量子技术或3分钟充满电动汽车；CAR-T抗癌有望降价；电子皮肤获新突破…

盘点

3/21-3/27 改变未来的前沿科技

全文共2537字，阅读约5分钟

电子皮肤新突破

👀

贴合在皮肤上与人进行交互的可穿戴设备，其理想的LED显示器需要柔软、可拉伸且亮度好。然而现有设备大多由无机材料制成，虽然可以通过添加弹性绝缘材料（例如橡胶）来提升拉伸性，但因导电性下降而需要施加危险的高电压，并且发光亮度也不够理想。3月23日，Nature 上发表了一项突破性研究，美国斯坦福大学鲍哲南团队开发出一款兼具高柔性、拉伸性、亮度以及机械稳定性的电子皮肤显示屏。它具有良好的明亮度和耐用性，最大亮度至少是手机的两倍，在拉伸至原有长度两倍时仍能正常工作。

研究的突破点在于，团队发现一种名为SuperYellow的黄色发光聚合物与聚氨酯（一种弹性塑料）混合时，不仅变得柔软而有韧性，而且不会阻碍电流，发出的光更为明亮。在此基础上，团队开发出红色、绿色、蓝色的发光材料，并通过不断优化，设计出一款以发光层为核心的7层结构显示屏，最终得到了高亮度的可拉伸全聚合物发光二极管。这是可伸缩显示器的重要突破，为将来的电子皮肤及应用打下基础。此外，该技术还可用于打造可变形的交互式屏幕，甚至是在地图上形成三维景观。

小WE姐：鲍哲南院士曾受邀来到WE大会，为我们详细介绍电子皮肤。戳下方视频可回顾——

论文 👉

https://www.nature.com/articles/s41586-022-04400-1

量子技术3分钟充满电动汽车？

👍

此前研究已知，量子技术可以加快电池充电的速度。Physical Review Letters 上发表的一篇论文称，韩国基础科学研究所确认，量子技术充电优势的唯一关键因素是global operation——传统的电池组中，每个电池是平行的、独立充电的（上图上）。而量子电池组中所有单电池同时和其他单电池相互交流（如同所有人围在一张桌子旁），在充电过程中被当做一个整体（上图下）。采取global operation量子充电方案后，最大充电速度可实现指数级提升，而不再是传统充电方式下随电池数量线性增加。对于一款内置约200个电池的传统电动汽车来说，新的量子充电方式有望使充电速度提高约200倍，在家充电时间可从10小时缩短至3分钟左右，在高速充电站充电的时间将从30分钟缩短到几秒钟。尽管这种技术还无法于近期推广至电动汽车行业，这一技术方案的影响可能是深远的，比如未来的聚变发电站可能会用到这项技术，因为这些发电站需要在极短的时间内实现大量电能的充电和放电。

论文 👉

https://journals.aps.org/prl/accepted/b2071Y51Ued1187a36cd9e31803b4e2fe0b5fa51e

中国科学家

诱导出“最年轻”的人类全能干细胞

✌

相比成熟的体细胞，诱导多能干细胞具有进一步分化的潜力，可应用于基础研究和再生医学等领域。此前，诺贝尔生理学 / 医学奖得主山中伸弥诱导培养的多能干细胞，类似于受精卵发育5-6天的状态。3月21日，Nature 上发表了又一颠覆性突破：中科院和深圳华大生命科学研究院等多家机构的研究人员，通过体细胞诱导培养出了类似受精卵发育3天状态的人类全能干细胞（即8细胞期胚胎样细胞），这是目前全球在体外诱导获得的“最年轻”的人类细胞。从受精卵开始，胚胎发育会经历2细胞、4细胞、8细胞、16细胞等多个阶段，其中在受精后第三天通常会分裂成8细胞。研究者开发了一种非转基因、快速且可控的“鸡尾酒”细胞重编程方法，能够将人的多能干细胞转化为全能性的8细胞期胚胎样细胞。与过去的多能干细胞相比，这些细胞更接近早期胚胎的原始状态，具备非常强的发育潜力，可以分化为胎盘组织，并可能发育成为更优质的各类身体组织，有助于体外再生更接近真实器官的培育器官，为全球数百万需要进行器官移植的患者带来新希望。此外，这项研究还能用于生成人造囊胚与类囊胚，帮助科学家研究人类胚胎发育、治疗与早期发育相关的疾病。

