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一手掌握一周重大科技新聞
撰文 | 王爍 油麥菜 卡那霉素
責(zé)編 | 攸淇
感冒幾乎每個(gè)人都得過(guò)，那么像恐龍這樣的史前巨獸會(huì)受類似的呼吸道疾病困擾嗎？2月10日發(fā)表在《科學(xué)報(bào)道》的研究稱，他們首次發(fā)現(xiàn)了生活在1.5億年前的恐龍呼吸道感染的證據(jù)。他們研究了出土于美國(guó)蒙大拿州的梁龍 “多利”（Dolly）的化石，發(fā)現(xiàn)其表現(xiàn)出不同尋常的骨骼突起，并且這些凸起都位于 “氣囊”（air sacs）的位置，這些氣囊又是恐龍肺部的一部分。并且CT圖像顯示，這種特殊的骨骼突起，和感染呼吸道病毒之后的骨骼改變十分相似。也就是說(shuō)，類似于我們感冒之后的咳嗽、呼吸不暢和發(fā)燒這些癥狀也很可能在恐龍身上出現(xiàn)。雖然暫時(shí)還無(wú)法確認(rèn)引起感染的具體原因，但這是恐龍呼吸道感染的首個(gè)化石證據(jù)，它讓我們能更深入了解困擾這些 “大蜥蜴” 的疾病。
https://www.nature.com/articles/s41598-022-05761-3
動(dòng)物也會(huì)自我藥療嗎？此前有很多研究在動(dòng)物群體中發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象，比如熊、大象、類人猿等。但是一般都是用植物進(jìn)行治療，從來(lái)沒(méi)見過(guò)用蟲子進(jìn)行傷口的療愈。2月7日發(fā)表在《當(dāng)代生物學(xué)》的一篇文章，首次發(fā)現(xiàn)黑猩猩竟然會(huì)用昆蟲來(lái)治療自己以及同類的傷口。自2019年第一次發(fā)現(xiàn)一只成年雌性黑猩猩會(huì)捕捉某種昆蟲，并摩擦碾碎后放在自己兒子的傷口上之后，研究團(tuán)隊(duì)繼續(xù)進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)2年的觀測(cè)，19次觀測(cè)到不同的黑猩猩會(huì)用昆蟲療愈自己的傷口。不僅如此，他們還發(fā)現(xiàn)不同的黑猩猩會(huì)用昆蟲幫助自己的同類治療，這也給非人物種中存在親社會(huì)行為提供了更多的證據(jù)。
https://doi.org/10.1016/j.cub.2021.12.045
中國(guó)成功研發(fā)新型基因編輯小麥，抗病又高產(chǎn)
小麥作為主要的糧食作物，其植物病害和產(chǎn)量問(wèn)題一直受到人們的高度關(guān)注。小麥白粉病是一種主要的小麥病害，不但嚴(yán)重影響小麥的品質(zhì)和產(chǎn)量，還危害到世界糧食安全。
近日，來(lái)自中國(guó)科學(xué)院微生物所和遺傳與發(fā)育研究所的團(tuán)隊(duì)，利用基因編輯技術(shù)培育出了抗白粉病且高產(chǎn)的小麥新種質(zhì)。早在2014年，該合作團(tuán)隊(duì)就曾利用基因編輯技術(shù)獲得具有白粉病抗性但卻存在早衰、植株變矮和產(chǎn)量下降等負(fù)面表型的小麥突變體。隨后，通過(guò)8年的合作研究，他們利用CRISPR基因編輯技術(shù)篩選并培育得到了抗病和產(chǎn)量雙贏的新型小麥。該小麥不但具有廣譜白粉病抗性，且產(chǎn)量和生長(zhǎng)均不受影響。同時(shí)他們解析了該小麥抗病以及克服各種負(fù)面表型的分子機(jī)制，為基因編輯技術(shù)培育抗病高產(chǎn)作物提供了新的研究思路和方向。
https://www.nature.com/articles/s41586-022-04395-9
首條“人心魚”問(wèn)世，能自動(dòng)游泳108天！
