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本周国际科技要闻盘点:日本首次培育可注入体内的杀癌细胞;波兰完成首例机器人操作的移植手术;发现影响脂肪存储和代谢的重要因子;再生感音毛细胞使小鼠恢复听力等。
本周焦点
原子气体首次实现低于绝对零度状态
任何物质的温度都不可能低于“绝对零度”这一温度极限吗?事实并非如此——德国物理学家用钾原子首次造出一种低于绝对零度的量子气体。他们用激光和磁场将单个原子保持晶格排列,在正温度下,原子之间的斥力使晶格结构保持稳定,接着迅速改变磁场,使原子变成相互吸引而不是排斥。这种突然的转换,使原子“来不及反应”,就从它们最稳定的状态,也就是最低能态突然跳到可能达到的最高能。同时调整势阱激光场,增强能量将原子稳定在原位,从而气体就实现了从高于绝对零度到低于绝对零度的转变,约在负十亿分之几开氏度。
此次成果被科学家称为“实验的绝技”,为将来造出负温度物质、新型量子设备打开了大门,亦有助于揭开宇宙中的许多奥密。
一周之“首”
日本首次培育可注入体内的杀癌细胞
人体可天然产生T细胞,但数量较少,而日本理化学研究所科学家日前首次培育出能够杀死癌细胞的T细胞。在此前进行的研究中,以传统手段培育的T淋巴细胞寿命较短,限制了它们充当一种癌症治疗手段的可能性。为了解决这个问题,研究人员将成熟的人体T淋巴细胞进行再编程,使其变成诱导性多功能干细胞,而后对这些细胞如何分化进行研究。该突破为能直接将T细胞大量注入癌症患者体内以对抗癌症铺平了道路,并让人们进一步加深了对细胞疗法和个性化治疗手段的认知。
波兰完成首例机器人操作的移植手术
波兰一家医院日前完成该国第一例利用达芬奇外科手术机器人操作的肾脏移植手术。与传统外科手术方式相比,达芬奇外科手术机器人的手术创口小,失血量少,操作精确度高,避免了因外科医生手抖动可能造成的失误。此次手术是一位肾功能衰竭患者移植来自其母亲的肾脏,持续四个多小时成功完成。
一周技术刷新
芬兰造出1公里长“电帆”缆绳
芬兰赫尔辛基大学电子研究实验室利用超声波焊接技术,成功造出了一条长1公里的“电帆”缆绳。其全称“电动太阳风帆”,是一种新的航空推进概念,与离子发动机等其他方法相比,电帆相对于其质量和耗电量来说产生的推力是巨大的,且几乎不损耗推力。而今研究人员用超声波焊接技术将铝丝连在一起,造出了其最重要部分——电缆,使人们利用太阳风来推进卫星航天器的梦想即将成真。
新型激光武器可击落3公里外无人机
德国莱茵金属防务公司研制了一种具有突破性的激光武器,命名为“天空卫士”。其测试数据引人注目:功率达到50kW,是迄今为止研制的功率最大的激光武器之一,可以切割1公里外的钢梁。此外,这个激光武器还拥有极高的精确度,能够击中迫击炮大小的目标,亦能够击落2英里(约3.2公里)外的无人机。
前沿探索
新方法可将反氢原子温度降低25倍
一种冷却反物质的新方法,将使科学家们比以前更容易进行反物质试验。由美国和加拿大科学家组成的国际研究小组,提出了这种为陷落反氢原子制冷的新方法,能使反氢原子温度比现在所能达到的温度低25倍,使它们更稳定,便于开展各种实验操作。新方法也使被俘获的反氢的平均能量减少超过十分之一,而通过减少反氢的能量,能对它的所有参量进行更加精确的测量。该成果有可能大大推动反物质实验进步,帮人们揭示反物质迄今未知的神秘性质,
发现影响脂肪存储和代谢的重要因子
肥胖真的有治吗?在探求导致肥胖的生理因素的研究中,美国乔瑟琳糖尿病中心的科学家认定,作为细胞周期转录辅助调节因子的TRIP-Br2在脂肪存储和能量代谢中发挥了重要作用,研究人员目前正在探索减少内脏脂肪中TRIP-Br2的方法,以便增强HSL和Adrb3受体的表达。这一发现可能为开发新的肥胖治疗方式奠定基础。
再生感音毛细胞使小鼠恢复听力
听力下降是一个重要的公共健康问题,现在美国马萨诸赛州眼耳医院和哈佛医学院研究人员证明,用一种药物刺激成年小鼠耳蜗里残余的毛细胞,能使其再生出新的毛细胞,从而部分恢复小鼠因噪音而受损的听力。这是科学家首次证明了成年哺乳动物耳蜗感音毛细胞也能再生,该成果在耳聋治疗应用上有着光明前景,有望帮助聋人恢复听力。
壮观银河系粒子喷射流仿佛喷泉
由澳大利亚天文学家领导的国际团队近日探测到一种来自银河系中心的神秘带电粒子,其喷射规模壮观,在地球天空上的延伸宽度约三分之二。这些粒子流的速度大约为1000公里每秒,带有巨大的能量,但不会对人类造成影响。目前已根据澳大利亚帕克斯(Parkes)射电望远镜的数据成功绘制了银河系中心的气体“喷泉”图,显示了充满带电粒子的气体从“喷泉”中向外喷发。
“最”案现场
目前最先进的人造分子机器问世
英国曼彻斯特大学的研究团队通过模拟自然分子的制造过程,研发出了高度复杂的人造分子机器,这是目前世界上同类分子机器中最为先进的。其只有数纳米长,而且只能通过特殊的设备才能看到,这种借助分子(链)来合成制造分子的机器开发方式就像汽车厂里的机械装配流水线,而此类机器最终能够提升分子的制造效率和成本效率,并使所有由分子水平开始的人工制造领域受益,或可在实验室内掀起了一场微尺度的工业革命。
最细玻璃“纳米线”比钢坚硬15倍
英国南安普敦大学光电子研究中心(ORC)的科学家率先研制出一种玻璃(二氧化硅)纳米纤维,比头发细千倍却比钢坚硬15倍,并很有可能使其长度达到1000公里,堪称世界上最高强度、最轻的“纳米线”。该发现可能会改变未来整个世界的复合材料和这些材料的高强度,将对海洋、航空和安全等行业产生巨大影响。该复合材料具有潜在用途,预计将被广泛用于制造生产飞机、快艇和直升机等。
奇观轶闻
智能手机变身卫星
美国国家航空航天局(NASA)的工程师们正在尝试新的途径降低卫星的成本,他们想到的一个简单易行的方法就是直接使用智能手机的部件来组装卫星——基于此设想,新型“电话卫星”(PhoneSat)项目问世了,这种微型卫星每个重量仅有大约1.4公斤,将搭载于美国轨道科学公司的星宿二火箭上被送入轨道。作为技术验证项目,其首批包括三颗电话卫星,计划将于明年发射开展正式测试工作。
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