太空中的巨型“冰淇淋”；治疗帕金森的新实验 | 科研日报

编辑：刘芳、任志锦、金婴
编审：李雪薇
排版：李雪薇

导读：NASA 的科学家们发明可像巨型冰淇淋圆筒一样的睡袋，可以将宇航员整个下半身吸在里面，目的是让他们的眼睛保持健康。英国巴斯大学（University Of Bath）的科学家们提炼出一种有望预防帕金森氏症的分子，或在不久的将来开发出治疗这种神经退行性疾病的药物。

• 国际头条

用“走两步”增强智能手机安全性

普利茅斯大学所开发的最新系统可以根据智能手机用户的步态数据进行识别。该系统平均准确率在 85% 左右，快速行走时这一数字上升到近 90%。

原文链接：
https://techxplore.com/news/2021-12-real-world-potential-gait-authentication-smartphone.html
http://dx.doi.org/10.1016/j.cose.2021.102557

像巨型冰淇淋圆筒一样的太空睡袋

（来源：Pixabay）

NASA 的科学家们发明可像巨型冰淇淋圆筒一样的睡袋，可以将宇航员整个下半身吸在里面，目的是让他们的眼睛保持健康。在微重力环境中长时间生活所导致的头部积液会对眼球带来极大压力。这种疾病被称为“太空飞行相关神经-眼部综合症”（SANS）。

原文链接：
https://news.yahoo.com/space-sleeping-bag-solve-astronauts-160146529.html
https://www.nasa.gov/mission_pages/station/research/news/Astronaut_Vision.html

斯坦福大学教授正在研究 UFO 碎片和曾经与 UFO 擦肩而过的驾驶员

接受美国政府委托，斯坦福大学前 25 名发明家之一 Garry Nolan 教授正在研究 UFO 坠毁现场取回的 10 到 12 块金属碎片，同时还对号称遇见 UFO 的驾驶员大脑损伤进行分析。此项调查得到了美国 CIA 和国防部的支持。

原文链接：
https://www.vice.com/en/article/n7nzkq/stanford-professor-garry-nolan-analyzing-anomalous-materials-from-ufo-crashes

最新保护涂层助力微生物疗法

对人类来说很多微生物具有治疗胃肠道疾病的潜力，但却因为厌氧的属性很难使用。麻省理工大学的科学家们发明了一种涂层，可以在生产、运输的过程中保护微生物。当暴露在胃部的酸性环境中时涂层就会分解并释放微生物。

原文链接：
https://www.sciencedaily.com/releases/2021/12/211210093032.htm
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c09018

治疗帕金森氏症的最新实验

英国巴斯大学（University Of Bath）的科学家们提炼出一种有望预防帕金森氏症的分子，或在不久的将来开发出治疗这种神经退行性疾病的药物。

原文链接：
https://www.sciencedaily.com/releases/2021/12/211209133929.htm
http://dx.doi.org/10.1016/j.jmb.2021.167323

“类人”大脑帮助机器人走出迷宫

（图源网络，侵删）

荷兰埃因霍温理工大学（TU/e）和德国 Max Planck Institute 聚合物研究所的研究人员从人脑获取灵感，开发出了一种可以在迷宫中穿梭的机器人。它们使用被称为 p(g2T-TT) 的聚合物代替了硅，使神经形态机器人能够“记住”或长期存储学习状态。

原文链接：
https://www.sciencedaily.com/releases/2021/12/211210140717.htm
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abl5068

分析黑洞引力波最先进的人工智能系统诞生

黑洞是宇宙中最大的谜团之一，德国 Max Planck Institute 智能系统研究和引力物理学研究中心开发了目前最先进的机器学习系统，在几秒钟内就能推断出两个黑洞合并时产生引力波的大小和质量。

原文链接：
https://techxplore.com/news/2021-12-neural-network-gravitational-real.html
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.127.241103

新加坡和英国达成最新数字经济协定

新加坡和英国的最新数字经济将关注安全和相容的数字贸易，包括为数字支付、可信数据流、数字身份和网络安全建立可互相操作系统。

原文链接：
https://www.zdnet.com/article/singapore-uk-digital-economy-pact-to-focus-on-cybersecurity-trade/

在人类细胞中插入完整基因

麻省理工学院和哈佛大学的研究人员已经开发出一种新方法，可以安装或替换基因大小的 DNA 序列。研究人员称，这项技术可能会被用作一种新的基因治疗形式，以安全和高度有针对性的方式插入治疗性基因，以取代突变或缺失的基因。

原文链接：
https://phys.org/news/2021-12-prime-inserts-entire-genes-human.html
https://www.nature.com/articles/s41587-021-01133-w

气候变化导致地下水上升，引发洪水

与危险显而易见的海平面上升不同，地下水上升一直处于雷达之下。水文学家已经意识到了这个问题，它遍布学术研究，但它还没有在这些气泡之外以显着的方式浮出水面。地下水上升仅在 2018 年发布的最新版本的《国家气候评估》中简要提及；许多州和区域气候适应计划，甚至洪水地图都没有。

《城市》杂志 2021 年的一项研究发现，当沿海城市进行气候脆弱性评估时，它们很少考虑地下水的上升。"他们主要谈论海平面上升，风暴潮，"石溪大学（Stony Brook University）的工程师和科学家丹尼尔·罗泽尔（Daniel Rozell）说，他撰写了2021年的论文。"但是关于地下水会发生什么，并没有很多研究。

