3月19日外媒科學網站摘要:科學家呼籲全面看待癌症,反對基因決定論

3月19日(星期三)消息,國外知名科學網站的主要內容如下:

《自然》網站(www.nature.com)

當科技遮蔽星空:衛星羣對天文學的衝擊與應對

隨着地球軌道上的衛星數量激增,天文學研究正面臨前所未有的挑戰。即將投入使用、位於智利的魯賓天文臺,其配備的全球最大相機將每三天拍攝一次南天星圖,但衛星的干擾可能會破壞部分觀測數據。過去五年,工作衛星數量從幾千顆激增至約1.1萬顆,主要是SpaceX的“星鏈(Starlink)”等互聯網衛星星座的部署。

衛星不僅在地面望遠鏡圖像上留下明亮條紋,還會對射電望遠鏡產生電磁干擾。隨着衛星數量繼續增加,天文學家擔心未來將有更多觀測時間被浪費。魯賓天文臺的模擬顯示,若低地球軌道衛星數量增至4萬顆,至少10%的圖像將受到衛星軌跡的影響,尤其是在黃昏時段。

爲應對這一問題,天文學家與衛星公司合作,嘗試減少衛星亮度並優化觀測計劃。國際天文學聯合會(IAU)成立了“保護暗靜天空免受衛星星座干擾中心”(CPS),開發了SatChecker等工具,幫助天文學家追蹤衛星位置並調整觀測時間。此外,研究人員還在數據處理流程中加入去除衛星條紋的步驟。

射電天文學家面臨更大的挑戰,因爲衛星信號會干擾來自宇宙的微弱無線電波。SpaceX已與射電天文臺合作,在衛星經過敏感望遠鏡時暫時關閉傳輸。然而,新興的“直接到手機”衛星和衛星的“意外”電磁輻射泄漏帶來了新的問題,天文學家仍在尋找解決方案。

儘管挑戰重重,天文學家和衛星運營商正通過合作尋找平衡點,確保太空探索與天文觀測的共存。

《科學》網站(www.science.org)

HIV防治新篇章:長效預防與抗體治療的結合

在2025年逆轉錄病毒和機會性感染會議(CROI 2025)上,研究人員分享了艾滋(HIV)病防治領域令人振奮的進展。儘管美國政府對公共衛生和艾滋病預防項目的資助削減引發了廣泛擔憂,但新的研究爲艾滋病治療和預防帶來了希望。

長效暴露前預防(PrEP)藥物可能會對艾滋病預防產生重大影響。一種名爲lenacapavir的藥物,在單次注射後可以提供長達一年的艾滋病病毒感染防護,顯著優於目前的每日口服PrEP藥物。研究顯示,高劑量lenacapavir在注射一年後仍能維持有效藥物濃度,儘管注射部位疼痛是一個問題。這一進展爲全球艾滋病預防提供了新工具,尤其是在疫情擴大的中東、北非和東歐等地區。

研究人員還報告了廣譜中和抗體(bNAbs)在控制艾滋病方面的潛力。這些抗體能夠中和多種艾滋病病毒變體,幫助部分患者在停藥後長期控制病毒。例如,非洲的一項研究中,20名女性接受了bNAbs治療,其中四人在停藥55周後病毒仍未被檢測到。另一項在英國和丹麥的研究顯示,75%接受bNAbs的患者在停藥20周後未出現病毒反彈,顯著高於安慰劑組的8.8%。

儘管挑戰依然存在,長效PrEP和抗體治療的研究爲艾滋病預防和治癒帶來了新的希望。隨着科學家們繼續探索免疫增強策略,未來可能找到更有效的HIV控制方法。

《每日科學》網站(www.sciencedaily.com)

1、綠色農業新希望:封裝技術讓有益細菌與農藥共存

研究人員開發了一種新技術,通過封裝有益細菌來促進植物生長並保護植物免受害蟲和病原體的侵害。這項技術使農民能夠將這些細菌與農用化學品結合使用,有望減少化肥和殺蟲劑的用量。

植物促生細菌(PGPBs)有助於植物健康生長,幫助植物從環境中提取養分並抵禦病蟲害。然而,這些細菌通常較爲脆弱,難以與農用化學品結合使用,導致細菌死亡。美國北卡羅來納州立大學的研究團隊開發了一種定製乳液,成功解決了這一問題。

該乳液由兩部分組成:一部分是含有PGPBs的鹽水溶液,另一部分是可生物降解的油和纖維素聚合物。聚合物可以負載農用化學品的活性成分,避免了傳統殺蟲劑中有害有機溶劑的使用。乳液中的油滴被纖維素聚合物包裹,防止其重新合併,形成穩定的懸浮液。

