復旦大學透過腦脊介面讓癱瘓者重新行走,術後24小時患者即可恢復輔助腿部運動|環球科學要聞

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· 基因編輯 ·
加入了猛獁象基因突變的小鼠
6-7周大的“猛獁象小鼠”(圖片來源:原論文)
《自然》新聞Nature News)和《科學》新聞Science News)報道,美國一家致力於復活猛獁象、渡渡鳥等滅絕物種的生物技術公司Colossal Biosciences,製造出了含有以猛獁象為模型的多種基因突變的基因編輯小鼠。相關論文發表在了預印本網站bioRxiv上,還未經同行評審。
作為研究和復原猛獁象基因組努力的一部分,該公司及其合作者正在努力尋找導致猛獁象毛髮蓬鬆、耐寒和額外脂肪儲存等關鍵特徵的基因突變。為此,研究小組探索了由121個猛獁象和大象基因組組成的資料集,尋找猛獁象與其現代近親發生分化的地方。他們鎖定了一些影響毛髮長度、粗細、顏色和脂質代謝的基因——這些基因也出現在小鼠身上。然後,他們結合使用了三種基因編輯技術,同時對小鼠基因組進行了八次調整,導致七個基因發生了變化。例如,透過破壞一個名為FGF5的基因,研究小組創造出了毛髮超長的小鼠,而對FAM83GFZD6TGM3的類似編輯則產生了捲曲的鬍鬚和毛茸茸的毛髮。這些“猛獁象小鼠”的黑色素生成基因也經過了修改,使它們的皮毛變成了金色而不是黑色。接下來,研究者會探究這些突變會如何影響“猛獁象小鼠”的長期健康,包括它們的抗寒能力、生育能力和患癌症的傾向等。(Nature News,Science News)
· 醫學·
腦脊介面讓癱瘓者重新行走
加福民團隊、中山醫院聯合團隊與患者小林(化名)合影(圖片來源:復旦大學)
脊髓損傷導致的癱瘓,在醫學界一直被視為“不治之症”。而據復旦大學官方微信公眾號訊息,3月3日,全球首批第4例、透過腦脊介面讓癱瘓者重新行走的臨床概念驗證手術在復旦大學附屬華山醫院成功實施。
該讓癱瘓者再次站立和行走的奇蹟,源自復旦大學類腦智慧科學與技術研究院加福民團隊全球首創的“三合一”腦脊介面技術——透過微創手術在腦與脊髓間搭建“神經橋”,僅需4小時同步植入電極,術後24小時,人工智慧輔助下患者即可恢復腿部運動。今年1月-2月,該團隊已聯合復旦大學附屬中山醫院成功完成全球首批3例臨床概念驗證手術,嚴重脊髓損傷患者在兩週內實現自主控腿、邁步行走,標誌著脊髓損傷治療邁入“神經功能重建”新紀元。研究者表示,他們下一步將持續最佳化、迭代該技術,讓更多脊椎損傷患者重獲行走能力,造福全球上千萬患者及其家庭。(復旦大學)
· 天文學·
流浪行星可以在行星盤的碰撞中誕生
相遇星周盤之間形成“潮汐橋”並坍縮形成PMO雙星的三維流體力學模擬示例。圖片來源:鄧洪平
流浪行星質量天體(PMO)是一種不被任何恆星所束縛,又不能自發產生聚變反應的天體。近5年來,PMO觀測樣本陡增,並被證實廣泛存在於年輕星團中。過去20多年,科學家認為它們可能是分子云坍縮形成的極低質量恆星或是從母恆星系統中被拋射出來的巨行星。但是,這兩種理論均無法解釋PMO的數量為何如此之多,以及其與恆星運動特徵之間的一致性。
近日,研究人員在《科學進展》Science Advances)上提出了早期星周盤相互作用形成PMO的全新理論。高精度流體動力學模擬發現,當兩顆年輕恆星的星周盤以特定角度和速度近距離相遇時,潮汐力拉伸並形成細長的“潮汐橋”。這些橋狀結構在引力作用下進一步收縮為緻密的線狀分子云,最終斷裂並坍縮成獨立的天體即PMO。模擬顯示,這一過程在密集星團中的產生效率極高。並且該理論還能解釋在在恆星運動彌散度不同的星系中,觀測到PMO的分佈情況不同。
· 公共衛生·
更好的精子質量與男性壽命更長有關
男性不育和精液質量低被認為與發病率和死亡率相關。近期,發表在《人類生殖》human reproduction)上的一項研究顯示,男性精液的質量與壽命有關
研究團隊分析了78284名男性的資料,這些男性在1965年至2015年間因報告的夫婦不育症而在哥本哈根的公共精液分析實驗室接受了精液質量評估。在隨訪期間,研究人員利用丹麥全國登記冊中的資料,瞭解受試者是否死於各種原因。在此期間,共有8600人死亡,佔這組男性的11%。在這一群體中,有59657名男性在1987年至2015年期間提供了精液樣本。研究團隊根據精液質量計算了男性的預期壽命,結果發現,精液質量最好的男性比精液質量最低的男性平均多活兩到三年。精液質量越低,預期壽命越短。研究人員認為,精液質量差或可作為同時影響生育能力和整體健康的其他潛在因素的指標。該研究或有助於男性接受精液質量調查時發現他們的健康問題。(EUROPEAN SOCIETY OF HUMAN REPRODUCTION AND EMBRYOLOGY)
· 化學·
首次合成硼碳三鍵
世界首個硼與碳之間形成三鍵的分子結構。圖片來源:Rian Dewhurst / University of Wuerzburg
硼、碳、氮和氧這四種元素因電子特性相似,能夠形成三鍵連線。例如,一氧化碳(CO)和氮氣(N₂)分子中分別存在碳-氧和氮-氮三鍵。然而,在這些可能的組合中,化學家卻一直沒能找到硼與碳之間的三鍵。儘管科學家早已發現穩定的硼碳雙鍵,並且碳-碳和硼-硼三鍵也較為常見,但硼碳三鍵的合成一直是一個未解難題。近日,《自然·合成》Nature Synthesis)上發表的一項論文表示,研究人員成功合成出首個含硼碳三鍵的分子——硼炔(boryne)。這種化合物在室溫下呈現橙色固體形態。由於硼原子線上性排列和三鍵結合時極不穩定,合成過程需要極為苛刻的條件。
團隊目前正集中研究這一新分子的反應特性,期望從中開發出創新的化學合成工具。此外,這項基礎研究還可能深化對化學鍵與分子結構的理解。(University of Würzburg)
撰寫、整理:王昱、冬鳶


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