4月25日外媒科學網站摘要:這顆地球準衛星可能是月球碎片

4月25日(星期四)消息,國外知名科學網站的主要內容如下:

《自然》網站(www.nature.com)

微型結腸和大腦“類器官”助推癌症及其他疾病治療

類器官是一種模擬人體器官功能的三維細胞集合,被研究人員視爲潛在的藥物測試新途徑,甚至有望取代某些類型的動物實驗。最近,《自然》雜誌上發表的兩篇研究報告中,生物學家們成功開發了模擬腸道和大腦的類器官,這一進展不僅增進了對結腸癌的理解,也有助於針對一種罕見神經系統疾病的治療方法研發。

一位化學生物學家表示:“在過去十年,我們花費大量時間研發並理解如何製造類器官。現在,我們應更多考慮如何應用這些模型。”

其中一篇研究的合著者指出,特別是那些由人類幹細胞製成的類器官,能夠揭示動物模型無法展現的生物機制。他的團隊針對蒂莫西綜合症(Timothy syndrome)進行研究,由於缺乏合適的動物模型,研究者轉而使用大腦類器官進行研究。

另一篇研究利用老鼠幹細胞模擬了人體結腸和直腸的組織結構。由於類器官傾向於形成緊密的球狀結構,研究人員在支架上培養細胞,以此來複現真實腸道組織中的管狀結構。

《科學時報》網站(www.sciencetimes.com)

1、研究進一步證實地球準衛星卡莫奧勒瓦可能來源於月球表面

地球的準衛星卡莫奧勒瓦(Kamo'oalewa,夏威夷語中意爲“震盪天星”)最初被認爲是小行星帶的一部分。然而,近期的研究顯示,它很可能是月球表面被小行星撞擊後飛濺出的碎片。

卡莫奧勒瓦與地球一同維持協調的軌道圍繞太陽運行,並且作爲一顆小行星,其自轉速度異常快。2021年的研究發現,卡莫奧勒瓦的成分與月球表面岩石類似,因此推測它可能起源於月球。

最近,法國國家科學研究中心(CNRS)的高級研究員帕特里克·米歇爾(Patrick Michel)領導的團隊將卡莫奧勒瓦與月球上的佐丹奴布魯諾(Giordano Bruno)隕石坑聯繫起來。他們運用計算機模型模擬了產生類似這種準衛星的太空岩石的撞擊事件,包括考慮噴射物的大小、速度分佈和動態變化等因素。模擬結果顯示,某些噴射物最終能與地球形成1:1的軌道共振,與卡莫奧勒瓦的動力學特徵相符。

這一研究進一步支持了卡莫奧勒瓦可能源自月球的假設。

2、阿司匹林的新發現功能:支持免疫系統檢測並靶向癌症

阿司匹林不僅是一種止痛藥,還被用於抗癌治療。儘管研究人員對其預防癌症的機制仍有所困惑,但最新的研究似乎讓我們對答案更加接近了。

意大利帕多瓦大學的研究人員在最新研究中發現,阿司匹林能增強我們的免疫系統,幫助檢測和靶向癌細胞。這或許解釋了爲何之前的研究聲稱阿司匹林具有抗癌特性。

研究團隊收集了2015年至2019年間接受結腸癌手術的238名患者的腫瘤組織樣本,其中12%的患者是阿司匹林的常規使用者。

目前尚不清楚需要多少劑量的阿司匹林才能觀察到這種效果,還需要進一步研究來確認這種干預措施在臨牀上的有效性。然而,這些新發現爲阿司匹林在增強免疫系統對抗結直腸癌乃至未來可能的其他癌症類型提供了可能的新途徑。

《科學時報》網站(www.sciencetimes.com)

1、新型芯片旨在保護用戶數據並提升智能手機的計算效率

智能手機的健康監測應用程序可幫助用戶管理慢性疾病或達成健身目標。然而,這些應用往往運行緩慢且能源效率低下,原因在於其依賴的龐大機器學習模型需要在智能手機與中央服務器之間頻繁傳輸數據。

爲加速處理速度並減少數據傳輸,工程師們常用機器學習加速器。儘管這些加速器能簡化計算過程,它們卻易受數據竊取的威脅。

爲降低安全風險,美國麻省理工學院(MIT)與MIT-IBM 沃森人工智能實驗室的研究人員開發了一種新型數字內存計算(In-memory Compute,IMC)機器學習加速器,該技術能夠抵禦常見的兩種網絡攻擊。IMC芯片能夠保護用戶的健康記錄、財務信息等敏感數據,同時確保大型人工智能模型在設備上的高效運行。