论文 👉

https://www.nature.com/articles/s41586-022-04625-0

改进CAR-T疗法

为癌症患者带来福音

👇

CAR-T免疫细胞疗法，对于许多血液癌症患者来说是生存下去的新希望。但目前已批准上市的治疗产品，需要从患者体内提取T细胞，在体外修饰加工、扩增，再输回患者体内进行治疗。这个过程需要个性化定制，工艺复杂，并且制备周期长，因此成本很高。3月24日，Nature Biotechnology 上发表了一种新的改进方法：美国北卡罗来纳州立大学和北卡罗来纳大学教堂山分校的研究人员开发出一种MASTER植入物，可在体内快速生产和释放CAR-T细胞，大大缩短制备周期，并且降低成本。MASTER由海绵状的生物相容性材料制成，其海绵状的性质会使病毒载体和细胞紧密结合在一起，加速T细胞重编程。另外，MASTER还含有特定白细胞介素，可促进CAR-T细胞快速增殖。一般来说，CAR-T整个制造周期为2-4周，其中T细胞激活、CAR病毒转导和体外扩增等步骤要耗时9天，而MASTER技术能将这些步骤整合在体内完成，从9天缩短为1天。淋巴瘤小鼠试验中，与传统CAR-T 相比，MASTER技术生产的CAR-T细胞表现出更好的治疗效果。

论文 👉

https://www.nature.com/articles/s41587-022-01245-x

老人爱打盹，

可能预示着痴呆症？

👴

最近，《阿茨海默症与痴呆症》上发表的一篇论文称，美国加利福尼亚大学旧金山分校等机构的研究人员发现，白天打盹过多，可能是衰老加速或认知衰退的信号。当出现痴呆症常见前兆（轻度认知障碍）或患上痴呆症后，老年人打盹频率和持续时间迅速增加。研究人员追踪了1401名老年人持续14年的数据，结果显示：没有出现认知障碍的参与者，白天打盹时间平均每年增加11分钟；在被诊断为轻度认知障碍后，打盹时间增加24分钟；在被诊断为阿尔茨海默氏症后，打盹时间增加68分钟。与每天打盹不到1小时的人相比，每天打盹超过1小时的人患老年痴呆症的风险高40%；每天至少打盹一次的人比每天打盹少于一次的人患老年痴呆症的风险高40%。

论文 👉

https://doi.org/10.1002/alz.12636

什么样的狗狗容易出现重复行为？

👇

你家的狗狗出现过重复行为吗，比如追尾、咬自己的影子、满地乱跑、盯着东西看很久？狗狗的异常重复行为可能会影响和主人之间的关系，并降低狗狗的幸福感。最近，Scientific Reports 上发表的一篇论文称，芬兰赫尔辛基大学团队对22个品种的4436只狗的主人进行了问卷调查，发现狗狗的重复行为非常复杂，与生活环境和方式，以及遗传因素相关。具体来说，相比以前养过狗的主人，新手主人的狗出现重复行为的概率高了58%。相比与≥3人同住的狗，与一人同住的狗出现重复行为的概率低33%。相比跟其他狗同住的狗，不跟其他狗同住的狗出现重复行为的概率高64%。相比每日运动量为1-2小时的狗，每日运动量＜1小时的狗出现重复行为的概率高53%。相比绝育过的狗，没有绝育的狗出现重复行为的概率低29%。此外，德国牧羊犬、中华冠毛犬、彭布罗克威尔士柯基犬中最容易出现重复行为，而在柯利牧羊犬、小型雪纳瑞、拉戈托罗马阁挪露犬中最罕见。＜2岁的狗和＞8岁的狗出现重复行为的概率更高，更活跃、更有攻击性、更容易分心的狗出现重复行为的概率也更高。

论文 👉

doi: 10.1038/s41598-022-07443-6