研究還表明,乳液提高了細菌在土壤中的存活率和繁殖成功率。下一步,研究人員將進行溫室和微區試驗,評估不同PGPBs和活性成分在各種植物物種中的表現。

2、人工肌肉實現多向彎曲,爲軟體機器人開闢新路徑

美國麻省理工學院(MIT)的工程師們開發了一種新方法,能夠培養出多向協調收縮和彎曲的人工肌肉組織,爲軟體機器人技術的發展提供了新方向。傳統的人工肌肉通常只能沿單一方向收縮,限制了機器人的運動範圍。而MIT團隊通過一種創新的“壓印”技術,成功製造出能夠在多個方向上產生力量的人工肌肉。該研究成果最近發表在《生物材料科學》(Biomaterials Science)雜誌上。

研究人員使用3D打印技術製作了一個小型手持印章,上面刻有微觀凹槽,每個凹槽的大小與單個細胞相當。他們將印章壓入柔軟的水凝膠中,並在凹槽中植入肌肉細胞。這些細胞沿着凹槽生長,形成纖維。當研究人員刺激這些纖維時,肌肉根據纖維的走向在多方向上收縮,類似於人類眼睛中虹膜的擴張和收縮。

通過這種壓印方法,研究人員展示了第一個能夠在多個方向上產生力量的骨骼肌驅動機器人。這種技術不僅可以用於培養複雜的肌肉模式,還可以應用於其他類型的生物組織,如神經元和心臟細胞。

研究團隊展示了人工虹膜的設計,其肌肉纖維的排列方式與真實虹膜相似。當用光脈衝刺激時,人工虹膜能夠在多個方向上收縮,展示了多向肌肉組織的潛力。研究人員指出,雖然團隊使用了高精度打印技術,但這種印章設計也可以使用傳統的桌面3D打印機制作。

未來,研究人員計劃將這種壓印方法應用於其他細胞類型,並探索不同的肌肉結構和激活方式,以開發出更具實用價值的軟體機器人。

《賽特科技日報》網站(https://scitechdaily.com)

1、反對基因決定論:科學家呼籲全面看待癌症

在最近的一篇文章中,科學家們挑戰了當前以基因爲主導的癌症模型,主張轉向更全面的視角,將非遺傳因素納入癌症發展的考慮範圍。他們批評了當前基因研究中的不一致性,並提出了考慮替代範式的建議,如基因調控網絡的紊亂和組織結構理論。這種方法可能會帶來更有效的癌症治療方法和預防環境非誘變致癌物的措施。

幾十年來,主導理論認爲癌症是由於正常細胞積累基因突變,使其能夠不受控制地生長和繁殖。這一觀點推動了諸如“癌症基因組圖譜”等重大基因組測序項目,旨在識別驅動癌症的突變並開發靶向治療。然而,美國系統生物學研究所(Institute for Systems Biology,ISB)的研究人員在《公共科學圖書館·生物學》(PLOS Biology)上發表文章,挑戰了這一體細胞突變學說,稱其無效。他們指出,一些癌症沒有可識別的癌症驅動突變,而一些正常組織攜帶致癌突變卻沒有形成腫瘤。

研究人員主張採用更廣泛、更全面的方法,考慮基因突變之外的生物系統。他們提出了替代模型,包括將癌症視爲基因調控網絡的紊亂或組織結構的崩潰,其中細胞環境的紊亂促進了腫瘤的發展。根據作者的說法,探索這些替代框架可能會帶來對癌症起源的新見解,並指導未來的研究。

文章強調,完全接受癌症起源超出基因突變領域的觀點,將爲癌症治療和預防開闢新的視野。接受並非所有致癌物都是誘變劑的觀點,將加強旨在預防暴露於可能促進癌症的環境非誘變因素的公共衛生政策,例如食品添加劑、塑料和許多其他破壞組織穩態的有毒物質。

2、宇宙的“第一道光”:科學家捕捉到138億年前的宇宙圖像

科學家通過阿塔卡馬宇宙學望遠鏡(ACT)拍攝到了宇宙誕生後38萬年時的最清晰圖像,揭示了宇宙初光的運動和偏振。這些圖像不僅增強了我們對宇宙微波背景輻射(CMB)的理解,還確認了宇宙結構和膨脹的基本理論,爲觀測宇宙學設定了新標準。

ACT捕捉到了經過130多億年傳播到地球的光,展示了宇宙在誕生後僅38萬年時的樣子。ACT的分辨率是普朗克望遠鏡的五倍,能夠直接觀測到微弱的偏振信號。偏振圖像揭示了宇宙嬰兒期氫和氦氣體的運動,幫助科學家瞭解早期宇宙中引力的分佈。

新結果確認了一個簡單的宇宙模型,並排除了大多數競爭性替代模型。研究團隊將在美國物理學會年會上展示這些成果。CMB代表了宇宙歷史中我們可以看到的第一個階段,即宇宙的“嬰兒照片”。新圖像展示了早期宇宙中氣體密度和速度的微小變化,這些變化在數百萬到數十億年後形成了恆星和星系。

ACT的測量還精確估計了宇宙的年齡爲138億年,不確定性僅爲0.1%。此外,ACT團隊以更高精度測量了哈勃常數,結果與之前基於CMB的估計一致,支持了標準宇宙學模型。(劉春)