7月14日外媒科學網站摘要:中美科學家競相讓類器官自己長出血管
7月14日(星期一)消息,國外知名科學網站的主要內容如下:
《自然》網站(www.nature.com)
血管自主生長!中外科學家競相培育“活體”類器官
研究人員已在實驗室中成功培育出能自主形成血管的微型心臟、肺、肝臟和腸道類器官。這些高度仿真的三維結構是目前最複雜的人類發育模型之一,其細胞組成和結構特徵遠超以往。
類器官技術已廣泛應用於藥物測試和疾病研究,但此前模型缺乏血管系統,限制了其功能和成熟度。例如,腎臟需要血管過濾血液,肺部依賴血管進行氣體交換。最新突破來自《科學》(Science)和《細胞》(Cell)期刊發表的兩項研究,團隊通過多能幹細胞同步培育器官組織和血管網絡,解決了這一難題。
專家指出,類器官血管化是當前研究熱點。早期方法需先單獨培養血管組織,再與其他細胞組裝,但效果有限。新策略的發現源於意外:美國密歇根大學團隊在培養上皮細胞時,發現類器官自發形成血管內皮細胞。中國科學院動物研究所團隊在此基礎上,通過精準調控分子信號,實現了上皮細胞與血管細胞的協同生長。
實驗顯示,移植到小鼠體內的血管化肺部類器官成功發育出肺泡細胞,並在三維支架上形成肺泡囊結構。類似方法培育的微型心臟類器官包含肌肉、血管和神經細胞,肝臟類器官也生成大量分支血管。專家認爲,這一進展爲構建功能更完整的類器官奠定了基礎。
目前,這些模型僅能模擬胎兒早期階段。未來需結合“組裝體”技術,培育更粗的血管、支持性組織及淋巴系統,並最終實現血液循環。該突破爲器官移植、疾病建模等領域帶來新可能,被學界譽爲“極具前景的突破”。
《科學》網站(www.science.org)
中國AI研究登頂全球:論文、專利數量居首,年輕人才成關鍵
最新分析顯示,中國在人工智能(AI)研究領域已佔據全球領先地位,儘管美國對關鍵計算芯片實施出口限制。根據英國數字科學公司(Digital Science)旗下Dimensions數據庫的報告,全球AI相關研究論文數量從2000年的不足8500篇增長至2024年的5.7萬餘篇。其中,中國學者的貢獻尤爲突出:2024年,中國發表AI論文23695篇,超過美國(6378篇)、英國(2747篇)和歐盟(10,055篇)的總和。
報告指出,美國在AI研究領域的影響力正在下降,而中國已成爲主導力量。中國AI初創企業DeepSeek的表現尤爲亮眼,其2024年發佈的V3大語言模型以較低成本實現了與美國同類產品相當的性能,挑戰了“美國領先中國十年”的傳統認知。
此外,中國在AI專利領域同樣表現強勁。2024年,中國提交35423項AI相關專利申請,遠超美國、英國、加拿大、日本和韓國的總和(2678項)。研究還發現,中國AI研究的自主性不斷增強,國際合作比例低於美、英、歐,但後三者對中國研究基礎的依賴度逐漸上升。
中國擁有約3萬名AI研究人員,規模遠超美國的1萬人,且隊伍更加年輕化。報告預測,憑藉龐大且高水平的AI人才儲備,中國將迎來新一輪創新浪潮,進一步鞏固其在全球AI領域的領先地位。
《每日科學》網站(www.sciencedaily.com)
全球變暖下,美國爲何寒潮頻發?科學家揭開極地渦旋之謎
儘管全球氣候變暖趨勢持續,美國部分地區仍頻繁遭遇極端寒潮。最新研究發現,這一現象與平流層極地渦旋的變化密切相關。極地渦旋是環繞北極的高空冷空氣漩渦,其兩種特定模式會將寒潮引向美國不同地區:一種將冷空氣推向西北部,另一種則影響中部和東部。自2015年以來,美國西北部寒潮增多,這與平流層行爲變化及全球氣候週期有關。
該研究由美國麻省理工學院領導的一個團隊合作完成,發表於《科學進展》(Science Advances)。研究指出,極地渦旋的“拉伸”變異會扭曲環流模式,導致地面異常天氣。當渦旋偏向加拿大西部時,美國西北部出現強冷空氣;當其移向北大西洋時,美國中部和東部則遭遇嚴寒。這些變化與大氣波的反射模式改變有關,進而影響急流路徑,推動北極冷空氣南下。
值得注意的是,2015年後美國西北部冬季反而變冷,與全球變暖趨勢相反。研究表明,這與西向極地渦旋模式頻率增加以及厄爾尼諾-南方濤動(ENSO)的負相位增強有關。氣候變化不僅導致全球變暖,還可能引發極端天氣分佈的複雜變化。
這一發現解釋了近年來美國多地寒潮頻發的原因,例如2021年2月美國得克薩斯州的極端寒潮。研究還表明,理解平流層對天氣的影響有助於改進長期天氣預報,幫助社會更好地應對冬季極端天氣。
《賽特科技日報》網站(https://scitechdaily.com)
討厭運動?科學表明這可能與你的性格有關
爲什麼有些人熱愛高強度訓練,而另一些人連瑜伽都難以堅持?英國倫敦大學學院(UCL)最近發表於《心理學前沿》(Frontiers in Psychology)的研究指出,性格可能是關鍵因素。
這項研究發現,外向的人更傾向選擇高強度間歇訓練(HIIT)等劇烈運動,而高神經質(與頻繁焦慮相關的特質)的人則傾向選擇短時劇烈訓練,且偏好無監測的獨立鍛鍊方式;盡責性高的個體雖體能全面均衡,但運動動力多源於健康目標而非樂趣。此外,高神經質人羣在運動後壓力水平顯著降低,表明這類性格可能從鍛鍊中獲得顯著的心理益處。
該研究招募了132名志願者,採用“大五人格模型(外向性、宜人性、盡責性、神經質和開放性)”分析性格,並通過體能測試(如俯臥撐、平板支撐、最大攝氧量測試等)評估運動效果。結果顯示,無論性格如何,堅持鍛鍊的人體能均有提升,但運動偏好和壓力緩解效果因性格而異。
研究人員建議,選擇真正喜歡的運動,才能提高長期堅持的可能性。這項發現或有助於未來制定個性化的健身方案,幫助人們更容易保持活躍。(劉春)