12月23日外媒科學網站摘要:幹細胞療法或將很快用於癌症治療
12月23日(星期一)消息,國外知名科學網站的主要內容如下:
《自然》網站(www.nature.com)
幹細胞療法或將很快應用於癌症、糖尿病和帕金森病的治療
今年10月,瑞典隆德大學的外科醫生將從人類胚胎幹細胞(ES)提取的神經元植入一位患者的大腦中,希望這些細胞能夠最終替代患者部分受損的組織。
這項試驗是100多個幹細胞臨牀試驗中的一部分,這些試驗旨在探索幹細胞在治療癌症、糖尿病、癲癇、心力衰竭以及眼部疾病等嚴重或致命疾病中的潛力。這與許多未經批准的療法不同,後者通常使用的是無法轉化爲新組織的幹細胞。
目前所有試驗規模較小,主要集中於安全性評估。然而,研究中仍存在諸多挑戰,例如如何選擇最適合特定用途的細胞,以及如何避免使用免疫抑制藥物。免疫抑制藥物雖然能夠防止患者身體排斥移植細胞,但卻會增加感染的風險。
儘管如此,一系列臨牀研究標誌着幹細胞治療的重大進展。經過數十年的深入研究,幹細胞在組織再生方面的安全性和潛在應用正逐步得到驗證,儘管這類研究常伴有倫理與政治上的爭議。
研究人員預計,一些幹細胞療法將在不久的將來進入臨牀應用。他們認爲,對於某些特定疾病的治療,幹細胞療法可能會在未來5到10年內成爲主流醫療手段的一部分。
《科學》網站(www.science.org)
研究發現地球雲層正在萎縮,或進一步加劇全球變暖
20多年來,美國宇航局(NASA)的太空設備一直在監測地球太陽能收支的逐漸失衡,即進入地球的能量多於離開的能量。這種失衡主要歸因於人類排放的溫室氣體,它們將熱量鎖在大氣中。然而,這種失衡中仍有一部分成因尚未明確,冰層減少或霧氣消退等因素不足以完全解釋。
現在,NASA戈達德太空研究所(GISS)的研究團隊通過一顆長期運行的衛星提供的數據,找到了新的線索。他們發現,在過去20年中,地球表面反射太陽光的雲層明顯減少,使更多的太陽光進入大氣,從而加劇了全球變暖。這項研究成果在上週的美國地球物理聯合會會議上被正式發佈。
目前,氣候科學家面臨兩個關鍵問題:是什麼導致了雲層的變化?這種趨勢是否屬於氣候變化的反饋效應,未來可能進一步加速變暖?雖然一些氣候模型預測了雲層變化的可能性,但尚未形成明確結論。
研究團隊利用了NASA Terra衛星近25年的觀測數據。通過分析相同雲系,他們發現全球雲層覆蓋率每十年下降約1.5%。儘管這一數字看似不大,但其累積效應對氣候的影響卻十分顯著。
進一步分析表明,雲層縮小是造成80%反射率變化的主要原因,而非由於污染減少使雲層變暗、反射性降低。這一發現表明,大氣環流模式的變化是推動雲層減少的核心因素,而非污染控制所導致的副作用。
《每日科學》網站(www.sciencedaily.com)
1、大型強子對撞機的“魔力”發現助力量子計算機發展
澳大利亞阿德萊德大學的研究小組發現,當大型強子對撞機(LHC)產生頂夸克(已知質量最大的基本粒子)時,會定期出現一種稱爲“魔力”(magic)的特性。
這一發現發表在《物理評論D》(Physical Review D)上,對量子計算的發展具有重要意義。“魔力”用來描述量子系統相較於經典計算機在計算上表現出的複雜性和困難程度。研究人員指出,“魔力越強,我們就越需要量子計算機來模擬這種行爲。研究量子系統的魔力特性將爲量子計算機的發展及其潛在用途提供重要見解。”
LHC是全球規模最大、能量最高的粒子加速器,由一個27公里長的超導磁體環和多個加速結構組成。頂夸克的“魔力”取決於其運動速度和方向,這些都可以通過ATLAS和CMS探測器對LHC質子碰撞的結果進行觀察和測量。
幾十年來,科學家一直致力於開發量子計算機,以利用量子力學定律實現超越傳統計算機的強大處理能力。量子計算機具有極大的潛力,可用於藥物開發和材料科學等領域。而實現這些潛力需要對強大、可控的量子態進行研究,“魔力”在這一過程中發揮了關鍵作用。
