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春節期間外媒科學網站內容摘要:在大米上培育牛肉細胞,願意嚐嚐嗎?

2024-02-19 14:57:00

2月19日(星期一)訊息,春節期間,國外知名科學網站的主要內容如下:

《自然》網站(www.nature.com)

1、歐盟即將頒佈全球最嚴格的人工智慧法案

歐盟準備推出全球首個全面系統的人工智慧(AI)法律。《歐盟人工智慧法案》(The EU AI Act)對最高風險的人工智慧模型制定了最嚴格的規定,旨在確保人工智慧系統的安全性,尊重基本權利和歐盟價值觀。各歐盟成員國政府已於當地時間2月2日批准了這項立法,現在該法案需要歐盟三大立法機構之一的歐洲議會最終批准,預計將在今年4月完成。如果文字保持不變,據政策觀察人士預計,該法律將於2026年生效。一些研究人員對該法案表示歡迎,因為它可能會鼓勵開放科學,但也有一些人擔心它可能會扼殺創新。

2、RNA編輯療法加速發展:已獲批進入臨床試驗

RNA編輯療法是一種基於RNA修飾的新興療法,可透過敲除、替換或抑制突變的RNA片段來治療遺傳疾病。最近,兩種針對遺傳疾病的RNA編輯療法已獲得英國、美國等監管機構的批准,進入臨床試驗階段,給人們帶來了更安全治療方法的希望。長期以來,RNA編輯的支持者一直認為,它可能是一種比CRISPR等基因組編輯技術更安全、更靈活的選擇,但也帶來了重大的技術問題。科學家們稱,RNA編輯療法人體試驗的啟動,標誌著該領域的日益成熟和被接受。

3、研究發現吸菸會改變免疫系統,即使戒菸多年也是如此

眾所周知,吸菸有害健康,並與幾種自身免疫性疾病有關,但其機制尚不完全清楚。現在,研究人員調查了1000人的免疫反應。他們發現,雖然戒菸後有些後果會消失,但對T細胞(淋巴細胞的主要成分,又稱T淋巴細胞)反應的影響會持續很長時間。研究小組希望這一證據可以幫助更好地理解吸菸與自身免疫性疾病的關係。

4、新的宇宙地圖表明暗物質塑造了宇宙

天文學家透過追蹤遙遠星系團的X射線光,重建了近90億年的宇宙演化過程。該分析支援了宇宙學的標準模型,根據該模型,暗物質(一種仍然神秘的物質)的引力是形成宇宙結構的主要因素。這些星系團是在用X射線拍攝的最詳細的天空照片中發現的,照片顯示了大約90萬個X射線源,包括從黑洞到超新星爆炸的遺蹟。

這張照片是eROSITA執行六個月的結果,eROSITA是2019年7月由俄羅斯航天器SRG (Spectrum-Roentgen-Gamma)發射到太空的兩臺X射線望遠鏡之一。eROSITA在航天器旋轉時掃描天空,並以比大多數其它X射線天文臺更寬的角度收集資料。這使得它能夠每六個月緩慢地掃過整個天空。

《每日科學》網站(www.sciencedaily.com)

1、新型鋰離子導體為可持續電池開闢了新方向

利物浦大學的研究人員發現了一種可以快速傳導鋰離子的固體材料。新材料由無毒的地球豐產金屬(earth-abundant metals,EAMs)組成,具有足夠高的鋰離子電導率,可以取代目前鋰離子電池技術中的液體電解質,提高安全性和能量容量。研究小組在實驗室中合成了這種材料,確定了它的結構,並在電池中進行了演示。這一發現是透過協作計算和新的實驗工作流程實現的,該工作流程使用人工智慧和基於物理的計算來支援大學化學專家做出的決策。

2、科學家實現有史以來首次液態水的“原子定格”

科學家首次報告了電子在液態水中的實時運動情況,為實驗物理學開闢了一個全新的領域。在一個類似於定格攝影的實驗中,科學家們分離了一個電子的能量運動,同時“凍結”了它在液態水樣本中環繞的更大原子的運動。

《科學》(Science)雜誌發表了這一發現,為研究液相分子的電子結構提供了一個新的視窗,其時間尺度以前是X射線無法實現的。這項新技術揭示了當X射線擊中目標時的即時電子反應,這是瞭解輻射暴露對物體和人的影響的重要一步。

