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9月8日(星期一)消息,國外知名科學(xué)網(wǎng)站的主要內(nèi)容如下:
《自然》網(wǎng)站(www.nature.com)
全球首批基因編輯賽馬誕生,體育界與科學(xué)界態(tài)度兩極
首批CRISPR基因編輯馬在阿根廷誕生,引發(fā)廣泛爭議。這些馬由阿根廷非營利機(jī)構(gòu)Kheiron Biotech利用CRISPR-Cas9技術(shù)編輯而成,旨在通過調(diào)控肌肉生長抑制素基因提升運(yùn)動速度。該技術(shù)通過對克隆胚胎進(jìn)行基因修改后植入母馬體內(nèi),最終成功培育出五匹馬駒。
阿根廷馬球協(xié)會已明確禁止基因編輯馬參與賽事,國際馬術(shù)聯(lián)合會早在2019年就已頒布類似禁令。反對者認(rèn)為基因編輯不僅威脅傳統(tǒng)育種者的生計(jì),也可能破壞通過選擇性育種培育優(yōu)質(zhì)馬匹的百年傳統(tǒng)。
盡管如此,科學(xué)界部分人士對此表示歡迎,指出基因編輯技術(shù)將育種從“藝術(shù)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤翱茖W(xué)與藝術(shù)結(jié)合”的實(shí)踐。這類CRISPR動物也逐步從科研走向商業(yè)化應(yīng)用,反映出CRISPR技術(shù)日益成熟和社會接受度提高。
在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,多家企業(yè)正推動基因編輯家畜的產(chǎn)業(yè)化。美國精準(zhǔn)育種公司Acceligen培育出耐熱型的“PRLR-SLICK”牛,已獲FDA批準(zhǔn)用于肉類生產(chǎn);印度研究人員成功編輯綿羊的肌肉基因以增加產(chǎn)肉量;英國動物遺傳公司Genus開發(fā)出抗藍(lán)耳病基因編輯豬,預(yù)計(jì)2026年上市。此外,美國異種移植公司Revivicor研發(fā)的GalSafe豬不僅提供低過敏性肉類,其器官還有望用于人體移植,同樣已獲FDA批準(zhǔn)。
倫理爭議仍然顯著,主要集中在基因編輯對動物福利和健康的長期影響、脫靶突變的風(fēng)險(xiǎn),以及基因變異向野生種群擴(kuò)散的可能性。專家呼吁應(yīng)加強(qiáng)相關(guān)研究,審慎評估每一項(xiàng)基因編輯應(yīng)用的具體目的與倫理代價(jià),在技術(shù)創(chuàng)新與道德約束之間尋求平衡。
《科學(xué)》網(wǎng)站(www.science.org)
物理學(xué)家破解果蠅生殖難題:巨大精子如何避免相互纏繞
果蠅精子長度可達(dá)1.8毫米,幾乎與成蟲體長相當(dāng),但其儲存囊卻僅有200微米寬,如何避免數(shù)千條巨大精子在如此狹小空間內(nèi)相互纏繞,成為一個有趣的生物物理問題。一項(xiàng)最新研究通過數(shù)學(xué)建模和熒光顯微技術(shù),揭示了精子在高度擁擠環(huán)境中的集體運(yùn)動機(jī)制。
研究人員發(fā)現(xiàn)果蠅精子在高度受限的空間中表現(xiàn)出了獨(dú)特的集體運(yùn)動行為。盡管單個精子并不擅長自由游動,只能在原地?cái)[動,但在密集堆積的條件下,它們會依靠相鄰精子作為“推力支點(diǎn)”——尤其是那些反向運(yùn)動的個體,從而實(shí)現(xiàn)自我推進(jìn)。研究者形象地將這一系統(tǒng)比作“一條具有千條車道且不斷動態(tài)調(diào)整的高速公路”,精子群體通過持續(xù)的相互作用,實(shí)現(xiàn)了定向流動。
這種推動機(jī)制不僅帶來運(yùn)動能力,更關(guān)鍵的是避免了糾纏。在運(yùn)動過程中,精子之間相互拉伸,使得鞭毛保持相對平行排列。一旦發(fā)生纏結(jié),所有精子都將無法在交配時(shí)順利轉(zhuǎn)移,從而導(dǎo)致不育。這一發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了“僅靠最強(qiáng)精子勝出”的傳統(tǒng)觀念,強(qiáng)調(diào)精子的成功輸送依賴于群體協(xié)作,而不僅是個體競爭。
該研究由印度國際理論科學(xué)中心(ICTS)和美國“熨斗”研究所(Flatiron)的合作團(tuán)隊(duì)完成,成果發(fā)表于arXiv預(yù)印本平臺。研究不僅解答了果蠅生殖生物學(xué)的關(guān)鍵問題,也為理解生物體中細(xì)胞群在高密度環(huán)境下的協(xié)同運(yùn)動提供了新范式,對生態(tài)學(xué)、仿生機(jī)器人等領(lǐng)域的密集自推進(jìn)系統(tǒng)研究具有啟示意義。
