3月4日(星期二)消息,国外知名科学网站的主要内容如下:

《科学》网站(www.science.org)

刚果神秘疫情:水源污染或是罪魁祸首

刚果民主共和国(DRC)近期爆发了一种神秘疾病,引发全球关注。自2023年初以来,该国两个卫生区已报告1096例感染,60人死亡。但世界卫生组织(WHO)排除了埃博拉和马尔堡病毒的可能性,因为这些病毒通常需要更长时间才会致命。

患者症状包括发热、头痛、呕吐、腹泻、流鼻血等,研究人员怀疑此次疫情可能与受污染的水源有关。WHO紧急事务负责人指出,受灾最严重的村庄中,患者都使用了同一水源。病毒学家表示,如果是水源污染,控制起来会相对容易。目前,科学家正在对患者样本进行检测,以确定疫情的确切原因。

尽管最初认为疫情与食用蝙蝠有关,但这一联系已被视为巧合。科学家正在考虑其他可能性,例如疟疾并发急性呼吸道感染、虫媒病毒(如登革热或基孔肯雅热)或细菌感染。刚果缺乏对这些病毒的诊断手段,增加了调查难度。

目前,科学家正加紧分析患者样本,以确定疫情的确切原因,并采取有效措施控制传播。无论是水源污染还是其他病原体,此次疫情都提醒我们,新兴疾病的威胁依然存在,全球合作与快速响应至关重要。

《科学通讯》网站(www.sciencenews.org)

从科幻到现实:植物和真菌如何重塑机器人技术

在科幻作品中,我们看到了由植物和机器人结合而成的生物混合技术。这些虚构的设备激发了现实世界中的工程师们探索如何将生命形式融入机器人设计中,以克服传统合成材料的限制。

美国康奈尔大学的一个研究团队正在研究如何利用真菌的菌丝体来增强机器人的环境感知能力。菌丝体能够探测光、热和化学物质,并通过电信号与机器人通信。该团队已经成功地将菌丝体与机器人结合,使机器人能够对环境刺激做出反应。这种技术未来可能应用于农业,例如监测土壤健康状况。他们在最新一期的《科学·机器人》( Science Robotics)杂志上报告了这一发现。

与此同时,意大利比萨圣安娜高级研究学院的研究人员正在研究如何利用植物来为设备提供能源。他们设计了能够从风中收集静电的人工叶子,这些叶子能够产生电流并点亮LED。这种技术展示了植物如何被用来为电子设备提供可持续的能源。

尽管这些生物混合技术还面临许多挑战,但它们为未来的机器人设计提供了新的可能性。通过结合生命形式的独特能力,科学家可以创造出更加敏感、适应性强且可持续的机器人技术。

《每日科学》网站(www.sciencedaily.com)

1、研究人员开发一种高效锂提取方法

为满足全球对锂的日益增长需求,美国莱斯大学的一个研究团队开发了一种突破性的锂提取方法。锂是电动汽车电池的关键成分,该方法可能重塑锂提取行业的格局。这项研究最近发表在《科学进展》(Science Advances)。

该团队利用固态电解质(SSEs)作为膜材料,从水溶液中提取锂,实现了近完美的选择性。固态电解质最初设计用于固态电池中的锂离子传导,其高度有序的结构在水溶液中展现出了前所未有的离子和水分离能力。这一发现为可持续资源回收提供了潜在突破,减少了对传统采矿和提取技术的依赖。

传统锂提取方法在离子选择性方面存在困难,难以从大小或电荷相似的离子中分离锂。而研究团队的新方法基于固态电解质与传统纳米多孔膜的根本区别,实现了锂离子的高效传输,同时有效阻挡了其他离子和水分子的通过。

他们通过电渗析装置测试了新方法,结果显示,即使在高浓度竞争离子存在下,固态电解质仍表现出近乎完美的锂选择性。这一技术有望在确保稳定锂供应的同时,避免传统采矿的环境代价,为可持续电动汽车电池供应链铺平道路。

2、国际空间站过于无菌:增加微生物多样性或能改善宇航员健康

宇航员在太空旅行中常常经历免疫功能障碍、皮肤皮疹和其他炎症问题。最近发表在《细胞》杂志(Cell)上的一项新研究表明,这些问题可能与国际空间站(ISS)过度无菌的环境有关。

