焙烤时间对咖啡冲泡的特征、化学影响及DHS等（下和DHS-GC-MSJesper Alstrup1，*，Mikael Agerlin Petersen 2，Flemming Hofmann Larsen 2和MortenMünchow11. CoffeeMind，Hansstedvej 35，丹麦Valby2500；morten@coffee-mind.com2. 哥本哈根大学理学院食品科学系，Rolighedsvej 26，1958年，丹麦腓特烈斯贝格C；3. map@food.ku.dk（硕士）; qcpmg1968@gmail.com（F.H.L.） * 通讯：jesper@coffee-mind.com 收到：2020年10月19日;接受：2020年12月1日;发布时间：2020年12月3日 摘要：特种咖啡行业正在发展，因此，人们对调制烘焙配置文件以向客户提供新的和多样化的感官体验的兴趣日益浓厚。本研究调查了咖啡烘焙过程“开发时间”阶段中细微变化的化学和感官效果。通过感觉描述分析（DA），气相色谱-质谱（GC-MS）和核磁共振（NMR）研究了四种烘烤曲线。多变量分析显示DA，GC-MS和NMR数据的清晰分离。延长的开发时间促进了咖啡化学和感官特性的统计上显着变化。研究结果表明，较短的显影时间可增加咖啡的果味，甜味和酸性特征，而较长的显影时间则会使咖啡的平衡朝着更加烘烤，坚果和苦的方向发展。结果提供了支持微妙的烘烤轮廓调制效果的证据。这为将开发时间作为关键控制参数纳入特种咖啡协会的认证系统，质量控制和产品开发策略奠定了坚实的基础。 关键词：咖啡烘焙；特色咖啡；烘烤概况开发时间;咖啡化学；感官评估1. 介绍 在过去的几年中，对特色咖啡的兴趣一直在稳定增长，一些较小的咖啡馆和咖啡烘焙店正在进入市场[1]。越来越多的知名度导致人们专注于在生产链的每个步骤（包括烘烤过程）中优化质量。咖啡豆的烘焙对于赋予最重要的风味特征至关重要，这是复杂的化学反应和咖啡豆物理结构变化的结果[2]。烘焙配置文件设计中注重细节是开发多样化和独特感官体验的必要条件，这在特种咖啡市场中是非常需要的[3]。烘焙过程中存在无限的可能性，并且烘焙的各种时间-温度关系可能会导致咖啡冲泡的最终风味发生明显变化。该行业当前的趋势是围绕咖啡的轻烤，以突显咖啡固有的感官特性，例如风土。这自然会降低对烤制程度的注意力，并将焦点转移到其他变量，例如在不同阶段以最佳方式对过程进行计时。烤制轮廓设计中最基本的概念之一是“开发时间”，即重要性。 其中已经在作者的先前工作中显示[4]。此阶段的定义是从“第一裂纹”处的豆子释放蒸汽压力的爆裂声到烘烤终止点的时间跨度。由于烘焙过程中释放出蒸汽，因此咖啡豆材料在烘烤过程的这一阶段特别容易受热。这会使豆类材料变干，从而使褐变反应发生得更快，从豆类材料的表面移动到中心[5]。因此，控制烘烤过程的这一阶段成为开发优质品尝产品的关键部分。但是，这一概念在学术文献中仍然被忽略。自称的烘焙专家教授了有关各种时间调整的风味影响的几种理论，并为社区所普遍接受。仍需要建立足够的证据基础，以为行业内的专业人员和教育系统提供支持。化学反应动力学的基本规则是，较高的温度会增加反应速率[6]，这是焙烧炉用来控制焙烧过程的原理。通过变化的时间-温度关系可以达到相似的烘烤度，但是，据作者所知，以前没有研究隔离出特定相位调制的影响，例如显影时间。典型的烘焙研究已经研究了在烘焙过程中应用不同的设定时间-温度关系来改变杯子中的化学成分和潜在风味的效果[7-11]。以y温度指定x时间的等温条件的方法可以实现一种清晰而系统的样品开发方法，但可能会冒着过度简化烘焙过程的风险，这与特种咖啡烘焙机的实际工作相去甚远。通常，烘焙主从接近燃烧器（热源）的最大功率输出开始烘焙，然后逐步降低功率输出，以随着烘焙的进行减慢褐变反应的速度。研究方法和焙烧炉实际工作之间的巨大分歧可能会降低科学研究在适用于特种咖啡焙烧炉工作方面的相关性。因此，本研究专门针对开发时间调制，与整体开发相比，调制时间似乎对风味开发具有更高的影响烘烤时间[4]。本研究旨在通过调查调制“烘烤时间”如何影响咖啡冲泡的感官特征和化学成分来研究特种咖啡行业及其实践，如通过核磁共振（NMR）和动态顶空进样与气体结合测量色谱-质谱（DHS-GC-MS）。关于精细调制的影响的知识，就化学化合物的形成以及饮料的感知风味的变化而言，是特种咖啡行业的主要兴趣所在。这项研究需要提供证据，以使烘焙师对其工艺具有必要的信心，并为特种咖啡行业的产品开发，质量控制程序和教育系统提供坚实的研究基础。2. 材料和方法2.1. 咖啡样品制备CoffeeMind Aps通过Kontra Coffee A /S 提供了未经烘焙的生咖啡样品。这些豆类来自哥伦比亚（Juan Guillermo Henao，Marsella），100％阿拉伯咖啡，并通过“水洗”方法进行了加工。生长高度在海拔1200–1800 m处，并且豆类的水分含量为10％，密度为880 g / L（SINAR 6070 Grainpro），并且豆类的筛网尺寸为17。在Probat Probatino上进行样品烘烤（Probat-Werke，莱茵河畔的Emmerich，德国）1公斤鼓式烘烤机。使用Cropster©焙烧软件（Cropster®，萨克拉门托，CA，美国）同时记录焙烧概况数据。使用Javalytics在Agtron中测量最终的烘烤颜色®模型JAV-RDA-D（麦迪逊仪器公司，美国威斯康星州米德尔顿）进行了三次精细复制研磨咖啡。烘焙配置文件专门针对“开发时间”调制，即从“第一次破解”到烘焙终止的不同烘焙速度。烘烤的初始阶段，直至出现第一个裂纹,并且所有样品的烘烤度在所有烘烤之间都相似，因此将“显影时间”隔离为轮廓之间的唯一差异。 图1说明了四个烘烤曲线的时间-温度关系。第一次烘烤大约在570 s发生。超过此点的曲线斜率是本研究和烤制轮廓开发的重点。因此，调制的确很细微，尽管第一次破裂后的烘烤时间差异很大，但烤豆在外观上看起来是相同的。这四个曲线表示在给定的烘烤度下，从最快到最慢的潜在开发时间调制的频谱。图1.研究中包括的烘烤曲线。该图说明了“快速”，“中等”，“缓慢”和“烘焙”的时间-温度条件。第一次烘烤大约在570 s时出现。 可以用多种方法来定义烘烤程度，包括减少豆的重量，颜色或选择的化学指示剂[12-15]。这项研究测量了最终豆色所指示的烘烤程度，以说明各种时间-温度关系。本研究选择Agtron 76±1的“中等”烘烤度。烘烤之间的颜色偏差被最小化，因为先前已经证明烘烤颜色对风味有显着影响[16]。偏差为1，这对应于Javalytics®颜色分析仪的固有变化。尽管烘烤持续时间有很大差异，但仍需调整每个烘烤的最终温度，以保持相同的烘烤程度。先前其他作者已经描述了烤色显影的详细动力学[17]。对于本研究，快速烘烤在204.1°C下结束，中度在201.2°C下结束，慢速在198.4°C下结束并在191.1°C烘烤。在进行感官评估之前一周，就生产了烘焙咖啡样品。指的是特定样品的显影时间，这些样品分别命名为Fast，Medium，Slow和Baked。 “烘焙”是指咖啡中常见的一种烘焙缺陷，即第一次破裂后的时间急剧延长，温度几乎没有升高甚至没有升高[16]。开发时间的范围从“快速”配置文件中的90到“烘焙”配置文件中的390 s。中度和慢速烘烤的开发时间分别为143和266 s。 2.2. 感官评估 2.2.1. 酿造同时冲泡这四个咖啡样品，以确保饮料温度相似。冲泡程序遵循美国特种咖啡协会（SCAA）的标准，即在95℃下将5.5 g咖啡加100mL水[18]。咖啡在1.5升隔热的Bodum®Steel法国压力机（Bodum®，Triengen，瑞士）中调制，然后分装在杯子中，以确保在感官评估中三个重复样本之间具有相似性。同时将所有需要的咖啡研磨并混合，以防止对单个份量的潜在缺陷豆产生任何影响。总共向法国压榨机中添加了75克（±0.5克）研磨咖啡，以及1350克（±5克）95℃的水。将啤酒浸泡3:30分钟，然后将其搅拌10次，脱脂，最后，在4:00分钟按下柱塞。然后将冲泡的啤酒转移到热水瓶中，然后倒入评估表上的三位数编码杯子中。当咖啡冷却至55℃时就开始了评估，尽管消费者倾向于将消耗温度提高到60℃以上[19,20]。从较低的温度开始降低了烫伤的风险，并且已被证明可以在较高的温度下在微妙的风味和强烈冲击的烧烤风味之间提供更好的平衡[21]。2.2.2. 小组评估在奥斯陆举行的2017年北欧焙烧炉论坛上，招募了46位经验丰富的咖啡品尝师作为参与者。按照良好的感官规范[22]进行描述性感官分析，以评估预定义描述符的强度。这些是根据CoffeeMindAps未发布的结果以及咖啡专业人士熟悉的一般熟悉的概念选择的。评估票包括甜度，酸度，苦味，身体，涩味，烤，坚果+巧克力，水果+浆果和清洁杯。进行了简短的校准会议，以使基本口味，口感和香气的概念保持一致。向参与者介绍了每个描述符和参考资料的定义，以促进评估人员之间通用的词汇表和描述符的理解。有关详细信息，请参阅附录A。尽管参与者以前曾有过评估表的经验，但还是简要介绍了15分制量表的使用。参与者不知情，只给出了有关如何进行评估的必要信息。评估是以传统的“杯形”形式进行的，评估人员将少量给定的样品放在杯形勺子上，迅速将咖啡制成浆状以充气，最后在评估表上注明感知到的风味。将评估者分为六组，并为每组建立拔罐表，将所有3位数字编码的样本一式三份。测试现场被隔离，以防止来自准备区域的干扰并确保参与者的视线。提供去皮黄瓜，白色吐司面包和室温水形式的味觉清洁剂。评估表是通过数字方式创建的，以使评估者可以通过其智能手机执行评估。说明包括按照个人随机分配的顺序，不与其他小组成员互动，使用上颚清洁剂，并且仅用拔罐勺中的2–3口品尝每个杯子一次。感官数据的统计分析是在RStudio V1.1.463和PanelCheck V1.4.2中进行的。进行了方差分析（ANOVA），以调查样品之间感官属性的显着差异。进行了Tukey的事后测试，以调查其中哪些样本之间存在显着差异。2.2.3.核磁共振方法通过将250µL咖啡冲泡液与250 µL磷酸盐缓冲液（离子强度200mM； pH 3.55）和55µL含D2O的溶液混合，在5mm（外径）NMR管中制备用于NMR分析的样品。5.8毫米TSP-d4。根据第2.2.1节中所述的方案制备咖啡冲泡剂。核磁共振分析是使用Bruker AvanceDRX 500（11.7T）光谱仪（德国莱茵施泰滕）在Larmor频率为500.13MHz的条件下运行1H，采用双调谐反向检测BBI探针进行的。使用zgcppr脉冲序列[23]在298K下进行一维1HNMR实验。对于每个样品，使用5s的循环延迟，10,000 Hz的光谱宽度和1.63s的采集时间记录一次由128次扫描组成的测量。所有光谱均以0.0 ppm的TSP-d4参比1小时。所有1DNMR光谱均在Topspin4.0中进行处理。使用内部Matlab（版本8.3.0.532，美国马萨诸塞州内蒂克市的MathWorks®）程序以及先前对咖啡的研究发现的结果，确定各种分析物的浓度[24,25]。2.4. 动态顶空采样和GC-MS方法按照第2.2.1节中所述的方法制备咖啡，并在冲泡机上进行动态顶空采样（DHS）。对冲煮的咖啡而不是干燥的咖啡进行香气采样是为了提高DHS-GC-MS和感官评估结果比较的有效性。进行了DHS的三个重复。将20 mL准备好的咖啡转移到100 mL气体洗涤瓶中，然后加入1 mL 4-甲基-1-戊醇的5 ppm水溶液作为内标。将烧瓶放在37℃的循环水浴中，并在磁力搅拌（200 rpm）下用氮气（100 mL min-1）吹扫20分钟。在含有200 mg Tenax-TA（网眼大小为60/80，Markes International，Llantrisant，英国）的阱中收集挥发物。吹扫后，用干燥的氮气流（100 mL min-1持续10 min）从阱中除去水。使用自动热脱附装置（TurboMatrix 350，Perkin Elmer，Shelton，CT，USA）使捕获的挥发物脱附。通过将捕集阱加热至250℃，并用载气流（50 mL min-1）进行15.0min进行初步脱附。汽提的挥发物被捕集在Tenax TA冷阱（30 mg，保持在5℃）中，然后在300℃加热4分钟（二次解吸，出口分配比为1:10）。这样就可以通过加热（225°C）将挥发物快速转移到GC-MS（7890A GC与带有三轴检测器的5975C VL MSD接口的三轴检测器，来自安捷伦科技公司，帕洛阿尔托，美国加利福尼亚州圣塔克拉拉）线。挥发物的分离在ZB-Wax毛细管柱上进行（长30 m，内径0.25 mm，膜厚0.50 µm）。使用氢气作为载气，色谱柱压力保持恒定在2.3 psi，导致初始流速为1.4 mL min-1。柱温程序为：30℃下10分钟，8℃min-1下从30℃到240℃，最后在240℃下5分钟。质量光谱仪在70 eV的电子电离模式下运行。扫描了15到300之间的质荷比。使用基于PARAFAC2的软件PARADISe（哥本哈根大学，哥本哈根，丹麦）从色谱图中提取峰面积和质谱，并使用NIST05数据库鉴定质谱。峰面积除以内标物的面积用作浓度的相对量度。通过与真实参考化合物的保留指数（RI）或文献中报道的保留指数进行比较，可以确认挥发性化合物的鉴定。DHS-GC-MS数据的统计分析在JMP14.0.0（美国北卡罗来纳州卡里的SAS Institute Inc.）中进行。对确定的峰进行单向方差分析，以研究化合物在样品之间是否存在显着差异。进行了Tukey的事后测试，以调查其中哪些样本之间存在显着差异。3. 结果3.1. 感官评估总共完成了46次完全答复。表1列出了每个描述符的平均强度等级，ANOVAp值和Tukey的测试结果。评估结果显示，开发时间对除Body之外的每个描述符具有统计学上显着（p <0.001）的影响。