團隊對這種機器學習加速器進行了多項優化,不僅提高了安全性,而且對設備速度的影響甚微,並且不會損害計算準確性。這種技術特別適用於增強現實、虛擬現實和自動駕駛等對AI性能要求極高的應用。

研究團隊正在探索進一步降低能源消耗和減小芯片尺寸的方法,以便於大規模應用。

2、新研究顯示,美國工作年齡成人因癌症診斷面臨持久的經濟困境

由美國癌症協會(ACS)領導的一項研究揭示了癌症診斷對許多美國工作年齡成人及其家庭帶來的持續經濟壓力。研究表明,癌症的診斷和治療可能導致就業中斷、家庭收入下降和失去基於就業的健康保險,從而帶來經濟困難。加之癌症治療的高昂費用,約有60%的工作年齡癌症倖存者報告經歷了至少一種經濟困難,包括支付醫療費用的困難、因費用問題而推遲或放棄必要治療的痛苦和焦慮。

這項研究結果發表在《臨牀醫師癌症雜誌》(CA: A Cancer Journal for Clinicians)上。

研究者通過分析2015年至2019年間238名接受結腸癌手術的患者的樣本,展示了癌症診斷和治療可能帶來的不良後果,包括就業中斷和收入損失。研究依據2019-2021年的“美國國家健康訪談調查”(NHIS)數據,提供了關於癌症患者經濟困境的全國性評估。NHIS每年從美國3.5萬個家庭中的近90000人收集有關健康狀況的信息,包括但不限於癌症診斷、健康狀況、就業、健康保險、社會經濟狀況和醫療保健經驗。

研究的作者強調,僱主、癌症護理機構和非營利組織應採取措施幫助癌症患者避免經濟困境,例如提供充足的保險和福利選項、帶薪和無薪休假及其他工作場所適應措施,以減少癌症治療期間的就業中斷和收入損失。在癌症護理中,服務提供者應對患者進行經濟困難篩查,並提供必要的支持服務,幫助他們在治療期間和之後重新融入工作和日常生活。

《賽特科技日報》網站(https://scitechdaily.com)

1、量子計算與基因組學的結合:超高速DNA分析的新突破

一個由世界領先的跨學科專家組成的新團隊,彙集了量子計算、基因組學和先進算法方面的專長。他們的目標是解決基因組科學中一項極具挑戰性的計算問題:爲大規模人羣樣本構建、增強及分析全基因組數據集。該項目位於生物醫學與量子計算研究的前沿。

該團隊包括來自英國劍橋大學、英國維康桑格研究所(Wellcome Sanger Institute)和歐洲分子生物學實驗室生物信息學研究所(EMBL-EBI)的研究人員,他們已經獲得高達350萬美元的資助,用以探索量子計算提升人類健康的可能性。

此團隊致力於開發能夠加快泛基因組產生與分析的量子計算算法。泛基因組是一種新興的科學領域,旨在捕捉種羣的遺傳多樣性。他們的研究將在新興的量子計算機上實施。該項目是美國非營利組織Wellcome Leap的“量子生物”項目(Quantum for Bio)在全球挑戰中選定的12個項目之一。

2、開發一種更安全、更環保的塑料,可替代目前廣泛使用的LDPE

科學家們已開發出一種更可持續的方法,以生產能夠與廣泛使用的低密度聚乙烯(LDPE)相媲美的塑料,此方法在工業生產中具有可行性。LDPE是一種柔軟輕便的塑料材料,廣泛應用於塑料薄膜、塑料瓶及其他柔性產品,例如食品保鮮膜和裝食品的塑料袋。

LDPE的獨特性能來自於其樹枝狀分子結構,這種結構賦予了它極佳的靈活性。其較低的結晶度也使其具備良好的延展性。這些特性讓它與其他類型的線性聚乙烯區分開來。然而,LDPE的這種長鏈分支結構通常需要通過高能耗、高壓的合成過程來實現。

科研團隊開發了一種在溫和的溶液條件下控制聚乙烯長鏈分支的新技術。該技術採用雙鏈催化劑,可以同時組裝兩條聚合物鏈,並通過少量的二烯與乙烯的混合相互連接,形成階梯狀的分子結構。研究表明,這種階梯分支工藝生產的塑料在性能上與LDPE或其與其他形式的線性低密度聚乙烯(LLDPE)的共混物相當。(劉春)