3月4日外媒科學網站摘要:中國揭示細菌抗腫瘤關鍵原理
3月4日(星期二)消息,國外知名科學網站的主要內容如下:
《科學》網站(www.science.org)
剛果神秘疫情:水源污染或是罪魁禍首
剛果民主共和國(DRC)近期爆發了一種神秘疾病,引發全球關注。自2023年初以來,該國兩個衛生區已報告1096例感染,60人死亡。但世界衛生組織(WHO)排除了埃博拉和馬爾堡病毒的可能性,因爲這些病毒通常需要更長時間纔會致命。
患者症狀包括髮熱、頭痛、嘔吐、腹瀉、流鼻血等,研究人員懷疑此次疫情可能與受污染的水源有關。WHO緊急事務負責人指出,受災最嚴重的村莊中,患者都使用了同一水源。病毒學家表示,如果是水源污染,控制起來會相對容易。目前,科學家正在對患者樣本進行檢測,以確定疫情的確切原因。
儘管最初認爲疫情與食用蝙蝠有關,但這一聯繫已被視爲巧合。科學家正在考慮其他可能性,例如瘧疾併發急性呼吸道感染、蟲媒病毒(如登革熱或基孔肯雅熱)或細菌感染。剛果缺乏對這些病毒的診斷手段,增加了調查難度。
目前,科學家正加緊分析患者樣本,以確定疫情的確切原因,並採取有效措施控制傳播。無論是水源污染還是其他病原體,此次疫情都提醒我們,新興疾病的威脅依然存在,全球合作與快速響應至關重要。
《科學通訊》網站(www.sciencenews.org)
從科幻到現實:植物和真菌如何重塑機器人技術
在科幻作品中,我們看到了由植物和機器人結合而成的生物混合技術。這些虛構的設備激發了現實世界中的工程師們探索如何將生命形式融入機器人設計中,以克服傳統合成材料的限制。
美國康奈爾大學的一個研究團隊正在研究如何利用真菌的菌絲體來增強機器人的環境感知能力。菌絲體能夠探測光、熱和化學物質,並通過電信號與機器人通信。該團隊已經成功地將菌絲體與機器人結合,使機器人能夠對環境刺激做出反應。這種技術未來可能應用於農業,例如監測土壤健康狀況。他們在最新一期的《科學·機器人》( Science Robotics)雜誌上報告了這一發現。
與此同時,意大利比薩聖安娜高級研究學院的研究人員正在研究如何利用植物來爲設備提供能源。他們設計了能夠從風中收集靜電的人工葉子,這些葉子能夠產生電流並點亮LED。這種技術展示了植物如何被用來爲電子設備提供可持續的能源。
儘管這些生物混合技術還面臨許多挑戰,但它們爲未來的機器人設計提供了新的可能性。通過結合生命形式的獨特能力,科學家可以創造出更加敏感、適應性強且可持續的機器人技術。
《每日科學》網站(www.sciencedaily.com)
1、研究人員開發一種高效鋰提取方法
爲滿足全球對鋰的日益增長需求,美國萊斯大學的一個研究團隊開發了一種突破性的鋰提取方法。鋰是電動汽車電池的關鍵成分,該方法可能重塑鋰提取行業的格局。這項研究最近發表在《科學進展》(Science Advances)。
該團隊利用固態電解質(SSEs)作爲膜材料,從水溶液中提取鋰,實現了近完美的選擇性。固態電解質最初設計用於固態電池中的鋰離子傳導,其高度有序的結構在水溶液中展現出了前所未有的離子和水分離能力。這一發現爲可持續資源回收提供了潛在突破,減少了對傳統採礦和提取技術的依賴。
傳統鋰提取方法在離子選擇性方面存在困難,難以從大小或電荷相似的離子中分離鋰。而研究團隊的新方法基於固態電解質與傳統納米多孔膜的根本區別,實現了鋰離子的高效傳輸,同時有效阻擋了其他離子和水分子的通過。
他們通過電滲析裝置測試了新方法,結果顯示,即使在高濃度競爭離子存在下,固態電解質仍表現出近乎完美的鋰選擇性。這一技術有望在確保穩定鋰供應的同時,避免傳統採礦的環境代價,爲可持續電動汽車電池供應鏈鋪平道路。
2、國際空間站過於無菌:增加微生物多樣性或能改善宇航員健康