表1.每个描述符和样本的平均感官评估得分概述。 方差分析假定值报告在右栏中。 图基的事后分析的结果以字母表示。不同的字母表示样品之间的显着差异。 “快速”样本的“酸度”，“水果+浆果”和“清洁杯”属性在统计上得分高得多。从统计学上讲，“慢”和“烘焙”的开发时间越长，其对涩味，苦味，坚果+巧克力和烤味的认识就越明显。发现在较短的开发时间内，甜度最高。考虑到细微的调制和相同的烘烤度，差异是巨大的。 在几个描述子之间观察到高度的协方差，表明通过调节烘烤过程中的显影时间对风味产生一维影响。应该质疑专家组是否能够区分看起来高度相关的某些描述符，即逻辑错误[26]，或者属性是否确实以相同的方式进行调制。但是，这些效果在某种程度上是可以预料的，因为烘烤曲线的显影时间调制自然是一维参数。正如特种咖啡行业中普遍认为的那样，身体似乎不会随开发时间而变化。身体是专业人士描述咖啡的感官印象时使用的核心概念之一，特别是在烘烤轮廓方面。本研究定义了身体的概念，并提供了参考资料（附录A）以促进参与者的词汇发展和校准，但在评估中未发现差异。长期以来，人们一直推测身体如何通过烘烤曲线进行调制[27]，但是目前的发现表明，发育时间对调制感官属性没有影响。尽管在面板上为词汇发展做出了努力，但描述符的难解性很可能导致难以找到显着差异。如CoffeeMind的内部研究所表明的那样，个人对身体的理解在行业中很普遍，这会导致感觉评估上的复杂性。缺乏对齐方式有望反映为数据的不一致性，这在其他描述符中也已发现[28]。当前特种咖啡的趋势强调了咖啡中高水平的酸度和果味的发展，这受到“快速”烘焙的青睐。有趣的是，由于从咖啡豆表面到中心的焙烧程度在理论上更为明显，因此传统上将极快的焙烧视为焙烧缺陷。相比之下，烤制烤制似乎具有类似于深色烤制的特征。这些通常会增加苦味，伴有烤焦甚至烧焦的味道[7]。3.2. 核磁共振NMR研究表明，咖啡调制的化学成分发生了实质性变化，这是由于调制了烘烤时间造成的。在四个样品中鉴定出十二种不同的化合物。鉴定出的化合物存在于所有四个样品中，但浓度存在显着差异。表2列出了四种咖啡样品中鉴定出的化合物及其变化。通常，“快速”分析物的总浓度较高在“烘焙”中最低，最低。鉴定出的酸显示浓度普遍下降，且显影时间延长。 表2.在通过不同焙烧曲线制备的咖啡样品的1H NMR光谱中观察到的分析物浓度（mM，不确定度+/- 0.02mM）。在NMR光谱中未发现碳水化合物，这是由于在其他化合物的3-6ppm光谱区域中出现了非常强烈的峰。检查光谱范围为4.3-5.5 ppm（碳水化合物中的异头质子的峰的区域）中未分配的峰，得出的结论是，任何碳水化合物的浓度均低于0.5 mM。3.3. DHS-GC–MS通过动态顶空进样与气相色谱-质谱联用（DHS-GC-MS）来测量显影时间调制对香气化合物的影响。从色谱图中可以提取质谱图和146个峰的面积。初步方差分析（ANOVA）表明，咖啡样品中的49个峰的水平存在明显差异，其中39个峰的保留指数可确认其同一性。表3汇总了这些化合物。其他主要气味可以识别出多少咖啡，但由于样品之间的差异不大，因此未包含在表格中。因此，该表仅包括有关特定显影时间调制的目标香气。 “快速”和“烘焙”样品的化学成分差异最大，而“中等”和“慢速”样品之间的差异很小。通常，更快的烘烤到达较高温度的顶部空间中的挥发物含量更高，这与作者将咖啡豆置于等温条件下一致[17]。下一节将更深入地描述这些差异。 表3.在动态顶空进样（DHS）-GC-MS分析中鉴定出的化合物的选择。表格中仅包含样品之间的平均相对峰面积有明显变化的化合物。Tukey事后分析的结果以字母表示。不同的字母表示样品之间的显着差异。（1）图书馆价值来自2019年Bethesda国立卫生研究院PubChem。 3.4. 感官和工具变量之间的相关性使用分析软件LatentiX 2.12版（LatentiX，腓特烈堡，丹麦）进行多变量分析。使用完全交叉验证创建了基于NMR和GC-MS数据（X，自动缩放）和感官数据（Y）的偏最小二乘（PLS）模型，以研究感官属性与化合物之间的相关性。前两个分量足以解释85％的方差。大部分变化是由成分1（76％）解释的，该成分沿x轴产生了清晰的分离，如图2的Bi图所示。“烘焙”和“快速”，对应于烘焙配置文件的极端值。 “慢”具有“烘焙”样本的特征，而“中”和“快速”具有细微差异，但相关性很高。 免责声明：福昕翻译只充当翻译功能，此文内容及相关信息仅为传递更多信息之目的，仅代表作者个人观点，与本网站无关，版权归原始网站所有。仅供读者参考，并请自行核实相关内容。若需要浏览原文、下载参考文献等，请自行搜索文中提到的原文网站进行阅读。来源于：MDPI

国家科学技术研究委员会 图片来源：国家科学技术研究委员会韩国超导托卡马克先进研究（KSTAR）是一种超导聚变设备，也被称为韩国人造太阳，由于成功地将高温等离子体保持了20秒，离子温度超过1亿度，创造了新的世界纪录。11月24日（星期二），韩国聚变能研究所（KEF）的KSTAR研究中心宣布，在与首尔国立大学（SNU）和美国哥伦比亚大学的联合研究中，它成功地使等离子体连续运行离子温度高于1亿度持续20秒，这是2020 KSTAR等离子运动的核聚变的核心条件之一将2019年KSTAR等离子运动期间的8秒等离子运行时间延长2倍以上是一项成就。在其2018年的实验中，KSTAR首次达到1亿度的等离子体离子温度（保留时间：约1.5秒）为了重新产生地球上太阳中发生的聚变反应，必须将氢同位素放置在像KSTAR这样的聚变设备内部，以形成等离子体状态，在该状态下离子和电子被分离，并且离子必须被加热并保持在高温下。到目前为止，还有其他融合设备可以对1亿度或更高温度下的等离子体进行简单管理。他们都没有打破将操作维持10秒钟或更长时间的障碍。这是正常导电装置的操作极限，并且难以在这样的高温下长时间地在融合装置中维持稳定的等离子体状态。在其2020年的实验中，KSTAR改进了内部传输屏障（ITB）模式的性能，该模式是去年开发的下一代等离子运行模式之一，并成功地长时间维持了等离子体状态，克服了现有的限制。超高温等离子操作。KFE KSTAR研究中心主任Si-Woo Yoon解释说：“长期运行1亿等离子所需的技术是实现聚变能的关键，并且KSTAR成功地将高温等离子体保持了20倍数秒之内将是确保长期高效等离子操作技术安全的竞赛中的重要转折点，这是未来商用核聚变反应堆的关键组成部分。”“通过克服ITB模式的某些缺点，KSTAR实验在长期高温操作中的成功使我们离实现核聚变能技术的开发又迈进了一步，”该学院教授Yong-Su Na补充说。 SNU核工程系，曾共同进行KSTAR等离子运行的研究。哥伦比亚大学Young-Seok Park博士对高温等离子体的创建做出了贡献，他说：“我们很荣幸参与KSTAR取得的如此重要成就。通过有效地进行核心等离子体加热，离子温度达到1亿度如此长的时间证明了超导KSTAR装置的独特功能，并且将被认为是高性能，稳态聚变等离子体的令人信服的基础。”KSTAR于去年8月开始运行该设备，并计划将其等离子体生成实验继续进行到12月10日，共进行了110次等离子体实验，其中包括高性能等离子体运行和缓解等离子体破坏的实验，这是与国内外研究的联合研究实验组织。除了在高温等离子体操作方面取得成功之外，KSTAR研究中心还针对包括ITER研究在内的各种主题进行了实验，旨在解决在剩余的实验期间聚变研究中的复杂问题。KSTAR将在2020年5月举行的IAEA聚变能大会上与全球聚变研究人员分享2020年的关键实验成果，包括这项成功。KSTAR的最终目标是到2025年成功实现300秒连续运行，离子温度高于1亿度。KFE校长Suk Jae Yoo表示：“我很高兴宣布KFE作为韩国的独立研究组织而正式启动。KFE将继续进行具有挑战性的研究以实现人类目标的传统：实现人类的目标。核能聚变能量，”他继续说。截至2020年11月20日，KFE（原为韩国基础科学研究所的附属机构国家融合研究所）重新成立为独立研究机构。 点击：查看更多分类文章 使用文章翻译免责声明：福昕翻译只充当翻译功能，此文内容及相关信息仅为传递更多信息之目的，仅代表作者个人观点，与本网站无关，版权归原始网站所有。仅供读者参考，并请自行核实相关内容。若需要浏览原文、下载参考文献等，请自行搜索文中提到的原文网站进行阅读。来源于：phys

来源于：PHYS通过物理研究所西伯利亚拉普捷夫海中部Bykovsky半岛的海岸线在夏季撤退，那时候，冰层丰富的多年冻土降落到海滩，并被海浪侵蚀。学分：2017，P。在最北端，北冰洋不断膨胀，淹没了大量的沿海苔原和草原生态系统。尽管海水仅比冰冻温度高出几度，但海水开始融化其下方的永久冻土，使数十亿吨的有机物暴露于微生物分解之下。分解的有机物开始产生两种最重要的温室气体CO 2和CH 4。尽管研究人员数十年来一直在研究降解海底多年冻土的方法，但由于跨国际和学科分歧收集测量数据和共享数据的困难，使人们无法对碳的总量和释放速率进行总体估算。由博士领导的一项新研究 IOP出版杂志《环境研究快报》上发表了杨百翰大学（BYU）的候选人Sara Sayedi和高级研究员Ben Abbott博士的观点，阐明了海底多年冻土的气候反馈，得出了环冰碳储量，温室气体排放的初步估计，并可能海底多年冻土带的未来响应。Sayedi和一支由25位冻土研究人员组成的国际团队在由美国国家科学基金会支持的永久冻土碳网络（PCN）的协调下工作。研究人员结合了已发表和未发表的研究结果，以估计过去和现在的海底碳储量的大小，以及未来三个世纪可能产生多少温室气体。研究人员使用一种称为专家评估的方法，该方法结合了多个独立的合理值，估计海底多年冻土区目前捕获了600亿吨甲烷，并在沉积物和土壤中包含5600亿吨有机碳。作为参考，自工业革命以来，人类已经向大气中释放了大约5,000亿吨碳。这使得海底多年冻土碳库成为潜在的巨型生态系统对气候变化的反馈。塞耶迪说：“海底多年冻土确实是独一无二的，因为它仍在响应一万多年前的剧烈气候变化。” “在某些方面，它可以让我们窥见由于人类活动而在今天融化的多年冻土的可能反应。”Sayedi小组的估算表明，海底多年冻土已经释放出大量的温室气体。但是，此释放主要是由于古代的气候变化，而不是当前的人类活动。他们估计，海底多年冻土每年向大气中释放约1.4亿吨CO 2和530万吨CH4。这在规模上与西班牙的整体温室气体足迹相似。研究人员发现，如果人为引起的气候变化继续下去，海底永久冻土中CH 4和CO 2的释放可能会大大增加。但是，预计此响应将在接下来的三个世纪内发生，而不是突然发生。研究人员估计，海底多年冻土层未来释放的温室气体数量直接取决于未来的人类排放量。他们发现，在照常工作的情况下，海底多年冻土变暖所释放的额外CO 2和CH 4相比于减少人类排放以使气温保持在2°C以下的情况要多四倍。 海底和沿海多年冻土生态系统的艺术图，强调温室气体的产生和释放。图片来源：北亚利桑那大学的Victor Oleg Leshyk为这项研究创作的原始艺术品。萨耶迪解释说：“这些结果很重要，因为它们表明气候反馈作用很大，但反应缓慢。” “对该地区的一些报道表明，人类排放物可能引发甲烷水合物的灾难性释放，但我们的研究表明，几十年来，甲烷排放量逐渐增加。”即使这种气候反馈是相对渐进的，研究人员指出，目前的任何气候协议或温室气体目标均未包含海底多年冻土。Sayedi强调，海底多年冻土仍存在大量不确定性，需要进一步研究。 西伯利亚拉普捷夫海中部Bykovsky半岛的海岸线在夏季撤退，那时候，冰层丰富的多年冻土降落到海滩，并被海浪侵蚀。学分：2017，P。塞耶迪说：“与未来的气候对海底多年冻土的重要性相比，我们对这一生态系统知之甚少。” “我们需要更多的沉积物和土壤样品，以及一个更好的监测网络，以检测温室气体释放何时响应当前的变暖，以及这种巨大的碳库从冻结的沉睡中唤醒的速度。点击：查看更多物理学文章 试用免费文档翻译免责声明：福昕翻译只充当翻译功能，此文内容及相关信息仅为传递更多信息之目的，仅代表作者个人观点，与本网站无关，版权归原始网站所有。仅供读者参考，并请自行核实相关内容。若需要浏览原文、下载参考文献等，请自行搜索文中提到的原文网站进行阅读。

