死蛛变身机器人；AI破解所有蛋白质结构；地球曾“死里逃生”…

盘点

7/25-7/31 改变未来的前沿科技

全文共2191字，阅读约6分钟

“冷米饭”中就有的常见成分，

或能预防癌症

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Lynch综合征（LS）患者对多系统癌症具有易感性，包括结直肠癌、子宫内膜癌、卵巢癌、胃癌、小肠癌、胰腺癌、胆管癌、尿路上皮癌、脑肿瘤和皮肤癌等。7月25日，Cancer Prevention Research 上发表的一项研究显示，对于LS患者来说，每天服用30 g的抗性淀粉，能将除结直肠外其他部位肿瘤的发病风险降低60%以上，尤其是对上消化道肿瘤（如胃癌、十二指肠癌、胆管癌、胰腺癌等）的预防作用十分显著。抗性淀粉广泛存在于如马铃薯、谷物类、香蕉、豆类、种子等食物中，米饭和面食冷却以后也存在这种膳食纤维。研究纳入918例LS患者，每日口服30 g抗性淀粉，剂量相当于每天吃一根香蕉，随访时间约为10年。结果显示，抗性淀粉对结直肠癌的发病风险并没有什么影响，但对其他类型肿瘤的发生有显著的预防作用。这种预防作用是否对普通人群有效，以及其他膳食纤维是否也能发挥防癌作用，还需要进一步研究。

论文 👉

https://doi.org/10.1158/1940-6207.CAPR-22-0044

AlphaFold再获重大突破

预测出几乎所有蛋白质结构

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蛋白质结构与其功能密切相关，了解蛋白质的结构是解决许多生命科学问题的关键。7月28日，DeepMind与欧洲分子生物学实验室的欧洲生物信息学研究所（EMBL-EBI）宣布，AlphaFold已预测出100万个物种超过2亿个蛋白质的结构，几乎涵盖了地球上所有已知蛋白质。扩展后的数据库不再局限于人类蛋白质，而是包括植物、细菌、动物和其他生物体在内的各种物种的蛋白质结构。其中约35%的预测与通过实验确定的结构一样高度准确，而另外45%的预测也具有很高的可信度。该数据库免费开放，研究人员可以在某些应用中使用其中高度准确的数据来取代实验结果，或者可以通过AlphaFold预测来验证和理解实验数据。以前确定一个蛋白质的三维结构需要数月或数年，现在通过AI只需要几秒钟，这将大大加速相关科学领域的研究。从解析疾病、开发药物和疫苗到保护蜜蜂，从解决生物学难题到深入研究生命起源，甚至对于解决一些重要的全球挑战（如可持续发展、燃料问题、粮食安全等），AlphaFold都将产生重大影响。

报道 👉

https://www.deepmind.com/blog/alphafold-reveals-the-structure-of-the-protein-universe

不用去医院排队检查，

皮肤上贴个超声贴片就行

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现在我们要做超声成像检查，需要笨重的专用设备，只能去医院才行。不过，Science 期刊于7月27日发表的一项研究却提出了一种新的解决方法：美国麻省理工学院团队开发出一种邮票大小的超声波贴片，像创可贴一样贴在皮肤上，能连续48小时提供体内器官的超声波成像。研究者使用的生物粘附超声耦合剂，柔软且富有粘性，能避免装置内的超声探头因身体动作而变形，并且能保持48小时牢牢粘附在皮肤上，获得更清晰、更精确的图像。研究人员在志愿者身体的不同部位贴上超声成像贴片，不仅能对人体器官进行48小时连续成像，还能监测人在坐着和站着时主要血管直径的变化，以及在体育锻炼后身体器官发生的微小改变。说不定在不远的将来，我们就能用这种方便的可穿戴设备，在家中实现监测体内器官、肿瘤进展和子宫内胎儿发育等各种医疗保健项目。

论文 👉

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abo2542

科学家将死蜘变成机器人

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7月25日，Advanced Science 上发表的一项研究显示，莱斯大学的科学家用一根针和一些空气，让死去的狼蛛变成机器人，举起其体重130%的物体，并且能承受近1000次开合循环。研究人员将针头插入死亡狼蛛的前肢区域，然后用胶水将针头固定在蜘蛛的身体上，不施加压力时，蜘蛛尸体的腿部会自然保持向内弯曲，而通过注射器施加压力时，腿部会向外延伸，打开“机械手”。其原理在于，研究人员通过注射器让蜘蛛内部的压力比外界大气压高而“蹬腿”，这取代了蜘蛛生前的血淋巴压力调节机制。蜘蛛机器人可用于物体分类和移动，操作电路板，关闭LED灯，甚至还可以从事微电子组装。另外，还可以让死灵蜘蛛机器人去捕捉自然界的小昆虫等等。

论文 👉

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202201174

地球为何能避免类似火星的命运？

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火星之所以没有生命存在，是因为磁场消失而遭受到太阳风的打击，而几亿年前地球的磁场也差点消失，强度下降到只有今天的10%。Nature Communications 上发表的一篇论文称，罗切斯特大学团队分析认为，地球的磁场在5.5亿年前神秘地开始“反弹”，在多细胞生物的寒武纪大爆发前恢复了强度，使得地球避免了如同火星的命运。地球主体包括岩石圈、地幔、熔融态金属的外地核以及固态金属的内地核，并拥有由外地核产生的地磁场。研究人员通过研究岩石斜长岩中长石晶体锁住的磁场（即古地磁），确定了地核历史上几个重要日期：大约在5.65亿年前，地球磁场几乎崩溃，而在大约5.5亿年前时磁场开始恢复，这是因为地球固体内核开始增长，内核为熔融的外核充电，恢复了磁场强度。如果地球的磁场没有再生，那么今天的地球将会大不一样，成为一颗干燥缺水的星球。这项研究表明，行星需要一个不断增长的内核，才能在整个生命周期（几十亿年）中维持磁场。

论文 👉

https://www.nature.com/articles/s41467-022-31677-7

女性多吃“钾”

有益心脏健康

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高盐摄入量与高血压、心脏病和中风风险增加有关，如何减少饮食中盐的负面影响？最近，《欧洲心脏杂志》上发表的一篇论文称，荷兰阿姆斯特丹大学团队发现，高钾饮食（比如香蕉、三文鱼、土豆、牛奶等）与较低的血压有关，尤其是在摄入高盐的女性中。另外多吃“钾”也有利于心脏健康，并且女性比男性受益更多。研究纳入近2.5万名参与者，结果显示，女性中钾的摄入量越高，血压越低（钾摄入量每增加1克/天，收缩压就会降低2.4毫米汞柱），而在男性中并不存在这种关联。此外，在男性和女性中，钾摄入量最高的人群与最低的人群相比，心血管疾病风险分别降低7%和11%。高钾食物包括蔬菜、水果、坚果、豆类、乳制品和鱼类，我们选择新鲜、未经加工的食品最好，因为这样的食物多钾且低盐。

论文 👉

https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehac313