6月16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)
未來器官移植新希望?中國科學家成功培育出人豬嵌合心臟
中國科學家首次在豬胚胎中培育出含有人類細胞的心臟,這些胚胎存活了21天,期間微型心臟開始跳動。該成果由中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院的團隊完成,并在國際干細胞研究學會年會上公布。這項研究旨在通過人-動物嵌合體技術培育可用于移植的人類器官,以解決全球器官短缺問題。
研究團隊采用基因編輯技術,敲除豬胚胎中兩個關鍵的心臟發育基因,隨后在桑椹胚階段(此時胚胎由約十幾個快速分裂的細胞組成球體)注入經過改造的人類干細胞。這些干細胞經過基因增強,以提高其在豬體內的存活率。胚胎移植至代孕母豬體內后,最長存活21天,心臟發育至人類胚胎同階段的大小(約指尖大?。┎㈤_始跳動。通過熒光標記確認了人類細胞的存在,但具體占比未公布。此前,該團隊在豬胚胎中培育的人類腎臟組織中,人類細胞占比達40%-60%。
盡管進展顯著,研究仍面臨挑戰。美國斯坦福大學的專家指出,需進一步驗證心臟細胞是否完全為人類來源,避免物種間細胞污染。日本東京科學研究所的學者強調,熒光標記的人類細胞僅分布在心臟局部區域,與豬細胞的整合程度尚不明確。未來若要將此類器官用于移植,需確保其完全由人類細胞構成,以避免免疫排斥反應。
該研究尚未經過同行評審,但為異種器官移植提供了新的可能性。豬因其器官大小和結構與人類相似,被視為理想的供體來源。這項技術若成熟,或將成為解決器官短缺問題的突破性方案。
《科學》網站(www.science.org)
神秘古菌驚現病毒特征!科學家發現“半病毒”生命形式
日本科學家發現了一種暫名為“Sukunaarchaeum”的奇特微生物,其基因組極小,僅含189個蛋白質編碼基因,長度約為大腸桿菌基因組的5%。這種微生物寄生在海洋甲藻“Citharistes regius”體內,幾乎無法獨立生存,必須依賴宿主提供生存所需的大部分物質。
基因組分析顯示,Sukunaarchaeum屬于古菌,但其生存方式卻與病毒高度相似:它幾乎將所有基因資源用于自我復制,而缺乏代謝必需分子的能力。然而,與病毒不同,它能自主復制遺傳物質,無需完全依賴宿主。這一發現挑戰了細胞生命與病毒的界限,可能代表一種罕見的進化中間態。
該微生物由日本筑波大學的研究團隊偶然發現。他們在對甲藻進行DNA測序時,意外檢測到一個僅23.8萬堿基對的環狀基因組。進一步研究證實,這是一種全新的古菌譜系。盡管其基因組并非已知最?。ㄗ钚〖o錄由一種昆蟲共生細菌保持),但它的寄生特性使其尤為特殊。
研究人員指出,Sukunaarchaeum的發現為基因組進化研究提供了重要線索。此外,全球海水DNA數據庫的比對顯示,類似微生物可能廣泛存在,表明這是一個尚未被充分探索的古菌類群。
目前,科學家正嘗試通過顯微成像進一步研究其形態,并分析其蛋白質功能,尤其是可能與宿主互作的關鍵膜蛋白。這一發現不僅拓展了生命形式的認知,也再次證明自然界仍充滿未解之謎。
《每日科學》網站(www.sciencedaily.com)
量子互聯網迎來重大突破!鉺元素光源或成關鍵鑰匙
丹麥與德國的研究團隊聯合德國德累斯頓-羅森多夫研究中心(HZDR),成功開發出基于稀土元素鉺的新型量子光源,為可擴展量子網絡奠定基礎。該項目名為EQUAL(基于鉺的硅量子光源),由丹麥創新基金資助4000萬丹麥克朗(約合4443.6萬元人民幣),于2025年啟動,為期五年。
量子技術有望實現無法破解的加密和革命性計算,但需依賴高效量子光源。目前大多數量子光源無法兼容量子存儲器或光纖網絡,而鉺元素成為關鍵解決方案。通過納米光子技術,研究團隊成功增強鉺與光的相互作用,使其能在電信C波段釋放單光子,從而與現有光纖網絡無縫兼容。
該技術整合了丹麥技術大學(DTU)的納米光子芯片、HZDR的硅基量子光源研發能力,以及合作機構提供的量子網絡、納米技術和集成光子學支持。HZDR利用離子束技術將鉺原子精確植入硅結構,并探索超高純度硅對性能的提升,為未來量子設備的集成鋪平道路。
這一突破為可擴展量子網絡鋪平道路,未來將推動安全通信和量子計算的發展。研究團隊表示,盡管挑戰巨大,但技術的快速進步使量子光源與量子存儲器的集成成為可能,為量子互聯網的最終實現提供了關鍵支持。
《賽特科技日報》網站(https://scitechdaily.com)
科學家讓絕緣硅變身半導體,柔性電子或迎來革命
美國密歇根大學的研究團隊取得了一項突破性進展,首次發現一種新型硅材料能夠表現出半導體特性。這一發現顛覆了硅材料僅能作為絕緣體的傳統認知,為柔性電子設備的發展開辟了新途徑。
硅油和硅橡膠(如聚硅氧烷和倍半硅氧烷)等硅材料因其優異的絕緣性和防水性,長期被用于生物醫學設備、密封劑等領域。從分子層面來看,硅材料由硅氧原子交替排列的主鏈(Si-O-Si)構成,并通過交聯形成不同三維結構。研究團隊在研究硅材料的交聯方式時,意外發現一種特殊共聚物具有導電潛力。該材料由籠狀結構和線性硅氧烷交替組成,其Si-O-Si鍵角在基態為140°,激發態可拉伸至150°,從而形成電子傳輸通道,實現半導體特性。
此外,這種材料的發光顏色可通過調控聚合物鏈長度實現。長鏈結構發射紅光,短鏈結構發射藍光。研究人員通過實驗驗證了這一現象:將不同鏈長的共聚物置于試管中并用紫外光照射,觀察到了完整的彩虹色帶。這一特性在傳統硅材料中從未出現,因為絕緣硅通常為透明或白色。
該研究不僅拓展了硅材料的應用范圍,還為下一代柔性電子設備提供了新的材料選擇。傳統半導體通常為剛性材料,而新型半導體硅材料兼具柔性和可調控的光學特性,有望應用于柔性顯示屏、可穿戴傳感器甚至智能服裝。相關成果已發表于《高分子快速通訊》(Macromolecular Rapid Communications)。
(劉春)