6月14日外媒科學網站摘要:太冷或太熱可能影響兒童腦發育

6月14日(星期五)消息,國外知名科學網站的主要內容如下:

《自然》網站(www.nature.com)

科學家稱“長新冠”或由人體自身抗體引發

科學家估計,大約10-20%感染新冠病毒的人會患上長新冠。這是一種嚴重的疾病,其症狀包括強烈的疲勞、使人虛弱的腦霧和慢性疼痛,並在初次感染後三個月內持續存在。這種症狀影響着全球至少6500萬人,但研究人員對其原因仍然知之甚少,也沒有經過驗證的治療方法。

一些研究表明,長新冠可能是由於新冠病毒在體內持續存在所致。另一些研究則指出,可能是由於微小的血栓阻塞血管,限制了人體內的氧氣交換所引起的。第三種假說是自身抗體的作用。

爲了探究這一機制,荷蘭阿姆斯特丹大學醫學中心的傳染病研究員從34人的血液中收集了IgG抗體——人體體液中最常見的抗體類型。參與者的平均年齡爲43歲,在新冠疫情的頭兩年經歷了輕度感染後,他們患上了長新冠。這項研究於上個月在預印本平臺BioRxiv上發佈,尚未經過同行評議。

研究表明,從長新冠患者身上分離出的抗體在轉移到小鼠身上時會增加小鼠的疼痛敏感性,並減少其運動能力。研究結果表明,抗體可能會導致長新冠的一些症狀,儘管這一過程的具體機制尚不清楚,結果需要在更大規模的研究中得到驗證。

《科學時報》網站(www.sciencetimes.com)

1、新型“活體生物電子”貼片或可徹底改變牛皮癬治療

美國羅格斯大學新布朗斯維克分校(Rutgers University New Brunswick)的研究團隊發明了一種革命性的“活體生物電子”貼片,爲牛皮癬和其它皮膚病患者帶來了新的治療希望。

該團隊製作了一個原型,並稱之爲“活體生物電子”。這個小型貼片包含細菌細胞、電子芯片和一種由澱粉和明膠製成的凝膠。在對老鼠的測試中,該設備在不刺激皮膚的情況下持續監測和改善牛皮癬樣症狀,顯示出良好的前景。

這個圓形貼片大約一英寸(2.54釐米)寬,像晶圓片一樣薄,包含活細胞作爲治療的一部分。特別是,凝膠中含有表皮葡萄球菌,這種細菌已知可以降低炎症。

該裝置的柔性印刷電路可以檢查皮膚的癒合跡象,如皮膚阻抗、溫度和溼度。這些信息被無線發送到電腦或智能手機上,讓人們可以實時瞭解皮膚的恢復情況。

2、科學家設想引力可在沒有質量情況下存在

在一項新的研究中,美國亨茨維爾阿拉巴馬大學的天體物理學家理查德·劉(Richard Lieu),提出,宇宙中可能存在薄薄的殼狀“拓撲缺陷”(topological defects)層,這些層可以在沒有任何潛在質量的情況下產生引力,而不是依賴暗物質將星系和其它天體結合在一起。

理查德·劉的第一個目標是發現愛因斯坦場方程的另一種解決方案,該方程建立了時空曲率與其中物質存在之間的關係。

他的解決方案包括殼形“拓撲缺陷”,它們可能出現在質量極其密集、高度壓縮的空間區域。

在這些同心殼層中,一層薄薄的正質量層被負質量的外層包裹。這兩層的總質量正好爲零,因爲它們的質量相互抵消。然而,位於殼層頂部的恆星感受到強大的引力,將其拉向殼層的中心。

根據理查德·劉的說法,這篇論文的論點是,至少它提出的殼是無質量的。如果這些有爭議的設想有任何暗示,那麼就沒有理由繼續看似永無止境的對暗物質的探索了。

《每日科學》網站(www.sciencedaily.com)

1、生命早期太冷或太熱可能影響大腦白質發育

對2000多名青春期前兒童的腦部掃描顯示,早期生活中暴露於過冷或過熱環境可能會對大腦白質的微觀結構產生持久影響,尤其是生活在較貧困社區的兒童。這項發表在《自然氣候變化》(Nature Climate Change)雜誌上的研究強調了胎兒和兒童在極端溫度下的脆弱性。

