3月24日外媒科学网站择要:科学家激活脑内废物扫除体系 ...

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3月24日(星期一)消息,国外着名科学网站的重要内容如下:
《天然》网站(www.nature.com)
免疫细胞的新发现:中性粒细胞不但杀敌,还能“包扎”伤口
美国耶鲁大学医学院一项在小鼠中举行的研究发现,一种称为中性粒细胞的白细胞会在皮肤破坏的部位形成富含卵白质的黏性环,捕捉病原体,确保它们不会渗出到深层构造。
科学家们早就知道,中性粒细胞通过开释毒素杀死入侵的微生物。但这项近来发表在《天然》( Nature)杂志上的新研究,展现了中性粒细胞的另一个作用:它们不但到场免疫战斗,还资助伤口愈合。研究还表明,中性粒细胞在启动杀菌机制前,会构建布局来隔离病原体,防止其扩散。
研究职员查抄了小鼠皮肤、肺和肠道的样本,发现这些构造中的中性粒细胞会产生胶原卵白和别的对形成细胞外基质紧张的卵白质。相比之下,血液中的中性粒细胞不会开释胶原卵白。
在伤口愈合实行中,研究职员刺破小鼠耳朵的皮肤,观察到第一波中性粒细胞扫除碎片并在24小时内殒命。第二天,第二波中性粒细胞出现并产生胶原卵白,在伤口四周形成细胞外基质环,直径可达一毫米。第三天,研究职员将金黄色葡萄球菌应用于伤口,发现中性粒细胞程度正常的小鼠中,细菌停顿在伤口外貌附近,而在中性粒细胞淘汰症的小鼠中,细菌扩散到深层构造并形成更多菌落。
这些发现为明白中性粒细胞淘汰症引起的康健状态提供了新视角。中性粒细胞淘汰症患者常出现反复的口腔伤口、溃疡和皮肤伤口愈合耽误,最新研究表明,除了炎症调治外,中性粒细胞程度不敷还会通过另一种方式导致伤口愈合不良。
《科学》网站(www.science.org)
尼安德特人的机密食谱:蛆虫竟是主食?
尼安德特人是已灭尽的古人类,被以为是食品链顶端的食肉动物,食肉量与鬣狗和洞狮相称。然而,近来的研究表明,他们的饮食大概比之前以为的更加多样化,乃至包罗蛆虫。
这一发现来自美国普渡大门生物人类学家梅兰妮·比斯利(Melanie Beasley )的研究,她在美国生物人类学协会年会上提出了这一观点。
传统上,科学家通太过析骨骼中的氮同位素比例来推断古代人类的饮食。1991年,研究职员发现尼安德特人骨骼中的氮-15比例极高,表明他们摄入了大量肉类。然而,比斯利质疑这一结论,以为高氮值大概并非完全来自奇怪肉类。
为了验证这一假设,比斯利在美国田纳西大学的“遗体农场”举行了实行,测试了腐烂人体构造和以这些构造为食的蛆虫中的氮含量。她发现,腐烂时间越长,氮-15的含量越高,而蛆虫的氮值乃至比腐烂构造高出八倍。这表明,尼安德特人大概通过食用蛆虫得到了高氮值,而非仅仅依靠大量奇怪肉类。
比斯利以为,蛆虫是尼安德特人饮食中的通例食品泉源。它们富含脂肪和卵白质,且易于在户外处置惩罚猎物时获取。这一发现挑衅了尼安德特人是超等猎手的传统观点,表明他们的饮食更加多样化,包罗蔬菜、贝类、大麦以及腐烂肉类和蛆虫。
别的,这一研究还对尼安德特社会的性别脚色提出了新的思索。传统上,狩猎被以为是男性的重要运动,但收罗蛆虫等食品则大概由女性完成,进一步丰富了昨们对尼安德特人生存方式的明白。
《逐日科学》网站(www.sciencedaily.com)
1、淋巴管疗法:科学家找到规复大脑功能的新方法
随着身材老化,大脑渐渐失去扫除废物的本领,科学家以为这大概助长神经退行性疾病,如阿尔茨海默病和帕金森病。美国华盛顿大学医学院的研究职员发现,通过针对排挤大脑废物的血管网络举行治疗,可以改善老年小鼠的影象力。
这项研究发表在《细胞》(Cell)杂志上,为开辟针对年事相干认知阑珊的疗法奠基了底子。多数传统药物难以通过血脑屏蔽,而新疗法通过针对大脑外部的淋巴管网络,绕过了这一停滞。
研究职员于十年前发现了脑膜淋巴管,这一网络将大脑废物排入淋巴结。随着年事增长,脑液活动降落,导致废物积聚。研究职员通过刺激淋巴管生长,加强了老年小鼠的废物扫除本领,改善了它们的影象力。
当淋巴体系功能受损,废物积聚时,大脑的免疫细胞——小胶质细胞——会不堪重负,产生一种名为IL-6的免疫卵白,导致认知阑珊。研究发现,加强淋巴管功能不但改善了影象力,还低落了IL-6程度,规复了大脑的正常功能。
