环球科学设为星标
周一至周五
第一时间掌握
最新鲜的全球科技资讯
· 神经科学·
科学家制造出大鼠和小鼠“杂交脑”，让小鼠丧失的脑功能恢复
小鼠和大鼠是两个截然不同的物种，它们独立进化了大约2000万到3000万年。在之前的实验中，科学家能够通过一种称为囊胚互补的过程，用大鼠干细胞替换小鼠的胰腺：将大鼠干细胞注射到因基因突变缺乏胰腺发育能力的小鼠囊胚中。然后，大鼠干细胞能发育成缺失的胰腺并补充其功能。两个独立的研究小组利用从大鼠干细胞中生长出来的神经元，成功地在小鼠体内再生了脑回路。这两项研究都于4月25日发表于《细胞》（Cell）上，为脑组织的形成提供了有价值的见解，并为恢复因疾病和衰老而丧失的大脑功能提供了新机会。
在一项研究中，美国哥伦比亚大学等机构的研究人员制作了嗅觉感觉神经元缺失的小鼠模型，并将大鼠干细胞注射到小鼠胚胎中。沉默型小鼠模型模仿了神经发育障碍，即某些神经元无法与大脑良好沟通。删除型小鼠模型的神经元完全被移除，以模拟神经退行性疾病。利用大鼠干细胞恢复了小鼠的嗅觉神经回路及其功能。他们发现囊胚互补修复了小鼠的嗅觉神经回路。当小鼠神经元存在但被沉默时，与这些神经元被删除的小鼠模型相比，大鼠神经元有助于形成更有组织的大脑区域。然而，当研究小组通过训练这些小鼠寻找埋在笼子里的隐藏饼干进行测试时，大鼠神经元在删除型模型中效果最好。
在另一项研究中，得克萨斯大学西南医学中心的研究人员开发了一个基于CRISPR的平台，可以有效地识别驱动特定组织发育的特定基因。他们借助CRISPR平台测试了7种不同的基因，发现敲除Hesx1可以稳定地产生没有前脑的小鼠。然后，研究小组将大鼠干细胞注射到Hesx1基因敲除小鼠的囊胚中，大鼠细胞填满了相关空位，形成了小鼠的前脑。两项研究都表明，来自不同物种的干细胞可以与宿主大脑同步发育，科学家一直在尝试用囊胚互补的方法在猪等其他物种身上培育人体器官，不过囊胚互补离人类临床应用还有很长的路要走。（Cell Press）
· 医学·
美国一位濒临死亡的女性，首次接受了心脏泵和猪肾移植的联合手术
图片来源：NYU Langone Health
据美国纽约大学朗格尼健康中心消息，世界首例机械心脏泵和基因编辑猪肾移植联合手术已在该院完成。患者丽莎·皮萨诺（Lisa Pisano）是一位54岁的女性，患有心力衰竭和终末期肾衰竭。由于身患多种慢性疾病，她的身体不支持心脏和肾脏移植，且缺乏适用的捐赠器官。
当地时间4月4日，医生为皮萨诺植入了心脏泵，这是一种左心室辅助装置，通常用于等待心脏移植或被判定不适合接受心脏移植的患者。4月12日，皮萨诺又接受了基因编辑的猪肾及猪胸腺移植。这个病例是首例带有机械心脏泵的患者接受器官移植手术，已知第二例基因编辑猪肾移植手术的案例，这也是首次将猪肾和猪胸腺一起移植到患者体内，其中猪胸腺能帮助训练人体的免疫细胞，进而降低免疫排斥反应。此前第一例接受基因编辑猪肾移植的患者里克·斯莱曼（Rick Slayman）于3月完成手术，已于本月回家。皮萨诺的医生表示，目前皮萨诺还没有表现出器官排斥的迹象，不过也不能认为完全摆脱了困境，移植专家正密切关注患者的情况。（NYU Langone Health）
· 航天·
神舟十八号3名航天员顺利进驻中国空间站
图片来源：Pixabay
据中国载人航天工程网消息，北京时间4月25日20时59分，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神舟十八号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道。执行神舟十八号载人飞行任务的航天员乘组由叶光富、李聪、李广苏 3 名航天员组成，叶光富担任指令长。乘组包括 1 名第二批航天员和 2 名第三批航天员，3 人均为“80 后”。目前，航天员乘组状态良好，发射取得圆满成功。
