盘点
6/10-6/16 改变未来的科技趣闻
全文共2516字，阅读约6分钟
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破解输血困境：A型血秒变O型！
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被奉为“万能血”的O型血，因可用于大部分血型的患者而供不应求。6月10日，Nature Microbiology 上发表的一项研究称，加拿大英属哥伦比亚大学团队发现：两种肠道细菌产出的酶，仅需极低的浓度，即可将A型血转变成O型血，未来有望解决血液供给的难题。团队从AB血型男性志愿者的粪便中提取了大量DNA片段，构建了一个拥有19500个肠道细菌的基因文库，并将一些表达类似A型抗原底物的基因转移到大肠杆菌中。通过分析大肠杆菌分泌的蛋白，研究人员发现了来自厌氧菌 Flavonifractor plautii 的两种酶，其组合浓度只需 5 μg/ml就能将A抗原完全清除，把A型血液转变成O型血的效率比以前找到的其他酶高30倍。团队下一步将更大规模地测试这种酶的有效性和安全性。一旦成功，将有望缓解我们目前的用血困境。
网友：震惊！A型血拿屎拌拌发生惊人变化【删前速看】
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基因编辑明星工具CRISPR升级！
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基因编辑工具CRISPR红得发紫，但其脱靶效应和效率低也颇受诟病。最近，Science 和 Nature 分别公布了MIT-哈佛Broad研究所张锋研究组和哥伦比亚大学Sam Sternberg研究组两项类似的研究成果：利用细菌“跳跃基因”（注：跳跃基因又叫转座子，可以利用编码的转座酶将自己从原来的位置切割出来，并“跳跃”到基因组的其他位置插入进去），将DNA序列精确地插入基因组而不切割DNA，从而克服了CRISPR的主要缺点，为基因工程和基因治疗提供了一种强有力的新选择。此前的经典CRISPR就像分子剪刀，切割DNA后，实际编辑由细胞自身的DNA修复机器完成，但许多细胞无法正确地修复DNA断裂，或者DNA引入错误，DNA断裂还会引发DNA损伤，产生不良影响。而升级版的新技术更像分子胶水。张锋研究组从蓝藻中抽提的一种转座酶CAST系统，通过引导和控制“跳跃基因”的跳跃，使之插入到基因组的特定位置，避免破坏DNA。大肠杆菌中的实验结果显示成功率达到80%，实现了基因敲入效率的跨越式提升。Sam Sternberg研究组的INTEGRATE系统则来自霍乱弧菌，利用转座子整合到细菌基因组中的特定位点，可实现完全可编程的精确插入。该技术将有助于许多需要精确整合的生物技术产品，比如基因治疗和细胞疗法，工程化作物和生物制剂等等。
小WE姐：基因编辑领域人才荟萃，成果出得又多又快，伦理规范也要跟得上才行。最近还有个消息是，俄罗斯科学家 Denis Rebrikov 表示将把对抗艾滋病的基因编辑婴儿实验继续进行下去。
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睡觉不关灯容易发胖？
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最近，JAMA Internal Medicine 上发表的一项大型研究称，美国国立卫生研究院（NIH）的科学家首次发现夜间睡眠环境中的人造光线与体重增加有关——睡觉时开灯或开电视的人更容易长胖。研究者对美国和波多黎各43722名女性进行了中位5.7年的随访，数据显示，睡眠环境中有任何人造光线的女性都普遍更胖，而相比小夜灯或者屋外光源（路灯或者汽车前照灯）来说，光源最强的室内电视或照明灯影响最大。在开灯或开着电视机睡觉的女性中，更多人出现了明显的体重变化，增重5公斤以上的风险高17%，超重（BMI≥25）风险增加22%，肥胖（BMI≥30）风险增加33%。作者提出，其原因可能在于光照会抑制褪黑素分泌，破坏生物钟和扰乱代谢过程。此外，光照会影响睡眠质量，扰乱食欲激素导致吃得更多，或因睡眠不足而影响活动量。智能手机、电脑屏幕或平板电脑的蓝光暴露也可能与变胖有关，但有待进一步证实。
小WE姐：跟我一样必须关灯才能睡得着的来举个手 
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6G会给我们带来什么？
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尽管5G尚未进入全面应用，但科学家们已经开始研究6G网络的相关问题了。日前，纽约大学无线研究人员在一篇论文中提出，使用太赫兹波的6G网络，或将带来一系列前沿的工业和科学应用，包括无线、实时远程访问人脑级别的人工智能计算。研究者认为，虽然5G使用了30~300GHz的毫米波波段，但其传输速度依然无法突破 100Gbps。而使用太赫兹波段的下一代通信技术将能提供超宽带宽，使无线设备能够远程实时传输与人脑计算量相当的大量数据。AI可以远程操控一个只有有限机载计算能力的无人机，其能力相当于一名顶级人类飞行员，或者AI还可以远程操控机器完成建筑组装，届时所有这些计算繁重的工作都无需再依赖人力。研究人员预测，到2036年左右，具备人脑级计算能力的计算机价格有望降至1000美元，而在此之前，6G网络就能让人们随时随地访问这类计算机。研究者还预计亚毫米波也将增强一些现有技术，比如在黑暗环境中使用的毫米波摄像头、高精度雷达，以及用于安检的探测器等。
小WE姐：今日の思考题 —— 20年后，网络和AI会是什么样？
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人类致近600种植物消失
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6月10日，Nature 发表的一篇论文称，针对植物物种灭绝而进行的全球首次全面调查数据表明，自18世纪中叶以来，平均每年有两种以上的植物物种因为人类的原因而从地球上消失，比自然力量（自然演化、物种竞争）快500倍。从1753年到2018年，有571种植物灭绝，远超此前乐观猜测的150种。该数据是瑞典和英国联合团队对伦敦基尤皇家植物园一个从未发表的数据库分析后得出的，是很有代表性且较具体的大规模统计数据，但有科学家认为571这一严峻数字也可能低于现实中的真实情况。这些植物的消失是生态系统中物种多样性的损失，也是地球上遗传资源多样性的损失。人类生活的各个方面与生物多样性密切相关，植物物种灭绝将影响未来的食物、药物来源和工农业资源，也将影响土壤肥力和水质等诸多方面。
小WE姐：每失去一个植物物种就意味着失去一种独特的基因库，植物灭绝的影响虽然看上去好像不太直观，但却是不可估量的巨大损失。
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可循环利用的食品包装
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目前的一些食品包装，尤其是包含金属涂层的复合材料，虽然有助于延长食物的保质期，但这种材料极难分离和循环利用，存在环境问题。6月11日，Nature Communications 上发表的一项研究称，英国牛津大学团队开发出一种能循环利用的薄膜，可替代食品包装中的金属涂层，更环保安全。研究人员在氨基酸水溶液中，使用无毒剥离方法合成出这种由层状双氢氧化物（一种无机材料）组成的薄膜。薄膜呈透明色，不仅像金属涂层一样可以隔绝氧气和水蒸汽，而且也具有机械强度，适用于柔性食品包装。生产可扩展，无毒，成本低且绿色环保。该薄膜符合食品接触用材料的安全标准，但还需进一步测试后才能用于实际生活中的食品包装。
小WE姐：说到环保，最近看到世界经济论坛的一组数据：全球40%的塑料来自于包装业；美国的购物者几乎每天用一个塑料袋，而丹麦人平均一年只用4个；全球回收利用的塑料总量不到五分之一 ——一方面要提高环保意识，另一方面也希望有更多的科研创新能帮助人们过上既方便又绿色的生活。
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