2月23日外媒科學網站摘要:不添加新處理器,處理速度加倍

2月23日(星期四)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、CAR - T細胞療法治療多發性硬化症首次進入美國臨牀試驗

在美國,首次針對多發性硬化症使用工程化細胞的臨牀試驗已經開始招募志願者,這爲治療這種毀滅性的神經退行性疾病以及其他自身免疫性疾病帶來了新的希望。醫生們已經將這種稱爲“CAR-T細胞”的工程化細胞用於血癌治療。然而,這種活性藥物尚未獲批用於其他疾病。CAR-T細胞是通過收集患者體內的T細胞——一種免疫細胞,並在實驗室中對其進行編輯,使之能夠產生一種稱爲嵌合抗原受體(CARs)的蛋白質,從而精準識別目標。當這些CAR-T細胞被重新注入宿主體內後,它們將尋找並摧毀目標細胞。開發人員最初利用CAR-T技術是爲了找到一種方法,消滅血癌中異常增殖的免疫細胞B細胞。鑑於B細胞也能引起其他多種自身免疫性疾病,因此這種細胞療法同樣有望用於治療這些疾病。

2. 韋伯太空望遠鏡揭開超新星之謎:解開37年前恆星爆炸謎團

韋伯太空望遠鏡(JWST)最近解開了一個長期困擾科學家的謎團,即歷史上最著名的恆星爆炸之一。天文學家利用韋伯望遠鏡最終發現了隱藏在爆炸核心的一顆超高密度中子星的跡象,該中子星位於繞銀河系運行的星系中。

37年前,一顆恆星爆炸發出的光到達地球,誕生了超新星1987A,爲近距離觀察恆星死亡提供了機會,從根本上改變了現代天體物理學。但儘管多年來對超新星1987A的爆炸進行了深入研究,天文學家仍未能確定爆炸後遺留的是黑洞還是如預測的中子星。韋伯望遠鏡並未直接觀測到中子星,因爲它仍被爆炸產生的塵埃遮蓋,但望遠鏡探測到了來自氬原子和硫原子的光,這些原子由被尋找已久的中子星發出的輻射電離或帶上電。

《科學時報》網站(www.sciencetimes.com)

1、公共健康的“定時炸彈”:長時間暴露於智能手機和LED燈發出的藍光下

一項新研究表明,長期暴露於智能手機和LED辦公照明發出的藍光下,可能對健康產生生理和細胞層面的不良影響。藍光干擾可以導致血糖水平失衡。因此,英國倫敦大學學院(University College London,UCL)的研究人員指出,缺乏紅光的環境可能成爲公共衛生的“定時炸彈”,因爲它可能導致壽命縮短和糖尿病。

研究人員認爲,儘管陽光中包含藍光和紅光的平衡,但現代生活環境主要由藍光主導,包括顏色不明顯的LED燈。藍光不僅對生理產生不良影響,還會導致血糖水平紊亂,進而引發糖尿病,長期來看可能縮短健康壽命。科學家們發現,過度暴露於藍光下會損壞線粒體,兒線粒體是細胞產生能量的關鍵部分,可能進一步影響血糖水平,導致衰老。

2、從微透析到納米透析:新型納米傳感器能以高分辨率跟蹤腦組織化學成分

微透析是一種微創取樣技術,用於探索和監測生物組織的化學成分,對神經科學特別有用,因爲它能夠揭示大腦功能的複雜性。然而,傳統的微透析存在一定的侷限性。由於探針最小隻能在幾平方毫米的範圍內取樣,這隻能測量組織中較大區域的平均化學成分。

爲了應對這一挑戰,美國伊利諾伊大學香檳分校(Universityof linois atUrbana-Champaign)的專家們開發了一種基於硅的納米級傳感器,利用微電子製造技術,可以在極短時間內從特定區域收集化學成分,效率接近100%。它可以監測現有技術千分之一的身體區域,並以亞秒級分辨率追蹤化學成分的微小變化。由於該傳感器是用微電子製造技術由硅製成的,因此可以大規模製造和部署。