在當前的氣候緊急情況下,極端溫度對人類健康的影響是科學界和社會關注的主要問題。兒童特別容易受到溫度變化的影響,因爲他們的體溫調節機制尚不成熟。

研究人員表示:“我們知道發育中的胎兒和兒童的大腦特別容易受到環境暴露的影響,有一些初步證據表明,暴露在寒冷和炎熱中可能會影響兒童和青少年的心理健康和認知表現。”她補充道:“然而,我們缺乏評估這些暴露對大腦結構潛在影響的研究。”

在這項研究中,研究小組觀察了青春期前大腦中的白質結構,以確定早期生活中對冷和熱暴露的易感性窗口。研究小組使用了一種先進的統計方法,來估計每個參與者從受孕到8歲期間所處環境的月平均溫度,以及這些溫度對9-12歲時測量的磁共振成像參數的影響。

2、一種微型機器人能向轉移性腫瘤輸送抗癌藥物

美國加州大學聖地亞哥分校的工程師們開發了一種微型機器人,能夠在肺部遊動,直接向轉移性腫瘤輸送抗癌藥物。這種方法在老鼠身上顯示出了希望,抑制了已經轉移到肺部的腫瘤的生長和擴散,從而提高了與對照治療相比的存活率。

最近發表在《科學進展》(Science Advances)雜誌上的一篇論文詳細介紹了這些發現。

微型機器人是生物學和納米技術的巧妙結合。爲了製造微型機器人,研究人員將充滿藥物的納米顆粒化學附着在綠藻細胞表面。綠藻細胞爲微型機器人提供運動的能量,使納米顆粒能夠在肺部有效地遊動,並將治療的有效載荷傳遞給腫瘤。

這些納米顆粒由可生物降解的微小聚合物球體制成,球體上裝有化療藥物阿黴素,並塗有紅血球膜。這種塗層起着至關重要的作用:它保護納米顆粒免受免疫系統的攻擊,使它們在肺部停留足夠長的時間,以發揮其抗腫瘤作用。

研究人員指出,這種攜帶納米顆粒的藻類配方是安全的。用於製造納米顆粒的材料具有生物相容性,而所使用的綠藻是萊茵衣藻,被美國食品和藥物管理局認定爲安全使用。

《賽特科技日報》網站(https://scitechdaily.com)

1、利用AI技術,無人機將實現自主導航

由美國密蘇里大學研究人員領導的一個前沿項目,旨在利用人工智能(AI)驅動的智能算法,爲無人機配備自主視覺導航功能,使無人機能夠自主駕駛。藉助視覺地標導航,它們可以從一個點導航到另一個點,不需要人類操控。這有可能改變無人機的操作方式,並在自然災害等關鍵情況下提供協助。

該項目爲期兩年,得到了美國陸軍工程研究與發展中心(ERDC)330萬美元的資助。

項目的首席研究員表示,在GPS導航信號中斷或丟失的情況下,比如在自然災害或軍事行動中,自主操作能力變得至關重要。

目前,無人機必須由人手動駕駛,並且要具有高水平的態勢感知能力,以避免碰撞周圍的障礙物,如建築物、樹木、山脈、橋樑、標誌或其他突出結構,同時保持在無人機操作員的視線範圍內。通過視覺傳感器和算法的結合,密蘇里大學的研究團隊正在開發軟件,使無人機能夠自主飛行——在實現特定目標的同時,獨立感知環境並與之互動。

2、新的研究表明,永久凍土融化不存在全球性“定時炸彈”

永久凍土層覆蓋了北半球大約四分之一的陸地,含有大量的有機碳。當永久凍土融化時,微生物開始分解其中的有機物,以二氧化碳和甲烷的形式向大氣中釋放大量碳。永久凍土層經常被描述爲存在一個關鍵臨界點:一旦全球變暖達到一定程度,整個北半球的永久凍土層會迅速而不可逆轉地崩塌,從而通過額外的排放大大加劇氣候變化。

然而,這種將永久凍土層描述爲“在特定變暖閾值時突然激活的定時炸彈”的說法,在研究人員中存在爭議。德國阿爾弗雷德·韋格納研究所(Alfred Wegener Institute)最近的一項研究顯示,根據最新的科學證據,這種描述具有誤導性。

研究發現,不存在單一的全球臨界點;相反,有許多地方性和區域性的冰川,它們在不同時間“開始融化”,產生累積效應,導致永久凍土隨着氣候變化而逐漸融化。因此,如果我們的目標是保護儘可能多的永久凍土層,那麼今天採取果斷行動就顯得尤爲重要。這項研究最近發表在《自然氣候變化》( Nature Climate Change)雜誌上。(劉春)