這項研究爲量子信息理論與高能物理之間的深入聯繫鋪平了道路。不僅揭示了宇宙中最重粒子的奧秘,還展現了開啓革命性計算範式的潛力。
2、月球水的雙重來源揭示地月系統的深層聯繫
一個國際科學家團隊最近發表了一項開創性研究,爲月球水的起源提供了關鍵證據。這項研究或將改變我們對地月系統乃至整個太陽系的理解。研究表明,月球水源自本地物質和彗星撞擊的混合貢獻。
研究團隊利用高精度的三氧同位素技術,分析了阿波羅登月任務中採集的九份月球樣本。這一方法通過在50°C、150°C和1000°C的不同溫度下逐步加熱,分離出水在鬆散結合、緊密結合以及礦物質中的不同結合形態。研究結果提供了月球水的混合來源證據:一部分來自早期類地物質,另一部分則與彗星撞擊有關。
研究的三大核心發現包括:
1. 地球遺蹟的證據:月球水的氧同位素組成與頑輝石球粒隕石高度匹配,而這種隕石被認爲是地球的起源材料之一。
2. 彗星貢獻:月球水的同位素特徵表明,其相當大一部分與彗星物質類似。
3. 挑戰太陽風理論:傳統理論認爲,月球水主要來源於太陽風與月球硅酸鹽相互作用的結果,而這項研究顯示月球水有更復雜的多元來源。
隨着各國及私營企業致力於在月球上建立永久基地,這一發現顯得尤爲重要。瞭解月球水的來源和分佈不僅可以幫助維持人類的月球活動,還可能爲未來的深空探索提供重要支持。
《賽特科技日報》網站(https://scitechdaily.com)
1、新型太陽能電池工藝或將徹底改變綠色制氫技術
一種基於錫(II)基鈣鈦礦氧化物的新型太陽能電池工藝,爲通過水分解實現綠色制氫提供了一條前景廣闊的途徑。這一發現有望推動可持續能源技術的發展。
由澳大利亞弗林德斯大學領導的一項國際合作研究,揭示了一種新型太陽能電池工藝,可能在未來的光催化水分解技術中發揮關鍵作用。這一技術被認爲是實現無污染氫能源生產的重要步驟。
研究重點是一類動態穩定、具有核殼納米結構的錫(II)基鈣鈦礦氧化物材料。當與美國團隊開發的催化劑結合時,該材料表現出優秀的析氧反應催化性能,這是綠色氫能源生產的關鍵環節。
研究成果發表在《物理化學雜誌C》(Journal of Physical Chemistry C)上,爲推進無碳綠色氫技術開闢了新的研究方向。該方法通過利用無溫室氣體排放的電源,實現高性能且經濟高效的電解反應。
研究人員指出,這種材料通過吸收更廣範圍的太陽光能量,驅動表面的燃料生產反應。
2、雙重癌症療法可根除腫瘤,無嚴重副作用
晚期腫瘤患者通常接受包括化療、手術和放療在內的綜合治療。而光療是一種新興的治療手段,通過植入或注射納米粒子並使用外部激光加熱,達到足以殺死腫瘤細胞的溫度,同時避免損傷周圍組織。
目前的臨牀試驗多使用金納米顆粒,這些顆粒在近紅外光照射下會產生熱量。然而,美國麻省理工學院(MIT)的研究小組希望結合光療與化療,以簡化治療流程並實現協同效果。
研究團隊選擇使用硫化鉬這種無機材料作爲光療劑。硫化鉬能夠高效地將激光能量轉化爲熱量,因此可以使用低功率激光,減少對健康組織的影響。
爲實現光療與化療的雙重療效,研究人員將二硫化鉬納米片與兩種不同的化療藥物結合:一種是親水性的阿黴素,另一種是疏水性的紫羅蘭素。然後,他們將二硫化鉬和藥物與聚己內酯聚合物混合,乾燥後製成可壓制成不同形狀和尺寸的微粒。
在實驗中,研究團隊製造了寬度爲200微米的立方微粒。這些顆粒注射到腫瘤部位後,在治療過程中能夠保持穩定。在每個治療週期中,研究人員通過外部近紅外激光加熱顆粒,激光可穿透幾毫米至幾釐米深,僅對局部組織產生作用。
爲優化治療效果,團隊採用機器學習算法,計算最佳激光功率、照射時間和光療劑濃度。在老鼠實驗中,這種雙重療法實現了腫瘤的完全根除。相比單獨接受化療或光療的老鼠,接受這種綜合治療的老鼠存活時間顯著延長。完成三個治療週期的老鼠表現優於只接受一次治療的個體。(劉春)