本周国家机构发布新动态,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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刚刚决策部门公开重大调整:近日行业报告发布最新研究成果,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。

ZiS-30 是一款设计独特的火炮系统，诞生于战争时期，给我们留下了深刻的思考。ZiS-30 在最短的时间内研发完成，遗憾的是没有投入大规模生产，所以在战争期间发挥的作用并不大。当纳粹德军突然入侵苏联时，纳粹德军机械化部队和坦克部队的强大机动性，立刻让苏联军队意识到自己缺乏有效的抵抗手段。实战表明，纳粹德军的坦克部队作战效率超出苏军战前的想象，而苏联军队使用马匹和汽车牵引的反坦克炮在机动性方面显得笨拙，而且在战斗中显得非常脆弱。这种需求不仅仅是反坦克炮，还需要自行火炮，尤其是自行反坦克炮和自行高炮。1941 年 7 月 1 日，军备人民委员鲍里斯 · 利沃维奇 · 万尼科夫签署了一项命令，内容如下：鉴于对反坦克和防空自行火炮的迫切需求，以及缺乏专门的生产基地，我命令：1. 第 4 工厂研制并生产一门采用自行底盘的 37mm 防空炮；2. 第 8 工厂研制并生产一门采用自行底盘的 85mm 防空和反坦克炮；3. 第 92 工厂研制并生产一门采用自行底盘的 57mm 反坦克炮。在设计这些自行火炮时，应当重点考虑工业界广泛采用，并用于牵引火炮的越野卡车或履带式拖拉机。自行反坦克炮还必须配备装甲驾驶舱。自行火炮的设计方案必须在 1941 年 7 月 15 日提交审议。事实上，鲍里斯 · 利沃维奇 · 万尼科夫面临的任务是纠正格里戈里 · 伊万诺维奇 · 库利克元帅的错误，这位元帅对炮兵，尤其是指挥方面的知识知之甚少。更糟糕的是，库利克元帅雄心勃勃，他放弃了很多关键项目。其中就包括格拉宾设计局推出的 ZiS-2 型 57mm 反坦克炮。在这里，更适合引用瓦西里 · 加夫里洛维奇 · 格拉宾当年的发言：" 我们的设计局多年来一直致力于提高火炮系统的机动性，最终得出结论：火炮不仅需要在公路上拥有高速度，还需要在战场上拥有良好的越野能力。我们决定将火炮安装在履带式车辆上，制造一种自行火炮。这首先涉及反坦克炮和师属火炮：这样它就能出现在意想不到的地方。""1940 年底，设计局提出了研制自行火炮的方案。炮兵总局局长库利克元帅对这一方案表示赞赏。制造高机动性和越野能力的自行火炮的想法一直萦绕在我们心头。我们正在寻找一种履带式车辆，可以安装 ZiS-2 型 57mm 反坦克炮和 F-22 USV 1939 型 76mm 师属火炮。"" 使用……的想法 F-22 USV 最终不得不放弃：这门火炮体积太大。但 ZiS-2 安装在‘共青团员’号拖拉机和轮式、履带式越野车辆上，在射击和运输测试中表现出色：射击精度高、射速快、稳定性高、机动性强，并且在所有道路甚至越野路面上都具有良好的行驶能力。"我们最感兴趣的是第 92 工厂发生的事情。在彼得 · 费奥多罗维奇 · 穆拉维约夫的领导下，成立了一个单独的设计师小组来执行万尼科夫的命令。最终，两辆自行反坦克炮于 7 月底出厂：ZiS-30 和 ZiS-31。第一辆就是在 T-20" 共青团员 " 火炮牵引车上安装一门 ZiS-2 型 57mm 反坦克炮。第二辆同样安装 ZiS-2 反坦克炮，但采用的是配备了特殊装甲驾驶舱的嘎斯 -AAA 三轴卡车作为底盘。1941 年 7～8 月，两辆自行反坦克炮进行了对比测试，结果表明 ZiS-31 的射击稳定性更高，射击精度也高于 ZiS-30。然而，由于 ZiS-31 的越野能力明显弱于 ZiS-30，所以苏联军方决定优先选择了 ZiS-30。根据万尼科夫的命令，第 92 工厂应该从 1941 年 9 月 1 日起开始批量生产 ZiS-30 自行反坦克炮。然而，麻烦却从意外的地方悄悄降临。唯一一家生产 " 共青团员 " 火炮牵引车的企业——莫斯科第 37 工厂，由于错误的规划政策，完全停止了火炮牵引车的生产，转而生产坦克。为了生产 ZiS-30 自行反坦克炮，第 92 工厂不得不从部队中抽调 " 共青团员 " 火炮牵引车，并修理从前线运来的战损车辆。由于这些延误，ZiS-30 自行反坦克炮的批量生产直到 1941 年 9 月 21 日才开始。截至 1941 年 10 月 15 日，该厂共生产了 101 辆配备 ZiS-2 型 57mm 反坦克炮的 ZiS-30（包括第一辆样车）和一辆配备 45mm 反坦克炮的 ZiS-30。仅此而已。底盘来源的断绝彻底摧毁了一切，ZiS-30 自行反坦克炮的生产被迫停止。