来源于：MDPI亚历山德拉·切萨诺*和莎拉·沃伦 【摘要】免疫疗法治疗癌症的最新成功导致了许多新化合物的开发。需要新型的临床级生物标志物来指导这些药物的选择，以获得患者受益的最大可能性。用于免疫治疗的预测性生物标志物与用于靶向治疗的传统生物标志物不同：与使用单个分析物生物标志物相比，免疫反应和肿瘤生物学的复杂性需要更全面的方法。本文综述了有效开发免疫肿瘤疗法的新型生物标志物方法，强调了下一代基因表达谱分析技术的发展前景，该技术可以有效地组织和解释生物学信息，从而在个体患者水平上发挥最大的预测价值。 关键词：生物标志物；免疫疗法免疫肿瘤学PanCancer IO360；基因表达谱基因表达签名纳米线1. 介绍 免疫疗法已被证明是治疗各种晚期和转移性癌症的有效方法[1]。然而，尽管第一波针对免疫调节剂的抗体的临床成功是细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4（CTLA4）和程序性死亡配体1（PD-L1）和程序性细胞死亡蛋白1（PD-1） ，只有部分未选患者表现出持久反应[2]。此外，当在非选择或次优选择的患者群体中将这些药物作为单一药物在早期治疗中进行测试时，该领域正在见证3期试验的显着失败[3-7]。最后，初步数据表明，尽管这些药物的组合在某些情况下很有希望，但与毒性和成本增加相关[8,9]。免疫肿瘤学靶标的数量很高并且还在增长，针对这些靶标的治疗剂的潜在组合以及此类试剂与常规护理标准剂的组合的数量甚至更多。因此，要完全实现这种抗癌方法的潜力，就需要开发和实施新型的临床级生物标志物，以指导选择具有针对多种耐药和免疫逃逸机制的互补作用机制的药物。本文将从机械学的角度讨论旨在通知有效药物开发的新型生物标志物方法，以及免疫疗法的临床实施（即患者富集）。 2. 理想的免疫肿瘤（IO）患者浓缩选择（即“预测性”）生物标记物的必要功能肿瘤学中的生物标志物可大致分为预后性和预测性。预后生物标志物定义为生物标志物，用于识别临床事件作为疾病自然史的一部分的可能性，例如患有疾病或所关注疾病的患者的疾病复发或进展[10]。这些生物标志物有助于告知患者有关复发风险或中位生存期，也可用于临床试验的前瞻性分层。预测性生物标志物定义为用于鉴定更可能从某种治疗中受益的患者亚组的生物标志物。相对于未选择的人群，仅用生物标志物定义的亚组中的相关治疗药物治疗那些患者应可提高疗效的可能性。此外，无法预期会受益的患者不会接受潜在的毒性治疗，因此可以转诊为更可能有效的治疗。在靶向抗癌治疗领域，药物作用机制包括直接干扰已确定的致癌驱动因子（例如表皮生长因子（EGF）受体或人表皮生长因子受体2（Her2）表达），单一分析物生物标志物传统上，临床上一直使用直接测量肿瘤细胞上药物靶标是否存在的方法来鉴定可能从靶向治疗中受益的患者亚群。对于免疫肿瘤学（IO）药物，即作用于宿主免疫系统的药物，情况截然不同，这些药物最终构成“疗法”，即与肿瘤作斗争。癌症中的免疫反应反映出一系列精心调节的事件，这些事件可以自我传播（由梅尔曼和陈定义为癌症-免疫周期[11]）。这个周期的每个步骤都需要协调许多因素，包括刺激性和抑制性。这就是为什么对癌症免疫过程的评估理想地应全盘考虑而不是单个要素来解决的原因。在患有癌症的患者中，癌症的免疫周期不能达到最佳状态。但是，任何给定患者中的一个或多个限速步骤可能不同。由于癌症免疫疗法的目标是启动或重申癌症免疫力的自我维持循环，使其能够放大和传播抗癌反应，因此最有效的方法将涉及选择性靶向任何给定患者中的限速步骤。因此，需要生物标记物在个体患者水平上鉴定障碍和基础生物学，以指导适当的治疗干预。现在已经认识到，癌症-免疫相互作用受到一组复杂的肿瘤遗传和表观遗传因素以及宿主基因组和环境因素的影响，它们共同起作用，共同控制着抗癌反应的强度和时机。由于免疫反应和肿瘤生物学的复杂性，单一分析物生物标志物的信息量不是很高。由于技术的飞速发展，今天，我们可以使用技术平台来测量影响癌症与免疫相互作用的因素，这些技术平台可以分别测量不同类型的潜在信息分析物（DNA，RNA和蛋白质）。免疫肿瘤学（IO）转换研究中当前的基本挑战仍然是可从小型临床样本中获得的有用信息量，以及如何轻松，及时地将数据整合为生物学和临床可行的信息。3. IO治疗的批准和候选生物标志物检查点抑制剂的开发在利用免疫系统排斥肿瘤方面取得了里程碑式的成就，为强大的新型遗传分析工具为免疫肿瘤学带来革命性发展奠定了基础。检查点抑制（即针对适应性外周免疫抑制相关通路的抗体，例如CTLA-4，PD-1和PD-L1）是一种特别有前途的抗肿瘤策略，似乎在许多类型的肿瘤中都具有临床意义。此外，记忆性T细胞反应的产生可提供长期免疫力，这已被临床观察到的广泛反应所证实。此外，在对癌症免疫相互作用的生物学机制有了更深入的了解的基础上，涌现了一系列针对活化和抑制性T细胞受体的新免疫疗法，包括组织浸润淋巴细胞（TIL）在内的过继细胞疗法（ACT），嵌合体抗原受体（CARs），T细胞受体（TCR）修饰的T细胞和双特异性抗体现已通过临床评估，其中两种嵌合抗原受体T细胞（CAR-T）产品最近在美国被批准用于治疗难治性血液系统恶性肿瘤（特别是急性淋巴细胞白血病和弥漫性大B细胞淋巴瘤）的患者亚组[12-14]。以下各节回顾了目前正在使用和正在研究中的与检查点抑制剂一起使用的生物标志物，主要是针对PD-1和PD-L1的生物标志物，因为临床上有用的生物标志物可预测对CTLA4治疗的反应仍未得到满足。另外，针对肿瘤内不同细胞群体的不同生物标志物也正在作为其他免疫治疗方法的IO生物标志物进行研究，但仍处于开发的早期阶段，例如调节性T细胞（Tregs），淋巴细胞活化基因3 9LAG-3），骨髓来源的抑制细胞（MDSC）和吲哚胺2，3-双加氧酶（IDO）。时间将证明这些分子是否将在临床中发挥作用。最后，开发用于癌症疫苗和CAR-T治疗的预测性生物标志物的工作也在进行中，但仍在初步阶段。在这方面，表征治疗前免疫状态的生物标志物显示出了希望，在某些情况下，已经鉴定出基因签名，这些标志似乎是有益于应答的免疫状态的有用指标[15,16]。4. 通过免疫组织化学（IHC）测量靶标由受体PD-1及其配体PD-L1和PD-L2组成的信号轴是T细胞功能的负调节剂。 PD-1的作用是抑制周围持续进行的免疫反应，以控制感染和炎症后的组织损伤。目前，已批准针对PD-1或PD-L1的多种抗体，主要用于治疗晚期转移性癌症，包括转移性黑素瘤，转移性非小细胞肺癌（NSCLC），复发或转移性头颈癌，难治性经典霍奇金淋巴瘤，尿路上皮癌，胃癌和带有生物标记物的癌症被称为高微卫星不稳定性（MSI-H）。对于这些疗法（后者除外），迄今为止，PD-L1IHC是评估的主要诊断方法。不幸的是，迄今为止的实践是使用不同的抗体，平台，评分系统和临界值独立开发抗PD-L1 IHC诊断测定。结果，当前的治疗和诊断矩阵对临床中的测试和决策提出了复杂的挑战。除了当前的PD-L1 IHC分析存在的问题外，PD-L1作为单一分析物的生物标志物还具有以下缺点：主要是细胞，空间和时间异质性，所有这些都导致较差的预测准确性（尤其是较差的阴性预测值）这种生物标志物在临床中的应用[17]。此外，PD-L1表达与预后的关系尚存争议，并且在肿瘤类型之间也不同[18]。最后，即使在高度选择的人群中，也只有不到四分之一到一半的患者从抗PD-1或抗PD-L1治疗中获得了临床益处。对反应的更准确预测可能取决于对复杂且不断发展的肿瘤免疫微环境的更多信息量度，并且可能涉及多个分析物。5. 测量肿瘤抗原性：肿瘤突变负荷和微卫星不稳定性（错配修复缺陷）与多种癌症类型的免疫疗法反应相关的生物标志物是肿瘤突变负荷。ipiplimumab在晚期黑色素瘤的研究中首次观察到突变负荷与对免疫检查点抑制剂（在这种情况下为CTLA-4阻断剂）的反应之间的关联[19,20]，这增加了肿瘤的遗传环境可能影响肿瘤的可能性。免疫疗法提供的临床益处。肿瘤突变负荷是肿瘤基因组内突变数目的量度，其定义为肿瘤基因组每个编码区域的突变总数。肿瘤类型中突变负荷的变异性很大，范围从几个突变到数千个突变。低级和儿科恶性肿瘤的突变负荷最低，而与环境DNA损伤相关的上皮癌的突变程度最高。例如，在非小细胞肺癌患者中，从未吸烟者的肿瘤的体细胞突变比吸烟者肿瘤的体细胞突变少，而吸烟者的肿瘤可能具有10倍以上的突变[20]。研究表明，高的肿瘤突变负荷与黑色素瘤[19,21]，NSCLC [22,23]和尿路上皮癌[24]对检查点抑制剂的较好应答率相关。在对抗PD-1和抗PD-L1药物表现出有限反应的肿瘤类型中观察到较低的肿瘤突变负荷，例如大肠，卵巢和前列腺肿瘤[25]。肿瘤突变负荷可以通过全外显子组测序来确定，但是由于其成本高和生物信息学要求高，因此在临床上无法广泛使用该方法。因此，人们正在努力开发从广泛使用的下一代测序基因组中准确估算总突变量的方法。研究表明，整个基因组的突变负荷可以通过对只有几百个基因的小得多的序列进行测序来推断[26-28]。可以使用靶向测序小组估计突变负荷，其准确性与使用全外显子组测序报道的准确性相似[27,29]。例如，Foundation One测试（Foundation Medicine，美国马萨诸塞州剑桥市的Foundation Medicine）是一种经过验证的靶向测序方法，可以表征已知在实体瘤中发生突变的324个基因中的突变。因此，该测试于2017年12月获得FDA的批准，可检测先前出于临床管理目的被诊断患有任何类型实体瘤的患者的肿瘤中的突变，包括在某些癌症类型中选择适当的FDA批准的治疗方法。作为实验室开发的测试，Foundation One分析还用于证明突变负荷预测尿路上皮癌[30]，黑素瘤[31]，肺癌[32]和结直肠癌[ 33]，对于这种适应症，正在临床试验中对其进行前瞻性评估。高肿瘤突变负荷还与DNA错配修复途径的基因突变有关（黑素细胞刺激激素（MSH）2，MSH6，MutL同源1（MLH1），减数分裂后分离的2蛋白（PMS2）），微卫星不稳定性（ MSI）和DNA聚合酶（POLE）[29]。进一步支持高突变负荷和对免疫治疗的反应之间的关联，即错配修复（MMR）缺陷型肿瘤，其基因组包含大量体细胞突变，易受免疫检查点封锁[34]。通过全面的基因组分析测量的肿瘤突变负荷是一种重要的新兴生物标志物，在预测对免疫检查点抑制剂反应的能力方面显示出希望。需要进行进一步的研究以充分了解这种新型生物标记物如何补充当前的靶向免疫疗法及其在多种肿瘤类型中的应用。将肿瘤突变负荷与其他参数（例如基因和蛋白质表达，新抗原，MSI状态和免疫靶标）结合起来的多成分预测生物标志物系统，可能需要使医生更准确地选择将从这些疗法中受益的患者。2017年，派姆单抗被批准用于治疗患有不可切除或转移性实体瘤的患者，这些患者已被鉴定为患有MSI-H或错配修复缺陷（dMMR），因此成为美国食品和药物管理局批准的首项癌症治疗方法（ FDA（美国食品药品管理局（FDA）），而不是根据肿瘤起源细胞。根据新的FDA标签，dMMR的存在是成人或儿童中任何不可切除或转移性实体瘤中使用检查点抑制剂派姆单抗的充分指示。由于实验室开发的测量dMMP或MSI-H的检测方法可作为与熟悉的结直肠癌相关的遗传综合征的一部分进行常规检测，因此未同时批准互补或伴随诊断方法。6. T细胞的定量和表征通过浸润免疫细胞表达PD-L1的潜在重要性[17]，CD8 +肿瘤浸润淋巴细胞的存在和位置[35]以及肿瘤免疫中的其他因素，目前正在研究微环境[36]，以识别临床结果的更敏感和更具体的预测因素。在许多类型的肿瘤中，相对于没有免疫浸润的肿瘤，肿瘤浸润淋巴细胞的存在与预后的改善有关。基于IHC的结肠癌Immunoscore®测定法（IS Colon； HalioDx SAS，法国巴黎）是在结肠癌的背景下开发的，众所周知，结肠癌是具有免疫原性的，可通过测量体内免疫反应来评估宿主的免疫反应-和福尔马林固定石蜡包埋（FFPE）组织切片中肿瘤周围T细胞浸润。评分系统源自免疫情况（不同肿瘤区域内适应性免疫细胞的类型，功能方向，密度和位置），并且基于两个淋巴细胞群体（CD3，CD8或CD8，CD45RO）的测量在肿瘤的核心和浸润边缘。 Immunoscore已显示是结直肠癌的临床有用的预后标志物[37]，并且正在其他肿瘤中进行研究，作为对检查点抑制反应的预测指标。除了枚举肿瘤内的T细胞外，表征T细胞群体的克隆性作为推断肿瘤反应性T细胞克隆扩增的一种方法也可能是有益的。免疫测序是一项能够对T细胞和B细胞谱进行分析的技术。对于给定的T细胞克隆，重排的CDR3序列是唯一的，并且随着该克隆响应抗原刺激而扩增，其流行率会增加。免疫测序法可捕获特定的单个克隆以及完整的CDR3库。该技术可作为一种商业化的检测方法ImmunoSeq（美国华盛顿州西雅图市的自适应生物技术公司）使用，尽管在这种情况下尚未确定其临床实用性。在使用派姆单抗治疗后，ImmunoSeq已被用于对转移性黑色素瘤患者肿瘤内的T细胞谱进行测序，以检测应答者与非应答者之间所得免疫谱的差异[37]。来自应答者的预处理样品显示出更高的肿瘤浸润淋巴细胞（TIL）比例和更高的克隆性，而来自非应答者的样品显示出更低的TIL水平和更大的多样性。7. 基因表达签名与在很大程度上保持恒定的肿瘤中的突变基因相反，免疫反应是动态的并且迅速变化。因此，癌症免疫治疗领域面临的问题是如何衡量不断发展的免疫反应，识别有助于临床获益的免疫反应以及通过联合疗法朝着这个方向推动每个患者的免疫反应。基因表达签名可能是最丰富的诊断信息来源。基因表达签名是一组提供信息的基因的组合表达模式在诊断，预后或预测治疗反应方面。在免疫肿瘤学中，使用基因表达谱特征，可以鉴定出晚期实体瘤的两个主要子集：• 大约三分之一的肿瘤具有T细胞发炎的肿瘤微环境特征（T细胞标志物，趋化因子，巨噬细胞激活的抗原，I型干扰素（IFN）转录谱），显示出预先存在的适应性免疫反应，因此提示该表达局部抑制因素的作用对于这种类型的肿瘤，有助于制止外周耐受的药物在临床上更有可能成功。• 非T细胞发炎的肿瘤无T细胞浸润，提示缺乏先天免疫激活或T细胞运输受阻。这些肿瘤需要通过克服中枢耐受性或通过操纵干扰T细胞贩运的致癌基因信号通路来激活先天免疫应答的治疗方法。目前，尽管所有开发检查点抑制剂的主要公司都在使用不同的研究级检测方法，但尚无批准的检测方法来测量肿瘤炎症水平[38]。一种基因签名，即肿瘤炎症签名（TIS），已被开发为一种临床级的检测方法，可提供有关肿瘤炎症特征的定量和定性信息。肿瘤内的免疫环境，报告免疫浸润的存在以及T细胞的功能状态。在NanoStringnCounter®基因表达系统（NanoString Technologies，Inc.，西雅图，华盛顿州，美国）上开发的TIS是一种18个基因的标记，可测量肿瘤内外周抑制的适应性免疫应答[2]。 TIS包含与抗原呈递，趋化因子表达，细胞毒活性和适应性免疫抗性有关的IFN-γ反应基因。TIS是默克公司开发的一种临床级试验方法，用于预测对派姆单抗的免疫反应[2]。通过一系列培训活动，首先使用来自黑色素瘤的临床试验样本，然后扩展到其他肿瘤类型，开发并发展了该测定法，以定义10种癌症（黑色素瘤，膀胱癌，胃癌，头癌）中由全肿瘤T细胞发炎的表型和颈部鳞状细胞癌（HNSCC），三阴性乳腺癌，肛管，胆道癌，结直肠癌，食道癌和卵巢癌）。随后的研究证明了TIS在其他临床环境中的价值，例如在新辅助环境中用ipilimumab加nivolumab治疗的黑色素瘤[39]，以及在ipilimumab高剂量干扰素治疗的黑色素瘤中的价值[40]。