神舟十八号载人飞船入轨后，于北京时间4月26日3时32分，成功对接于空间站天和核心舱径向端口，整个自主交会对接过程历时约6.5小时。神舟十八号航天员乘组将与神舟十七号航天员乘组进行在轨轮换。在空间站工作生活期间，神舟十八号航天员乘组将进行多次出舱活动，开展微重力基础物理、空间材料科学、空间生命科学、航天医学、航天技术等领域实（试）验与应用，完成空间站碎片防护加固装置安装，舱外载荷和舱外平台设备安装与回收等各项任务。（中国载人航天工程网）
· 微生物学·
维生素D或能增加抗肿瘤能力
一些微量营养素和降低肿瘤发病率和多种癌症的死亡率相关，且能增强机体对免疫检查点疗法（一种抗肿瘤的疗法）的反应，进而更好地治疗肿瘤。而其中维生素D如何影响癌症免疫治疗，以及这种影响是否涉及免疫系统或微生物组仍不清楚。一项于4月25日发表于《科学》（Science）的新研究表明，膳食维生素D可以调节肠道微生物群，增强小鼠对癌症免疫疗法的反应。这些发现阐明，维生素D与肠道细菌、机体对癌症免疫反应之间鲜为人知的联系，并表明维生素D可能是癌症免疫和免疫治疗成功中潜在的重要因素。
研究人员发现在小鼠体内维生素D的生物利用度增加，会导致微生物组的变化，有利于厌氧的革兰氏阴性细菌——脆弱拟杆菌（Bacteroides fragilis，也存在于人的肠道中）的生长。研究显示，脆弱拟杆菌会增强免疫介导对癌症的抵抗力，包括对黑色素瘤发展的抵抗力，以及改善小鼠对免疫检查点抑制剂的反应。更重要的是，研究人员发现增强的抗癌免疫力可以通过粪便移植转移到其他小鼠身上。不过研究人员指出，还需要对人群进行纵向研究，以弄清维生素D、饮食补充微生物群和癌症免疫之间的相互作用。
· 物理学·
原子光钟在摇晃的船上保持超精确的时间
原子钟在现代基础设施中应用极其广泛，从交通、云计算到通信系统等。但原子钟通常无法兼顾超精确与坚固这两个特性。据《自然》新闻（Nature news）报道，在4月24日发表于《自然》的一项研究中，科学家制造了一种精确的原子钟，它可以在摇晃的海军舰艇上运行，每天的误差仅为300万亿分之一秒。
原子钟用于计时的节拍器，本质上是原子核外电子在能级间振荡时辐射的电磁波频率。基于铯以及其他辐射微波频率电磁波的元素的原子钟已经使用了几十年，且已经能做成便携设备。而以可见光频率辐射电磁波的原子光钟虽然更精确，但其设备往往有餐桌大小，且需要在实验室控制的稳定条件下运行。美国Vector Atomic公司最近制造的光钟只有约3个鞋盒大，重约26千克，尽管其精度不如最好的实验室光钟，却比目前传播使用的类似尺寸的始终高出1000倍。这种光钟使用了碘分子，这种分子对温度、磁场、压力等波动的敏感度低于某些原子，而且它可以用实验室常用的紧凑型激光器使碘分子振荡，这保证了碘光钟的稳定性。研究团队将3台光钟置于海军军舰上，进行了为期三周的航行测试，发现尽管存在震动和摇晃，其性能几乎与在实验室中一样好，一天内的时间误差可以保持在300皮秒以内。作者表示，如果能进一步缩小光钟，未来或许可以将其用于全球导航卫星等领域。（Nature news）
· 天体物理学·
磁星罕见巨大耀发
巨耀发是一种短暂暴发事件，会像伽玛射线暴（GRB）那样释放出极大量的能量。在大约50年间，我们的银河系和邻近的大麦哲伦云中的磁星只出现过三次此类耀发。远距离的能量暴发难以确定来源，因而阻碍了人们观察更远处磁星的巨耀发。最近，在一项发表于《自然》（Nature）的研究中，天文学家观察到比邻星系M82的一个磁星（强磁化中子星）出现巨耀发。磁星巨耀发是罕见的暴发事件，这次最新发现基于对一次据说是GRB的分析，或可为此类事件频率提供新见解。
作者和同事报告了国际伽玛射线天体物理实验室（INTEGRAL）卫星上搭载的灵敏设备观测到的一个名为GRB 231115A的暴发，它来自约1200万光年外的M82星系中心，该星系为星暴星系，正在发生快速的恒星形成。作者认为，其光谱和时间特征加上事件后数小时的X射线和光学观测，以及引力波信号的缺失，表明这次暴发来自一个磁星的巨耀发。他们总结说，M82这样的星暴星系已知会产生陀星，可能是研究巨耀发的理想目标。
封面图片来源：pixabay
撰写：不周、clefable

继续阅读
阅读原文