3、探測器揭示更廣闊的柯伊伯帶,挑戰此前對太陽系邊界的認識

美國宇航局(NASA)的“新視野”號探測器,在太陽系外圍的柯伊伯帶(Kuiper Belt)外邊界附近,星際塵埃水平有所增加,這一發現與先前的模型不符,表明柯伊伯帶可能比之前認爲的更爲廣闊。

柯伊伯帶是由冰冷的岩石物體和矮行星組成,由於它的黑暗,它仍然隱藏在太陽系外,但對其內部塵埃的研究揭示了有價值的信息。儘管最初認爲柯伊伯帶延伸至50個天文單位(AU),但“新視野”號在60個天文單位處的記錄顯示,由於柯伊伯帶內部天體的碰撞和來自星際空間的微小塵埃撞擊,塵埃水平升高。這一發現挑戰了我們對外太陽系的現有認識,爲理解其動力學提供了新的視角。

《每日科學》網站(www.sciencedaily.com)

1、科學家提出加倍提高計算機處理速度的方法,無需新增處理器

美國加州大學河濱分校(UC Riverside)電子與計算機工程副教授曾宏偉(Hung-Wei Tseng)在最近《同時和異構多線程》(Simultaneousand Heterogeneous Multithreading,英文縮寫爲“SHMT”)的論文中,提出了計算機體系結構的範式轉變。曾宏偉解釋稱,今天的計算機設備越來越多地使用GPU、用於人工智能(AI)和機器學習的硬件加速器或數字信號處理單元作爲基本組件,這些組件分別處理信息,將信息從一個處理單元移動到下一個處理單元,這實際上造成了瓶頸,通過引入同時和異構多線程(SHMT)框架,可以同時利用ARM多核處理器、英偉達 GPU和谷歌張量處理器(GoogleTPU)等硬件加速器,無需增加新的處理器即可實現1.96倍的加速和51%的能耗降低。這一創新不僅能降低計算機硬件成本,還有助於減少數據處理中心運行服務器所產生的碳排放。

2、在石墨烯中觀察到分數量子霍爾效應:對發展更強大的量子計算機具有重要意義

但在非常特殊的物質狀態下,電子可以分裂成其整體的一小部分。這種現象,被稱爲“分數電荷”,極其罕見,如果能夠被捕獲並控制,這種奇異的電子狀態有助於構建出彈性的、容錯的量子計算機。迄今爲止,這種被稱爲“分數量子霍爾效應”的現象已經在極高、嚴格維持的磁場下被觀測到數次。然而,直至最近,科學家們纔在不需依賴強大磁場的材料中發現了這一效應。

麻省理工學院的物理學家最近在一種更爲簡單的材料——五層石墨烯中觀察到了這種難以捉摸的分數電荷效應。石墨烯是一種單原子層厚的碳材料,疊加構成了石墨和普通鉛筆芯。他們發現,當五層石墨烯如樓梯般層疊時,其結構本身爲電子提供了適宜條件,使其能以電荷的一部分形式通過,無需外部磁場輔助。

這一發現是晶體石墨烯中“分數量子反常霍爾效應”(“反常”一詞指的是沒有磁場)的首個證據,這是一種物理學家未曾預期會在該材料中出現的效應。

《賽特科技日報》網站(https://scitechdaily.com)

科學家提出新策略預防流感傳播

研究人員早已瞭解,某些病毒和細菌最初會依附於哺乳動物(包括人類)鼻竇和喉嚨細胞表面的糖分子上,觸發感染。例如,病毒顆粒能與被稱作唾液酸(SAs)的分子結合,類似於鑰匙與鎖的配合。

最近,美國紐約大學格羅斯曼醫學院(NYU Grossman School of Medicine)的研究團隊在一項針對幼鼠的研究中發現,通過阻斷病毒顆粒與唾液酸分子的結合,不僅能限制甲型流感病毒感染的初始階段,還能阻止病毒的脫落和在宿主間的傳播。這種感染是引起季節性流感的主要原因,每年導致超過36000名美國人死亡。研究人員稱,儘管存在預防感染的疫苗和症狀治療方法,但它們並非百分之百有效,因此需要更多策略來阻止感染的傳播。這一發現爲開發新的預防措施提供了可能性。(劉春)