盘点
2/7-2/13 改变未来的前沿科技
全文共2411字，阅读约5分钟
1
自愿感染新冠的试验结果出炉
😷
日前，英国帝国理工学院团队在预印本平台公布了世界首个“人类故意感染新冠”的试验结果，这也是世界上第一个详细监测“从新冠感染到病毒消除”整个过程的研究。试验纳入了36名18~29岁、没有感染过新冠、没有接种过新冠疫苗的健康志愿者，通过滴鼻剂对他们感染小剂量（10 TCID50）的野生新冠病毒（2020年大流行初期的病毒，并非德尔塔或奥密克戎变异株）。主要发现有：
  • 尽管剂量很低，但依然有超过半数的人（18名）感染了新冠，与科学家们原以为需要更高的病毒剂量才能感染大部分志愿者不同。
  • 感染仅仅40小时后（1.67天），就可以通过咽拭子检测出阳性，比鼻拭子检测更快（需要58小时，约2.4天）。新冠病毒感染后出现症状的速度平均时间为42小时（<2天），而此前流行病学的结果普遍认为潜伏期大约为5天，这项发现刷新了我们对新冠病毒感染的认知。
  • 尽管在咽喉处最先检测出病毒，但鼻子里的病毒载量却比咽喉高得多（峰值时高出约16%）。感染12天后仍能在鼻腔中检测到活病毒，部分甚至长达14.6天。这些发现提示了正确佩戴口罩的重要性，并为核酸检测到底选鼻拭子还是咽拭子提供了一定的科学依据。
  • 从接种后2~4天开始，16 名 (89%) 感染者报告出现轻度至中度症状，大部分是轻微的呼吸道症状，比如喉咙酸痛，流鼻涕，打喷嚏等，7人发烧（>37.8度），但没有人出现持久咳嗽。此前普遍认为新冠疾病的标志之一是持续咳嗽，但与这项试验的结果不符。
  • 建模表明，每周两次的快速检测足以在70%-80%的活病毒产生前诊断出感染，以应对潜在的病毒传播。
小WE姐：尽管这些志愿者没有出现新冠重症，但一些科学家依然质疑这类试验的科学或社会收益是否值得人们冒这样的健康风险。另外样本量较少，也是该研究的一个局限。
论文 👉
DOI: 10.21203/rs.3.rs-1121993/v1
2
用人类心脏细胞造“鱼”
👀
心脏中的心肌细胞自发控制整个心脏的跳动，但人们并不完全清楚这种控制过程的机制。2月11日，Science 上发表的一篇论文称， 哈佛大学和埃默里大学的研究团队首次利用活的心肌细胞（由人类干细胞培育而成）创造出了可以自主游动的机械-生物混合体鱼，并由此揭示出心肌泵反馈机制的重要性，未来有望为设计更好的人工心脏提供参考。这条合成鱼由73000个活体心肌细胞、纸板和明胶组成，尾鳍两侧各有一层心肌细胞，当一侧收缩时，另一侧伸展，使对机械运动敏感的离子通道打开，导致带电离子流入并在该侧收缩，从而实现游泳动作。同时，研究人员还设计了一个可以控制伸缩频率和节奏的自主起搏节点，使尾鳍能自发连续摆动。这条鱼能保持长达108天的自主游动，最大游速甚至超过了幼年斑马鱼。这项研究的经验有助于研究人员更细致地研究心脏疾病，未来可能会协助开发由活心肌细胞制成的人造心脏，以治疗那些存在心肌功能严重缺陷的患者。
论文 👉
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abh0474
3
每天多睡1小时，就能减掉20斤？
😍
2月7日，JAMA Internal Medicine 上发表的一篇论文称，美国芝加哥大学医学中心团队在一项针对80名21~40岁成年人的随机临床试验中发现，每晚习惯性睡眠时间少于6.5小时的超重人群，只要睡眠时间每天增加1.2小时，大多数人每天的总热量摄入就能减少270千卡（相当于少吃了一个芝士汉堡），并在2周内瘦了几乎1斤。照此趋势推算，一个人只靠多睡一会就能在3年内减掉24斤。在4周的试验期间，研究人员没有对参与者进行任何饮食或运动干预，就取得了明显的效果，显示出正常生活环境中的睡眠时间延长能够有效减少能量摄入，这或许能为新的、更大规模的体重控制研究带来启发。
论文 👉
https://jamanetwork.com/journals/jamainternalmedicine/fullarticle/2788694
4
改变饮食，可延寿10年？
👴
西式饮食指的是食物中主要为高含量精加工糖和碳水化合物、高含量饱和脂肪酸、高含量动物蛋白以及低含量膳食纤维，这种饮食方式并不健康。2月8日，PLOS Medicine 上发表的一篇论文称，挪威卑尔根大学的研究人员通过建模发现，无论是在西方国家还是东方国家，如果从20岁开始将饮食从典型的西式饮食持续转换为更优饮食（更多豆类、全谷物和坚果，以及更少红肉和加工肉类），能够延长预期寿命10年以上。而即使是从60岁开始转换饮食，也可延长约8年的预期寿命。具体来说，多吃豆类可以延长女性2.2年、男性2.5年的预计寿命；多吃全谷物可以延长女性2年、男性2.3年的预计寿命；多吃坚果可以延长女性1.7年、男性2年的预计寿命；少吃红肉可以延长女性1.6年、男性1.9年的预计寿命；少吃加工肉可以延长女性1.6年、男性1.9年的预计寿命。
论文 👉
https://doi.org/10.1371/journal.pmed.1003889
5
中国科学家“拿下”小麦白粉病
👍
由真菌感染引起的白粉病是全球范围内小麦面临的主要威胁之一。据统计，我国每年受白粉病影响的小麦达到1亿亩左右，重病田甚至会减产40%。2月9日，Nature 上发表了一项突破性研究，中国科学院团队历经多年努力，利用基因编辑技术研发出了一种新的小麦突变体Tamlo-R32，这种小麦对白粉病具有强大的抗病能力，而且没有任何产量缺陷。普通小麦基因组十分庞大，序列重复性高，基因组结构极为复杂。研究人员借助小麦基因组重测序数据和染色体精细图谱，终于发现Tamlo-R32突变体抗白粉病的原因，并通过叠加使用基因组编辑技术，创造出既具有广谱抗白粉病又高产的优良小麦品种。这项工作是作物育种领域标志性的成果，对保障粮食安全具有重大意义。
论文 👉
https://doi.org/10.1038/s41586-022-04395-9
6
“人造太阳”的新世界纪录
✌
核聚变发电装置被称为“人造太阳”，旨在模仿太阳上发生的核聚变反应，希望以此获得近乎无限的清洁电力能源。目前世界上唯一能够使用氘和氚这种混合燃料运行的装置是位于英国的欧洲联合环状反应堆JET，这也是目前世界上最大的核聚变反应堆。日前，研究人员在JET中将氘和氚加热到了1.5亿摄氏度并稳定保持了5秒钟，原子核融合释放出59兆焦耳的能量，打破了25年前同样由JET创下的22兆焦耳的纪录。尽管这次实验并没有实现让产生的能量超出输入的能量，但对于运用类似原理和方法的下一代更大规模的国际热核聚变实验反应堆ITER来说，是一个令人振奋的消息。这次实验中，研究人员将此前JET等离子容器里会像海绵一样吸收燃料的碳里衬，换成了和ITER一样的铍和钨金属混合物，不仅比碳更耐腐蚀，而且还可以储存更多氢。JET这次实验的成就证实了ITER战略的正确性，或许未来ITER能如计划般成功实现产出能量10倍于输入能量。
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