研究职员夸大,这些发现展现了淋巴体系对大脑康健的紧张性。通过调治脑膜淋巴管,大概无法复活神经元,但可以确保它们以最佳状态运作。
2、细胞内的“发电厂”:科学家展现线粒体高效能量生产的奥秘
线粒体是细胞中的动力源,负责为全部生命过程提供能量。瑞士巴塞尔大学的研究职员使用冷冻电子断层扫描技能,初次以高分辨率展现了线粒体内部的布局。他们发现,负责能量天生的卵白质会组装成大型“超等复合体”,这些复合体在提供细胞能量方面起着关键作用。这项研究效果近来发表在《科学》(Science)杂志上
线粒体存在于大多数生物细胞中,其重要功能是使用氧气和食品中的碳水化合物天生ATP(三磷酸腺苷),即细胞的能量钱币。这一过程由呼吸链复合体完成,只管这些复合体在70年前就被发现,但它们在线粒体内部的构造方式不停是个谜。
通过冷冻电子断层扫描技能,研究职员在活细胞中直接拍摄了呼吸链的高分辨率图像。研究发现,呼吸卵白在线粒体的特定膜地区构造成超等复合体,这些复合体将质子泵过线粒体膜,驱动ATP的天生。研究职员在藻类的细胞中观察到,全部呼吸卵白都构造成超等复合体,这种布局大概使ATP生产更高效,并淘汰能量丧失。
将来,研究职员筹划进一步探索呼吸链复合体相互毗连的缘故原由,以及这种协同作用怎样进步能量生产服从。这项研究不但有助于明白细胞能量生产的机制,还大概为生物技能和疾病治疗提供新的看法。通过研究其他生物体中这些复合体的布局,科学家可以更好地明白它们的进化顺应及其在人类疾病中的作用。
《赛特科技日报》网站(https://scitechdaily.com)
1、街灯“智能革命”:纳米技能可淘汰百万吨碳排放
沙特阿卜杜拉国王科技大学向导的一项研究表明,纳米质料可以明显低落LED(发光二极管)街灯的碳排放。研究团队估计,如在美国推广这项技能可以淘汰凌驾100万吨的二氧化碳排放。
这项技能的焦点是一种名为nanoPE的纳米质料,它可以或许改善LED外貌的热辐射,低落其工作温度。LED在发光时会产生大量热量,过高的温度会破坏其内部元件并收缩寿命。究竟上,LED斲丧的能量中约有75%以热量的情势丧失。通过淘汰热量积聚,nanoPE不但能进步LED的性能和寿命,还能大幅淘汰能源相干的排放。
传统的LED街灯将光线指向地面,同时热辐射被困在灯具内部。而涂有nanoPE的街灯则被倒置,朝向天空。nanoPE的计划使得红外光(热辐射的重要泉源)可以或许通过质料,而可见光则被反射回地面。研究表现,凌驾80%的红外光通过nanoPE向天空散发,而凌驾95%的可见光被反射回地面,确保照明结果不受影响。
nanoPE基于聚乙烯,这是环球生产最广泛的塑料。科学家通过在塑料中制造直径仅为30纳米的微小孔洞,并将其拉伸成更薄的片材,乐成实现了对可见光和红外光的选择性处置惩罚。这项创新为环球可连续照明提供了新的办理方案,特殊是在高温地域,可以或许明显提拔LED的冷却服从,同时保持高照明性能。
2、光速AI:3D光子芯片突破数据传输瓶颈
人工智能(AI)的希望不停受到能源服从低下和数据传输瓶颈的限定。美国哥伦比亚大学的研究团队提出了一种3D光子-电子平台,明显进步了能源服从和带宽密度。这项研究发表在《天然光子学》(Nature Photonics)上,联合了光子学和先辈的CMOS(互补金属氧化物半导体)电子技能,实现了高速、节能的数据传输,办理了AI硬件在数据传输中的能源瓶颈题目。
该团队与康奈尔大学的研究职员互助,开辟了一种3D集成的光子-电子芯片,芯片内集成了80个光子发射器和吸收器,具有高密度和高带宽,每比特仅斲丧120飞焦耳,带宽密度到达5.3 Tb/s/mm²,远超现有技能。该芯片计划本钱低,将光子器件与CMOS电子电路集成,并使用了贸易代工厂制造的组件,为广泛的行业应用奠基了底子。
这项技能通过3D集成光子芯片和电子芯片,突破了传统数据传输的能源和局部性限定,支持分布式架构,使AI体系可以或许高效传输大量数据。这一创新有望大幅提拔AI体系的性能,成为将来盘算体系的焦点,应用于大规模AI模子、主动驾驶体系等范畴。别的,该技能在高性能盘算、电信和分布式内存体系中也具有广泛的应用远景,标记着节能、高速盘算底子办法的新期间。(刘春)
                    

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