光首次被转化为超固体;人工甜味剂致动物胰岛素激增 | 国际科研周报

360影视 日韩动漫 2025-03-09 18:31 1

摘要:来自意大利国家研究委员会的Trypogeorgos、Sanvitto和同事不仅利用光创造了一种固体,而且还创造了一种量子“超固体”。这种超固体同时具有零粘度和类似于盐晶体中原子排列的晶体状结构。这些奇特材料质在量子领域之外没有对应的物质。正因为如此,它们以前只

来源:环球科学、中国科学报、澎湃新闻等

光首次被转化为超固体

源:Baac3nes/Getty Images

来自意大利国家研究委员会的Trypogeorgos、Sanvitto和同事不仅利用光创造了一种固体,而且还创造了一种量子“超固体”。这种超固体同时具有零粘度和类似于盐晶体中原子排列的晶体状结构。这些奇特材料质在量子领域之外没有对应的物质。正因为如此,它们以前只能在原子冷却到极低温度的实验中产生,否则,可以忽略不计的量子效应会占主导地位。

实验中,研究人员用半导体砷化铝镓和激光取代了超冷原子。他们将激光照射到一小块带有窄脊图案的半导体上。光与材料之间的复杂相互作用最终形成了一种称为极化子的混合粒子。窄脊图案限制了这些“准粒子”的移动方式及它们所能具有的能量,从而使得极化子形成了超固体。

Trypogeorgos表示,基于光的超固体可能比之前用原子制造的超固体更容易操控,这可能使他们团队的实验成为理解一系列新颖且令人惊讶的物质类型的第一步。

阿司匹林又有新功效

英国剑桥大学的Rahul Roychoudhuri和同事在小鼠实验中发现了一个新的免疫抑制途径,而阿司匹林可针对该途径加强小鼠的抗转移免疫能力。他们发现,与未经治疗的对照组相比,多种不同癌症(包括乳腺癌、黑色素瘤和结肠癌)的小鼠模型使用阿司匹林治疗后,向其他器官(如肺和肝)转移的比率较低。人们已知阿司匹林能够抑制血小板中的环氧化酶1(一种参与炎症的酶),并减少TXA2产生。研究发现,TXA2的减少缓解了T细胞的抑制,从而加强了对抗转移癌细胞的能力。

研究人员认为,这些发现表明阿司匹林或可作为一种相对便宜、技术含量低且有效的辅助疗法,通过增强小鼠自然免疫来防止癌症转移。他们指出,未来的研究可以探索阿司匹林和其他免疫疗法的结合,进一步加强其抗转移作用。

长期压力大,成年女性中风风险或增加

美国神经病学学会医学杂志《神经病学》在线发表的一项研究称,压力和中风之间存在关联,一些长期处于压力下的人患中风的风险更高。

研究选取了426名年龄在18至49岁之间的原因不明的缺血性中风患者,并根据其年龄和性别与另外426名未患中风的人进行对照研究。该研究采用问卷调查的方式,收集了中风患者在发病前一个月内的压力水平。通过对问卷得分进行计数,总分0到13代表低压力;14到26代表中等压力;27到40代表高压力。结果显示,中风患者的平均得分是13,而未患中风的参与者的平均得分是10;46%的中风患者压力水平为中等或较高,而在未患中风的参与者中,这一比例仅为33%。

通过调整排除教育水平、饮酒和血压等可能影响中风风险的因素后,研究人员发现,对于成年女性而言,处于中等压力状态下,其中风的风险增加约78%;而成年男性的压力程度与中风风险的相关性不显著

升温1.5摄氏度,粮食产量大幅下降

风暴、洪水、野火、干旱……全球变暖已经在重塑人们的日常生活。而气温的持续上升,将威胁全球1/3的粮食产能。为此,芬兰阿尔托大学的研究人员对全球30种主要粮食作物进行研究,分析未来温度、降水和干旱变化对它们生长情况产生的影响。

结果发现,低纬度地区作物受到的影响远大于中纬度或高纬度地区。在气候条件变得不适合生产的情况下,低纬度地区高达一半的作物产量面临威胁。与此同时,该地区的作物多样性也将大幅下降。

超弹性合金能耐受极端温差

由日本东北大学科学家领衔的国际团队研制出一种钛铝基超弹性合金。这种新材料不仅重量轻,强度出众,而且能在零下269摄氏度到127摄氏度这一很宽的温度范围内工作。团队运用先进的合金设计理念以及精确的微观结构控制等先进技术。通过使用表示物质在不同热力学条件下各相之间平衡关系的图形工具——相图,他们精准确定了合金的成分及其比例。同时,他们还优化了加工和热处理方法,以确保材料所需的性能。

最新研究不仅为超弹性合金材料树立了新标杆,还为合金材料设计引入了全新的理念和方法,有望激发材料科学的更多创新和突破。例如,它可以为月球车打造超弹性轮胎,以应对月球表面的极端温度波动。相关论文发表于最新一期《自然》杂志。

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人工甜味剂致动物胰岛素激增

从低热量甜品到零糖饮料,人工甜味剂一直是满足人们嗜甜欲望的选择。而瑞典卡罗琳斯卡医学院团队近期发表在《细胞代谢》杂志上的新研究揭示,最常用的糖替代品之一——阿斯巴甜可能对血管健康产生负面影响。其会导致动物体内胰岛素水平上升,从而引发动脉粥样硬化,增加炎症反应,并随时间推移提高心脏病和中风的风险