在HNSCC肿瘤中，相对于PD-L1 IHC，TIS具有更高的敏感性和更高的阴性预测价值，可检测出对派姆单抗的应答者。此外，在HNSCC中，突变负荷和TIS评分均独立预测了人乳头瘤病毒（HPV）和爱泼斯坦-巴尔病毒（EBV）阴性的患者对pembrolizumab的反应。然而，只有TIS评分在HPV阳性或EBV阳性患者中是可预测的，据推测，其中病毒致癌基因驱动肿瘤发生和免疫反应，且突变负荷较低[41]。基因表达分析的传统方法对于临床应用具有局限性。例如，逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）一次测量一个基因的表达，而多重表达谱分析技术（如覆盖数以千计的转录本的微阵列）通常很昂贵，并且在评估低表达水平时缺乏灵活性和可重复性。高质量的RNA样品，例如FFPE样品。因此，能够从有限数量的劣质材料中进行生物标志物多重分析的平台非常有吸引力。Nanostring Technologies nCounter平台（美国华盛顿州西雅图的NanoString公司）是一种相对较新的技术，已在各种临床和研究应用程序中使用。自动化的nCounter平台可将荧光条形码直接与特定核酸序列杂交，从而允许在一个样品中对多达800个靶标进行非扩增测量[42]。上面讨论的TIS是在NanoString平台上开发的，可与pembrolizumab一起使用。随着基因表达签名变得越来越复杂，它们会产生更多可用于诊断，预后或预测治疗反应的信息。这些强大的检测方法利用了免疫系统的巨大多样性和灵活性，对于癌症的个性化治疗具有广阔的前景。图1提出了一个框架，用于组织要理想地在单个测定中进行测量和整合的生物学信息，以指导有效的药物开发和最终的临床实施。简而言之，人类的抗癌免疫力在组织学上可以分为三种主要表型：发炎的表型（也称为“热”表型），免疫排斥的表型和免疫-沙漠表型（后两种被认为是“冷”肿瘤）[ 43]。重要的是，每种都与特定的潜在生物学机制有关，这些机制可能阻止宿主免疫反应根除癌症。因此，在个体患者的水平上识别这些机制对于当前和新的治疗方法的开发和临床实施都是至关重要的。Ayers等人描述的TIS基因表达谱分析算法。 （2017）[2]是此决策树的基础。然而，尽管有必要，但适应性免疫反应的存在并不总是足以对PD-1–PD-L1封锁做出反应。可能存在周围免疫抑制的其他机制，包括其他检查点抑制剂以及阴性调节细胞亚型，例如调节T细胞（Tregs）和髓样来源的抑制细胞（MDSCs）。对于非发炎的表型，需要回答的下一个重要问题是T细胞运输或适当的T细胞启动和激活是否存在缺陷。这些可能是内在的肿瘤（激活改变局部趋化因子状态的致癌途径；存在血管因子，屏障或基质特异性抑制）或对宿主具有特异性。PanCancer IO 360™检测（美国华盛顿州西雅图的纳诺String技术公司）是基因表达测量的研究小组，其设计是在图1中描述的概念框架的背景下进行的，旨在评估与潜在的免疫逃逸机制相关的变量通过治疗干预进行调节。使用770基因表达面板和相关的分析工具和服务套件，使用单一样品进行的单一测定分析了肿瘤免疫基质相互作用。 IO360面板设计用于实体瘤组织（切除活检，芯针活检或切除的材料），并与FFPE，新鲜或冷冻的组织或纯化的RNA兼容。 图1.基于免疫的可操作分类癌症。 Ag =抗原； BETi =溴结构域和末端蛋白的抑制剂；卡波=卡铂; CSF1 =菌落刺激因子1； CFM ＝环磷酰胺； CTLA-4 =细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4； HDAC =组蛋白脱乙酰基酶； HMA =次甲基化剂； IDO ＝吲哚胺2，3-二加氧酶； IO =免疫肿瘤学； LN =淋巴结； LAG-3 =淋巴细胞激活基因3； MDSC =髓样抑制细胞；P13K ＝磷酸肌醇3-激酶； PD-1 =程序性细胞死亡-1； PD-L1 =程序性细胞死亡配体1; STING =干扰素基因的刺激物； TIM3 = T细胞免疫球蛋白和粘蛋白结构域3； TME =肿瘤微环境； Treg =调节性T细胞； TLR =收费型受体； Wnt =无翼，int-1。 该小组涵盖了大约13种不同的生物学过程和46种原型特征，包括TIS，并允许并行评估在发炎的肿瘤表型的情况下运行的其他免疫逃逸机制（例如其他检查点抑制剂和/或抑制性免疫细胞群或免疫代谢物）以及“免疫排斥”或“免疫沙漠”肿瘤表型（例如影响免疫细胞运输的致癌途径的激活或抗原呈递过程的内在改变）。测量了影响肿瘤免疫反应的关键生物学活性，包括dMMR，抗原呈递，肿瘤细胞增殖，细胞毒性活性，糖酵解和致癌途径。这些生物活动已被捕获为多基因签名。IO360小组支持签名开发，以潜在地预测患者对各种免疫治疗干预措施的反应。在专家组的框架内，肿瘤的生物学可以与特定药物的作用机制相匹配。内容选择该小组以在多种肿瘤类型中提供信息，并且包括多种肿瘤利用的免疫逃逸的概况机制所包括的基因标记；因此，期望能够快速发展新的特征以预测肿瘤对免疫疗法的反应。8. IO生物标志物临床开发中的挑战和未来方向借助提供更丰富的动态免疫肿瘤微环境概况的新型组学技术，免疫肿瘤转化研究的基本挑战不再是研究的目标，而是可以从一个单一且宝贵的临床样本中获得多少信息性数据，以及如何在快速变化的治疗环境中轻松地将数据整合到具有生物学和临床作用的信息中。特别是，除了PD-1–PD-L1和CTLA-4，还开发了其他检查点抑制剂，以及新的IO方法，例如癌症疫苗，带有嵌合抗体受体表达T细胞的过继细胞疗法（CAR-T） ，免疫反应的小分子调节剂（例如toll样受体（TLR）激动剂）和基于核酸的疗法。当这些药物到达诊所后，可能需要新的诊断方法来选择患者，并使用生物标记物来监测免疫反应。竞争小组将需要共同努力，开发针对疾病生物学的通用检测方法，因此可在具有相同作用机制的多种药物中使用。监管机构可能会要求更高的功效（即，对可能有益的亚群进行更准确的定义），从而进一步促进对准确而精确的预测性测试的需求。通过同时分析数百或数千个基因，下一代技术可提供大量数据，这些数据可用于确定可操作的突变，从而指导治疗决策。诸如IO360泛癌工具之类的测定方法可以根据给定肿瘤和宿主免疫系统的生物学特性来测量和整合多个信号。理想情况下，“通用测试”将为所有治疗方式（免疫肿瘤学，靶向治疗，化学疗法）以及给定患者给定药物的受益风险特征提供一组明确的治疗选择。致谢：NanoString Technologies的研究资金为手稿撰写提供了支持。作者贡献：莎拉·沃伦（Sarah Warren）和亚历山德拉·切萨诺（Alessandra Cesano）撰写并审查了手稿。作者感谢克里斯汀·戴尔（ChristineDale）为手稿准备工作提供的帮助。利益冲突：Sarah Warren和Alessandra Cesano是NanoString Technologies的员工和股东。 参考文献(只展示部分参考文献内容，查看全部可到原网站查看)1. 法尔科纳（S.E.P. Diamandis； Blasutig，I.M.癌症免疫疗法：癌症终结的开始？BMC Med。2016，14.[CrossRef]2. 艾尔斯（M.朗塞福德，J。 Nebozhyn，M .；墨菲（E.罗伯达（A.）考夫曼;奥尔布赖特郑京东; Kang，S.P .；香卡兰（V.）等。 IFN-γ相关的mRNA谱预测对PD-1阻断的临床反应。J.临床。调查。 2017，127，2930–2940。[CrossRef] 点击：查看更多医学类文章 查看更多生物学类文章 免责声明：福昕翻译只充当翻译功能，此文内容及相关信息仅为传递更多信息，仅代表作者个人观点，与本网无关，版权归原始网站所有。仅供读者参考，并请自行核实相关内容。若需要浏览原文、下载参考文献等，请自行搜索文中提到的原文网站进行阅读。

　　　　由Ingrid Fadelli，Phys.org　　 　　太阳耀斑影响整个地理空间的图示。信用：刘静。　　行星地球被称为磁层的磁场系统包围。这个巨大的彗星状系统使来自太阳的带电粒子偏转，从而保护我们的星球免受有害粒子辐射的侵害，并防止太阳风(即从太阳高层大气释放的带电粒子流)侵蚀大气层。　　尽管过去的研究已经收集了足够的证据证明太阳风会对地球磁层产生影响，但是人们对太阳耀斑的影响(即太阳上的电磁辐射突然爆发)知之甚少。太阳耀斑是高度爆炸性的事件，可能持续几分钟到几小时，并且可以使用X射线或光学设备检测到。　　中国山东大学和美国国家大气研究中心的研究人员最近进行了一项研究，研究了太阳耀斑对地球磁层的影响。他们的论文发表在《自然物理学》上，提供了新的宝贵见解，可以为更好地了解地球空间动力学铺平道路。地球空间是最接近地球的外层空间部分，包括高层大气，电离层(即大气的电离部分)和磁层。　　进行这项研究的研究人员之一刘晶教授对Phys.org表示：“磁层位于电离层上方，是离地面1000公里以上的完全电离的空间区域。” “该地区被太阳风包围，并受到地球磁场和太阳风磁场的

弗兰克·巴亚克（Frank Bajak） 在2019年10月8日星期二的档案照片中，一名妇女在纽约的键盘上打字。在全球性网络间谍活动的披露渗透到多个美国政府机构和私人组织之后，全世界的政府和主要公司都在争先恐后地查看它们是否也是受害者。（美联社照片/珍妮·凯恩，档案）美国最秘密的一些机密可能是在经过严格训练的长达数月的行动中被盗，归咎于俄罗斯精锐的政府黑客。可能被窃取的可能性令人难以置信。黑客能获得核秘密吗？COVID-19疫苗数据？下一代武器系统的蓝图？通过美国政府和私营行业网络梳理数字侦探要花费数周甚至某些年的时间，才能获得答案。专家说，这些黑客在掩盖自己的足迹方面是极好的专家。某些盗窃可能永远不会被检测到。显而易见的是，这项运动（网络安全专家称其展示了俄罗斯SVR外国情报机构的战术和技术）将跻身网络间谍史上最多产的国家之列。包括财政部和商务部在内的美国政府机构是数十个高价值的公共和私营部门目标之一，众所周知，该目标早在3月就已通过分发给全球数千家公司和政府机构的商业软件更新渗透到了这些目标中。五角大楼星期一的声明表明它使用了该软件。它说它已经“发布了指导和指令来保护”其网络。出于“操作安全性原因”，它不会说其任何系统是否遭到黑客入侵。周二，代理国防部长克里斯·米勒（Chris Miller）告诉哥伦比亚广播公司新闻，到目前为止，尚无妥协的迹象。自更新发布以来的几个月中，黑客仔细地窃取了数据，并经常对其进行加密，因此不清楚所采取的是什么，并熟练地掩盖了他们的踪迹。约翰·霍普金斯大学网络冲突专家托马斯·里德说，这场运动的效果可能与俄罗斯1990年代三年对美国政府目标（包括美国宇航局和五角大楼）的“月光迷宫”攻击进行比较。美国的一项调查确定，被盗文件的高度（如果打印出来并堆积起来）将是华盛顿纪念碑的高度的三倍。里德说，在这种情况下，“华盛顿纪念碑从不同政府机构那里收集的几堆文件可能是一个现实的估计。” “他们将如何使用它？他们自己很可能还不知道。”特朗普政府没有透露黑客入侵了哪些机构。到目前为止，还没有私营部门的受害者挺身而出。里德说，传统上，国防承包商和电信公司一直是受国家支持的网络间谍的目标。情报人员通常会寻求有关武器技术和导弹防御系统的最新信息，而这对国家安全至关重要。他们还向竞争对手的政府雇员开发档案，可能会招募间谍。白宫在一份声明中说，唐纳德·特朗普总统的国家安全顾问罗伯特·奥布赖恩（Robert O'Brien）缩短了一次海外访问以举行有关黑客攻击的会议，并将于本周晚些时候召开一次顶级机构间会议。一位熟悉其行程的官员说，奥布莱恩原定于周六返回，必须取消计划访问意大利，德国，瑞士和英国的官员。 从2019年9月18日星期三在华盛顿的华盛顿纪念碑看的美国财政部大楼。黑客进入了美国财政部和其他联邦机构的计算机，引发了涉及国家安全委员会的政府回应。安全理事会发言人约翰·尤利奥特（John Ullyot）于2020年12月13日星期日说，政府知道有关黑客攻击的报道。（美联社照片/帕特里克·塞曼斯基，档案） 白宫早些时候表示，已经成立了一个应对小组，包括联邦调查局，国土安全部和国家情报局局长办公室。在周一为国会工作人员举行的情况通报会上，国土安全部没有透露被黑客入侵的机构数量，这反映了特朗普政府在此案上与国会分享的内容很少。长期以来，批评人士一直抱怨特朗普政府未能解决滚滚滚滚的网络安全威胁，包括勒索软件攻击造成的州和地方政府，医院甚至文法学校的瘫痪。海军陆战队大学的学者和网络日光浴室委员会的顾问布兰登·瓦莱里亚诺说：“过去四年来，这真是令人沮丧的时刻。网络安全方面没有发生任何严重的事情。”国家的网络防御。“很难找到我们前进的任何东西。”特朗普取消了政府的两个关键职位：白宫网络安全协调员和国务院网络安全政策负责人。瓦莱里亚诺表示，为数不多的亮点之一是网络安全和基础设施安全局局长克里斯·克雷布斯（Chris Krebs）的工作，面对特朗普关于广泛欺诈行为的虚假说法，特朗普为捍卫选举的完整性而解雇了他。黑客从3月开始，通过从德克萨斯州的SolarWinds公司的商业网络管理软件上piggy带恶意代码，渗透到了政府机构。该活动是由网络安全公司FireEye发现的，当时它发现该活动已被黑客入侵（12月8日披露了该漏洞），并向FBI和其他联邦机构发出了警报。FireEye高管查尔斯·卡玛卡（Charles Carmakal）说，它知道黑客入侵了“数十个令人难以置信的高价值目标”，并正在帮助“许多组织应对入侵。” 他没有透露任何名字，并说他希望在未来的日子里能学到更多的东西，他们也将受到损害。Carmakal说，黑客只会在肯定拥有宝贵数据的目标上激活远程访问后门。它是手动的，艰巨的工作，并且会围绕风险检测移动网络。SolarWinds活动强调了联邦计算机网络上使用的商业软件缺乏强制性的最低安全规则。缩放视频会议软件是另一个示例。去年，它被批准在联邦计算机网络上使用，但是安全专家发现，由大流行病遣送回国的联邦工作人员开始使用该漏洞之后，黑客可以利用这些漏洞。罗德岛州民主党和网络空间日光浴室委员会委员众议员吉姆·兰格文（Jim Langevin）说，这次违规事件使他想起了美国人事管理办公室2015年的中国骇客事件，其中2200万联邦雇员和政府工作申请人的记录被盗。他说，这凸显了在白宫任命一名国家网络总监的必要性，这一职位需要得到参议院的确认。国会在最近通过的国防法案中批准了这一立场。兰格文说：“在所有不同的部门和机构中，网络安全永远不会成为他们的主要任务。”特朗普威胁要对不相关条款的反对意见否决该法案。点击：查看更多相关内容 使用文档翻译功能免责声明：福昕翻译只充当翻译功能，此文内容及相关信息仅为传递更多信息之目的，仅代表作者个人观点，与本网无关，版权归原始网站所有。仅供读者参考，并请自行核实相关内容。若需要浏览原文、下载参考文献等，请自行搜索文中提到的原文网站进行阅读。来源于：TechXplore

