（前高后低）。尾翼组被提升至机身大梁水平高度，水平尾翼的双翼构架改为单支柱设计。新型机身和尾翼组全部覆盖赛璐珞蒙皮以实现局部隐身效果。图 74: 改进型 RML.1 重型轰炸机的翼间引擎舱中的串联式迈巴赫发动机图 75:1917 年 2 月 22 日，齐柏林伯爵来斯塔肯工厂视察飞机制造工作所谓的赛璐珞蒙皮（Celluloid）是一种合成塑料，本用于制造乒乓球和相机胶片，其名字源自它的主要制作材料：硝酸纤维素（cellulosenitrate），是一种白色纤维状聚合物，为热塑物质，耐水、耐稀酸、耐弱碱和各种油类。德军的目的是利用该型蒙皮的透明特性来降低可视度，但是使用这种材料制成的赛璐珞蒙皮在阳光下极易反光，隐形效果根本无从谈起，而且它容易起火和开裂。1917 年 3 月 10 日，改装后的 RML.1 重型轰炸机完成首飞。首飞飞行员为汉斯 · 福尔默勒（Hans Volm ö ller），副驾驶库尔特 · 库林（Carl Kuring）原隶属海军第 2 战斗机中队（Marine Jagdstaffel 2）。曾经指挥该型轰炸机作战的斐迪南 · 拉什中尉原计划随机组飞行，但被罗伯特 . 博世先生亲令禁止驾机的古斯塔夫 · 克莱因却对中尉说笑道：" 留下来清扫残骸吧 "，然后就爬上了飞机。库林声称 RML.1 重型轰炸机仍属德国海军资产，这解释了为何有海军代表随机飞行。起飞过程顺利，但当 VGO.I 在斯塔肯机场上空盘旋时，左侧引擎舱发生剧烈爆炸，螺旋桨停转。飞行员立即右转以补偿不对称推力。飞机反应良好，保持直线飞行后平行于齐柏林飞艇库准备着陆。三日前在进行飞机操控检查时，库林已发现方向舵踏板异常并立即上报：踏板在极限位置会卡死无法回中。但这个故障未获修复。当福尔默勒在着陆前关闭其余运转中的发动机时，失去补偿力的右方向舵卡死导致 VGO.I 缓慢右偏。库林当即解开安全带钻入仪表板下方试图解除踏板卡滞，但为时已晚。福尔默勒无力阻止飞机转向，最终撞向飞艇库大门。汉斯 · 福尔默勒当场罹难，古斯塔夫 · 克莱因数小时后伤重不治。撞击使库林昏迷，虽头部重伤但仍得以重返海军第 2 战斗机中队，并在航空领域开启了漫长而卓越的职业生涯。古斯塔夫 . 克莱恩这位销售总监的离世让身体不好的罗伯特 . 博世先生备受打击，因为博世先生唯一的儿子患有严重的多发性硬化症，无法继承家业，而能力出众的克莱因是他暗中选择的