10月25日外媒科學網站摘要:鋰供應危機將得到緩解

10月25日(星期五)消息,國外知名科學網站的主要內容如下:

《自然》網站(www.nature.com)

1、中國科學家發現一種新的緩步動物,揭示出其抗輻射秘密

緩步動物,也被稱爲水熊蟲,長期以來一直讓科學家們着迷,因爲它們能夠承受極端條件,包括比人類致死劑量高出近1000倍的輻射水平。截至目前,已知大約有1500種緩步動物,但只有少數得到了充分研究。

現在,中國國家蛋白質科學中心(北京)(Beijing Institute of Lifeomics)的研究團隊發現了一種新的緩步動物,並對其基因組進行了測序,揭示了一些賦予緩步動物非凡適應力的分子機制。他們的研究發表在最新一期的《科學》(Science)雜誌上,發現了數千種在暴露於輻射時變得更加活躍的緩步動物基因。這些過程指向一個複雜的防禦系統,包括保護緩步動物的DNA免受輻射損害,並修復已發生的破壞。

研究緩步動物耐受其他惡劣條件的分子機制,如極端溫度、空氣剝奪、脫水和飢餓,可能會有廣泛的應用。這些機制可以延長脆弱物質(例如疫苗)的保質期。研究人員希望他們的發現可以用來幫助保護宇航員在太空任務中免受輻射,清理核污染或改善癌症治療。

2、病毒從動物跳躍到人類引發了致命的馬爾堡疫情

馬爾堡病毒病疫情於上月在盧旺達爆發,目前造成63人感染,其中15人死亡。初步基因組證據顯示,這次疫情是由病原體從動物跳躍到人類引發的。

其他證據表明,此次疫情中的首例感染者可能是在訪問一個洞穴時感染了這種疾病,該洞穴中有一種已知攜帶該病毒的蝙蝠。

馬爾堡病毒多次從動物傳播到人類引起了人們的擔憂,即該病毒在盧旺達的傳播範圍可能比之前認爲的更廣。多次從動物傳播到人類也可能增加新的疫情爆發的可能性,因爲該病毒的來源仍然未知。

研究人員稱,氣候變化和森林砍伐等環境威脅使人們更有可能遇到可以傳播感染的動物。更多關於病毒如何在蝙蝠體內持續存在,以及它在哪些組織中持續存在的數據,可能有助於爲監測工作提供信息,從而使衛生官員更好地瞭解病毒熱點。

《每日科學》網站(www.sciencedaily.com)

1、科學家探索利用植物氣味徹底改變可持續農業

揮發性有機化合物(VOCs)是一種重要的空氣信號,使植物能夠與其他生物和植物進行短距離或長距離的交流。當植物受到草食性害蟲破壞時,這種交流的一個關鍵環節就會發生,觸發VOCs的釋放。這些化合物會被鄰近的植物檢測到,促使它們加強對潛在威脅的防禦。這種複雜的生化策略使植物能夠有效地保護自己免受各種脅迫。

這一研究領域因其在農業中的應用前景,近年來引起了廣泛關注。日本東京理科大學的研究團隊探索了這種交流背後的分子途徑及其在可持續農業中的潛在應用。

他們的評論近期在線發表在《植物科學趨勢》(Trends in Plant Science)上,闡明瞭這些複雜過程及其對農業發展的影響。該研究探索了植物間交流如何能夠爲作物保護和提高產量帶來創新策略,從而可能徹底改變可持續農業。

目前,化學農藥被廣泛用於保護作物,但其對環境的有害影響,以及不斷增長的糧食生產需求,凸顯了對更安全替代品的迫切需求。VOCs的使用提供了一種可持續的解決方案,既增強了作物的防禦能力和生產力,又減少了對農藥和其他有害化學品的依賴。此外,這種新方法將降低生產成本,增加產品價值,因爲大多數消費者更偏好“無農藥作物”,以提升整體福祉。

然而,在農業中實際應用基於VOCs的技術面臨一些挑戰,例如劑量依賴性反應、植物之間不適當的距離以及高濃度的VOCs可能抑制鄰近植物的生長。

2、小鼠研究揭示了維持免疫系統年輕的秘密

是什麼讓一些免疫系統保持年輕,有效地抵禦與年齡有關的疾病?美國南加州大學的研究團隊在《細胞與分子免疫學》(Cellular & Molecular Immunology)雜誌上發表的新論文指出,血液幹細胞的一小部分在維持先天和適應性兩類主要免疫細胞的平衡方面做出了巨大貢獻。

