8月1日外媒科學網站摘要：得病主要因遺傳還是環境？
8月1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）
研究發現鼻子內有大量免疫細胞，隨時準備抵禦病毒和細菌感染
根據迄今最詳盡的研究，鼻子內存在大量長壽免疫細胞，這些細胞構成了肺部的第一道防線，隨時準備抵禦病毒和細菌的侵襲。
最近在《自然》（ Nature）雜誌上發表的這一研究表明，鼻子和上呼吸道（包括嘴、鼻竇和喉嚨，不包括氣管）是免疫細胞“記憶”入侵病原體的關鍵訓練基地。這種記憶能力使得細胞能夠抵禦未來類似微生物的侵襲。這些研究成果可能會促進通過鼻子或喉嚨途徑的粘膜疫苗的開發，免疫學家表示，這類疫苗可能比注射到肌肉中的疫苗更爲有效。
這項“令人振奮的研究”表明，在年輕人和老年人的上呼吸道中都能可靠地檢測到“能夠抵抗呼吸道感染的免疫細胞庫”，通常這兩個年齡段的免疫反應較弱。
研究報告的合著者、美國拉霍亞免疫研究所的傳染病醫生兼免疫學家悉尼·拉米雷斯（Sydney Ramirez）指出，之前對免疫系統的研究主要集中在血液和下呼吸道中的免疫細胞上，主要是因爲這些區域通過抽血和某些類型的活檢及器官捐獻相對容易獲得樣本。
然而，新冠肺炎疫情和新冠病毒的變異導致了對上呼吸道的免疫細胞如何與病原體相互作用並形成免疫記憶的更深入瞭解的需求。研究小組轉而使用了鼻咽拭子，這種拭子可以到達鼻後部，在高收入國家廣泛用於新冠病毒檢測。研究人員在一年多的時間裡，每月對大約30名健康成年人進行取樣，觀察他們的免疫細胞數量如何隨時間變化。在這些樣本中，他們發現了數百萬個免疫細胞，包括負責提供免疫記憶的細胞。
《科學通訊》網站（www.sciencenews.org）
最新研究證實一些“永久性化學品”可能會通過皮膚被吸收
PFAS（全氟烷基和多氟烷基物質）是由數千種人造化合物組成的類別。因爲PFAS中碳和氟之間的化學鍵幾乎不可破壞，它們被稱爲“永久性化學品”。從20世紀40年代開始，這些化學物質被大量生產並用於從不粘鍋到防污防水織物等各種產品中，消費者因此長期暴露於這些化學物質之下。儘管這些化學品曾被廣泛用於提升生活質量，但隨着時間的推移，研究表明它們對人體有害，難以降解，並在環境中普遍存在。
以往的研究顯示，皮膚吸收是人體接觸PFAS的潛在途徑之一。但相關的研究相對有限，數據不足。例如，曾有研究顯示，PFAS能夠穿透老鼠的皮膚，但“老鼠的皮膚並不能直接模仿人類的皮膚”。
英國伯明翰大學的環境化學家在《國際環境》（Environment International）雜誌最新一期中報告稱，當3D人體皮膚模型暴露於PFAS時，這些化學物質能夠穿過皮膚屏障。這一發現表明，這些化合物可能通過皮膚被人體吸收，甚至可能進入血液。
在這項研究中，研究人員測試了與人體皮膚接觸的各種產品中的17種PFAS。結果發現，其中11種能夠穿透皮膚屏障；而且，那些只含有4到7個碳原子的PFAS比含有更多碳原子的PFAS更易被皮膚吸收。這些碳鏈較短的PFAS被視爲比原始的永久性化學品更安全的替代品，但研究顯示它們同樣存在問題。
研究人員指出：“我們不能百分之百確定PFAS最終會進入血液，但它們已經能夠滲透進皮膚，這是滲透過程的第一步。”
《每日科學》網站（www.sciencedaily.com）
1、基因還是環境造成的？一個評估疾病危險因素的新模型
每種疾病都受到遺傳因素和環境因素的影響，後者包括空氣污染、氣候和社會經濟地位等。然而，究竟基因還是環境在疾病風險中起多大作用，以及他們的作用到底有多大，目前還不十分清楚。因此，人們通常不清楚應採取哪些措施來降低患病風險。
美國賓夕法尼亞州立大學醫學院的研究人員領導的研究團隊開發了一種方法，通過一個具有全國代表性的大型樣本，來分析疾病風險中的遺傳和環境影響。他們發現，在某些情況下，之前的評估過度強調了個人基因對疾病風險的影響，而生活方式和環境因素的影響實際上比之前認爲的要大。與基因不同，環境因素如空氣污染可以較容易改變。這意味着，有更多機會通過改變環境來降低疾病風險。該研究成果發表在《自然通訊》（Nature Communications）上。
研究人員表示，過去很難量化和評估環境風險因素，因爲它們涵蓋了從飲食、鍛鍊到氣候的各個方面。但如果在評估疾病風險的模型中不考慮環境因素，分析可能錯誤地將家庭成員間共有的疾病風險歸咎於遺傳。
在這項研究中，研究小組開發了一個空間混合線性效應（SMILE）模型，該模型結合了遺傳學和地理位置數據。地理位置作爲社區層面環境風險因素的替代指標。
該團隊的分析使對疾病風險因素的評估更加精確。例如，之前的研究表明遺傳因素導致37.7%的2型糖尿病風險。當研究小組重新評估這些數據時，考慮到環境影響，他們的模型發現遺傳對2型糖尿病風險的貢獻降低到28.4%；更大比例的疾病風險可歸因於環境因素。同樣，在調整環境因素後，遺傳對肥胖風險的估計貢獻從53.1%下降到46.3%。
2、基於黏液的生物墨水可用於打印和培養肺組織
全球每年有數百萬人死於肺部疾病。治療肺病的選擇有限，現有的動物模型和實驗性藥物也難以滿足研究需求。印度理工學院的研究團隊成功開發了一種基於黏液的生物墨水，這種創新的生物墨水將來可能用於3D打印和培養肺組織，爲慢性肺病的研究和治療提供新的途徑。
研究小組從黏液蛋白開始，這是黏液的一個成分，尚未被廣泛用於生物打印。他們將黏液與甲基丙烯酸酐反應，形成甲基丙烯酸黏蛋白（MuMA），再將其與肺細胞混合。爲了增加生物墨水的黏性並促進細胞生長與黏附，研究團隊還添加了透明質酸——一種在結締組織等中發現的天然聚合物。
將墨水打印成圓形和方形的網格測試圖案後，研究人員將其暴露於藍光下，使MuMA分子交聯固化。他們發現，打印的凝膠中的孔隙相互連接，促進了營養物質和氧氣的擴散，從而有助於細胞生長和肺組織的形成。這些打印的結構具有生物相容性，並且在生理條件下能緩慢生物降解，這使得它們可能作爲植入物使用，新生長的肺組織將逐漸取代打印的支架。此外，這種生物墨水還可以用來製造3D肺部模型，以研究肺部疾病的進程並評估潛在的治療方法。
《賽特科技日報》網站（https://scitechdaily.com）
1、科學家發現了世界上最高效的太陽能系統：不是由人類創造的
美國耶魯大學領導的一項新研究發現，西太平洋的巨型蛤蜊可能是世界上最高效的太陽能系統。這項研究表明，設計太陽能電池板和生物精煉廠的工程師可以從這些位於熱帶珊瑚礁附近的彩虹色巨型蛤蜊中獲得寶貴的啓示。
這是因爲這種巨型蛤蜊具有精確的幾何形狀——一層薄薄的光散射層覆蓋着動態的、垂直的光合受體柱——這可能使它們成爲地球上最有效的太陽能系統。
研究團隊在《PRX:能源》（PRX: Energy）雜誌上發表的這項研究中，提出了一個分析模型，該模型基於巨型蛤蜊的幾何形狀、運動和光散射特性來評估光合作用的最大效率。這是關於自然界中生物機制的研究系列中的最新成果，這些研究強調自然生物能激發新的可持續材料和設計的潛力。
研究人員指出：“可以想象，未來一代太陽能電池板可能會種植藻類，或由具有彈性的材料製成的廉價塑料太陽能電池板。”
2、我國科學家推出改變遊戲規則的全固態鋰電池技術
全固態鋰電池（ASLBs）的新策略，是使用一種特殊材料來提升電池的能量密度和延長壽命，而這種材料不需要額外的添加劑。這一突破確保了電池超過20,000次的有效運行週期，標誌着電池技術的一個重大進步。
中國科學院青島生物能源與過程研究所（QIBEBT）的研究人員與國際領先機構的合作者共同推出了這種創新的全固態鋰電池陰極均勻化策略。他們最近在《自然能源》（ Nature Energy）雜誌上發表的論文中，詳細介紹了這種新方法，該方法顯著提升了全固態鋰電池的循環壽命和能量密度，代表了儲能技術的重要進步。
目前全固態鋰電池面臨的挑戰之一是非均質複合陰極的問題，這通常需要電化學上不活躍的添加劑來增強導電性。這些添加劑雖然是必要的，但由於它們與層狀氧化物陰極不兼容，從而降低了電池的能量密度和循環壽命，而層狀氧化物陰極在運行過程中會發生較大的體積變化。
研究人員開發出一種利用零應變材料Li1.75Ti2（Ge0.25P0.75S3.8Se0.2）3（LTG0.25PSSe0.2）的陰極均勻化策略。這種材料表現出優異的混合離子和電子導電性，確保整個充放電過程中有效的電荷傳輸，無需額外的導電添加劑。
通過解決全固態鋰電池中的關鍵挑戰，該策略爲未來儲能技術的創新奠定了基礎。該團隊計劃進一步探索LTG0.25PSSe0.2材料的可擴展性及其與實際電池系統的集成。（劉春）