3、類人猿會互相戲弄:類似人類開玩笑

人類8個月大的嬰兒就會逗弄別人。由於這種行為不需要語言,類似的嬉鬧可能存在於非人類動物身上。現在,美國和德國的認知生物學家和靈長類動物學家記錄了四種類人猿的嬉耍行為。就像人類的開玩笑行為一樣,類人猿的相互戲弄是挑釁和持續的,包括驚喜和玩耍的元素。因為所有四種類人猿都有開玩笑的習慣,所以幽默的先決條件很可能至少在1300萬年前就在人類譜系中進化出來了。

4、蛋白質修飾是神經退行性疾病的關鍵影響因素

神經退行性疾病,如和帕金森病,對人類健康構成重大挑戰,影響全球5000多萬人。這些疾病的一個共同特徵是錯誤摺疊的蛋白質聚集體在大腦中積累,被稱為澱粉樣原纖維,它破壞正常的細胞功能並最終導致細胞死亡。

在一項新的研究中,科學家們在理解“翻譯後修飾(PTMs,蛋白質在細胞中合成後發生的變化)”如何影響這些澱粉樣蛋白原纖維的形成和致病性方面取得了重大進展。研究人員研究了α-突觸核蛋白,該蛋白與帕金森病中澱粉樣蛋白原纖維的形成有關。研究人員觀察了該蛋白質經歷了一種特殊修飾,技術上稱為“O-linked β- n -乙醯氨基葡萄糖”或簡稱“O-GlcNAc”。

5、像俄羅斯套娃一樣的恆星:關於引力星的新理論

如果引力凝聚星(或引力星)確實存在,那麼在遙遠的觀察者看來,它們就像黑洞一樣。現在,德國法蘭克福大學的兩位理論物理學家發現了愛因斯坦廣義相對論的新的解決方案,根據該理論,引力恆星的結構可以像俄羅斯套娃一樣,一個引力星位於另一個引力星內部。

6、AI驅動的化學實驗室真的有用嗎?新指標帶來答案

在化學和材料科學領域,研究人員對利用人工智慧(AI)和自動化系統加速研究和發現的“自動駕駛實驗室”的興趣激增。現在,研究人員提出了一套定義和效能指標,使研究人員、非專家和未來的使用者能夠更好地瞭解這些新技術正在做什麼,以及與其它自動駕駛實驗室相比,每種技術的表現如何。

自動駕駛實驗室在加速新分子、新材料和新制造工藝的發現方面有著巨大的希望,雖然這些技術仍然相當新,但一些技術已經被證明可以將識別新材料所需的時間從幾個月或幾年縮短到幾天。

《科學時報》網站(www.sciencetimes.com)

1、表觀遺傳學時鐘:一種旨在預測生物年齡的機器學習模型

衰老一直是人類生活的一個基本方面,如何準確地測量它一直是一個挑戰。在確定衰老原因的過程中,科學家開發的新型生物時鐘可能有助於找到答案。

科學家們早就認識到DNA甲基化與其對衰老過程的影響之間的聯絡。在美國布萊根婦女醫院(BrighamandWomen’s Hospital),研究人員介紹了一種基於機器學習模型的新型表觀遺傳學時鐘(Epigenetic Clock),該模型旨在透過DNA結構預測生物年齡。新模型區分了減緩和加速衰老的基因差異,這有助於預測生物年齡並以更高的準確性評估抗衰老幹預措施。

2、NASA將發射新的太空望遠鏡:用於探索紫外線天空

隨著人類探索太空的未知區域取得進展,天文學家需要一種工具來提供更多關於星系和恆星形成的見解。作為對這一問題的回應,一架新的太空望遠鏡將於2030年發射,這是美國宇航局下一個“天體物理中等探索(Astrophysics Medium-Class Explorer )”任務的一部分。

這臺新裝置被稱為“紫外線探測器(Ultraviolet Explorer,UVEX)”,旨在對整個天空進行全面的高靈敏度調查。當UVEX快速指向宇宙中的紫外光源時,它可以捕捉到中子星合併產生的引力波爆發後的爆炸。它還可以攜帶一個紫外光譜儀,用於研究恆星爆炸和大質量恆星。

《賽特科技日報》網站(https://scitechdaily.com/)

1、“神奇材料”石墨烯可用於人體研究:不會帶來嚴重健康風險

一項研究表明,石墨烯作為一種具有巨大潛力的革命性奈米材料,可以在不給人體健康帶來嚴重風險的情況下得到進一步開發,以解決多種全球挑戰。研究表明,在嚴格控制下吸入一種特定型別的石墨烯對肺部或心血管功能沒有短期的不良影響。研究人員表示,還需要進一步研究,以確定更高劑量的氧化石墨烯材料或其他形式的石墨烯是否會產生不同的效果。