先天免疫細胞是身體的第一道防線,能夠迅速動員並全面攻擊入侵的細菌。對於逃避先天免疫防禦的細菌,第二道防線由適應性免疫細胞組成,如B細胞和T細胞,它們依靠對過去感染的記憶來產生特定的、有針對性的反應。先天免疫細胞與適應性免疫細胞之間的健康平衡,是年輕免疫系統的標誌,也是長壽的關鍵。

在這項研究中,研究人員發現,免疫系統衰老的速度存在顯著差異——即使是在相同條件下,具有相同遺傳背景的實驗室小鼠也是如此。到30個月大時,延遲衰老的小鼠保持了先天和適應性免疫細胞的年輕平衡。然而,早期衰老小鼠的先天免疫細胞的數量相對於適應性免疫細胞有明顯增加。

科學家們觀察到,隨着小鼠年齡的增長,30%到40%的血液幹細胞顯著改變了其產生先天免疫細胞的偏好。

研究人員強調,在老年人中,免疫系統通常會產生過多的先天免疫細胞,這可能會導致骨髓性白血病和免疫缺陷等疾病。我們的研究提出瞭如何促進更年輕的免疫系統來對抗這些常見的衰老疾病的建議。

《賽特科技日報》網站(https://scitechdaily.com)

1、利用DNA分析進行新生兒篩查可發現更多遺傳疾病

美國哥倫比亞大學領導的一項新生兒篩查研究表明,與傳統方法相比,使用DNA分析進行新生兒篩查可以發現更多嚴重但可治療的遺傳疾病。這項名爲GUARDIAN的研究是全球首批針對新生兒進行基因組測序的大型研究項目之一。研究的早期結果表明,這種方法可以顯著改善兒童的醫療保健水平。

研究人員強調,基因組測序使我們能夠檢測出導致嚴重疾病的因素,並採取措施預防大量兒童患上這些疾病,而不僅僅是少數罕見病例。它應成爲新生兒篩查的下一個標準,因爲其檢測的遺傳疾病種類遠超當前方法。

在基因組測序中,對新生兒的DNA進行分析,以尋找數百種已知會導致疾病的特定基因變異。這項技術有能力檢測數千種遺傳疾病,遠遠超過目前標準新生兒篩查的約60種疾病。新生兒篩查中涉及的基因相關疾病,如果在嬰兒早期發現,是可以預防或治療的。

參與GUARDIAN研究項目的首批4000名新生兒中,基因組測序發現120名嬰兒(3%)有嚴重的健康問題,其中只有10名嬰兒接受了標準的新生兒篩查。例如,有一名嬰兒被檢測出一種罕見的基因變異,導致嚴重的免疫缺陷疾病,而這在傳統篩查中被遺漏了。

該論文發表在最新一期的《美國醫學會雜誌》(JAMA)上,報告了該研究的首批4000名新生兒的基因組測序結果,這些新生兒出生在2022年9月至2023年7月之間。自這項研究開始以來,已有超過1.2萬名嬰兒參與了這項研究。

2、鋰供應危機將得到緩解,新技術提高了提取效率

鋰是推動可持續技術的關鍵元素,對鋰的需求正在迅速增長,但目前的方法使全球高達75%的富含鋰的鹹水資源無法利用。

有人預測,最早在2025年,全球鋰供應就可能供不應求。但一項名爲EDTA輔助鬆散納濾(EDTA-aided loose nanofiltration,EALNF)的創新技術爲鋰加工設定了新標準。該技術獨特之處在於同時提取鋰和鎂,而不是像傳統方法那樣將鎂鹽作爲廢物處理,使鋰提取更加智能、快速和可持續。

這項工作由東南大學—蒙納士大學蘇州聯合研究生院(Monash Suzhou Research Institute)和澳大利亞昆士蘭大學共同領導,有望滿足對鋰不斷增長的需求,併爲更可持續和高效的提取實踐鋪平道路。

發表在《自然可持續發展》(Nature Sustainability)雜誌上的研究表明,這種創新方法可以有效地從含鎂量高的低品位滷水中提取鋰。這項創新的核心是一種納米過濾技術,它使用選擇性螯合劑將鋰與其他礦物質分離,尤其是鎂。鎂通常存在於鹽水中,難以去除。

該技術還能將剩餘的鎂轉化爲有價值的高質量產品出售,減少了浪費及其對環境的影響。

除了其先進的效率外,EALNF系統還帶來了創新,以解決與鋰提取相關的主要環境問題。不同於消耗乾旱地區重要水資源的傳統方法,該技術能夠產生淡水作爲副產品。

研究人員強調,該系統非常靈活,適用於大規模使用,這意味着它可以迅速從測試擴展到全面的工業化運行。(劉春)