原文链接：
https://www.technologyreview.com/2021/12/13/1041309/climate-change-rising-groundwater-flooding/

基因调整的水母提供了对大脑研究做出独特贡献

（来源：Pixabay）

研究人员创造了一种基因编辑水母，它们的神经细胞在激活时会发光，这为大脑和神经病学研究提供了新视角

原文链接：
https://www.wired.com/story/gene-tweaked-jellyfish-neurology/

• 国内头条

中科院：天津工生所等构建出新型基因组随机突变系统

共同设计构建出一种新型的基因组随机突变系统：Helicase-AID。该系统将 DNA 解旋酶与胞嘧啶脱氨酶（AID）融合，形成酶复合物。在大肠杆菌和酿酒酵母基因组水平的随机突变相对于野生型突变效率分别提高 2.5×103 倍和 1.68×103 倍。此外，研究发现 Helicase-AID 在大肠杆菌中的随机突变与 DNA 复制高度协调。由于解旋酶在真核生物中高度保守，因此 Helicase-AID 可应用于各种真核细胞。研究人员将 Helicase-AID 进一步应用于产 β-胡萝卜菌株体内连续进化，使产 β-胡萝卜大肠杆菌工程菌株的 β-胡萝卜素产量增加了 371.4%，产 β-胡萝卜酿酒酵母工程菌株的 β-胡萝卜素产量提高了 75.4%。

原文链接：
https://www.cas.cn/syky/202112/t20211210_4817839.shtml

中科院：广州生物院揭示 mTOR 调控胚胎干细胞自我更新的新机制

该工作中，研究人员发现 mTOR 调控 mESC 自我更新主要来自 mTORC1 的作用，具体机制与全基因组转录无关，而主要通过翻译起始复合物 eIF4F（eukaryotic translation initiation factor 4F）协同调控细胞质和线粒体的蛋白翻译实现。因此，内源 mTORC1 在 mESC 中维持自我更新而不参与维持多能性。此外，研究还发现在经典的血清培养条件下，eIF4F 还调控多能性蛋白的翻译，该作用依赖于 MEK/ERK 通路而与 mTORC1 无关。

胚胎干细胞（embryonic stem cell, ESC）具有自我更新（self-renewal）和多能性（pluripotency）两大重要特征。两个特征在体内胚胎发育早期对应的阶段均是瞬时存在的。ESC 体外建系的过程是胚胎早期细胞在维持多能性的同时获得了几乎无限的增殖能力，即自我更新。早年研究显示，这两大特征相互依存，即多能性维持机制与细胞周期调控之间存在紧密的协同关系。然而近年来有新研究发现，自我更新很大程度上是独立调控的。

原文链接：
https://www.cas.cn/syky/202112/t20211213_4818043.shtml

北京大学：生命科学学院高歌课题组提出人类 RNA 转录本编码能力定量预测模型

研究团队收集了发表于公共数据库来自 22 个不同细胞类型的人类 Ribo-seq/RNA-seq 配对数据并进行系统挖掘分析，对数据中 101,170 条转录本的翻译状态进行了严格判定。其中，46% 的转录本为编码，43% 为非编码。值得注意的是，他们发现 11% 的转录本，在不同细胞中呈现不同的翻译状态，即在部分细胞中编码，而在另一部分细胞中非编码。研究团队将其命名为“环境依赖编码转录本”（context-dependent coding transcripts，CDCTs）。

在此基础上，作者应用数据驱动的特征选择算法，综合运用序列内生（intrinsic，cis-）和细胞环境（contextual，trans-）特征，建立了人类 RNA 转录本编码能力跨细胞定量模型 RiboCalc，实现了对人类转录本在多种细胞环境下的编码能力（即 Ribo-seq 表达量 Ribo-TPM）的高精度预测（r=0.81）。进一步模型分析显示，转录本的序列和所在细胞环境都对编码能力的决定起到了重要作用。

原文链接：
https://news.pku.edu.cn/jxky/91155b47c27b4979bebd79a3bb5c7f2a.htm

复旦大学：复旦彭勃毛颖团队等为验证内源性神经再生疗法定原则“去伪存真”

彭勃、毛颖、袁逖飞联合课题组为此提出了严谨验证内源性神经再生疗法的三个基本原则：严谨的谱系追踪证明其起源；明确的活体/活细胞成像观察到胶质细胞-神经元的转变过程；清除该类型胶质细胞进行反面验证。在此基础上，研究团队利用活细胞成像、严谨谱系追踪和药理学等多种手段对 NeuroD1 介导的小胶质细胞-神经元重编程现象进行了系统性探索。他们发现日本团队报道的 NeuroD1 介导小胶质细胞-神经元的重编程并非真实现象，而是由于实验设计不严谨所引起的假象，从而实现了对内源性神经再生现象的去伪存真。

与此同时，复旦大学彭勃课题组利用小胶质细胞的再生能力，开发了三种方案（Mr BMT, Mr PB和Mr MT），首次在全脑尺度上实现小胶质细胞的高效外源性移植/替换。该方案可用于治疗由小胶质细胞突变引起的疾病。

原文链接：
https://news.fudan.edu.cn/2021/1213/c31a124549/page.psp

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