盘点
4/4-4/10 改变未来的前沿科技
全文共2161字,阅读约5分钟
1
超重粒子开启物理学新篇章?
💫
粒子物理学中,标准模型(Standard Model)是描述强力、弱力及电磁力这三种基本力及组成所有物质的基本粒子的理论。尽管该理论自上世纪70年代起经受住了无数实验的考验,但它并不完美,物理学家们一直尝试从中开拓出新的物理框架。作为传递弱力的载力粒子,W玻色子的质量是标准模型的重要参数,对其数值的精确测量是检验标准模型和探测新物理的重要手段之一。4月7日,Science 以封面文章的形式报道了一项近400名物理学家参与的重要成果:美国费米国家实验室的CDF合作组将W玻色子的质量测量精度提升到前所未有的高度,发现实验结果与理论预测不一致——比标准模型预测的重近0.1%。研究数据来自于2002年和2011年间对撞机探测器CDF产生的420万个W玻色子,研究人员利用10年间收集的庞大数据集,不断进步的数据分析技术,以及关于质子结构的新信息,终于获得迄今最高精度的测量结果。如果未来其他实验验证该结果成立,那么这或许暗示着宇宙存在着超对称理论预测的全新粒子,又或者会冲击我们对希格斯玻色子的理解,甚至帮助我们开拓出全新的物理学框架。
论文 👉
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abk1781
2
用废塑料吸收二氧化碳
👍
最近,《美国化学会·纳米》上发表的一篇论文称,美国莱斯大学的研究人员发现,在醋酸钾存在的情况下,加热废塑料(如聚丙烯和聚乙烯等生活中常用的塑料),能形成具有纳米级孔隙的颗粒,这些颗粒可以捕获大气中的二氧化碳分子。具体过程是,将废塑料粉末与醋酸钾混合,在600℃下加热45分钟,可以得到孔径为0.7纳米的颗粒。这些颗粒能吸收烟道气流中的二氧化碳,在室温条件下的捕获量可高达自身重量的18%,并且成本也不高——每吸收1吨二氧化碳需花费21美元,远低于目前常用方法的成本(80~160美元)。此外,这种吸附剂也可重复使用,将其加热至大约75度,使纳米孔中吸收的二氧化碳脱离,能再生90%的材料结合位点。这种源自废塑料的材料可以安置在发电厂排气烟囱这样的二氧化碳排放点,用废塑料解决废气,一举两得。
论文 👉
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.2c00955
3
首次在活人肺部深处发现微塑料
😱
4月6日,《整体环境科学》上发表的一项研究显示,英国赫尔约克医学院团队分析了13名患者在手术中切除的肺部组织,发现有11名患者的样本存在微塑料(大多呈纤维状或碎片状,如上图),其中最常见的是用于制作塑料包装和管道的聚丙烯(PP),以及用来制作塑料瓶的PET。此前数项尸检中曾在人体肺部组织发现过微塑料,而这是首次在活人肺部深处发现微塑料污染。研究者原以为塑料颗粒难以侵入肺下部区域(因为这里的气道更细窄,颗粒到达此处前可能容易被过滤或被吸附住),然而他们在这里发现的颗粒数量最多,大小也更大——最大的微塑料颗粒长度可达2.475毫米(一些研究者原以为只有直径小于3微米的颗粒才能进入肺泡)。这提示我们微塑料不仅通过水或食物等途径侵入人体,现在连呼吸也不能幸免。研究者认为需要进一步调查微塑料如何影响人体结构和生物过程,确定它们对健康的影响。
论文 👉
https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.154907
4
肥胖可导致药物失效、治疗失败?
👇
包括哮喘在内的多种免疫疾病的临床数据表明,相比体型正常的患者,肥胖患者的疾病更严重,并且对常规疗法表现出抗性,这是何故?最近,Nature 上发表的一项研究证实,肥胖可能会改变免疫系统,对传统治疗方法及效果造成影响。美国加州大学旧金山分校团队发现,患有特应性皮炎、体重正常的小鼠在接受常规药物后,皮炎会好转,而经常食用高脂饮食的肥胖小鼠接受相同治疗后,皮肤状况却会变得更糟。特应性皮炎一般被认为是Th2细胞引起的皮肤炎症(辅助T细胞Th通常可分成Th1、Th2和Th17),然而事实上这只适用于偏瘦小鼠,研究人员发现肥胖小鼠中体内被激活的不是Th2细胞,而是Th17细胞,因此如果使用抑制Th2细胞的药物来进行治疗,不仅不会缓解肥胖小鼠的皮炎症状,反而会导致病情恶化。研究人员还分析了部分特应性皮炎和哮喘患者数据,发现这类模式也同样存在于人类中。
论文 👉
https://doi.org/10.1038/s41586-022-04536-0
5
首次发现肿瘤内的细菌
可促进肿瘤转移
👀
4月7日,Cell 上发表的一篇论文称,西湖大学生命科学学院团队不仅再次确认肿瘤中存在细菌这一事实,并且首次证明乳腺癌中的胞内菌在肿瘤转移定植中起着关键作用。研究人员在乳腺癌模型小鼠中观察到,大量细菌寄宿在肿瘤内,然后又帮助了肿瘤转移——这些细菌能够重塑细胞骨架,增强肿瘤细胞抵抗液流压力的能力,让肿瘤转移起来更轻松。在向小鼠注射抗生素清除肿瘤菌群后,并没有减小原位肿瘤的体积,但肺部转移瘤却明显减少,这说明这些细菌对肿瘤转移来说至关重要。这个发现开拓了肿瘤研究新方向,为临床控制肿瘤转移提供了全新视角。
论文 👉
https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.02.027
6
为什么瘦人也会得脂肪肝?
👇
在中国,非肥胖人群发生非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)的概率为19.3%。《糖尿病与代谢综合征》近日发表综述,剖析了瘦人发展为NAFLD的五大类可能因素:
  1. 环境(饮食)因素:摄入过量果糖、精制碳水化合物、含糖饮料、饱和脂肪和动物蛋白,是NAFLD发展的主要因素。另外,与既不吸烟也不饮酒的人相比,大量吸烟、适度饮酒的中国男性患NAFLD的风险高出85%。
  2. 胰岛素抵抗:摄入过多果糖和碳水化合物等食物可能会间接导致肝脏产生胰岛素抵抗,从而促进NAFLD发展。
  3. 遗传易感性:某些基因突变与NAFLD有关。
  4. 内分泌紊乱:女性在绝经过渡期后患NAFLD的风险很高;甲状腺功能亢进也可能引起NAFLD,而补充甲状腺激素或可改善肝功能障碍。
  5. 其他因素:
    肠道菌群失调、营养不良和与脂肪生成有关的药物等因素也可能会造成影响。

论文 👉
DOI: 10.1186/s13098-022-00814-z
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