彼得 · 穆拉维约夫领导的团队并没有放弃，他们深知这种自行反坦克炮的重要性。1941 年 10 月初，推出了 ZiS-41，将 ZiS-2 型 57mm 反坦克炮安装在莫斯科生产的 ZiS-22 半履带全地形车的底盘上。1941 年 11 月，ZiS-41 在测试中表现出色。然而，此时莫斯科汽车厂已经撤离，无法生产足够数量的 ZiS-22 半履带车辆。所以，1941 年 11 月底，ZiS-41 自行反坦克炮的所有研制工作全部停止。1941 年 9 月底，ZiS-30 自行反坦克炮开始服役。所有的 ZiS-30 自行反坦克炮都装备给了西部和西南方面军坦克旅的反坦克炮部队，约有 20 个坦克旅装备了这种自行反坦克炮。这里有一个问题极大地阻碍了 ZiS-30 作战效果的历史研究。从文献记载来看，几乎无法区分 ZiS-30 自行反坦克炮和 ZiS-2 型 57mm 反坦克炮。事实上，在前线作战的苏军并不知道 ZiS-30 自行反坦克炮的编号，所以在军事报告中，这些自行反坦克炮都被写成 "57mm 反坦克炮 " ——这样的写法与 ZiS-2 型 57mm 反坦克炮一样。它们在文件中极少被写成 "57mm 自行反坦克炮 "。我们只能通过燃料和润滑油的说明来判断 ZiS-2 和 ZiS-30 的区别，因为 ZiS-2 并不需要燃料。ZiS-30 自行反坦克炮在实战中的表现非常出色。1941 年 10 月 1 日，苏联炮兵总局（GAU）炮兵委员会全体会议上，就报告了 "ZiS-30 自行反坦克炮在战斗中的成功应用 "。然而，在长期使用过程中，这款自行反坦克炮还是暴露出许多缺陷，主要是因为 " 共青团员 " 火炮牵引车并没有考虑改装成自行反坦克炮的需求。苏联炮兵总局收到了前线部队关于 ZiS-2 型 57mm 反坦克炮和 ZiS-30 自行反坦克炮的反馈意见。关于后者，提出的意见是：" 该车不稳定，底盘超载，尤其是后部悬挂，射程和载弹量较小，体积较大，发动机组防护差，炮组和驾驶员之间的沟通不畅。射击时，驻锄经常离开地面。由于没有时间展开驻锄，甚至发生过开炮后翻车的情况。"实际情况可能更糟，但是，尽管存在诸多缺点，ZiS-30 仍然表现出强悍的战斗力。在当时，ZiS-2 型 57mm 反坦克炮可以有效摧毁所有的纳粹德国坦克。可惜的是，到了 1942 年夏，苏军中已经几乎看不到这种自行反坦克炮了。有些是在战斗中损失了，有些则因为故障而报废。而且由于生产厂家已经转产坦克，根本无法对战损的 ZiS-30 进行修复。ZiS-30 就是将 ZiS-2 型 57mm 反坦克炮的上部结构直接安装到 T-20" 共青团员 " 火炮牵引车上，这种武器的主要价值就是 73 倍径的 57mm 反坦克炮。" 共青团员 " 火炮牵引车只能算是半装甲车辆，装甲薄弱，无法有效防御炮弹破片。ZiS-30 炮组五人。火炮安装在车体中部，高低射界为 -5 °～+25 °，方向射界 30 °。采用蜗杆式升降扇形机构控制高低射角，螺旋式旋转机构控制方向射界，瞄准速度为 4 ° / 秒。使用标准的 PSh-2 或 OP2-55 瞄准镜。PP1-2 瞄准镜既可用于直瞄射击，也可用于曲射。它由全景瞄准镜和直射瞄准镜组成，并通过螺钉连接。夜间使用 Luch-1 装置照亮瞄准镜分划板。采用半自动垂直楔形炮闩，理论射速高达 25 发 / 分钟，实战射速可达 15 发 / 分钟。ZiS-30 自行反坦克炮只能进行静止射击，射击中的稳定性由位于车体尾部的折叠式驻锄提供。ZiS-2 反坦克炮安装在车体顶部，通过车体后部的行军锁定装置，在行驶过程中将炮身固定。ZiS-30 自行反坦克炮配备一挺 DT 型 7.62 × 54mm 坦克机枪作为自卫武器，安装在车体右前方的球形枪架上，由副驾驶进行操作。这挺机枪可以轻松拆下，由车组成员携行使用。ZiS-30 随车携带 20 发炮弹和 12 个弹盘共 756 发子弹。这样少的备弹量也是 ZiS-30 的缺陷之一。ZiS-30 使用的弹药包括 UBR-27Sh、UBR-271N 次口径穿甲弹；UO-271U、UO-271UZh 高爆榴弹；UBR-271、UBR-271K、UBR-271SP 钝头和尖头穿甲曳光弹。穿甲弹对 2 米高度的目标，直射射程为 1100 米，UO-271U 高爆榴弹的射程为 8400 米。ZiS-30 自行反坦克炮的动力装置、传动系统和底盘，与 T-20" 共青团员 " 火炮牵引车相同。ZiS-30 自行反坦克炮的性能参数：车长：3.45 米车宽：1.859 米高度：2.23 米离地间隙：0.3 米战斗全重：4 吨车体正面装甲 10mm，侧面和车尾 7mm。发动机：嘎斯 -AA，6 缸，50 马力续航里程：152 千米最高速度：50 千米 / 小时