圖片來(lái)源：Michael Rosnach、Keel Yong Lee、Sung-Jin Park、Kevin Kit Parker人類的心肌細(xì)胞能夠有節(jié)律的反復(fù)收縮，而魚的尾巴可以通過(guò)來(lái)回?fù)u擺在水中前進(jìn)。來(lái)自美國(guó)哈佛大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)，將其完美地合二為一。他們使用人類干細(xì)胞衍生的心肌細(xì)胞，研發(fā)出第一條可以自主游動(dòng)的人造魚。該成果于近期發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。該團(tuán)隊(duì)將兩條心肌細(xì)胞組裝在由塑料、紙和明膠構(gòu)成的人造魚身兩側(cè)，并安裝了一個(gè)控制兩側(cè)心肌細(xì)胞收縮頻率和節(jié)奏的自主起搏節(jié)點(diǎn)，使得人造魚得以在營(yíng)養(yǎng)液中快速自主地游動(dòng)至少108天，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，人造魚的游速與真魚旗鼓相當(dāng)。此成果不但為心律失常的相關(guān)治療提供了新思路，也為人類進(jìn)一步開發(fā)人造心臟奠定了基礎(chǔ)。
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abh0474
復(fù)旦大學(xué)開發(fā)新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)4分鐘精準(zhǔn)微量檢測(cè)新冠
隨著新冠（COVID-19）的大流行，精準(zhǔn)的生物檢測(cè)手段顯得尤為重要。尤其是檢測(cè)樣本中的痕量（100微升中可1到10拷貝）目標(biāo)分析物，仍存在很大挑戰(zhàn)。而簡(jiǎn)單、快速、精準(zhǔn)的核酸檢測(cè)方法將大大有助于減緩病毒的快速傳播。近日，來(lái)自復(fù)旦大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一種快速和超靈敏的機(jī)電檢測(cè)分子系統(tǒng)。該分子系統(tǒng)可用于生物樣本中未擴(kuò)增的金屬離子、蛋白質(zhì)、生物小分子以及新冠病毒核酸等的特異性檢測(cè)，在100微升中可檢測(cè)到1到2拷貝。該方法可以直接檢測(cè)在鼻咽拭子樣本中未擴(kuò)增的SARS-CoV-2核酸，特別是在COVID-19臨床樣本中，檢測(cè)的時(shí)間約為0.1-4分鐘，無(wú)需RNA提取和擴(kuò)增過(guò)程。該團(tuán)隊(duì)將用于檢測(cè)SARS-CoV-2的機(jī)電生物傳感器集成到一個(gè)便攜式設(shè)備中，使其可以在機(jī)場(chǎng)、戶外，甚至在家里進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)和即時(shí)檢測(cè)。此外，該檢測(cè)系統(tǒng)還可以在幾分鐘內(nèi)對(duì)其他疾病進(jìn)行快速精確診斷，對(duì)于當(dāng)前新冠背景下大規(guī)模流行病的診斷，具有重要意義。
https://www.nature.com/articles/s41551-021-00833-7
盡管人工智能（Artificial Intelligence，AI）日漸火熱，AI的許多潛在應(yīng)用都需要與人類互動(dòng)的同時(shí)在物理系統(tǒng)中做出實(shí)時(shí)決策。賽車是這類應(yīng)用的最典型代表之一。賽車手需要執(zhí)行復(fù)雜的戰(zhàn)術(shù)阻止或超越對(duì)手的同時(shí)，還要在極限條件下操控賽車。
在近期《自然》發(fā)表的一篇論文中，報(bào)道了一個(gè)名為Gran Turismo Sophy（GT Sophy）的AI智能體，通過(guò)深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)，在PlayStation賽車游戲Gran Turismo Sport中戰(zhàn)勝世界冠軍級(jí)人類玩家。研究團(tuán)隊(duì)使用深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)，訓(xùn)練GT Sophy掌握賽車比賽中不同場(chǎng)景下高速控制戰(zhàn)術(shù)，并學(xué)習(xí)如何在不犯規(guī)情況下超越或者阻止對(duì)手。最終，GT Sophy在與GT Sport的四名世界頂級(jí)車手的對(duì)戰(zhàn)中勝出。這一研究結(jié)果不僅可用于改進(jìn)賽車手的模擬訓(xùn)練，也為無(wú)人機(jī)和自動(dòng)駕駛汽車系統(tǒng)等提供了重要參考。
https://doi.org/10.1038/s41586-021-04357-7.
