首次用月壤种出植物；银河系中心黑洞首张照片；中国建世界最大3D打印建筑…

盘点

5/9-5/15 改变未来的前沿科技

全文共2132字，阅读约5分钟

首次用月壤成功种出植物

👍

5月12日，Communications Biology 上发表的一项研究显示，科学家利用阿波罗11号、12号、17号任务采集的12克月壤样本，首次成功种植出了拟南芥（上图右侧。上图左侧使用的是月壤模拟物）。实验中，拟南芥种子在月壤和地球土壤中发芽的速度相同，但之后的生长发育却出现了明显差异。月壤样本中的幼苗发育不良，根部状态糟糕，与其他类型的土壤样本相比，存在生长慢、植株小或植株大小变化较大等差异。进一步对拟南芥基因层面的检查发现，月壤中生长的拟南芥出现了应对压力的反应，这可能源自于月球样本中的盐、金属和高活性的氧，而后两者在地球土壤中不常见。另外，相比成熟月壤（因经受长期太空风化作用而改变性质），植物在较不成熟的月壤中的生长状态更好。除了未来的月球种植，这项研究或许也能对地球上的植物生长、作物种植提供一些启发。

论文 👉

https://www.nature.com/articles/s42003-022-03334-8

银河系中心黑洞首张照片公布

💫

5月12日，事件视界望远镜（EHT）组织发布了银河系中心超大质量黑洞人马座 A* （Sgr A*）的首张照片。这是EHT继2019年发布人类历史上首张黑洞照片（M87*）后的又一重大突破。人马座A*是离我们最近的超大质量黑洞，距离地球仅约2.7万光年，而M87*要远得多，达到5500万光年，然而给人马座A*“拍照”却更为困难，参与EHT项目的300多名天文学家花了5年的时间才获得这份成像。其原因在于，人马座A*的质量只有太阳的400万倍，而M87*的质量有太阳的65亿倍之多，它的半径更是人马座A*的1500倍以上，因此围绕人马座A*旋转的物质运动速度也更快（几分钟即可绕转一周，而绕转M87*一周则需要几天到数周），人马座A*周围气体的亮度和模式变化极快，导致其拍摄就像 “试图拍一张追着自己尾巴飞跑的小狗的清晰照片”一样困难。另外，人马座A*黑洞吞噬物质的能力更低，吸积盘光芒较弱，事件视界小而暗淡，并且周围环境如星光和尘埃的干扰更多，让望远镜的观测难上加难。这次成像为银河系中心存在超大质量黑洞提供了直接的视觉证据，未来可帮助我们了解极端环境下的引力和其他物理学、黑洞与周围环境的相互作用。

论文 👉

https://iopscience.iop.org/journal/2041-8205/page/Focus_on_First_Sgr_A_Results

注入年轻脑脊液

逆转大脑衰老

👀

脑脊液（CSF）在大脑和脊髓的空腔周围流动，向脑细胞输送营养，进行信号转导，清除细胞废物，对大脑正常发育来说至关重要。5月11日，Nature 上发表的一篇论文称，斯坦福大学医学院的研究人员发现，将年轻小鼠的脑脊液输注给老年小鼠（脑脊液从背部抵达大脑），能逆转老年小鼠的记忆衰退，提升记忆力。其背后可能的机制是：年轻小鼠脑脊液中的纤维细胞生长因子17（Fgf17）是发挥作用的关键，可通过激活诱导等过程，促进老年小鼠海马体中少突胶质前体细胞的增殖和分化，从而改善记忆力。这项研究提示我们FGF17基因具有作为大脑衰老治疗靶标的潜力（比如利用小分子药物来模拟Fgf17蛋白的作用），另外让药物直接进入脑脊液的给药途径可能有助于痴呆症的治疗。

论文 👉

https://doi.org/10.1038/s41586-022-04722-0

武汉早期新冠患者出院2年后

仍有一半人有后遗症

😷

5月11日，The Lancet Respiratory Medicine 上发表的一篇论文称，中日友好医院曹彬和中国医学科学院北京协和医学院王建伟率领团队，统计了武汉金银潭医院2020年1月7日至5月29日期间出院的1192名新冠患者的康复情况，这是迄今追踪长期新冠（long Covid）时间最长和患者规模最大的研究之一。结果显示，在出院6个月时，68%的患者报告了至少一种新冠后遗症；2年后仍有55%的人具有至少一种新冠后遗症。其中，最常见的症状是疲劳和肌肉无力（出院6个月时52%的康复者具有该症状，2年后有31%）。此外，2年后还有31%的康复者报告睡眠困难。在心理健康方面，2年后13%的康复者表现出焦虑症状，11%表现出抑郁症状。总之，康复者出院2年后的健康状况明显低于普通人群。

论文 👉

https://doi.org/10.1016/S2213-2600(22)00126-6

睾丸组织冷冻20多年后

竟然还能产生精子

😳

5月10日，PLoS Biology 上发表的一项研究显示，美国宾夕法尼亚大学团队通过大鼠实验证实，冷冻保存长达23年的雄性睾丸组织在植入老鼠体内后，仍然能制造出有活力的精子。这意味着那些为防止癌症治疗降低生育力而提前冷冻睾丸组织的儿童，或许可以在多年后重新移植睾丸组织，通过体外受精（IVF）生下自己的生物学后代。实验中，研究人员将冷冻保存超过23年的大鼠精原干细胞（SSC）解冻，将其植入裸鼠体内。结果显示，这些23年前的干细胞存活了下来，并发育成产生精子的细胞。尽管最后产生的精子数量大约为新鲜或近期冷冻的睾丸组织细胞所产生的精子的1/3，但只要有存活的精子，就意味着希望。目前这种方案是否适用于人类还没有定论。

论文 👉

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3001618

利用AI操控无人工程车队

中国正建造世界最大3D打印建筑

👊

建造工艺相对单一的填筑工程，比如水利大坝、高速公路、填方机场等，建造过程与3D打印过程相似，都需要按计算出的设计方案层层摊铺填筑物料。位于黄河干流上游的青海羊曲水电站，将采用与3D打印相同的增材制造工艺进行建造，2024年建成时将高达180米，有望成为世界上用3D打印技术制造的最大规模建筑。核心AI将规划与控制无人驾驶的挖掘机、卡车、推土机、摊铺机和压路机，将其作为打印机组件，让整个建筑工地变成一台巨大的3D打印机。AI基于土石坝的工程3D设计数字模型，将进行土石坝分期、分区、分层的3D打印过程规划，优化工序和施工方案，为无人工程车辆导航，操纵运输和逐层填筑，最后由无人驾驶碾压机压紧坝体，稳定结构。核心AI和无人工程机械可以避免很多施工时常见的人工错误，比如运输路线错误或事故造成人员伤亡等。

论文 👉

http://jst.tsinghuajournals.com/CN/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2022.25.045#1