来源于：MDPI国家理工学院-CNMN，墨西哥城萨卡特科上校Adolfo López Mateos专业单位，墨西哥CDMX CP 07738； darrieta@ipn.mx（D.A.-B.）; mpereaf@ipn.mx（M.d.J.P.F.）； jmendezm@ipn.mx（J.V.M.-M.）;hfmendoza@ipn.mx（H.F.M.L.）收到：2020年11月30日;接受：2020年12月14日;发布时间：2020年12月16日 摘要：角质层是几乎所有主要的空中植物器官中都存在的保护性表皮屏障，其组成因植物种类而异。作为苹果皮的一部分，表皮蜡和表皮蜡对供人类食用的新鲜水果的皮肤外观和品质特性具有重要作用。通过酶法获得了两个苹果品种“金冠”和“红冠”中角质的具体组成和结构特征，并通过交叉极化魔角旋转核磁共振（CP-MAS13C NMR）进行了研究。全反射红外光谱（ATR-FTIR）和质谱，并通过专门的显微镜技术（原子力显微镜（AFM），共聚焦激光扫描显微镜（CLMS）和扫描电子显微镜（SEM））进行形态表征。根据CP-MAS 13C NMR和ATR-FTIR分析，两个品种的角质均主要由脂肪族组成，并且它们之间显示出很小的差异。通过质谱分析水解角质分析证实了这一点，其中9,10,18-三羟基-十八烷酸; 10,20-二羟基二十烷酸; 10,16-二羟基十六碳烯酸（10,16-DHPA）; 9,10-环氧-12-十八烯酸;分离出的主要单体是9,10-环氧-18-羟基-12-十八烯酸。所获得的角质中多糖和酚类的含量较低，可能与这种生物复合材料的低弹性行为以及苹果角质表面上存在裂纹有关。这些裂纹在金苹果中的平均深度为1.57 µm±0.57，在红苹果中的平均深度为1.77 µm±0.64。这项工作获得的结果可能有助于更好地理解苹果果实表皮的机械性能主要与角质的特定脂肪族成分有关，并有助于更好地研究微裂纹的形成，而微裂纹是赤褐色形成的重要症状。 关键词：角质；表皮;家蝇CPMAS 13 C NMR;原子力显微镜CLMS；扫描电镜1.介绍墨西哥的苹果产量在2019年接近67.9万吨，高于2018年的54.7万吨[1]。通常，墨西哥的新鲜苹果产量被其消费量所赶超，墨西哥苹果的出口几乎停滞，奇瓦瓦州是主要出口国，主要出口到美国（627吨）和伯利兹（22吨），在最近两年[2]。苹果和其他水果一样，例如橘子，柠檬，葡萄柚，草莓等，都被连续的细胞外角质层覆盖[3-5]。这种表皮可以保护苹果免受环境压力 例如风，温度，化学物质和干旱，不仅附着在树上，而且在储存过程中也是如此。先前的研究表明，表皮对这些阻隔性能的贡献最大。没有它，苹果很容易感染霉菌。物理伤害;尤其是水分损失[6,7]。植物角质层是由角质聚合物制成的基于脂质的复杂生物复合物，并被称为“蜡”的非聚合表皮脂质填充[8]（方案1）。先前的报告显示，家蝇属水果中的蜡成分可能包含烃，醇，醛，脂肪酸，二醇，酯，B-二酮，萜类化合物和酚类化合物。这些表皮蜡的重要性先前已有报道。方案1.水果表皮的示意图组织。 角质素主要由羟基和环氧羟基C16和C18脂肪酸和甘油组成，但其组成因植物种类，发育阶段[3,9,10]，器官和环境胁迫[11,12]而异。角质成分的这种变化影响角质层的结构和性质。例如，角质成分的变化与植物对病原体多角形[Erysiphe polyi] [13]和灰葡萄孢[Botrytis cinerea] [14]的抗性相关。一些化学物质的共价键合可能涉及特定的含环氧基的角质单体[15]，角质组成也与角质层的机械性能有关[16]。实际上，羟基可以增强角质基质的亲水性，从而具有更高的弹性[17]。最后，角质单体组成决定了羟基含量，从而影响通过聚酯键的交联[18,19]。不同的研究表明，苹果表皮中早期存在微裂纹在生长季节，它们会变大，并在季节结束时在表面形成网络[6,20,21]。裂纹的存在使苹果果实容易出现表面紊乱，例如赤褐色或皮肤斑点，从而导致经济损失[22-24]。这些疾病与包括蜡组成在内的不同因素有关[6,24,25]。但是，我们认为，对角质成分的更好了解将为角质层的超微结构和力学性能提供更多的知识。在这项工作中，通过CPMAS 13C NMR，ATR-FTIR和MS获得了来自两个苹果品种的两个角质，分别是“金黄色的美味”和“红色的”。根据这些分析，两种苹果角质素均主要由脂族成分组成，其中主要单体为9,10,18-三羟基十八烷酸； 10,20-二羟基二十烷酸; 10,16-二羟基十六碳烯酸（10,16-DHPA）;9,10-环氧-12-十八烯酸;和9,10-环氧-18-羟基-12-十八烯酸。这些角质中多糖含量低，很容易形成通过CLMS，AFM和SEM观察和分析的微裂纹。 2.结果与讨论 2.1.交叉极化魔术角自旋13 C核磁共振（CPMAS 13C NMR）和衰减全反射傅立叶变换红外光谱（ATR-FTIR）对“金冠”和“红冠”苹果角质的分析根据报道的酶处理方法分离苹果角质[26]，并通过CPMAS 13CNMR和ATR-FTIR进行分析。对于这两个苹果品种（图1 –金色和图1 –红色），主要的共振分配如下[27]：散装亚甲基（20–40 ppm），是最突出的峰。较小的峰归属于氧化的脂肪族碳（55-85 ppm）；芳烃和烯烃（105-155 ppm）；和羰基（173ppm）。除了这些信号组以外，还可以分配那些属于碳水化合物部分的信号（即使在碳原子数为60时为C6，70-75 ppm时为C2,3,5，83 ppm时为C4，105 ppm时为C1）。比例很小。两个角质中均存在56和64 ppm的峰。这些峰归属于环氧环氧长链脂肪酸（参见补充材料S1-S4）。 图1.来自“金冠”和“红冠”苹果的角质的交叉极化魔角旋转核磁共振（CPMAS 13C NMR）光谱。除了分配的碳水化合物峰外，还检测到环氧化合物，因为它们的信号在δ56和64ppm处。 ATR-FTIR光谱学已被用于原位表征分离的角质的功能化学基团及其在表皮水平与外源性化学物质的相互作用[28,29]。 ATR FT-IR分析“金色美味”和“红色美味”苹果角质素（分别为图2，金色和红色）显示3365cm-1左右的宽带与多糖级分和残留的羧酸，以及2918和2849cm-1处的强带，归因于CH2的不对称和对称拉伸振动，并伴随着大约1468、1313和725 cm-1处的相应弯曲振动。2.2.苹果角质碱水解（KOH / MeOH）产品的直接注射电喷雾质谱（DIESI-MS）分析为了完成对“金冠”和“红冠”苹果角质素的研究，通过分析这种重要生物聚合物中存在的主要单体进行了碱水解。在两种情况下，约95％的表皮材料都被水解。碱性的可溶性产品通过负离子模式的直接注射电喷雾电离质谱（DIESI-MS）分析水解（见补充材料S5），通过ms / ms分析鉴定的化合物见表1。 图2.来自“金黄色美味”和“红色美味”苹果的角质的衰减全反射红外光谱（ATR-FTIR）光谱。 [M-H]-精确：精确的分子量，[M-H] -obs：观察到的分子量，％RA：相对面积％。误差[ppm]：所选峰的测量质量与理论质量之间的偏差的绝对值，以[ppm]为单位。 鉴定出的化合物存在于两种角质中，差异很小。在两个角质中鉴定出的主要成分是9,10,18-三羟基十八烷酸； 10,20-二羟基二十烷酸;和10,16-二羟基十六烷酸（10,16-DHPA）。 10,16-DHPA是在不同的角质中鉴定出的最重要的C16链烷酸之一，例如番茄，柑橘角质层和青椒[30]。在“金色美味”（分别为10.2和4.8％）和“红色美味”中，另外两个重要的单体被鉴定为9,10-环氧-12-十八烯酸和9,10-环氧-18-羟基-12-十八烯酸苹果角质（分别为8.26和4.18％）。 这两种环氧化合物，以及9,10,18-三羟基-12-十八碳烯酸和9,10,18-三羟基-十八碳烯酸，也可以在随后的角质中检测到亚油酸的氧化反应后得到。角质素中C16长链酸占主导地位，这很普遍，并且与以前的角质素报道一致[30]。但是，重要的是要强调这些角质苹果中45％的主要单体中的大多数是C18酸。这些C16和C18单体的存在可能是在ATR-FTIR光谱中在1100 cm-1处检测到宽带酯化的原因。质谱分析未在“金冠”和“红冠”苹果角质中检测到芳香族化合物和碳水化合物，这可能是因为它们的含量较低和/或极性较高，这与NMR分析相符。2.3.苹果角质的共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）CLSM已成功用于植物组织的表皮研究，因为在分析过程中，由于完全没有进行样品的预处理或物理切片，因此细胞保持不变[31]。在这项工作中，CLSM分析了从两个苹果品种“黄金美味”和“红色美味”获得的角质。直接分析没有人工染色或物理切片的样品，由于其自身荧光，可以观察到大多数结构。实际上，在AFM和SEM分析中使用了相同的样品，以更好地比较结构。苹果角质的外表面结构可视化为覆盖有微裂纹网络的光滑表面，这与其他研究的发现一致。这些微裂纹似乎是由四个或更多单元格划定的组，这些单元不一定与肋条相对应（在内表面中观察到）（图3）。图3.共焦激光扫描显微镜（CLSM）显微照片来自“金黄色的美味”（（A）外表面和（B）内表面）和“红色”（（C）外表面和（D）内表面）苹果的角质。 从图3可以看出，对两个面的完整分析表明，即使在表面上观察到不同的裂缝，它们似乎也无法完全穿透角质层结构。2.4. 苹果角质层的原子力显微镜（AFM）通过AFM分析了苹果角质的地形（图4）。对于“金黄色美味”苹果角质膜，其外表面的粗糙度值为Ra = 533.5±44.5 nm和Rq =689±45.2 nm，内表面的粗糙度值为Ra = 1844±69.2 nm和Rq = 2310±79.1 nm，表明内表面的粗糙度较高；这是因为在内侧表面以角质构型形成的肋。在“红色美味”苹果角质中，外表面的粗糙度值为Ra= 390±44.5nm和Rq= 486±49.4nm，内表面的粗糙度值为Ra=1237±103nm Rq＝1514±88.3nm。与“黄金美味”角质苹果的尺寸类似，内表面最粗糙。而且，可以从两个苹果的粗糙度测量中观察到品种认为，“金美味”角质苹果的外表面最粗糙，而与内表面相反，“红色美味”角质苹果的粗糙度更高。除了粗糙度差异外，内部和外部之间的形貌差异可以观察到两个品种的面孔（图4）。在外面，像胰岛这样的结构可以观察到裂缝，并且在内表面也可以观察到胰岛。但是，胰岛由类似于壁的加厚肋来界定。在两个角质苹果品种内表面的肋骨上进行的测量表明，“金黄色可口”角质苹果的高度为3.4±0.7 µm，宽度为10.7±2.9μm，对于“红色可口”而言角质苹果，排骨的高度是7.8 ±2.7 µm，宽度为16.4±5.1 µm。通过这些测量，在“红色美味”角质苹果中，肋骨的高度和宽度更大。这些观察结果与CLMS和SEM分析得出的结果一致。通过CLMS和AFM获得的图像显示了两个苹果角质膜外表面的“小岛”或微裂纹中描绘的一组细胞的特定形成。这些果实的生长和成熟过程中会形成这种裂纹[7]。在此过程中，表皮中可能产生拉应力，导致出现裂纹。对于“红色美味”角质苹果，裂纹更清晰，平均深度为1.6±0.6 µm。对于“金黄色的美味”角质苹果，裂纹的平均深度为1.8±0.6µm，并且定义较浅，因为它们的宽度较宽以及在“红色美味”角质苹果中发现的那些。图4. AFM获得的地形图。图（a–c）来自“金”苹果： (a) 外表面的2D图像以及内表面的（b，c）2D和3D图像；图（d–f）是从“红”苹果中获得的：（d）外面的2D图像和（e，f）里面的2D和3D图像。2.5. 苹果角质的扫描电子显微镜（SEM）分析将用于CLSM分析的相同样品溅射涂覆并安装用于SEM分析。在不同的工作条件下，改变加速电压，工作距离和放大倍数，可以捕获图像。使用二次电子模式进一步记录图像。图5A，5E示出苹果角质层表面覆盖有以微裂纹图案为特征的无定形蜡层，该微裂纹图案的长度，深度和分布图案不仅在栽培品种之间，而且在相同水果的各部分之间也具有相当大的变化。根据图5B，F，无定形蜡层的缩放，裂纹在“红色美味”苹果角质中更深且具有更长的长度。但是，它们没有延伸到与CLMS分析一致的内表面。实际上，根据图5C，G，内表面没有微裂纹的迹象。除了内表面的肋骨网络外，还发现了鳞片状的表皮蜡状晶体（扁平的，通常是多边形的）。晶体，具有明显的边缘，以不同的角度附着在表面上，通常像瓷砖一样重叠）和薄片（没有明显边缘，规则或不规则边缘的扁平晶体，垂直附着在表面上）（图5C，G）。这些板和血小板不规则地分散在无定形蜡层的内表面上，并经常密集地集中在微裂纹的开口内（图5D，H）。在苹果品种和角质苹果切片中，它们的宽度（1.1-5.6µm），高度（0.7-3.2 µm），厚度（0.1-0.4 µm）和密度不同。图5.