团队给小鼠连续12周喂食含有0.15%阿斯巴甜的食物,这相当于人类每天饮用约3罐无糖汽水的量。结果显示,相较于未摄入含甜味剂食物的小鼠,这些小鼠动脉中的脂肪斑块更大、更多,同时炎症程度也更高,这些都是心血管健康的负面标志。血液分析表明,阿斯巴甜进入小鼠体内后导致胰岛素水平激增。这是因为身体各处存在的感知甜味的受体在遇到阿斯巴甜时会引导释放更多的胰岛素,而阿斯巴甜比普通糖甜200倍,更能促使这种过度反应。进一步研究表明,升高的胰岛素水平促进了动脉中脂肪斑块的增长,特别是通过一种名为CX3CL1的免疫信号分子的作用。当实验中从小鼠的一个免疫细胞中去除CX3CL1受体后,有害斑块的形成被阻止,这表明CX3CL1在阿斯巴甜影响动脉过程中扮演了重要角色。

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“鸡娃”有风险:童年高压可能让大脑早衰

有研究表明,童年期的压力和创伤经历会导致成年后出现抑郁症、焦虑症等心理健康问题。而科学家的研究显示,童年时期的严重压力或创伤经历还会加速大脑衰老,增加日后患阿尔茨海默病等神经退行性疾病的风险。而童年遭遇严重压力或创伤的女性,血液中神经炎症和神经退行性疾病的生物标志物水平更高,大脑体积更小,认知问题也更多。

不过研究人员也强调,并非所有经历童年创伤的人都会患上神经退行性疾病。许多人表现出惊人的心理韧性,能够在不受长期伤害的情况下化解这一危机。相关研究成果近日发表于《神经病学年鉴》。

https://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2025/3/383468.shtm?id=383468

图灵奖授予2位人工智能先驱

当地时间3月5日,美国计算机学会(Association for Computing Machinery, ACM)将2024年图灵奖授予了美国马萨诸塞大学阿默斯特分校的名誉教授安德鲁·巴尔托(Andrew Barto)和加拿大阿尔伯塔大学的计算机科学教授理查德·萨顿(Richard Sutton),以表彰他们为强化学习(reinforcement learning)奠定的概念和算法基础。在20世纪80年代开始发表的一系列论文中,巴尔托和萨顿介绍了强化学习的主要思想、构建了数学基础并开发了重要算法。而如今,强化学习已经成为了创建智能系统的最重要方法之一。

3天高脂饮食后,就能让老年大鼠记忆功能受损

源:Pixabay

据最近一项发表于《免疫与衰老》的研究,仅几天的高饱和脂肪饮食就足以导致老年大鼠出现记忆问题和相关的脑部炎症。研究表明,饮食相关的脑部炎症并非由肥胖引起,而是与不健康饮食本身有关。

在实验中,研究人员分别给予年轻和老年大鼠高脂饮食3天和3个月,并比较了它们大脑和身体其他部位受不健康饮食影响的速度。他们给大鼠提供的高脂饮食中脂肪占总热量的60%,类似于很多的常见快餐,对大鼠大脑的评估主要包括由海马体介导的情境记忆和与杏仁核相关的恐惧记忆。研究显示,在高脂饮食3个月后,所有大鼠均出现代谢问题、肠道炎症和肠道菌群显著变化。但高脂饮食3天并不会显著导致代谢或肠道变化。对于老年大鼠而言,无论它们进行高脂饮食3天还是3个月,均在记忆测试中表现不佳,且大脑会出现炎症。而年轻大鼠大脑中却没有类似的情况。研究显示,饮食相关的脑部炎症和记忆受损并非由肥胖引起,而是与不健康饮食本身有关。而老年大鼠的大脑对高脂饮食更为敏感,可能是因为其缺乏激活补偿性抗炎反应的能力。研究强调,大脑的变化(而非身体其他部位的变化)是导致记忆受损的关键因素。

现代人并没有“睡眠不足流行病”

加拿大多伦多大学密西沙加分校的McKinnon和同事David Samson将美国、澳大利亚等工业化社会的睡眠习惯与小型、非工业化社会的睡眠习惯进行了比较,包括亚马孙、马达加斯加和太平洋坦纳岛的土著居民。发现,总体而言,这些人的平均睡眠时间为6.8小时,但在非工业化社会为6.4小时,工业社会为7.1小时。此外,非工业化社会的人在床上有74%的时间处于睡眠状态,而工业化社会的人这一比例为88%,这一指标被称为睡眠效率。

Samson将工业化社会较长的睡眠时间和较高的睡眠效率归因于更有利的睡眠环境。“我们在睡眠场所的安全保障方面取得了一些真正的进展。我们不必在夜间与敌对的人类群体或捕食者搏斗。”此外,McKinnon和Samson使用一种名为昼夜节律功能指数的指标评估人们生物钟的规律性,1分是完美的。在非工业化社会,平均值为0.7,而工业化社会为0.63。“缺乏规律的生物钟可能会产生不利影响,这就解释了为什么许多人认为自己的睡眠质量很差。”相关论文2月26日发表于英国《皇家学会学报B》。

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