盘点
8/9-8/15改变未来的前沿科技
全文共2392字,阅读约5分钟
1
武侠小说中的“软猬甲”,
你想来一件吗?
💪
《射雕英雄传》里,黄蓉凭借一件刀枪不入的“软猬甲”行走江湖。现在,来自加州理工大学、南洋理工大学的科学家们设计出一种现代“软猬甲”。这是一种由尼龙塑料聚合物3D打印而成的新型面料,把它穿在身上时,柔韧且紧贴皮肤,而当受到外力的作用时,却可以变得坚硬无比(如下图)。
这是一种由两层互锁颗粒组成的结构化织物,当受到外力时,面料的联锁颗粒会挤在一起,变得比松弛状态下坚硬25倍,最大载重量是自身重量的30倍以上。这种材料有望用于制造面向生物医学、运动或军事应用的外骨骼、防弹衣,或是搭建临时性避难所等。甚至如果能在生活中普及的话,我们还可以穿上它免受车祸等意外伤害。研究已于8月11日发表在 Nature 上。
论文 👉
https://www.nature.com/articles/s41586-021-03698-7
2
变色龙机器人来了!
变色龙的真皮内有多种色素细胞,能根据环境需求随时变化体色。而人造伪装装置要实现这一点,对系统的要求非常复杂。8月10日,Nature Communications 上发表的一篇论文称,韩国首尔国立大学的研究人员制造出新型“人造变色龙皮肤”,并应用于一个软体机器人上,让它能根据周围环境自动实时变色,而且变色速度接近真实动物生理反应时间。这项技术使用了“颜色传感器”、由银纳米线制成的“微型加热器”及“热致变色材料”,让机器人能灵敏探测局部背景颜色,并随之变换。加热器具有方形、线条和点图案, 激活一个或几个加热器组合就可以匹配背景颜色或图案,比如在经过树林激活两个加热器后,不仅让变色龙变了颜色,身上还浮现出模仿周围草地纹理的曲线图案,更加惟妙惟肖。这项人工伪装技术未来可应用到军事领域,比如隐蔽侦察机器人或伪装军服等。此外,在建筑、艺术、时尚以及狩猎和户外消费品上也大有用武之地。
论文 👉
https://www.nature.com/articles/s41467-021-24916-w
3
中年发福不是新陈代谢的“锅”
👨
很多人都把中年发福归罪于中年后代谢率下降,不过根据8月13日在 Science 上发表的一项最新研究,人在一生中新陈代谢的变化可能跟咱们想的很不一样:新陈代谢率早在婴儿时期就达到高峰,随后缓慢下降,到20岁后基本稳定,大约到60岁之后才会再次下降。这项研究由包括中国在内的近100个国际团队参与,有来自29个国家的6000多名受试者,样本几乎覆盖所有年龄层。研究者收集了这些受试者的尿液,分析他们的能量代谢情况。结果显示:
  • 婴儿的代谢率最高。以单位体重计算,一个一岁的孩子的热量消耗速度甚至可以比成年人快50%。这可能与婴儿惊人的生长率和巨大的能量需求(尤其是大脑发育所需的能量)有关。
  • 经过婴儿期的激增之后,新陈代谢每年减慢约3%,到20多岁后趋于平稳。令人意外的是,尽管青少年时期生长突增,但能量需求似乎并没有增加,代谢率没有突出变化。
  • 20多岁至50多岁是代谢速率最稳定的时期,中年发福的罪魁祸首并非是代谢率下降,而可能是激素、压力、疾病和活动水平等多方面因素造成的。
  • 直到60岁以后新陈代谢才真正开始缓慢下降。虽然每年仅以0.7%的速度下降,但累积影响也比较可观,到90多岁时每天需要消耗的卡路里只有中年时期的74%。部分原因可能在于肌肉消耗的热量要比脂肪更多,而肌肉随着年龄增长不断减少。另外这也提醒我们,由于代谢放慢,八九十岁的老年人需要的药物剂量可能也会减少。
论文 👉
https://science.sciencemag.org/content/373/6556/808
4
生养孩子影响睡眠,
让女性生理衰老3-7岁
👶
为了照顾新生儿,很多新妈妈晚上都睡不好觉,这会对女性健康造成什么样的影响?最近发表在 Sleep Health 上的一项研究显示,分娩后每日睡眠不足7小时的母亲,相比睡眠7小时及以上的母亲,在分娩1年后的“生物学年龄”平均衰老了3-7岁。睡眠时间越短、越不规律,生理衰老得越快、越多。美国加州大学洛杉矶分校团队对33位刚生育的母亲进行了长达一年的随访,并通过血液样本中的DNA确定她们的“生物学年龄”。除了生理衰老的差异,他们还发现,睡眠少于7小时的母亲白细胞中染色体的端粒也更短,而端粒缩短与癌症、心血管和其他疾病的高风险及早逝有关。研究者建议新妈妈们抓住机会多睡一会儿,比如在白天宝宝睡着时一起休息,或者让家人、伴侣在夜晚轮流照顾宝宝。
论文 👉
https://doi.org/10.1016/j.sleh.2021.02.002
5
年轻人新冠住院,近40%有并发症
😳
很多人都知道,老年新冠肺炎患者在住院期间容易因为并发症而陷入死亡风险中,不过对年轻人出现并发症的可能性和严重性却认识不足。最近一项发表在《柳叶刀》(The Lancet)上的研究显示,即便是先前身体健康的年轻人,也容易发生并发症,在19~49岁新冠患者中,并发症的发生率为39%。而且并发症不仅与住院期间较高的死亡风险相关,还降低了患者出院后自我护理的能力,可能会产生远期后果。研究者在302家英国医疗机构中开展工作,分析了2020年1月17日至8月4日期间纳入的73197例≥19岁的患者案例。结果显示:
  • 有49.7%人至少发生过一种并发症,而急性肾损伤、急性呼吸窘迫综合征、肝损伤、贫血和心律失常是最常见的并发症。
  • 并发症的发生率随年龄增加而增加。在19~49岁人群中的发生率为39%,而≥50岁的人群中发生率为51%。
  • 男性比女性更容易发生并发症。≥60岁的患者中,男性发生并发症的概率为54.5%,女性为48.2%;<60岁的患者中,男性发生并发症的概率为48.8%,女性为36.6%。
论文 👉
https://doi.org/10.1016/S0140-6736(21)00799-6
6
吸一次电子烟也危害健康
👇
年轻人长期吸电子烟与细胞氧化应激水平升高相关,而这是包括动脉粥样硬化在内的多种疾病的发病风险因素。那么,只是好奇尝个鲜、不经常吸电子烟就可以安枕无忧吗?8月9日,加州大学洛杉矶分校的研究人员在  JAMA Pediatrics 上发表研究称,即使是之前从未吸过烟的健康年轻人,只吸一次30分钟的电子烟也足以导致体内细胞氧化应激水平升高(是之前的2~4倍),随着时间推移会增加心血管、肺部、神经系统疾病及癌症的发病风险。氧化应激是自由基在体内产生的一种负面作用。作为人体生命活动中各种生化反应的中间代谢产物,自由基是机体有效的防御系统,但同样会对细胞产生损害。人体通过抗氧化剂对抗自由基,实现二者之间的动态平衡。而吸烟则会打破氧化与抗氧化作用的平衡,导致细胞氧化应激,增加疾病风险。电子烟在年轻人中正变得越来越流行,它对健康的危害应该引起更多人重视。
论文 👉
https://jamanetwork.com/journals/jamapediatrics/article-abstract/2782800
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