宇航員在太空旅行中常常經歷免疫功能障礙、皮膚皮疹和其他炎症問題。最近發表在《細胞》雜誌(Cell)上的一項新研究表明,這些問題可能與國際空間站(ISS)過度無菌的環境有關。
研究人員與宇航員合作,對ISS上的803個不同表面進行了採樣。分析發現,人類皮膚是ISS上微生物的主要來源,而清潔產品和消毒劑的化學物質遍佈整個空間站。與地球上的建築環境相比,ISS的微生物羣落多樣性較低,更類似於醫院、封閉棲息地和城市化地區的家庭等工業化、孤立環境。ISS表面缺乏通常存在於土壤和水中的自由生活環境微生物。
研究人員認爲,有意識引入這些微生物及其生存基質可以在不犧牲衛生的情況下改善宇航員健康,類似於園藝對免疫系統的有益影響。未來,研究團隊希望改進分析方法,以檢測潛在病原微生物和環境代謝物中的人類健康信號。研究人員強調,爲了支持人類在地球外的長期生存,需要建立可持續且有益的生態系統,而不僅僅是依賴高度消毒的環境。
《賽特科技日報》網站(https://scitechdaily.com)
1、質子內部的奧秘:科學家揭示宇宙最強大的力量
科學家們成功繪製了質子內部的力場分佈圖,以前所未有的細節揭示了其中的夸克在被高能光子撞擊時的反應。這項研究由包括澳大利亞阿德萊德大學專家在內的國際團隊領導,旨在深化我們對塑造自然界基本力的理解。
研究團隊的結果可能是迄今爲止生成的最小尺度的力場圖。他們的發現發表在《物理評論快報》(Physical Review Letters)上。
研究結果顯示,即使在質子這樣微小的尺度上,涉及的力也非常巨大,達到約50萬牛頓,相當於10頭成年非洲象的靜止重力,卻壓縮在比原子核還小的空間內。這些力場圖爲我們提供了質子複雜內部動力學的新視角,有助於解釋質子在高能碰撞中的行爲,如大型強子對撞機中的實驗。
此次研究成果的發表,標誌着科學家們在揭示質子內部結構方面邁出了重要一步。正如早期對光的理解推動了現代激光和成像技術的發展,對質子結構的深入研究有望塑造科學和醫學領域的下一代應用,如改進質子療法,使其能更精確地靶向腫瘤,減少對周圍組織的損傷。
此外,質子內部力場的研究不僅具有理論意義,還可能對實際應用產生深遠影響。隨着研究的深入,我們有望更全面地理解質子的性質和行爲,爲開發新技術、解決科學難題提供有力支持。這項研究不僅展示了自然界的奇妙與神秘,也彰顯了人類探索未知、追求真理的決心和能力。
2、工程菌激活免疫系統:中國科學家揭示細菌癌症療法關鍵機制
中國科學院深圳先進技術研究院與上海營養與健康研究所的一個聯合研究團隊,在癌症治療領域取得了重大突破。他們揭示了利用基因工程菌激活免疫系統殺死癌細胞的關鍵機制,相關研究成果已發表於《細胞》雜誌(Cell)上。
研究團隊開發了一種名爲“設計細菌1號”(Designer Bacteria 1,DB1)的工程菌株,該菌株能夠精準靶向腫瘤組織並在其中增殖,同時被健康組織清除。DB1的抗腫瘤效果與腫瘤內的組織駐留記憶(TRM)CD8+ T細胞密切相關。治療後,這些細胞被重新激活並擴增,從而有效清除腫瘤細胞。
白細胞介素-10(IL-10)在這一過程中起到了關鍵作用。研究人員發現,IL-10與CD8+ TRM細胞上的受體結合後,能激活STAT3蛋白,進一步促進IL-10受體的表達,形成一個正反饋循環。這一機制使CD8+ TRM細胞能夠“記住”腫瘤發生過程中的IL-10刺激,從而更有效地對抗腫瘤。
此外,研究還發現腫瘤相關巨噬細胞(TAMs)通過特定信號通路上調IL-10的表達,這有助於DB1逃避免疫系統的快速清除,並增強抗腫瘤效果。而IL-10還能降低腫瘤相關中性粒細胞(TANs)的遷移速度,爲工程菌提供更多作用時間。
這一研究成果不僅揭示了細菌癌症療法中的一個關鍵機制,還爲工程菌的設計提供了重要指導原則,有望增強其安全性和有效性。未來,這一策略有望爲癌症患者帶來更安全、更有效的治療選擇。(劉春)