研究人员与宇航员合作,对ISS上的803个不同表面进行了采样。分析发现,人类皮肤是ISS上微生物的主要来源,而清洁产品和消毒剂的化学物质遍布整个空间站。与地球上的建筑环境相比,ISS的微生物群落多样性较低,更类似于医院、封闭栖息地和城市化地区的家庭等工业化、孤立环境。ISS表面缺乏通常存在于土壤和水中的自由生活环境微生物。

研究人员认为,有意识引入这些微生物及其生存基质可以在不牺牲卫生的情况下改善宇航员健康,类似于园艺对免疫系统的有益影响。未来,研究团队希望改进分析方法,以检测潜在病原微生物和环境代谢物中的人类健康信号。研究人员强调,为了支持人类在地球外的长期生存,需要建立可持续且有益的生态系统,而不仅仅是依赖高度消毒的环境。

《赛特科技日报》网站(https://scitechdaily.com)

1、质子内部的奥秘:科学家揭示宇宙最强大的力量

科学家们成功绘制了质子内部的力场分布图,以前所未有的细节揭示了其中的夸克在被高能光子撞击时的反应。这项研究由包括澳大利亚阿德莱德大学专家在内的国际团队领导,旨在深化我们对塑造自然界基本力的理解。

研究团队的结果可能是迄今为止生成的最小尺度的力场图。他们的发现发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)上。

研究结果显示,即使在质子这样微小的尺度上,涉及的力也非常巨大,达到约50万牛顿,相当于10头成年非洲象的静止重力,却压缩在比原子核还小的空间内。这些力场图为我们提供了质子复杂内部动力学的新视角,有助于解释质子在高能碰撞中的行为,如大型强子对撞机中的实验。

此次研究成果的发表,标志着科学家们在揭示质子内部结构方面迈出了重要一步。正如早期对光的理解推动了现代激光和成像技术的发展,对质子结构的深入研究有望塑造科学和医学领域的下一代应用,如改进质子疗法,使其能更精确地靶向肿瘤,减少对周围组织的损伤。

此外,质子内部力场的研究不仅具有理论意义,还可能对实际应用产生深远影响。随着研究的深入,我们有望更全面地理解质子的性质和行为,为开发新技术、解决科学难题提供有力支持。这项研究不仅展示了自然界的奇妙与神秘,也彰显了人类探索未知、追求真理的决心和能力。

2、工程菌激活免疫系统:中国科学家揭示细菌癌症疗法关键机制

中国科学院深圳先进技术研究院与上海营养与健康研究所的一个联合研究团队,在癌症治疗领域取得了重大突破。他们揭示了利用基因工程菌激活免疫系统杀死癌细胞的关键机制,相关研究成果已发表于《细胞》杂志(Cell)上。

研究团队开发了一种名为“设计细菌1号”(Designer Bacteria 1,DB1)的工程菌株,该菌株能够精准靶向肿瘤组织并在其中增殖,同时被健康组织清除。DB1的抗肿瘤效果与肿瘤内的组织驻留记忆(TRM)CD8+ T细胞密切相关。治疗后,这些细胞被重新激活并扩增,从而有效清除肿瘤细胞。

白细胞介素-10(IL-10)在这一过程中起到了关键作用。研究人员发现,IL-10与CD8+ TRM细胞上的受体结合后,能激活STAT3蛋白,进一步促进IL-10受体的表达,形成一个正反馈循环。这一机制使CD8+ TRM细胞能够“记住”肿瘤发生过程中的IL-10刺激,从而更有效地对抗肿瘤。

此外,研究还发现肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)通过特定信号通路上调IL-10的表达,这有助于DB1逃避免疫系统的快速清除,并增强抗肿瘤效果。而IL-10还能降低肿瘤相关中性粒细胞(TANs)的迁移速度,为工程菌提供更多作用时间。

这一研究成果不仅揭示了细菌癌症疗法中的一个关键机制,还为工程菌的设计提供了重要指导原则,有望增强其安全性和有效性。未来,这一策略有望为癌症患者带来更安全、更有效的治疗选择。(刘春)

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