《每日科學(xué)》網(wǎng)站(www.sciencedaily.com)
變廢為寶:科學(xué)家成功將廢棄塑料轉(zhuǎn)化為高效“吸碳”材料
全球氣候變化與塑料污染已成為人類面臨的兩大環(huán)境挑戰(zhàn)。近日,一項(xiàng)突破性研究為同時(shí)應(yīng)對這兩大難題提供了全新思路。丹麥哥本哈根大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)成功開發(fā)出一種新型材料BAETA,能夠?qū)U棄PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)塑料轉(zhuǎn)化為高效二氧化碳吸附劑,真正實(shí)現(xiàn)了“變廢為寶”。
這種名為BAETA的新型材料由回收困難的低質(zhì)量或已降解PET塑料制成,通過添加乙二胺進(jìn)行化學(xué)改性。其獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu)賦予它優(yōu)異的碳捕獲能力,可在室溫至150°C的溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定工作,尤其適合工業(yè)廢氣處理場景。當(dāng)材料吸附飽和后,可通過加熱方式釋放高濃度二氧化碳,便于后續(xù)封存或資源化利用。
這項(xiàng)技術(shù)的創(chuàng)新性在于將兩種環(huán)境挑戰(zhàn)轉(zhuǎn)化為協(xié)同解決方案。它不僅為塑料垃圾提供了高附加值出路,還降低碳捕獲技術(shù)的材料成本。研究人員特別指出,該技術(shù)主要利用無法進(jìn)入回收體系的塑料廢棄物,與現(xiàn)有回收產(chǎn)業(yè)形成互補(bǔ)而非競爭關(guān)系。
目前研究團(tuán)隊(duì)正致力于推動該技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,計(jì)劃通過擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模驗(yàn)證其商業(yè)化潛力。該成果已發(fā)表于國際權(quán)威期刊《科學(xué)進(jìn)展》(Science Advances),被認(rèn)為對構(gòu)建循環(huán)經(jīng)濟(jì)和實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)具有重要價(jià)值。
《賽特科技日報(bào)》網(wǎng)站(https://scitechdaily.com)
抗癌新武器:冷等離子體可精準(zhǔn)殲滅深層癌細(xì)胞
德國萊布尼茨等離子體科學(xué)與技術(shù)研究所(INP)領(lǐng)導(dǎo)的一個研究團(tuán)隊(duì),首次證實(shí)冷等離子體技術(shù)能夠有效滲透生物組織,精準(zhǔn)清除位于深層組織中的腫瘤細(xì)胞,為癌癥治療提供了全新方向。
冷等離子體是一種電離氣體,可產(chǎn)生包括活性氧和氮物種(RONS)在內(nèi)的大量高活性分子。這些活性成分雖壽命極短,卻能夠深度干預(yù)細(xì)胞生化過程,進(jìn)而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞死亡。
本研究的關(guān)鍵創(chuàng)新在于開發(fā)出高度仿生的3D水凝膠腫瘤模型。借助該模型,科學(xué)家首次實(shí)現(xiàn)從分子層面觀測等離子體活性成分在組織中的動態(tài)分布與滲透機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn),短壽命分子(如過氧亞硝酸鹽)可深入組織內(nèi)部數(shù)毫米并起關(guān)鍵作用,而以往被認(rèn)為主導(dǎo)作用的過氧化氫貢獻(xiàn)實(shí)則有限。
在模擬術(shù)后殘留腫瘤治療的實(shí)驗(yàn)中,研究人員將等離子體專門用于處理一個人造手術(shù)創(chuàng)口邊緣的殘留腫瘤細(xì)胞,結(jié)果顯示,等離子體對這些細(xì)胞,尤其是那些已經(jīng)擴(kuò)散到周圍組織中的細(xì)胞,表現(xiàn)出了強(qiáng)大的清除能力,顯示出重要的臨床潛力。該方法有望成為腫瘤手術(shù)輔助治療新策略,顯著降低術(shù)后復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。
該研究采用經(jīng)醫(yī)療認(rèn)證的“kINPen”等離子射流設(shè)備完成。研究人員指出,明確等離子體在組織中的活性分子機(jī)制,將推動該技術(shù)更精準(zhǔn)地應(yīng)用于特定癌癥治療。長遠(yuǎn)來看,冷等離子體技術(shù)有望成為更高效、更溫和的癌癥治療新策略。(劉春)