人們對開發石墨烯的興趣激增——這種材料在2004年首次被科學家分離出來,並被譽為一種“神奇”材料。可能的應用包括電子產品、手機螢幕、服裝、油漆和水淨化。世界各地都在積極探索石墨烯的用途,以植入式裝置和感測器的形式,協助針對癌症和其他健康狀況的靶向治療。然而,在用於醫療用途之前,所有奈米材料都需要進行任何潛在的副作用測試。

2、工程師開發出一種新型晶片:利用光波進行快速、高效的人工智慧計算

美國賓夕法尼亞大學的工程師們開發了一種名為“矽光子”(SiPh)的新型晶片,它利用光波而不是電來執行訓練人工智慧所必需的複雜數學運算。這種晶片有可能從根本上加快計算機的處理速度,同時降低它們的能耗。

矽光子晶片使用矽,這種廉價、豐富的元素用於大規模生產計算機晶片,而光是最快的通訊手段。這種光波與物質的相互作用代表了一種可能的發展計算機的途徑,它突破了當今晶片的侷限性,後者與20世紀60年代計算機革命早期晶片沒有本質的不同。

3、揭秘能量如何在細胞內運輸:可設計出更高效的太陽能電池

細胞需要能量才能運作。現在,瑞典哥德堡大學(University of Gothenburg)的研究人員可以解釋,能量是如何在細胞內透過微小的原子運動被引導到蛋白質中的目的地的。模仿蛋白質的這些結構變化,可能會有助於設計出未來更高效的太陽能電池。

太陽光線是創造地球上生命的所有能量的基礎。植物的光合作用就是一個典型的例子,植物的生長需要太陽能。特殊的蛋白質吸收太陽光線,能量以電子的形式在蛋白質內部傳遞,這一過程被稱為電荷轉移。在一項新的研究中,研究人員展示了蛋白質如何變形來為電荷創造有效的運輸路線。

研究人員注意到蛋白質結構的變化是如何遵循與電荷轉移一致的精確時間的——這一重要知識可用於設計更好的太陽能電池板、電池或其它需要能量傳輸的應用。

《科學新聞》網站(www.sciencenews.org)

1、一些人長期過敏的原因是什麼:一種免疫細胞是罪魁禍首

有兩項獨立的研究發現,人體內一種難以捉摸的免疫細胞能夠長期維持人的過敏狀態,通常會持續一生。透過這一發現,過敏患者可能有一天能夠消除皮膚充血、瘙癢、嘴唇和喉嚨腫脹的根源。

最近,兩組獨立的研究人員在《科學轉化醫學》(Science Translational Medicine)雜誌上發表論文稱,一種被稱為“2型記憶B細胞(MBC2s)”的特殊免疫細胞擁有引起過敏的蛋白質記憶。“記憶B細胞”對於長期抵抗傳染病很重要,但這部分細胞會產生導致過敏的抗體。揭開這些細胞的身份可能會帶來診斷、治療甚至治癒過敏的新方法。

2、實驗室培育的肉類會端上餐桌嗎?未來人們可能會吃到強化大米

一種新的實驗室培育的肉類產品將米粒與牛細胞結合在一起,用大米作為支撐脂肪或肌肉細胞生長的支架。這些原料疊加在一起,形成了一種大米和肉的混合物,蒸熟後會變成粉褐色的糊狀物。科學家表示,實驗室製造的牛肉米飯還沒有準備好上餐桌,但有一天它可能會提供一種更可持續的吃肉方式。

目前生產肉類的方法包括養牛,這需要大片的牧場,每年向大氣中排放超過1億噸的甲烷。科學家表示,尋找避開這種飼養的方法可能對環境更好。一些潛在的替代方案包括飼養蟋蟀和用發酵真菌孢子交換肉類,而實驗室培育肉類產品是另一種取代養牛的方法。

3、一種古老病毒幫助人類神經系統快速進化

研究人員在《細胞》(Cell)雜誌上報道稱,一種嵌入有頜脊椎動物DNA中的特殊逆轉錄病毒有助於啟動隔離神經纖維所需的蛋白質的產生,而這種被稱為髓磷脂的隔離物可能有助於快速思維和複雜大腦的形成。

逆轉錄病毒,也被稱為跳躍基因或逆轉錄轉座子,是一種RNA病毒,它可以複製自己的DNA,嵌入宿主的DNA中。科學家們曾經認為古代病毒的殘餘是遺傳垃圾,但這種印象正在改變。

人們已經知道逆轉錄病毒的殘留物幫助了胎盤、免疫系統和人類進化中其他重要里程碑的進化。現在,又發現它們幫助產生髓磷脂。(劉春)

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