7月16日外媒科學網站摘要:改寫光合作用!MIT科學家讓植物“加速生長”
7月16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)
從持續刺激到精準調控:新一代植入技術重塑腦疾病治療
深部腦刺激(DBS)技術通過植入電極向大腦運動區域發送電脈衝,已幫助全球約20萬帕金森患者緩解震顫和僵硬症狀。2020年後,新一代“自適應深部腦刺激(aDBS)”植入裝置問世,其可實時監測腦電波並動態調整刺激參數,類似心臟起搏器的自適應調節功能。
帕金森患者的腦內β振盪(13-30赫茲)異常與運動障礙密切相關。美國斯坦福大學團隊研究發現,aDBS能通過算法自動抑制異常β振盪,顯著改善患者運動遲緩和步態凍結症狀。一項涉及68人的臨牀試驗顯示,44名受試者長期使用aDBS後選擇不切換回傳統模式,證實其療效優勢。
與傳統DBS相比,aDBS可減少持續電刺激導致的言語不清等副作用,並有望通過調節夜間β振盪改善睡眠障礙,打破症狀惡化的惡性循環。荷蘭阿姆斯特丹大學醫學中心指出,該技術有望爲早期干預提供新依據。
除帕金森病外,aDBS應用正擴展至肌張力障礙、特發性震顫及強迫症等領域。美國佛羅里達大學團隊已識別出與圖雷特綜合徵抽動相關的腦電特徵,西奈山伊坎醫學院則發現抑鬱症緩解期的特異性腦波模式,爲未來複發預警奠定基礎。
隨着電極複雜度提升,DBS與腦機接口的界限逐漸模糊。但專家提醒,智能設備的普及需配套臨牀支持體系,以避免因操作複雜性而影響可及性。目前,一些企業正加速推進技術迭代,爲神經系統疾病治療開啓精準調控新時代。
《科學》網站(www.science.org)
位置決定科研高度:大型研究揭示機構對科學家生產力影響驚人
“位置決定一切”不僅適用於房地產,也深刻影響着科研領域。一項針對30萬名美國生命科學家的研究發現,科研人員超過50%的生產力與其所在機構直接相關。該研究追蹤了1945-2023年間科研人員在不同機構間的流動情況,發現從低產出機構轉入高產出機構後,研究者的論文發表量顯著提升。
研究發現,美國波士頓地區的科研機構表現尤爲突出,在《細胞》(Cell)、《自然》(Nature)和《科學》(Science)等頂級期刊上的年發文量是美國其他地區的2-3倍。研究指出,這種差異可能與資源、設施或團隊規模等因素有關。此前《科學進展》(Science Advances)的一項研究也表明,頂尖大學的科研團隊往往規模更大,協作更爲常見,從而推動整體產出。
研究還涉及科研經費分配的爭議:是集中資源追求最大產出,還是分散資助促進公平?數據顯示,優先資助高產出機構的研究者有望帶來50%以上的額外成果。然而,反對觀點認爲,頂尖機構的優勢正是長期資源傾斜的結果,繼續集中資助只會加劇不平等。
美國國立衛生研究院(NIH)已調整評審政策,減少對機構聲譽的偏倚,轉而更關注研究方案本身的質量。此外,NIH和國家科學基金會(NSF)分別通過“研究機構發展獎(IDeA)”和“促進競爭性研究計劃(EPSCoR)”項目,專門支持經費不足州的科研發展。美國南卡羅來納大學的研究表明,這些地區的學者每百萬美元資助產生的論文和引用數甚至更高,分散資助不僅能提升產出,還能培養本地人才並解決區域問題。
這項研究爲科研經費分配提供了重要參考,平衡效率與公平仍是未來政策制定的關鍵挑戰。
《每日科學》網站(www.sciencedaily.com)
40%癌症與它有關!肥胖正在美國奪走更多生命
過去二十年間,美國與肥胖相關的癌症死亡人數增加了兩倍。一項基於33000多例病例的研究顯示,美國女性、老年人、原住民和非洲裔美國人的癌症死亡率上升尤爲顯著。該研究將在2025年美國內分泌學會年會(ENDO 2025)上公佈。
肥胖是多種癌症的重要風險因素。美國疾病控制與預防中心(CDC)數據顯示,美國40.3%的成年人患有肥胖症,其成因包括遺傳、生理、激素、環境和發育等多重因素。除癌症外,肥胖還會增加高血壓、高膽固醇、糖尿病、心臟病等慢性病的風險。
CDC確認肥胖與13類癌症風險上升有關,這些癌症佔美國每年確診癌症總數的40%,具體包括食管腺癌、乳腺癌(絕經後女性)、結直腸癌和子宮癌等。
研究發現,1999至2020年間,美國肥胖相關癌症的死亡率從每百萬人3.73例升至13.52例,其中女性、老年人、非洲裔美國人及農村地區人羣增幅最大。從地域看,美國中西部死亡率最高,東北部最低;佛蒙特、明尼蘇達和俄克拉荷馬州死亡率最高,而猶他、阿拉巴馬和弗吉尼亞州最低。
專家呼籲加強高危人羣的早期篩查,並改善農村和服務不足地區的醫療資源,以應對這一公共衛生挑戰。
《賽特科技日報》網站(https://scitechdaily.com)
改寫光合作用!MIT科學家讓植物“加速生長”
美國麻省理工學院的研究團隊通過前沿的“連續定向進化”技術,成功將一種關鍵光合作用酶——Rubisco的效率提升了25%。這一突破有望加速作物生長、提高植物光合作用效率,併爲全球農業生產帶來重大變革。
光合作用中,Rubisco酶負責將二氧化碳轉化爲有機化合物,但其效率遠低於其他參與光合作用的酶。此外,Rubiso易與氧氣發生副反應,導致能量浪費。MIT團隊以低氧環境細菌中的Rubisco爲起點,利用“定向進化”技術篩選出能顯著提升催化效率的突變體。實驗表明,優化後的Rubisco在富氧環境中仍能高效工作,減少能量損耗。
傳統改造方法依賴“易錯PCR”技術,突變效率低且耗時。MIT採用新型的MutaT7突變技術,直接在活細胞中進行高效突變與篩選,大幅提升了研究速度。經過六輪進化,團隊發現三個關鍵突變,使Rubisco更傾向於結合二氧化碳而非氧氣,從而提升羧化反應效率。
植物因Rubisco的氧合作用會損失約30%的太陽能,這一優化有望減少光呼吸損耗,提高作物產量。目前,研究團隊正將這一技術拓展至植物源Rubisco的改造,未來或可培育出更高產、更適應氣候變化的新品種。(劉春)