“金色美味”（（A，B）外表面和（C，D）内表面）和“红色”（（E，F）外表面和（G，H）内表面）的角质的SEM显微照片苹果。 Cr：表皮微裂纹。 fl：表皮蜡片。 据报道，在使用SEM分析的苹果角质中存在片状[7,25]。即使大多数作者都认为这些薄片是表皮蜡状晶体，他们中的一些人仍认为它们是由SEM技术产生的伪影，无法用CLMS或其他显微镜仪器观察到[31]。根据我们以前的研究[32,33]，源自番茄和水果角质的单体和低聚物可以形成良好的组织，形成均匀的膜，因此这些薄片的存在可能对应于聚合过程中脂族化合物的血小板。除了这种水果整个生长过程中的生化变化外，这还会影响皮肤。对于苹果而言，角质的机械性能可能与影响表皮粘弹性行为的化学组成有关。番茄（S. lycopersicum）表皮的研究表明，表皮成分的定量变化会影响表皮的弹性/粘弹性行为[34,35]。特别是，与角质网刚性有关的多糖和一些酚类化合物（如类黄酮）起着生化调节剂的作用[35]。与其他水果的角质素有关的多糖和酚类化合物含量较低，可能会影响这些苹果角质素的弹性，当果实在发育和成熟期间膨胀时，会引发聚酯的断裂。为了阐明多糖在角质的机械行为中的作用以及如何影响其粘弹性，需要进行更多的研究。 3.材料和方法 3.1.化学制品三氟乙酸和组织培养水购自Sigma-Aldrich（美国密苏里州圣路易斯）。黑曲霉果胶酶（EC 3.2.1.15），黑曲霉纤维素酶（EC 3.2.1.4）和黑曲霉半纤维素酶（EC 3.2.1.4）购自Sigma-Aldrich（美国密苏里州圣路易斯）。其他实验室化学品均为试剂级或更高。3.2.酶法分离“金冠”和“红冠”苹果角质通过公开的三步方案从两个苹果品种的皮肤中分离出角质[26]：（i）通过果胶酶处理去皮并随后分离角质层； （ii）用连续的纤维素酶，果胶酶和半纤维素酶处理酶消化细胞壁多糖； （iii）通过依次用甲醇，二氯甲烷和四氢呋喃进行索氏提取进行彻底脱蜡。3.3.苹果角质碱水解向30mg的角质中加入0.4mL的去离子水和2.0mL的1.5N甲醇KOH。该混合物装有回流冷凝器，并在70–75℃下搅拌8或22 h。使用标准程序，用CHCl3-MeOH提取角质素单体[26]。称重干燥的萃取液，溶解在1.0 mL的CHCl3-MeOH（17：3）中，并通过玻璃棉过滤到自动进样瓶中。基于未水解的物质，计算反应产率。碱水解8小时的典型收率为90–95％。 3.4.固态NMR光谱分析使用在配备有固态NMR的Varian Instruments Unityplus 300宽孔光谱仪（美国加利福尼亚州帕洛阿尔托）上进行的标准CPMAS13C NMR实验分析不溶性聚合物。共振频率为74.443 MHz，通常的采集时间为30 ms，两次连续采集之间的延迟时间为2s，交叉极化（CP）接触时间为1.5 ms。通常，将每个30mg样品装入5 mm转子和Doty Scientific（哥伦比亚，SC，美国）的超音速幻角旋转（MAS）探针中，然后在6.00（0.1 kHz和室温）下旋转约10 h。在主要的羰基或脂族碳峰的上场或下场均未观察到旋转边带。用50 Hz的指数线展宽处理所得数据。3.5.ATR-FTIR光谱分析ATR-FTIR光谱是通过配备了砷化铟镓（InGaAs）检测器的FTIR模块IR2（法国龙朱梅的Horiba Jobin Yvon）和与法国Longjumeau的Horiba Jobin Yvon LabRam HR800光谱仪连接的FTIR模块IR2记录的。使用ATR接触物镜，在4000–400 cm-1范围内记录光谱，光谱分辨率为4 cm-1，每次测量32次扫描。 3.6.原子力显微镜分析使用BioScopeCatalyst模型显微镜（布鲁克，圣巴巴拉，美国，美国）以MESP探针（布鲁克，Camarillo，美国，美国）轻拍模式在空中获取图像。最初，手动选择了六个表皮，每个面约8×8 mm2，三个，每个样本获得一张图像80×80 µm2。使用Nanoscope Analysis软件（版本1.8，Bruker，Santa Barbara，CA，美国）对图像进行分析，从而确定粗糙度Ra（表面粗糙度的算术平均值）和Rq（表面粗糙度的均方根）。此外，对位于两个品种内表面的肋骨的高度和宽度进行了测量。 3.7.共聚焦激光扫描显微镜分析对于CLSM分析，将每个样品固定在玻璃片上，并在CLSM（LSM 710 NLO，Carl Zeiss，耶拿，德国）下用物镜EC Plan-Neofluar 10×/ 0.3观察。激光波长激发同时为405、488、561和633 nm。使用的这种捕获模式是一种光谱成像技术，可自动输出多个标记样品的分离通道。该工具检测香蕉皮的自发荧光信号，并与420至720 nm之间的顾客（纤维素）进行实验比较。 Z-stack图像（3D图像）通过ZEN 2010软件（卡尔·蔡司，耶拿，德国）以512×512像素的RGB颜色捕获，并以8位TFF格式存储。3.8.直接进样电喷雾质谱（DIESI-MS）分析使用在负离子模式下运行的电喷雾电离（ESI）接口（BrukerDaltonics，Billerica，MA，美国）在Bruker MicrOTOF-QII系统上进行DIESI-MS分析。将重悬于1 mL甲醇中的10 µL样品溶液用0.25 µm聚四氟乙烯（PTFE）过滤器过滤，并用甲醇1：100稀释。将稀释后的样品直接注入ESI离子源并以阴性模式进行分析。氮气以4L/min（0.4Bar）的流速用作干燥和雾化气体，气体温度为180℃，毛细管电压设置为-4500V。光谱仪通过ESI-TOF校准调校混合校准液（墨西哥墨西哥埃斯托多的Toluca Sigma-Aldrich）。使用正电和负电喷雾电离（ESI +/-）进行MS / MS分析，然后通过Bruker Compass DataAnalysis 4.0（BrukerDaltonics，技术说明008，2004，Billerica，MA，USA）分析获得的片段。建立5 ppm的准确度阈值以确认元素组成。3.9.扫描电子显微镜分析使用导电双面胶带（Plannet Plano）将苹果果实的分离的表皮膜固定在铝制支架上，使用SPI溅射镀膜机在25 mA下用碳（60:40）涂膜1分钟，并在场发射扫描中进行检查电子显微镜（JEOL JSM-7800F，Tokio，Japan）在1.5 kV下使用。针对扫描电子显微镜中的加速电压，对沉积碳涂层厚度约为10 nm的溅射条件进行了优化。4.结论从“金黄色的美味”和“红色的”苹果中获得了角质。根据CPMAS 13C NMR和ATR-FTIR，两种苹果角质素均主要显示脂族结构域。通过这些分析，检测到非常小的多糖区域，而没有酚类化合物的存在。主要单体，特征为9,10,18-三羟基十八烷酸； 10,20-二羟基二十烷酸; 10,16-二羟基十六烷酸（10,16-DHPA）;9,10-环氧-12-十八烯酸;通过DIESI-MS在两个苹果角质中鉴定出了9,10-环氧-18-羟基-12-十八烯酸和9,10-环氧-18-羟基-12-十八碳烯酸，没有单糖或酚类化合物，这与固态NMR和ATR-FTIR一致。角质中多糖和酚类化合物的含量低可能使其在生长和成熟过程中易于形成微裂纹。但是，需要更多的研究来了解这一水平的理化特性，并将其与某些生理病如赤褐色形成联系起来，这会导致经济损失。补充材料：以下内容可在线获得，S1：“金美味”苹果角质的CPMAS 13C NMR光谱，S2：分析“金美味”苹果角质的CPMAS 13C NMR光谱中的“低强度信号” ：“红色美味”苹果角质的CPMAS 13CNMR光谱，S4：“红色美味”苹果角质的CPMAS 13C NMR光谱的分析，S5：DIESI（-）光谱的比较分析水解后的“黄金美味”（上部光谱）和“红色美味”（下部光谱）苹果角质。 作者贡献：M.B.G.-P.和D.A.-B.构思并设计了本文的主要思想，进行了NMR和DIESI-MS实验，分析了实验结果，并撰写了论文。司法部和J.V.M.-M.进行了CLMS和AFM实验，并帮助讨论了结果。 H.F.M.L.进行了SEM实验并帮助讨论了结果。作者阅读并批准了最终手稿。调查，D.A.-B.，M.d.J.P.F.，J.V.M.-M.，H.F.M.L。和M.B.G.-P.；项目管理，D.A.-B。和M.B.G.-P .；监督，D.A.-B。和M.B.G.-P.所有作者均已阅读并同意该手稿的发行版本。资金：这项研究由国家科学技术委员会（CONACyT）资助，以资助项目253570和SIP-IPN资助20201066和20201968。利益冲突：作者声明没有利益冲突。资助者在研究的设计中没有作用。在数据的收集，分析或解释中；在手稿的写作中；或决定发布结果。 参考文献（展示部分文献内容，查看全部看到原网站查看）1. 萨加尔巴《2017-2030年农业计划》。 2019。在线可用：https：//www.gob.mx/cms/uploads/附件/文件/256430/B_sico-Manzana.pdf（2020年11月29日访问）。2. 美国农业部。每年新鲜的落叶水果。 2019。在线提供：http：//www.cafi.org.ar/wp-content/uploads/ 2019/11 / Tons.pdf（2020年11月29日访问）。3. Heredia，A。角质（一种植物屏障生物聚合物）的生物物理和生化特性。Biochim。生物物理学。演员2003，1620，1–7。[CrossRef]4. 体育馆Kolattukudy高等植物中的聚酯。进阶生化。 。生物技术。 2001，71，1–49。 [考研]5. 马丁（Martin，L.B.B.）;罗斯（J.K.C.）剥皮水果的方法不只一种：水果角质层的形成和功能。 J. Exp。 t 2014，65，4639–4651。 [CrossRef] [PubMed]点击：查看更多生物学文章 免费试用文档翻译免责声明：福昕翻译只充当翻译功能，此文内容及相关信息仅为传递更多信息之目的，仅代表作者个人观点，与本网无关，版权归原始网站所有。仅供读者参考，并请自行核实相关内容。若需要浏览原文、下载参考文献等，请自行搜索文中提到的原文网站进行阅读。

来源于：PHYS由 纽约大学 信用：CC0公共领域 根据发表在《历史生物学》杂志上的一项新分析，陆栖动物（包括两栖动物，爬行动物，哺乳动物和鸟类）的大规模灭绝遵循了大约2700万年的周期，与先前报道的海洋生物的大规模灭绝相吻合。这项研究还发现，这些大灭绝与主要的小行星撞击和熔岩的火山喷发（洪水玄武岩喷发）相吻合，为灭绝的发生提供了可能的原因。迈克尔·兰皮诺（Michael Rampino）说：“似乎大物体撞击和造成洪水泛滥的玄武岩活动的内部地球活动的脉搏可能正在向灭绝一样，持续2700万年的灭绝，也许是由我们在银河系中的轨道所决定的。”是纽约大学生物系的教授，也是该研究的主要作者。六千六百万年前，由于小行星或彗星与地球相撞造成的灾难性后果，陆地和海洋中包括恐龙在内的所有物种中有70％突然灭绝了。随后，古生物学家发现，海洋生物的这种大规模灭绝不是随机事件，而是一个大约2600万年的周期，其中绝大部分物种消失了90％。在他们的历史生物学研究中，Rampino及其合作者是卡内基科学研究所的肯·卡尔德拉（Ken Caldeira）和纽约大学数据科学中心的朱宇宏（Yuhong Zhu），研究了陆地动物大规模灭绝的记录，并得出结论，认为它们与海洋灭绝相吻合。生活。他们还对土地物种的灭绝进行了新的统计分析，并证明这些事件遵循了类似的大约2750万年的周期。是什么原因导致陆地和海洋周期性大规模灭绝？大规模灭绝不是周期中唯一发生的事件：小行星和彗星撞击地球表面造成的撞击坑的年龄也遵循与灭绝周期一致的周期。天体物理学家推测，太阳系每26至3000万年发生一次周期性的彗星阵雨，产生周期性的撞击，并导致周期性的生物灭绝。太阳和行星大约每三千万年在银河系拥挤的中平面内循环。在这段时间里，可能会发生彗星骤雨，从而对地球造成巨大影响。这些影响可能创造条件，使人们承受压力并可能杀死土地和海洋生物，包括广泛的黑暗和寒冷，野火，酸雨和臭氧消耗。“这些新发现是在陆地和海洋上发生的一致的，突然的物种大灭绝，以及共同的26至2700万年的周期，这使周期性的全球灾难性事件成为灭绝的诱因，这一点令人信服。”兰皮诺 “实际上，已知陆地和海洋物种的三大灭绝与过去2.5亿年的三大影响同时发生，每一次都可能造成全球性灾难并导致大规模灭绝。”研究人员惊讶地发现，除了小行星大规模灭绝外，还有其他可能的解释：玄武岩喷发或覆盖火山岩大片区域的巨型火山喷发。陆地和海洋上所有八个重合的死亡事件都与洪水玄武岩爆发的时间相吻合。这些爆发还将为生活创造严峻的条件，包括短暂的强烈寒冷，酸雨，臭氧破坏和辐射增加；从长远来看，喷发可能导致致命的温室供暖，并导致海洋中更多的酸和更少的氧气。兰皮诺补充说：“全球大范围的灭绝显然是由最大的灾难性影响和大规模的火山活动造成的，也许有时是相互配合的。”点击：查看其他分类文章 查看生物学文章免责声明：福昕翻译只充当翻译功能，此文内容及相关信息仅为传递更多信息之目的，仅代表作者个人观点，与本网无关，版权归原始网站所有。仅供读者参考，并请自行核实相关内容。若需要浏览原文、下载参考文献等，请自行搜索文中提到的原文网站进行阅读。

