盘点
9/19-9/25 改变未来的前沿科技
全文共1913字，阅读约5分钟
1
全新皮肤传感器
实时监测肿瘤变化
👍
研究人员会在小鼠皮下种植肿瘤，以测试潜在抗癌药物，但金属游标卡尺测量肿瘤这种软组织的尺寸的效果并不理想，而基于放射学的检测方法，无法实时连续评估。最近，Science Advances 上发表的一篇论文称，斯坦福大学鲍哲南团队开发出一种带有柔性传感器的小型设备，可以粘附在皮肤上实时持续监测下方肿瘤大小变化，快速准确地排除无效的癌症治疗方法/药物，跟进有效的疗法/药物。该设备的突破性在于：①传感器提供连续监测，在整个测量期间都保持在原位，每5分钟进行一次测量；②柔性传感器可拉伸，能精准测量其他方法难以辨别的形状变化；③传感器是非侵入性的，通过电池供电及无线连接，允许小鼠自由移动。在治疗开始后，传感器可以立即追踪肿瘤体积的消退情况，从而捕获药物递送的完整药代动力学和药效学。该设备有利于加快癌症疗法筛选，对制药和肿瘤学领域研究具有重要价值。
论文 👉
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abn6550
2
纳米塑料对健康有何影响？
👀
纳米塑料是直径小于0.1 μm的塑料颗粒，可通过呼吸或者被塑料污染的食物进入人体，但我们并不清楚它们对健康的影响。最近，Environmental Science & Technology 上发表的一篇论文称，香港浸会大学和南方科技大学团队发现，纳米塑料虽然不会导致细胞大量死亡，但会造成线粒体损伤，最终可能会导致器官功能障碍。团队首次研究了80nm纳米塑料对正常人肝细胞 (L02) 和肺细胞(BEAS-2B) 中线粒体功能和代谢途径的影响。结果显示，相比肺细胞，肝细胞的代谢功能更容易受到纳米塑料的影响，尤其是在低纳米塑料浓度下。由于纳米塑料在现实环境中的污染机制十分复杂，所以它们对环境和人类健康的负面影响可能要大于本研究中的实验结果。
论文 👉
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.2c03980
3
生命的6种基本元素
土卫二都有了
💫
对于地球生命来说，碳、氢、氮、氧、磷和硫这6种元素必不可少。此前，科学家们发现土卫二表面冰层下可能存在一个液态水海洋，几乎包含所有这些元素，唯独可能缺少磷。然而，9月19日，PNAS 上发表的一项研究显示，科学家们发现了土卫二地下海洋中存在磷元素的新证据。他们根据卡西尼号提供的关于土卫二地下海洋系统的数据，构建了迄今为止最详细的星球化学模型。结果显示，土卫二地下海洋中以正磷酸盐形式存在的磷，很可能非常丰富，可能接近甚至高于地球海洋中的磷水平。这意味着，科学家比以前更有理由相信，土卫二的海洋是宜居的。
论文 👉
https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2201388119
4
中国天眼获得FRB重要发现
✨
9月21日，Nature 和 Nature Communications 上发表的两项研究显示，中国科学家利用FAST，对来自银河系外重复暴发的快速射电暴20201124A进行了54天共计82小时的观测，取得了若干属于国际首次的发现。他们首次探测到这个快速射电暴周围1个天文单位（即太阳到地球的距离）内的磁场变化，发现它处于一个非常复杂的动态演化的强磁场环境中。此前发现的快速射电暴大多位于大量年轻恒星的密集诞生地附近，而团队结合使用美国10米凯克光学望远镜（Keck），发现它所在区域的恒星密度较低，并非如此前假说中那样起源于大质量恒星极端爆炸导致的超亮超新星或伽马射线暴后形成的年轻磁星。根据周围环境磁场的变化，研究人员建模推测出它可能产生于磁星和Be星（比太阳更热、更大、旋转更快的恒星）组成的双星系统，这为研究快速射电暴的起源提供了新的认识和线索。
论文 👉
https://doi.org/10.1038/s41586-022-05071-8
https://doi.org/10.1038/s41467-022-31923-y
5
智能服装自动调节温度
😍
最近，Cell Reports Physical Science 上发表的一篇论文称，香港理工大学纺织及服装学院团队开发出一款能够自动调节温度的智能服装。衣服表面分布着由金属和塑料制成的超薄轻质条带，在炎热的环境中，下层的塑料膜膨胀，而上层的金属层几乎不会发生变化，导致条带弯曲（如上图右），将人体红外辐射传递到环境中，同时增强空气对流和汗液蒸发，强化散热效果，让体温降低。在寒冷的环境中，条带恢复扁平（如上图左），将红外体辐射反射回皮肤，并抑制身体散热，保持身体温暖。这款衣服只有306.2克，比同款式的传统聚酯服装（350克）更轻。研究团队下一步将改进衣服的美学设计。
论文 👉
https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2022.100958
6
学会这个动作
坐着也能减肥
✌
最近，iScience 上发表的一篇论文称，美国休斯顿大学的研究人员发现，人类小腿后侧的比目鱼肌（下图红色）存在独特的生理调控机制，通过恰当的锻炼方式，可以在数个小时内将局部的氧化代谢提升到很高水平，未来或可成为降低代谢疾病风险的极简治疗方式。
锻炼姿势很简单，即坐在椅子上，脚趾紧贴地面不动，提起脚后跟到极限后再放回地面，便完成了一次比目鱼肌上提（SPU）。实验中，与坐着静止不动相比，脂肪和碳水化合物氧化水平提升了1倍多，比目鱼肌肉区域的氧气消耗甚至比跑步时还高。另外，SPU还能降低餐后血糖浓度，在两餐之间进行锻炼可让脂肪代谢率翻倍。锻炼过程中，比目鱼肌消耗的能量大多来自血糖和脂肪，糖原只占很小一部分，这让人们锻炼数小时也不会感到疲劳。
论文 👉
DOI: 10.1016/j.isci.2022.104869
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