制造万能血型器官；大脑速度60岁前不会下降；月球上发现玻璃球…

盘点

2/14-2/20 改变未来的前沿科技

全文共2107字，阅读约5分钟

制造“万能血型”供体器官

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目前要进行器官移植，必须考虑血型匹配。比如，O型血患者如果接受其他血型供体的器官移植，就会产生严重的免疫排斥反应。由于这个原因，O型血患者接受肺移植的平均等待时间是A型血患者的2倍，因等待造成的死亡风险高出20%。2月16日，Science Translational Medicine 上发表的一项研究为这个难题提供了一个解决方案：加拿大多伦多大学团队利用离体肺灌注修复系统（EVLP），用一系列酶对A型血供体肺进行处理，将其转化成了适合O型血患者的移植器官。实验中，研究者将两种酶（FpGalNAc去乙酰化酶和Fp半乳糖胺酰化酶）通过EVLP注入供体器官，仅在4小时内就去除了供体器官97%以上的肺内皮细胞A抗原。随后，研究者向通路中加入O型血，发现原供体器官没有出现免疫排斥，A型肺成功转化成了O型肺。这项研究打开了创造通用血型器官的大门，为缓解器官移植供给压力、拯救更多患者生命迈出了重要一步。

论文 👉

https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.abm7190

大脑决策速度在60岁前不会下降

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人们普遍认为，随着年龄增长，大脑处理信息的速度会逐渐下降，远远比不上年轻的时候。然而，2月17日发表在 Nature Human Behaviour 上的一篇论文颠覆了我们的传统认知：德国海德堡大学团队根据对120万人的大规模分析研究，发现大脑处理需要快速决策的问题的速度，在60岁前并不会下降。研究者发起了一项在线实验，通过认知任务测试志愿者大脑的反应和决策时间。志愿者需要对屏幕上出现的特定单词和图像进行分类，在找到正确答案后按键。结果表明，大脑对于环境的响应速度的确会在20岁左右时达到顶峰，然后逐渐减慢，但这种这种减慢主要归因于年长者做决策时更为谨慎。实验中，年龄更大的志愿者在找到正确答案后，会用更长的时间来按下按键，以避免出错。总的来说，大脑找到正确答案的决策速度其实要到60岁才开始变慢，之后逐渐退步。

论文 👉

https://www.nature.com/articles/s41562-021-01282-7

为什么会“饭饱思淫欲”？

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面对“爱情”与“面包”，你会选择哪一个？最近，Nature 上发表了一项有趣的研究：美国加州大学圣地亚哥分校团队发现，饥饿的雄性果蝇会优先选择“面包”，不过在摄入富含蛋白质/氨基酸的食物后，它们会迅速将注意力转向求偶。而且有意思的是，它们会比进食蔗糖的果蝇更快、更强烈地开始求偶，高蛋白食物似乎是果蝇的“催情药”。团队通过进一步研究揭示出背后的机制：果蝇在摄入氨基酸后，肠道内分泌细胞会释放神经肽Dh31，激活大脑中两类不同的神经元，并通过两条独立的神经通路分别实现抑制食欲、促进求偶。Dh31是两种行为转换的关键分子，当缺少Dh31时，进食会占据上风；而当肠道释放Dh31之后，求偶就会成为果蝇的首要任务。

论文 👉

https://doi.org/10.1038/s41586-022-04408-7

喝多少咖啡能降低死亡风险？

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最近，European Journal of Preventive Cardiology 上发表的一篇论文称，每天喝0.5-3杯现磨咖啡，与较低的全因和心血管疾病死亡风险相关。研究数据来自英国生物样本库，纳入了近47万名没有患心血管疾病的参与者（44.2%为男性），平均56.2岁。他们被分为3组：不喝咖啡、喝少量至中量咖啡（0.5-3杯/天）、喝大量咖啡（＞3杯/天）。结果显示，在中位随访11年期间，3组的全因死亡率分别为3.72%、3.40%和4.03%；心血管疾病死亡率分别为0.65%、0.58%和0.74%。具体来说，与不喝咖啡的人相比，每天喝少量至中量现磨咖啡的人，全因死亡和心血管疾病死亡风险都降低了25%；每天喝大量现磨咖啡的人，心血管疾病死亡风险降低了49%。不过，速溶咖啡与全因死亡和心血管疾病死亡风险没有明显的关联，这可能是因为速溶咖啡含有更多添加剂，削弱了咖啡对健康的有利影响。

论文 👉

DOI: 10.1093/eurjpc/zwac008

高度只差1毫米，时间也会变慢

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爱因斯坦的广义相对论预测地球引力会扭曲时空，导致距离地球不同高度的时钟会以不同的频率走动，这种因引力不同而造成时间差的效应被称为“引力红移”。2月16日，Nature 以封面文章的形式报道了一项研究，美国科罗拉多大学团队开发出世界上最精确的原子钟，在亚毫米尺度上验证了这种效应：即使高度差只有一毫米，时间流逝的速度也不一样（时间差大约为一千亿亿分之一），这是迄今在最小尺度上验证广义相对论的实验。团队使用超冷锶原子云创造出了一组原子钟：他们将锶原子束缚在一个个煎饼形状的空间里，再用激光进行检测，成功测量出一个原子云内原子气体上下两端的时间差，二者之间的高度只相差一毫米。此次突破可以把时钟的精确度提升50倍，有望提高GPS的精确度。而如果能在此基础上将测量效果再提升10倍，那么甚至可以开始探索量子尺度下的引力效应，观察量子力学和引力之间的微妙联系。

论文 👉

https://www.nature.com/articles/s41586-021-04349-7

玉兔2号在月球发现玻璃球

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日前，Science Bulletin 上发表的一篇论文称，玉兔2号月球车在月球背面发现了数粒厘米级直径的半透明玻璃球（下图），这在国际上是第一次。此前阿波罗宇航员在月球上也曾发现一些玻璃球，但整体呈不透明的黑色。

中山大学的天文学家经过研究后指出，这些玻璃球不是月球火山活动或外来撞击体直接降落的产物，而是由天体撞击之后产生的。月球表面的岩石——斜长石是一种硅酸盐矿物，当小行星或者彗星高速撞击月表时，产生的上千度高温会熔化这些月岩。然后，这些熔融物又很快凝固，形成透明的玻璃球。研究者认为，月球高地上的古老撞击盆地可能存在大量此类玻璃球，其形成年龄是反演内太阳系早期撞击历史的重要信息。另外，这项发现也表明，月球上的斜长岩适用于生产具有良好透光性能的玻璃，未来如果要建设月球基地，可以考虑利用这种岩石资源。

论文 👉

https://doi.org/10.1016/j.scib.2021.11.004