来源于：PHYS由 哥伦比亚大学工学院 新型的量子干扰使单分子开关具有较高的开/关比。图片来源：朱莉娅·格林瓦尔德（Julia Greenwald）和苏曼·古纳塞斯卡兰（Suman Gunasekaran）/哥伦比亚工程公司 由哥伦比亚工程教授拉萨·文卡塔拉曼（Latha Venkataraman）领导的研究人员今天报告说，他们发现了利用破坏性量子干涉的新化学设计原理。他们使用他们的方法创建了一个六纳米的单分子开关，其开态电流比关态电流大10,000倍，这是迄今为止单分子电路实现的最大电流变化。这种新的开关依赖于迄今为止尚未探索的一种量子干涉。研究人员使用具有特殊中心单元的长分子来增强不同电子能级之间的破坏性量子干扰。他们证明了他们的方法可用于在室温下生产非常稳定且可重现的单分子开关，该开关在导通状态下可承载超过0.1微安的电流。交换机的长度类似于目前市场上最小的计算机芯片的大小，其性能接近商用交换机。该研究今天发表在《自然纳米技术》上。劳伦斯·古斯曼应用物理学教授，化学教授，教务副教务长文卡塔拉曼说：“我们观察到跨越六纳米分子线的传输，这非常了不起，因为很少观察到跨这么长尺度的传输。” “实际上，这是我们在实验室中测量过的最长的分子。”在过去的45年中，晶体管尺寸的不断减小使计算机处理和器件尺寸的不断缩小带来了显着的进步。当今的智能手机包含数亿个由硅制成的晶体管。但是，当前制造晶体管的方法正迅速接近硅的尺寸和性能极限。因此，如果要提高计算机处理能力，研究人员就需要开发可以与新材料一起使用的开关机制。Venkataraman处于分子电子学的最前沿。她的实验室测量单分子设备的基本性能，试图了解纳米级物理，化学和工程学之间的相互作用。她特别希望对电子传输的基本物理学有更深入的了解，同时为技术进步奠定基础。在纳米尺度上，电子表现为波而不是粒子，并且电子通过隧道传输。像水面上的波一样，电子波可以相长干涉或相消干涉。这导致非线性过程。例如，如果两个波相长干涉，则所得波的幅度（或高度）大于两个独立波的总和。两个波可以完全消除，并具有相消干涉。Venkataraman指出：“电子表现为波的事实是量子力学的本质。”在分子尺度上，量子力学效应主导着电子传输。长期以来，研究人员一直预测，由量子干扰产生的非线性效应应能实现具有大开/关比的单分子开关。如果他们能够利用分子的量子力学特性来制造电路元件，那么它们就可以实现更快，更小，更节能的设备，包括开关。Venkataraman说：“使晶体管由单分子制成代表了微型化的终极极限，并且具有在降低功耗的同时实现指数级更快处理的潜力。” 制造稳定且能够承受重复开关周期的单分子器件是一项艰巨的任务。我们的结果为制造单分子晶体管铺平了道路。”常见的类比是将晶体管视为管道上的阀门。阀门打开时，水流过管道。关闭时，水被堵塞。在晶体管中，水流被电子或电流所代替。在接通状态下，电流流动。在关闭状态下，电流被阻止。理想情况下，导通和截止状态下的电流量必须有很大的不同；否则，晶体管就像是泄漏的管道，很难分辨阀门是打开还是关闭。由于晶体管用作开关，因此设计分子晶体管的第一步是设计一种系统，您可以在此系统中在导通和截止状态之间切换电流。但是，大多数过去的设计都是通过使用短分子来制造泄漏晶体管的，其中导通和截止状态之间的差异并不明显。为了克服这个问题，Venkataraman和她的团队面临许多障碍。他们的主要挑战是使用化学设计原理来创建分子回路，其中量子干扰效应可以强烈抑制处于截止状态的电流，从而减轻泄漏问题。研究的主要作者朱莉娅·格林瓦尔德（Julia Greenwald）解释说：“由于在较短的长度尺度上进行量子机械隧穿的可能性较大，因此很难完全关闭短分子中的电流。” Venkataraman实验室的学生。“对于长分子，情况恰恰相反，在长分子中，由于隧穿概率随长度而衰减，通常难以获得高导通电流。我们设计的电路因其长度和开/关比大而独特；我们现在能够既可以实现高导通电流又可以实现非常低的截止电流。”Venkataraman的团队使用由合作者Peter Skabara，拉姆齐化学教授的化学合成的长分子和他在格拉斯哥大学的团队合成了自己的设备。长分子很容易陷入金属触点之间，从而形成单分子电路。电路非常稳定，可以反复承受高施加电压（超过1.5 V）。分子的电子结构增强了干扰效应，使电流具有明显的非线性，这是施加电压的函数，这导致导通状态电流与截止状态电流的比率非常大。研究人员正在继续与格拉斯哥大学的团队合作，以研究他们的设计方法是否可以应用于其他分子，并开发出一种可以通过外部刺激来触发转换的系统。格林瓦尔德说：“我们建立一个单一分子的开关是朝着使用分子构件自下而上设计材料的第一步。” “用单分子作为电路组件来构建电子设备将是真正的变革。”这项研究的标题是“通过破坏性量子干扰在单分子结上的高度非线性传输”。点击：查看更多物理学文章 试用免费翻译功能免责声明：福昕翻译只充当翻译功能，此文内容及相关信息仅为传递更多信息之目的，仅代表作者个人观点，与本网无关，版权归原始网站所有。仅供读者参考，并请自行核实相关内容。若需要浏览原文、下载参考文献等，请自行搜索文中提到的原文网站进行阅读。

巴菲特致股东的一封信2016（上）巴菲特致股东的一封信2016（中）现在，按我的赌注及其历史。在伯克希尔哈撒韦公司2005年的年度报告中，我认为，由专业人员进行的积极投资管理（总体而言）将在几年内不及那些单纯地坐以待rank的业余爱好者的回报。我解释说，与“业余爱好者”简单地投资于未管理的低成本指数基金相比，各种各样的“助手”收取的巨额费用会使他们的客户（总的来说）更加糟糕。 （有关论据的重印，请参见第114-115页，正如我最初在2005年报告中所说的那样。） 随后，我公开出价50万美元，让任何投资专业人士都不能选择至少五支对冲基金（广受欢迎且收费较高的投资工具），在更长的时期内可以与未管理的S＆P-500指数基金相媲美。只收取令牌费用。我建议下一个十年的赌注，并命名一个低成本的Vanguard S＆P基金作为我的竞争者。然后，我坐下来，期待着一群基金经理的到来-捍卫他们的职业-他们可以将自己的基金作为五支基金之一。毕竟，这些经理人敦促其他人押注数十亿美元的能力。他们为什么害怕担心自己花一些钱呢？ 随之而来的是寂静之声。尽管有成千上万的专业投资经理通过吹捧他们的选股能力积累了惊人的财富，但只有一个人-泰德•塞德斯（Ted Seides）-迎接了我的挑战。泰德（Ted）是资产管理公司ProtégéPartners的联合经理，该公司从有限合伙人那里筹集了资金，形成了一个基金基金，换句话说，就是投资多个对冲基金的基金。 在下注之前，我还不认识Ted，但我喜欢他，并钦佩他愿意把钱放在他嘴里的意愿。他一直很坦率地对待我，并且一丝不苟地提供了他和我监视赌注所需的所有数据。 对于ProtégéPartners十年赌注的一面，Ted选择了五只基金的基金，将其平均结果与我的Vanguard S＆P指数基金进行比较。他选择的五只基金已将其资金投资了100多个对冲基金，这意味着单个基金经理的好坏不会影响基金的整体表现。 当然，每个基金的运作费用都高于其投资的对冲基金收取的费用。在这种加倍安排中，相关的对冲基金收取了较大的费用；每个基金都为其选择对冲基金经理的假定技能收取额外费用。脚注：根据我与ProtégéPartners的协议，这些基金的名称从未公开披露。但是，我看到了他们的年度审核。 迄今为止，该指数基金的年复合增长率为7.1％，随着时间的推移，这一收益很容易证明对股市具有典型意义。这是一个重要的事实：在此投注的整个生命周期中，如果市场特别疲弱的九年可能会帮助对冲基金的相对表现，因为许多人持有大量的“空头”头寸。相反，九年的股票异常高的回报本来会为指数基金带来顺风。 相反，我们在所谓的“中立”环境中运营。其中，截至2016年，五只基金的年均复合增长率仅为2.2％。这意味着向这些基金投资100万美元将获得22万美元。同时，该指数基金将获得854,000美元的收益。请记住，基础对冲基金的100多名经理中的每一个都有巨大的财务动力来尽自己最大的努力。此外，Ted所选择的五位基金经理同样受到激励以选择最佳的对冲基金经理，因为这五位有权根据相关基金的业绩收取绩效费。 我可以肯定，在几乎所有情况下，两个级别的经理都是诚实和有才智的人。但是，对他们的投资者而言，结果却是惨淡的-真是惨淡的。而且，可惜的是，所涉及的所有基金和基金中收取的巨额固定费用-完全不受绩效保证的费用-使得其经理在过去的九年中饱受补偿。正如戈登·格科（Gordon Gekko）所说：“费用永远不会睡觉。” 我们押注的潜在对冲基金经理从其有限合伙人那里获得的付款可能平均低于现行对冲基金标准“ 2和20”，即每年2％的固定费用，即使损失巨大，也要支付； 20％的利润，没有回扣（如果在好的年份之后是糟糕的年份）。在这种不平衡的安排下，对冲基金运营商简单地积累管理资产的能力使许多经理变得异常富有，即使他们的投资表现不佳。 不过，我们还没有付清费用。记住，也有要养活基金经理。这些经理获得的额外固定金额通常为资产的1％。然后，尽管五个基金的整体表现糟糕，但一些基金却经历了好几年并收取了“绩效”费用。因此，我估计在这九年的时间里大约有60％–大口吃！ –这五个基金的所有收益均分配给了两个级别的经理。那是他们误以为自己完成了远远少于数百个有限合伙人可以轻松实现的事情的回报，而实际上却没有任何成本。 我认为，对冲基金投资者的这一赌注令人失望的结果几乎肯定会在未来再次发生。我在下注开始时在Long Bets网站上发布了一个声明（并且仍然在该位置发布），以此表达了我相信这一理由的原因。这是我的断言： 从2008年1月1日起至2017年12月31日止的十年期间，如果按扣除费用，成本和费用后的绩效来衡量，标准普尔500指数将优于对冲基金的投资组合。 许多非常聪明的人开始在证券市场上做得比平均水平更好。称他们为积极投资者。 从定义上看，他们的对立面（被动投资者）将平均表现。总体而言，它们的头寸或多或少近似于指数基金的头寸。因此，宇宙的平衡（活跃的投资者）也必须做到平均。但是，这些投资者将招致更大的成本。因此，总的来说，扣除这些成本后，它们的总结果将比被动投资者差。 当高额年费，高额绩效费和活跃交易成本都被添加到活跃投资者的等式中时，成本就会飙升。对冲基金的资金加剧了这一成本问题，因为对冲基金的费用被叠加在对冲基金所投资的对冲基金收取的高额费用上。 许多聪明人都参与了对冲基金的运作。但是在很大程度上，他们的努力是自我抵消的，他们的智商将无法克服他们强加给投资者的成本。平均而言，随着时间的推移，与一组基金相比，使用低成本指数基金的投资者会做得更好。这就是我的论点–现在让我将其简单化。如果A组（活跃的投资者）和B组（不做任何事情的投资者）构成整个投资领域，并且B注定要在成本之前实现平均结果，那么A也必须如此。成本较低的任何一个组都将获胜。 （我内部的学者要求我提到，有一个很小的要点-不值得详述-稍微修改了此表述。）如果A组的成本过高，则其缺口将是巨大的。 当然，有些技术熟练的人很可能在长期的努力中超越标准普尔。不过，在我一生中，我很早就确定了只有十名左右的专业人员能够完成这项壮举。 毫无疑问，我从未见过数百人，也许是数千人，他们的能力与我所确定的人的能力相等。毕竟，这项工作并非不可能。问题仅在于，大多数试图表现出色的经理都会失败。做事好的人也不例外。比尔·鲁恩（Bill Ruane）是位真正的绝妙的人，我在60年前就确定了他肯定可以长期获得超额的投资回报。一群无能的人。” 对于这样一个难得的高薪经理来说，值得他或她付钱的寻找工作变得更加复杂，因为事实是，一些投资专业人士（就像一些业余爱好者一样）在短期内会很幸运。如果在年初开始有1,000名经理做出市场预测，那么至少有一个经理的电话很可能连续九年是正确的。当然，1,000只猴子会产生一个看似全能的先知。但是仍然存在差异：幸运的猴子不会找到排队的人与他投资。 最后，有三个相互联系的现实导致投资成功滋生失败。首先，良好的记录会很快吸引大量资金。其次，巨额资金始终是投资绩效的基础：数以百万计的事情容易，而数十亿美元则难以挣扎。第三，尽管如此，大多数管理人员仍会因个人因素而寻求新的资金，即他们所管理的资金越多，费用就越多。 这三点对我来说并不是什么新天地：1966年1月，当我管理着4,400万美元时，我写了我的有限合伙人：“我觉得更大的规模更可能损害未来的成果，而不是帮助他们。对于我自己的个人结果而言，可能并非如此，但对于您的结果而言，则可能如此。因此，。 。 。我打算不接受BPL的其他合作伙伴。我已经通知苏茜，如果我们还有孩子，那就由她为他们找到其他伙伴关系。” 底线：当华尔街人收取高额费用来管理数万亿美元时，通常是经理人获得了巨额利润，而不是客户。大小投资者都应坚持使用低成本指数基金。 * * * * * * * * * * * * 如果要竖立一座雕像来纪念为美国投资者做得最多的人，那么应该选择杰克·博格尔（Jack Bogle）。几十年来，杰克一直敦促投资者投资于超低成本指数基金。在他的十字军东征中，他只积累了通常流向管理者的一小部分财富，这些管理者向投资者许诺了丰厚的回报，却没有给他们带来任何增值，或者，就像我们所打赌的一样，没有增值。 早年，杰克经常被投资管理行业嘲笑。然而，今天，他满意地知道，他帮助数以百万计的投资者实现了比他们原本可以赚到的储蓄要多得多的回报。他是他们和我的英雄。 多年来，我经常被要求提供投资建议，在回答过程中，我学到了很多有关人类行为的知识。我的定期建议是低成本的标普500指数基金。值得赞扬的是，我的钱财很少的朋友通常都按照我的建议去做。但是，我相信，在我将超级富豪个人，机构或养老基金提供给他们之后，没有一个遵循同样的建议。相反，这些投资者礼貌地感谢我的想法，并去听听高价经理人的警笛声，或者在许多机构中，去寻找另一种称为顾问的超级助手。 但是，那个专业人士面临一个问题。您能想象一位投资顾问年复一年地告诉客户，继续增加复制标准普尔500指数的指数基金吗？那将是职业自杀。但是，如果他们建议每年左右进行少量的管理班轮调动，则会向这些超级助手收取大量费用。该建议通常以深奥的胡言乱语来解释，这解释了为什么时髦的投资“风格”或当前的经济趋势使这种转变变得恰当。 富人习惯于获得自己最好的食物，学校，娱乐，住房，整形外科，体育票，这就是他们生活中的大部分。他们认为，他们的钱应该为他们买到比群众得到的更优越的东西。 确实，在生活的许多方面，财富的确可以支配高档产品或服务。