6月5日外媒科學網站摘要:200年前大腦中“讀出”千種蛋白質

6月5日(星期四)消息,國外知名科學網站的主要內容如下:

《自然》網站(www.nature.com)

醫學研究打假行動:90萬美元項目劍指劣質論文

非營利組織“科學誠信中心”(Center for Scientific Integrity)近日啓動了一項名爲“醫學證據項目”(Medical Evidence Project)的倡議,目標是識別並消除存在缺陷或造假的醫學研究論文對健康指南的影響。該項目獲得了開放慈善基金會(Open Philanthropy)提供的90萬美元資助,計劃運行兩年,由一支小型團隊負責執行。

醫學領域長期受不可靠臨牀試驗的困擾,劣質研究可能直接影響患者健康。該項目特別關注那些通過扭曲薈萃分析(整合多項研究以增強結論的統計力)對醫學指南產生嚴重負面影響的論文。“科學誠信中心”近年來積極支持學術打假行動,包括設立專項基金以鼓勵相關研究。

據統計,每年全球發表的約300萬篇科學論文中,可能有數萬篇存在嚴重問題,包括無心之失、學術不端或完全造假。此前已有研究發現,部分高影響力醫學綜述中約6%的支撐論文存在問題。劣質研究的後果可能極其嚴重,例如某國際醫學組織曾基於有爭議的研究發佈指南,後續分析顯示其可能在某些國家導致每年上萬人死亡。

該項目計劃開發自動化工具檢測問題論文,例如識別可疑引用或異常表述,同時爲舉報者提供匿名提交渠道,以彌補公開平臺舉報的侷限性。團隊還計劃付費邀請同行專家審覈發現的問題,並將結果通過“撤稿觀察”等平臺公開。

這一項目被視爲提升醫學研究可信度的重要嘗試,但其實際效果仍需時間驗證。

《科學》網站(www.science.org)

μ子實驗終極結果:標準模型再獲勝,新物理希望破滅

一項著名的粒子物理實驗並未以轟動的方式落幕,而是悄然收場。近二十五年來,μ子g-2實驗的物理學家們一直報告稱,一種名爲μ子的亞原子粒子比標準模型預測的更具磁性。標準模型是經過嚴格檢驗的理論,描述了基本粒子及其相互作用。這一差異曾暗示可能存在未被發現的新粒子和新作用力。然而本週,μ子g-2合作組在美國費米國家加速器實驗室公佈了最終結果,打破了這些希望:μ子的磁性與最新理論預測完全吻合。差異的消失並非因爲實驗者此前的失誤,而是理論估算髮生了變化。

μ子是電子的重版本,具有類似微小磁針的特性。實驗通過將接近光速的μ子注入14米寬的環形磁場,觀測其自旋與軌道運動的差異。量子理論預測,真空中虛粒子的存在會使μ子磁性增強約0.1%,這一效應稱爲g-2。過去,實驗數據曾顯示μ子磁性比理論預測高出43億分之一,暗示標準模型可能存在不足。

然而,最新理論計算修正了這一差異。“μ子g-2理論倡議”團隊採用“格點量子色動力學”方法,通過離散化時空更精確地計算強核力的影響。2020年,該團隊曾發佈與實驗不符的預測,但近期更新的理論值與實驗結果完全吻合,主要歸功於格點計算精度的提升,尤其是布達佩斯-馬賽-伍珀塔爾(BMW)合作項目的貢獻。

這一實驗的終結標誌着粒子物理學界對標準模型的又一次驗證,同時也關閉了一條可能發現新物理的路徑。

《每日科學》網站(www.sciencedaily.com)

納米透鏡顛覆光學:紅外光秒變可見光

透鏡是最常用的光學器件,例如相機鏡頭通過聚焦光線來生成清晰圖像。近年來,光學技術的快速發展使傳統笨重相機演變爲如今的智能手機攝像頭。然而,即使是高性能手機攝像頭,仍依賴多層透鏡堆疊,導致設備厚度增加。

爲突破這一限制,科學家研發出了超構透鏡(metalens)。這種平面透鏡的厚度僅爲頭髮絲的1/40,且無需玻璃材質,重量極輕。其核心在於由數百納米級結構組成的超構表面,可精準調控光線傳播方向,大幅縮小透鏡尺寸。

結合特殊材料(如鈮酸鋰),這類納米結構還能實現光的波長轉換,例如將紅外光變爲可見光。綠色激光筆正是利用這一原理,通過晶體材料將紅外光轉化爲綠光。鈮酸鋰因其優異的非線性光學特性,被廣泛應用於光通信器件。

最近,瑞士聯邦理工學院的研究團隊開發了一種新型製備工藝,將化學合成與納米加工結合,通過類似印刷的技術在液態前驅體中壓印出納米結構,再經高溫處理形成功能性晶體。該方法成本低、效率高,適用於大規模生產。該研究成果發表於《先進材料》(Advanced Materials)期刊。

利用該技術,團隊成功製造出兼具聚焦和波長轉換功能的鈮酸鋰超構透鏡。當800納米紅外光穿透透鏡時,另一側會輸出400納米的可見光,並精準聚焦。這種效應不依賴特定激光波長,應用潛力廣泛,例如防僞標識、紅外光探測,以及簡化半導體制造中的深紫外光刻工藝。

超構表面技術作爲新興交叉學科,仍在快速發展中。研究人員表示,這種低成本、高性能的光學器件未來或將在多個領域產生深遠影響。

《賽特科技日報》網站(https://scitechdaily.com)

時光膠囊被打開:科學家從200年前大腦中提取奧秘

英國牛津大學納菲爾德醫學系的研究人員開發出一種新方法,可解鎖古代軟組織蛋白質中儲存的生物信息,相關成果發表於開放獲取的多學科期刊《PLOS ONE》。這一突破或將爲古生物學研究開啓新篇章。

大腦、肌肉等軟組織能揭示個體生命信息,但此前難以被有效利用。研究團隊首次提出從古代軟組織中可靠提取並鑑定蛋白質的方法,並以200年前的人類腦組織樣本驗證。過去,古代蛋白質研究多限於骨骼、牙齒等礦化組織,而內臟器官因缺乏分析方法,長期被視爲“黑匣子”。新方法改變了這一局面。

研究的關鍵在於破開細胞膜釋放蛋白質。團隊測試了十種方法,發現尿素能有效分解細胞。提取的蛋白質經液相色譜分離後,再通過質譜法鑑定。爲提高效率,新增高場不對稱波形離子遷移譜分析步驟,使鑑定出的蛋白質數量增加40%。僅用2.5毫克樣本,團隊便鑑定出1200餘種古代蛋白質,創下考古材料中古蛋白質組的規模紀錄。

蛋白質在考古記錄中的存留時間遠超DNA,不僅能反映遺傳信息,還能揭示個體生活經歷。牛津大學藥物發現中心的分析顯示,這些蛋白質不僅涉及健康腦功能,還包含阿爾茨海默症、多發性硬化等疾病的潛在生物標誌物。(劉春)