金属锂可能逆转阿尔茨海默症？

速 览

1. 金属锂可能逆转阿尔茨海默症？
2. 加拿大也要削减15%的科学预算
3. 光悬浮飞行器问世
4. 巨型闪电绵延829公里，创下新的世界纪录
5. 超大片段DNA精准无痕编辑新方法

学界头条

1.金属锂可能逆转阿尔茨海默症？

随着全世界老龄化的加速，老年性痴呆的问题越来越严重，患者数量超过5500万人，其中大部分人可能是阿尔茨海默症。虽然淀粉样蛋白的致病理论受到了很多的质疑，但是截止目前为止这依然是最有可能的方向之一。哈佛大学医学院的一项新研究显示，西方社会曾经热捧的金属锂保健品可能是有效的药物。

在一百多年前的19世纪和20世纪初的西方社会，含有锂的保健品被吹捧为一种改变情绪的健康补品，甚至在七喜饮料的早期配方中作为兴奋剂出现。它在20世纪70年代重新出现，成为治疗躁郁症的推荐药物。因为在躁郁症患者中，服用锂的人的大脑衰老速度比未服用锂的人慢。同时，流行病学研究表明，水源中含有微量锂的地区痴呆症发病率相对较低，但是在测试中，锂对认知能力下降影响的临床试验结果好坏参半。

脑内锂含量正常的小鼠，其淀粉样斑块（左上）和tau蛋白缠结（左下）的数量，比缺锂的小鼠（右上和右下）要少。

图源：Yankner Lab

大脑中锂浓度下降时，记忆力往往会下降，哈佛大学的研究团队的研究发现，受阿尔茨海默病影响的大脑区域锂含量低于未受影响的区域，而被认为导致症状的淀粉样蛋白斑块会束缚锂，导致它无法参与正常的大脑活动。小鼠实验证实，这种影响会形成恶性循环：斑块越多，锂越少，而锂的减少会产生更多的斑块。同时研究也破解了锂保健品效果不确定的原因：碳酸锂是没用的，很容易被斑块吸收，而乳清酸锂则有助于小鼠的脑损伤和记忆力的恢复。虽然仍有许多问题需要厘清，但是研究团队认为这是一个巨大的突破，受益于电池产业的发展，锂元素非常便宜，这对于未来相关药物的低成本推广很有利。

参考文献：

https://www.nature.com/articles/d41586-025-02471-4

2.加拿大也要削减15%的科学预算

加拿大总理马克·卡尼

图源：Chris Young

据Science报道，加拿大总理马克·卡尼要求政府的整体预算降低15%，对所有的部门都生效。因此加拿大的主要科学部门，包括加拿大自然科学与工程研究委员会、社会科学与人文研究委员会、健康研究所以及创新、科学和经济发展部都被要求削减“表现不佳、非联邦核心任务、重复或与政府优先事项不一致的项目和活动”，三年内完成减少支出15%的目标。有研究者指出，加拿大的研发支出本来就已经落后于G7集团中的其他国家，2024年，加拿大的研发支出占国内生产总值的1.8%，在七国集团（G7）中排名第六，远低于经济合作与发展组织38个成员国2.7%的平均水平。

参考来源：

https://www.science.org/content/article/canada-plans-15-budget-cut-scientists-are-alarmed

前沿研究

3.光悬浮飞行器问世

配备“光驱动悬浮系统”的圆盘，只需照射光线即可漂浮。

图源：Science Advances

宾夕法尼亚大学的研究团队开发出一种仅靠阳光驱动的微型飞行器（microfliers），有望在地球中层大气（50至80公里高度的中间层）实现持续飞行。研究人员利用光泳效应（photophoresis）设计出直径6毫米、厚度只有800纳米的透明Mylar圆盘，底部涂有碳纳米管。当阳光照射时，碳纳米管吸收光能加热飞行器，空气分子与底部碰撞后获得更多能量，产生向下推力，从而使飞行器在模拟中间层低压环境中悬浮。实验中，这些微型飞行器在约0.5瓦/平方厘米的阳光强度下成功漂浮，展现了其在稀薄大气中的潜力。

当八个 LED 灯（黄色）照射时，微型飞行器（顶部的灰色圆盘）会悬浮在网状平台上方。

图源：Matthew Campbell and M. Azadi

参考来源：

https://www.sciencenews.org/article/tiny-sunlight-powered-aircraft-could-soar-beyond-airplanes-reach

4.巨型闪电绵延829公里，创下新的世界纪录

图源：Edward Mitchell

据世界气象组织 (WMO) 报道，一道长达829公里的巨型闪电创造了新的最长闪电的世界纪录，此次巨型闪电发生在2017年10月的一场强雷暴期间，从德克萨斯州东部延伸至堪萨斯城附近，829公里的长度也打破了此前768公里的记录：那次闪电发生在2020年4月29日，也是在美国南部地区被观测到。太空闪电测绘设备的快速发展使得能够在广阔的地理空间领域连续测量闪电范围和持续时间。这些新仪器包括记录新闪电记录的 R 系列地球静止轨道运行环境卫星（GOES-16、17、18 和 19）上的地球静止闪电测绘仪 (GLM)，以及来自欧洲（Meteosat 第三代 (MTG) 闪电成像仪）和中国（FY-4 闪电测绘成像仪）的轨道对应仪器。

参考来源：

https://www.scimex.org/newsfeed/megaflash-stretching-829km-sets-new-world-record-for-the-longest-lightning-strike

5.超大片段DNA精准无痕编辑新方法

PCE系统的开发和精准染色体编辑示意图

基因组编辑技术作为生命科学领域的一项重要突破，为基础研究和应用开发提供了技术支撑。以CRISPR及其衍生技术为代表的编辑系统通过可编程的向导RNA引导Cas9等核酸酶靶向基因组特定位点，被广泛应用于特定碱基和短片段DNA的精准编辑。但是，大片段DNA编辑至今仍面临挑战，对数千乃至数百万碱基的精准操纵更是领域的核心难题。

近日，中国科学院遗传与发育生物学研究所高彩霞团队报道了新型可编程的染色体水平大片段DNA精准操纵技术PCE。这一技术在动植物中实现了从千碱基到兆碱基级别DNA的多种类型且精准无痕的编辑，提升了真核生物基因组的操纵尺度和能力。通过技术优化，科研团队构建了PCE与RePCE两个可编程染色体编辑系统，可对不同Lox位点的插入位置和方向进行灵活编程，实现从kb到Mb尺度的大片段DNA精准无痕操纵。在动植物细胞中，研究人员利用这一系统实现了18.8 kb超大片段DNA的定点整合、5 kb序列的定向替换、12 Mb的染色体倒位、4 Mb的染色体删除及整条染色体的易位，并利用该技术创制了含315 kb精准倒位的抗除草剂水稻种质。相关论文发表在Cell上。

参考来源：

https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.07.011