因此，金融“精英”们（富人，养老基金，大学捐赠基金等）在温和地注册仅可用于数千美元投资人群的金融产品或服务时遇到了很大的麻烦。即使有问题的产品（基于预期）显然是最佳选择，富人通常也不愿出现这种情况。我的计算，虽然非常粗糙，但可以肯定的是，精英们在寻求优质的投资建议，在过去十年中总共浪费了超过1000亿美元。弄清楚：即使是几万亿美元的1％的费用加起来。当然，并不是十年前所有投资于对冲基金的投资者都落后于标普回报。但是我相信我对总缺口的计算是保守的。 大部分经济损失都落在了公共雇员的养老金上。这些基金中的许多资金严重不足，部分原因是它们遭受了双重打击：投资业绩不佳，并收取巨额费用。数十年来，由此造成的资产短缺将不得不由地方纳税人来弥补。 人类的行为不会改变。富裕的个人，养老基金，捐赠基金等将继续认为，他们在投资建议中应该得到“额外”的回报。那些明智地履行这一期望的顾问将变得非常富有。今年的魔力可能是对冲基金，明年则可能是其他。谚语预言了这种许诺游行的可能结果：“当一个有钱的人遇到一个有经验的人时，一个有经验的人最终会得到金钱，而有钱的人就会留下经验。” 很久以前，我的一个姐夫荷马·罗杰斯（Homer Rogers）是在奥马哈饲养场工作的委托代理。我问他如何诱使一个农民或牧场主雇用他来处理他们的生猪或牲畜出售给四大包装商（Swift，Cudahy，Wilson和Armour）的买家。毕竟，猪是猪，买家是专家，他们精打细算地知道任何动物都值多少钱。我问荷马，然后，有什么销售代理商能比其他任何代理商获得更好的结果呢？ 荷马怜悯地看着我，说道：“沃伦，这不是你卖'em的方式，而是你告诉'em的方式。”牲畜饲养场的工作继续在华尔街工作。 * * * * * * * * * * * *最后，让我向华尔街人士提供橄榄枝，其中许多是我的好朋友。伯克希尔哈撒韦喜欢向带来我们收购的投资银行家支付费用，甚至是过高的费用。此外，我们已经为两名内部投资经理人支付了超额业绩的巨额款项，并且我们希望将来向他们支付更多的款项。 要了解圣经（以弗所书3：18），我知道当与华尔街对话时，这个简单的四个字母的词-费用-所产生的能量的高度，深度，长度和广度。当这种能量为伯克希尔·哈撒韦公司带来价值时，我会高兴地写一张大支票。年会 去年，我们与雅虎（Yahoo）合作进行了年度会议的首次网络广播。多亏了Andy Serwer和他的Yahoo团队，该制作在各个方面都取得了成功，实现了110万次实时观看的不重复访问和1150万次重播（可以肯定，其中许多是由感兴趣的观众调用的）网络广播的某些部分）。 伯克希尔（Berkshire）发起网络广播的感谢邮件包括来自三个选区的许多笔记：老人发现旅行困难；节俭的人觉得去奥马哈很贵；以及由于宗教原因无法参加星期六会议的人。 网络广播将去年会议的出席人数减少到约37,000人（我们无法得到确切的数字），下降了约10％。尽管如此，伯克希尔的子公司以及奥马哈的酒店和餐馆都实现了巨大的销售额。内布拉斯加州家具城的销售额打破了2015年的创纪录水平，增幅为3％，其中奥马哈商店的单周销售额为4,550万美元。 我们在CenturyLink的Berkshire参展商的开放时间为中午至下午5点。上周五吸引了12,000名逢低吸纳的股东。我们将在今年5月5日重复这些星期五的购物时间。带钱来。 年度会议将于5月6日举行，雅虎将再次进行网络广播，其网址为https://finance.yahoo.com/brklivestream。该网络广播将于美国夏令时上午9点直播。雅虎将在会议召开之前和午休期间采访董事，经理，股东和名人。这些采访和会议都将同时翻译成普通话。 对于亲自参加会议的人员，CenturyLink的门将于周六上午7:00开放，以便于在我们的股东电影（8:30开始）之前购物。问答时间将从9:30开始，一直持续到3:30，中午有一个小时的午餐时间。最后，在3:45，我们将开始正式的股东会议。它将运行一个小时左右。这比平常要长一些，因为支持者将提出三个代理项目，他们将有合理的时间陈述其案情。 在星期六早上，我们将举行第六届国际报纸折腾挑战赛。我们的目标将再次是Clayton Home的门廊，其距离投掷路线恰好35英尺。在我十几岁的时候-在我对诚实劳动的短暂调情中-我交付了约500,000篇论文。所以我认为我在这个游戏上很出色。挑战我！侮辱我！把我钉住！这些文件将使用36至42页，您必须自己折叠（不允许橡皮筋）。比赛将在7:45左右开始，我将与几分钟前由我的助手Deb Bosanek选出的大约十名竞争对手进行比赛。 您的购物场所将是与会议相邻的194,300平方英尺的大厅，并将在其中出售我们几十个子公司的产品。向许多将要担任其展览品的伯克希尔公司经理打个招呼。并且一定要查看向我们所有公司致敬的出色BNSF铁路布局。您和您的孩子会对它着迷。 我们的跑鞋公司Brooks将在会议上再次提供特别的纪念鞋。购买一对后，请在周日的第四季年度“ Berkshire 5K”（上午8点从CenturyLink开始）中佩戴它们。与会人员的完整详细信息将包含在《访问者指南》中，该指南将随您的会议凭据一起发送给您。参赛者会发现自己与伯克希尔哈撒韦的许多经理，董事和合伙人并驾齐驱。 （但是，查理和我将入睡；在整个周六会议期间我们吃的软糖和花生糖都会造成损失。）参与5K的人数每年都在增长。帮助我们再创纪录。该购物区的GEICO展位将配备该公司来自全国各地的高级顾问。在去年的会议上，我们创造了保单销售记录，比2015年增长了21％。我预计今年我们将再次增长。 所以停下来报价。在大多数情况下，GEICO将能够为您提供股东折扣（通常为8％）。我们运营的51个司法管辖区中的44个司法管辖区允许此特别优惠。 （一个补充点：如果您有资格获得其他折扣（例如某些群体可以享受的折扣），则折扣不是加法的。）携带您现有保险的详细信息，然后查看我们的价格。我们可以为您省很多钱。将节省下来的钱花在其他伯克希尔产品上。 确保访问书虫。这家位于奥马哈的零售商将携带约35本书和DVD，其中包括几个新书名。去年我读过的最好的书是耐克的菲尔·奈特的《鞋狗》（Shoe Dog）菲尔（Phil）是一位非常聪明，聪明和有竞争力的人，也是一位有天赋的讲故事的人。书呆子将堆满鞋子狗，还有杰克·博格尔（Jack Bogle）的几本投资经典著作。 《书虫》将再次提供我们伯克希尔成立50年来的亮点（和低光）的历史。非与会者可以在eBay上找到该书。只需输入：Berkshire Hathaway Inc.庆祝50周年盈利合作（第二版）。 此报告随附的代理材料附件说明了如何获取参加会议和其他活动所需的凭据。请记住，航空公司有时会抬高伯克希尔周末的价格-尽管我必须承认，我已经对热情产生了一定的容忍度，因为伯克希尔已经对美国的四家主要航空公司进行了巨额投资，因此这种做法是可以接受的。但是，如果您来自遥远的地方，请比较飞往堪萨斯城和奥马哈的航班费用。两个城市之间的车程约为21/2小时，这可能是堪萨斯城可以为您节省大量资金。一对夫妇的储蓄可能达到$ 1,000或更多。和我们一起花钱。 在位于道奇和太平洋之间第72街的77英亩土地上的内布拉斯加家具市场，我们将再次享受“伯克希尔周末”折扣价。要在NFM获得Berkshire折扣，您必须在5月2日（星期二）至5月8日（星期一）之间进行购买，并且还必须出示会议凭据。该期间的特价甚至将适用于几家享有盛誉的制造商的产品，这些制造商通常对折扣贴有严格的规定，但就我们股东周末的精神而言，为您做一个例外。我们感谢他们的合作。在“伯克郡周末”期间，NFM的周一至周五开放时间为上午10点至晚上9点。星期六上午10点至晚上9:30和星期天上午10点到下午8点。从下午5:30开始到晚上8点在周六，NFM将举办一场野餐，邀请大家参加。 今年对于堪萨斯城和达拉斯都市市场的股东们来说是个好消息，他们不能参加会议，或者可能更喜欢网络广播。从5月2日到5月8日，向其当地NFM商店出示会议凭据或伯克希尔拥有权的其他证据（例如经纪声明）的股东将获得与访问奥马哈商店的人相同的折扣。 在博尔斯海姆，我们将再次举行两次股东大会。首先是5月5日星期五下午6点到晚上9点的鸡尾酒会。第二场主宴会将于5月7日星期日从上午9点开始举行到下午4点，在星期六我们将营业到下午6点。请记住，购买的越多，您节省的越多（当我们去商店时，我女儿告诉我）。整个周末，我们在Borsheims都会有很多人。因此，为方便起见，将于5月1日星期一至5月13日星期六提供股东价格。在此期间，请出示会议凭据或显示您拥有我们的股票的经纪声明，以证明自己是股东。 周日，在达拉斯（Borsheims）外的购物中心，诺曼·贝克（Norman Beck），达拉斯的一位杰出魔术师和励志演说家，将引起围观者的迷惑。在高层，我们将有两位世界顶级桥梁专家Bob Hamman和Sharon Osberg可以在周日下午与我们的股东一起玩。如果他们建议对游戏下注，请更改主题。我会在某个时候加入他们的行列，希望阿吉特，查理和比尔·盖茨也能加入。 我的朋友阿里尔·兴（Ariel Hsing）也在周日也将在购物中心内，在乒乓球上挑战挑战者。我在Ariel九岁的时候遇到了她，即使那时我也无法对她得分。 Ariel代表美国参加了2012年奥运会。现在，她是普林斯顿大学的大四学生（去年夏天在摩根大通实习后）。如果您不介意让自己尴尬，请从下午1点开始对她进行测试。比尔·盖茨去年在爱丽儿的比赛中表现出色，因此他可能已经准备好再次挑战她。 （我的建议：押注Ariel。） Gorat的电影将于星期日5月7日下午1点专门为伯克希尔股东开放。直到晚上10点要在Gorat预订房间，请在4月3日（但不早于）致电402-551-3733。通过订购带有薯饼的T型骨，表明您是一个高级用餐者。 我们将由三位财经新闻记者主持会议的问答期，向查理和我询问股东通过电子邮件向他们提交的问题。这些记者及其电子邮件地址是：卡洛尔·洛米斯，她那个时代的杰出商业记者，可以通过loomisbrk@gmail.com发送电子邮件； CNBC的Becky Quick，发邮件至BerkshireQuestions@cnbc.com；以及《纽约时报》的安德鲁·罗斯·索金，发邮件至arsorkin@nytimes.com。 从提交的问题中，每位记者将选择他或她认为对股东最有趣和最重要的六个记者。记者告诉我，如果您简洁明了，最好选择您的问题，避免在最后一刻发送，使其与伯克希尔相关，并且在您发送给他们的任何电子邮件中最多包含两个问题。 （在您的电子邮件中，如果询问您的问题，请告诉记者您是否希望提及您的名字。） 跟随伯克希尔的三位分析师将提出一系列伴随的问题。今年，保险专家将是巴克莱银行的杰伊·盖尔布。与我们的非保险业务有关的问题将来自Ruane的Jonathan Brandt，Cunniff＆Goldfarb和Morningstar的Gregg Warren。由于我们将进行的是一次股东大会，因此我们希望分析师和新闻记者会提出一些问题，以加深我们所有者对他们投资的理解和了解。 查理和我都不会得到关于我们所要解决的问题的线索。肯定会有些困难，那就是我们喜欢的方式。不允许多部分的问题；我们希望尽可能多地询问我们。我们的目标是让您离开会议比到来时更加了解伯克希尔，并希望自己在奥马哈期间度过愉快的时光。 总而言之，我们预计将至少有54个问题，每个分析师和新闻工作者将有6个问题，听众有18个问题。观众提问者将通过在年会上午8:15举行的11幅图选出。可以说，安装在舞台和主溢流室中的11个麦克风中的每个麦克风都将托管一幅图纸。当我谈论我们的所有者的知识时，让我提醒您，查理和我相信所有股东应同时获得伯克希尔发布的新信息，并且如果可能的话，还应该有足够的时间来消化和分析它。在进行任何交易之前。这就是为什么我们尝试在周五晚或周六早发布财务数据的原因，以及为什么我们的年度会议总是在周六举行（这一天还可以缓解交通和停车问题）的原因。 我们不遵循与大型机构投资者或分析师一对一交谈的惯例，而是像对待所有其他股东一样对待他们。对我们而言，没有什么比有限股份的股东更重要的了，他以他或她的大部分储蓄来信任我们。当我每天经营公司时（以及写这封信时），这就是我心目中的股东。 有充分的理由，我会定期赞扬我们的运营经理的成就。他们是真正的全明星球员，经营着自己的生意，就好像他们是家族唯一拥有的资产一样。我还相信，我们的经理人的思维方式与大型上市公司中的股东一样面向股东。我们的大多数经理都没有财务需要工作。达到企业“本垒打”的乐趣对他们而言意味着同他们的薪水一样重要。 但是，在公司办公室与我一起工作的男女同等重要。该团队有效地处理了许多SEC和其他监管要求，提交了30,450页的联邦所得税申报表，监督了3,580个州纳税申报表的提交，响应了无数股东和媒体的询问，获得了年度报告，为美国最大的年度会议，协调董事会的活动，对这封信进行事实核查，清单还在不断增加。 他们愉快而高效地处理所有这些业务任务，使我的生活轻松愉快。他们的工作超出了与伯克希尔公司严格相关的活动范围：例如，去年，他们处理了40所大学（从200名申请者中选出），这些大学将学生派往奥马哈与我进行问答环节。他们还处理我收到的各种请求，安排旅行，甚至为我提供汉堡包和炸薯条（当然是用亨氏番茄酱制成的）作为午餐。此外，他们乐于参与，以帮助我们在年会上出色的主持人Carrie Sova为我们的股东提供一个有趣而有趣的周末。他们为在伯克希尔工作而感到自豪，而我为他们感到自豪。 我是一个幸运的人，很幸运能被如此出色的员工，一群高素质的运营经理以及一个由非常睿智和经验丰富的董事组成的董事会所包围。 5月6日来到资本主义的发源地奥马哈，与伯克希尔·希尔克斯见面。我们所有人都期待与您见面。 2017年2月25日 沃伦·巴菲特 董事会主席点击查看：往年巴菲特致股东的信福昕翻译只提供翻译服务，译后内容仅供学习交流，版权归原作者所有，如有侵权请立即与我们联系,我们将及时处理。