11月7日(星期五)消息,国外知名科学网站的主要内容如下:
《自然》网站(www.nature.com)
出生不是终点,而是大脑“精装修”的开始:一张图看清脑子怎么长大
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神经科学迎来重磅突破!科学家们刚刚发布了首张大脑发育的“高清动态地图”,以前所未有的精度,揭示了生命早期干细胞是如何一步步“分化”成各种脑细胞的。这套图谱堪比神经发育领域的“谷歌地球”,让我们能以前所未有的清晰度窥见大脑的建造过程。
这项大科学工程是美国国立卫生研究院“BRAIN计划细胞图谱网络(BICAN)”项目的重要组成部分,系列研究近期发表在《自然》(Nature)杂志上。
核心发现一:出生后才是“精装修”关键期。
以前以为大脑结构在出生前就定好了大局,但新图谱显示,小鼠出生后、尤其在睁眼期,大量神经元才开始“持证上岗”,获得特定身份。这颠覆了我们对大脑发育时间线的认知。
核心发现二:人类胚胎发育存在“精准换挡”。
通过给细胞植入DNA“条形码”进行追踪,科学家发现人类胚胎在20周这个时间点,干细胞的生产线会发生一次精准切换:从主要制造“加速器”(兴奋性神经元),转为生产“刹车片”(抑制性神经元)。这套调度程序的底层代码,目前还是个黑箱,是下一步研究的黄金矿点。
更酷的是,这套图谱让我们能玩“找不同”了。通过跨物种比对,一个曾被认为是“灵长类独家”的神经元,居然在猪、兔子甚至雪貂的大脑中都找到了,进化史长达1.6亿年。它只是在不同物种的大脑中“搬家”了或者“扩编”了。
这意味着,哺乳动物大脑的进化,未必是疯狂发明新零件,更像是给古老的细胞类型“重新编程”,让它们学会新技能。这套“细胞通用语言”,终于让我们能把小鼠模型的研究,更精准地翻译到人类身上,为破解自闭症、精神分裂等疾病的根源,铺平了道路。
《科学通讯》网站(www.sciencenews.org)
科学家测试了25款AI心理助手,结果比想象中更糟糕
最近两项研究给AI心理辅导泼了一盆冷水。当陷入心理危机的青少年向AI求助时,这些聊天机器人的表现简直是一场灾难。
数据显示,美国13-17岁青少年中,近75%使用过AI聊天机器人,近四分之一每周使用数次。它们正在成为一代人的“数字安慰剂”。
研究人员测试了25款主流聊天机器人,模拟青少年三种典型心理危机场景:自残、性侵和药物滥用。结果令人震惊:
通用大模型如ChatGPT、Gemini在25%的对话中未能提供求助热线;陪伴型机器人如JanitorAI、Character.AI表现更糟,在共情、资源推荐等五个维度上全面落后。
更可怕的是具体案例。有机器人对性侵受害者说:"你的行为可能引起了不必要的注意";对想自杀的青少年直言:“你想死就去死”。
美国布朗大学的一项研究还发现这些AI存在严重伦理问题:拒绝孤独者、强化有害观念、充斥文化偏见。这些行为若发生在人类治疗师身上,足以被吊销执照。
现实很矛盾:一方面,AI私密便捷,避免了向父母或年长治疗师开口的尴尬;另一方面,这些系统尚未准备好承担如此重任。
核心问题在于:当孩子们把灵魂袒露给算法,我们如何确保算法不会把他们推向深渊?在AI学会真正倾听之前,也许我们该提醒每个青少年:有些对话,只能留给人类。
《每日科学》网站(www.sciencedaily.com)
化肥和燃料可以不靠石油了?这种薄如原子的材料正在改写游戏规则
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科学家们发现了一种名为MXenes的二维材料,它薄到极致,却可能成为解决能源和肥料问题的“游戏规则改变者”。这玩意儿最神奇的地方在于——它能直接从空气中“变”出氨。
氨是什么?是化肥的命根子,也是潜力巨大的清洁能源载体。但传统的合成氨过程耗能巨大,污染也不小。而MXenes的出现,提供了一条更轻、更薄、更清洁的潜在路径。
这项由美国德州农工大学团队发表在《美国化学会志》(JACS)上的研究,直接挑战了过去的催化理论:以前大家觉得催化剂行不行,主要看它用的是哪种金属。但MXenes告诉我们,没那么简单——它的性能可以通过调整原子结构来“精准定制”。
关键在哪?在于它晶格里的氮原子。
研究人员通过拉曼光谱这种“原子级CT”发现,通过调动这些氮原子的活性,就能直接改变材料的催化效率。这就好比找到了一个隐藏的调节旋钮,可以让材料性能飙升。也正因如此,MXenes有望取代那些贵得让人肉疼的传统催化材料。
更硬核的是,团队通过计算机模拟,直接“看见”了分子在MXenes表面的舞蹈,弄清了合成氨反应的关键步骤。他们证实,通过晶格氮的循环再生,就能实现持续的电化学合成氨。
这不仅仅是造氨,这是在追求对化学反应的“原子级操控”。如果未来真能实现,我们离按需生产燃料和肥料、真正告别化石依赖的世界,就不远了。
《赛特科技日报》网站(https://scitechdaily.com)
告别扎针?中美科学家“征用”胃细胞,成功生产胰岛素!
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对于全球近千万的1型糖友来说,每天扎针测血糖、打胰岛素是活下去的日常。他们的身体里,因为生产胰岛素的胰腺β细胞“罢工”,不得不依靠外部补给。但现在,一项颠覆性的研究带来了新曙光:科学家们成功将胃细胞“改造”成了胰岛素生产车间。
这项研究由美国威尔康奈尔医学院和北京大学的团队共同完成,并发表在权威期刊《干细胞报告》(Stem Cell Reports)上。他们的思路非常巧妙:既然缺少β细胞,那能不能从身体里找个“替补队员”,让它转行干这活儿?
他们相中了胃细胞。团队先在实验室里培育出人类胃部的微型“类器官”,然后对其进行基因工程改造,安装上一个神奇的“基因开关”。
当这些经过改造的胃细胞被移植到小鼠体内后,奇迹发生了。一旦启动这个开关,这些细胞就开始乖乖地生产胰岛素,其模样和功能都与正牌的胰腺β细胞相差无几。更关键的是,在患有糖尿病的小鼠身上,这些“转行”的细胞成功发挥了调节血糖的作用,改善了病情。
想象一下,未来这或许意味着,医生可以直接在糖尿病患者体内,利用他们自己的胃细胞进行“原位改造”,打造一个内置的胰岛素工厂,从而可能让患者彻底告别频繁的注射之苦。
当然,科学家们也冷静地指出,从实验室的小鼠成功到真正应用于人类患者,还有很长的路要走。但这项研究无疑为1型糖尿病的功能性治愈,推开了一扇充满希望的新大门。(刘春)
