摘要：美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室（LLNL）科学家将国家点火装置（NIF）所发射的高功率激光与超轻金属泡沫巧妙结合，创造出迄今最亮的X射线。这些超亮高能X射线在极致密物质（包括惯性约束聚变过程中产生的等离子体）成像等诸多研究领域具有重要作用。相关研究论文发表于新
来源：科技日报、环球科学、澎湃新闻等
激光束结合金属泡沫造出最亮X射线
美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室（LLNL）科学家将国家点火装置（NIF）所发射的高功率激光与超轻金属泡沫巧妙结合，创造出迄今最亮的X射线。这些超亮高能X射线在极致密物质（包括惯性约束聚变过程中产生的等离子体）成像等诸多研究领域具有重要作用。相关研究论文发表于新一期《物理评论E》杂志。
过程中，高功率激光束撞击银原子产生等离子体，进而生成X射线，金属原子序数越高，X射线能量越高。团队选择银，利用模具和银纳米线，打造出一个直径为4毫米、高4毫米的圆柱形靶标，先将悬浮在模具溶液中的纳米线进行冷冻处理，随后利用超临界干燥技术去除溶液，最终留下低密度多孔银金属泡沫，其密度仅为固体银的千分之一。该结构使激光加热更大体积的材料，且热量传播速度更快，整个圆柱体在约15亿分之一秒内被加热，从而产生最亮X射线。团队还探究了不同泡沫材料，并采用新技术分析等离子体物理性质。
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细胞在体内的位置会影响免疫系统的效果
人体免疫系统就像一支由专业士兵（免疫细胞）组成的军队，每个免疫细胞在抵抗疾病的过程中都发挥着独特的作用。在最新发表在《自然》（Nature）的一项研究中，研究人员揭示了一种叫作组织驻留记忆CD8 T细胞（tissue resident memory CD8 T cells）的免疫细胞如何根据它们在小肠内的位置发挥独特的作用。
研究人员利用先进的转录分析技术，绘制了指导不同位置组织驻留记忆CD8 T细胞的遗传指令。结果发现，小肠内的组织驻留记忆CD8 T细胞在肠道内的位置决定了它们的作用。位于小肠绒毛顶端的组织驻留记忆CD8 T细胞亚群杀伤力较强，旨在攻击立即入侵的病原体，并防止感染进一步扩散，作用类似于战场前线的瞭望塔守卫。而在隐窝（crypts）区域中，另一类组织驻留记忆CD8 T细胞亚群作为后备免疫力量，随时准备在人体将来遇到相同病原体时做出反应，起到了“增援”的作用，为人体提供了持久的免疫力。这一发现揭示了组织驻留记忆CD8 T细胞如何适应其在体内的位置，从而协调有效的免疫反应，以及微环境和细胞相互作用如何形成这种位置特异性适应。
给活体蟑螂装控制器，“半机械化昆虫部队”来了
在新加坡南洋理工大学，佐藤广隆教授团队正为马达加斯加发声蟑螂安装微型电子背包，打造“半机械化昆虫”。这些生物机器人旨在穿越复杂地形，应用于灾后搜救、精准农业等。团队已研发十年，2015年其研发的半机械化甲虫成果登上《当代生物》封面。最新研究发表于《自然—通讯》，展示了半机械化昆虫在未知障碍地形中的自主导航能力。
依赖于“去中心化群体导航算法”，昆虫间通过局部感知和合作完成任务。实验中，昆虫携带的背包通过无线信号与神经系统连接，控制昆虫运动而不破坏其神经系统。昆虫基本生理功能和自然行为得以保留，且外在控制未显著影响其生存状态。未来研究将结合惯性测量单元（IMU）和超宽带（UWB）技术，提升自主定位能力，并探索实际场景应用潜力。
350万年前人类祖先是“吃素的”
最新一期《科学》杂志发表论文称，大约350万年前生活在南非的人类祖先——南方古猿，其实是“吃素的”。其饮食几乎完全由植物构成，鲜少或根本不包含肉类。这一结论源自对7颗南方古猿个体化石牙釉质中氮同位素进行的分析。
研究团队分析了南方古猿个体牙齿釉质的稳定同位素数据，并将其与同一时期其它动物如猴子、羚羊及大型食肉动物的牙齿样本进行对比，得出了上述结论。牙釉质是哺乳动物体内最坚硬的组织之一，可以保存数百万年的饮食同位素记录。
研究显示，南方古猿牙釉质内的氮同位素比例偏低，这与草食动物相似，远低于现代食肉动物。尽管不能完全排除偶尔也会食用些鸡蛋或白蚁等非肉类蛋白质的可能性，但从整体上看，早期人类的饮食模式严重偏向于素食，与后来经常狩猎大型哺乳动物的尼安德特人不同。
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全球最大规模研究发现跨人种“抑郁症基因”
抑郁症是一种常见心理健康问题，涉及持续悲伤、紧张、麻木及认知功能下降等症状，其与环境和生理因素，包括脑部变化和基因差异有关。科学家们已发现上百个与抑郁症相关的基因，其累积效应可能是致病关键。
1月14日，《细胞》杂志发表了一项迄今为止最大规模的抑郁症全基因组关联研究，涵盖29国60多万名患者，最终识别出293个新抑郁症基因位点，这为药物研发与治疗提供参考。研究发现抑郁症基因在神经细胞类型中富集，尤其在情绪相关区域。研究还指出，现有药物普瑞巴林（用于治疗慢性疼痛）和莫达非尼（用于治疗睡眠障碍）或可重新用于治疗抑郁症。
超薄材料创造磁性之谜
超薄铋片展现出神秘磁性，或成绿色电子产品制造的关键材料，相关研究成果发表于《物理评论快报》。加麦吉尔大学Guillaume Gervais表示，他对此现象充满好奇。非常薄的铋片可能具有不同寻常的物理特性，就像碳基石墨烯等其他超薄材料一样。但由于铋非常柔软，因此很难将其做得足够薄，使这些奇特的性质显现出来。Gervais团队研发新技术，该技术能制作出68纳米厚的铋片，还不到一张纸厚度的千分之一。在各种条件下测试后，研究人员发现铋总表现出特殊的电磁行为，也就是说，当研究人员将电线连接到铋上时，总会产生一种被称为“反常霍尔效应”的电流。
意大利萨莱诺大学Carmine Ortix指出，此效应令人惊讶，因为铋的已知特性表明不应如此。Gervais团队在极强磁场下仍观察到此效应，他尝试解释，这可能是因为铋原子的排列方式根据一套被称为拓扑学的数学规则限制了电子的能量和运动，但细节尚不明朗。
安眠药干扰大脑“打扫卫生”
来源：Robert Reader/Getty Images
安眠药可能会帮助你小憩，但这种睡眠不会让你恢复元气。一项新研究发现，当小鼠服用唑吡坦时——一种常见于安必恩等安眠药的成分，它会阻止小鼠大脑在睡眠期间有效地清除废物。
研究人员发现，去甲肾上腺素波动在非快速眼动（NREM）睡眠期间会刺激血管像淋巴系统的“泵”一样运作，帮助脑脊液清除大脑废物。然而，唑吡坦治疗的小鼠脑脊液流量下降约30%，大脑清理不佳。几乎所有安眠药都会抑制去甲肾上腺素产生，可能干扰大脑排毒。目前尚难确定这些结果是否适用于人类，但开发不干扰大脑排毒的新安眠药至关重要，否则可能加剧睡眠问题，
来源：科技导报
