清洁海绵

  神奇海绵魔力擦清洁力很强，能够清除几乎所有顽固的污渍，可应用在从小白鞋到地板的多种场合。最近一项发表于《环境科学与技术》（Environmental Science & Technology）的研究发现，在全世界内，神奇海绵魔力擦每月脱落超过1万亿根微塑料纤维。

  这种海绵是三聚氰胺和甲醛的聚合物，会在使用的过程中逐渐磨损，进而分解成更小的碎片及微塑料纤维。这些物质一旦通过下水道系统释放到环境中，就很可能被其他动物吃掉。因而，研究人员想要了解三聚氰胺海绵的致密度会怎么样影响海绵的分解速度，并计算海绵脱落的微塑料纤维数量。研究人员发现，致密度较低的海绵磨损更快，产生的微塑料纤维更多。他们还确定，每克磨损后的海绵大约释放出650万根微塑料纤维。接着根据亚马逊2023年8月的月销售量，并假设所有出售的海绵平均磨损10%，他们计算出这种海绵每月可释放出约1.55万亿根微塑料纤维。不过，由于只考虑了一家在线零售商，因此实际脱落的微塑料数量可能会更高。

  通常来说，真菌感染人类的可能性比细菌或病毒低，这主要是因为人类免疫系统非常善于抵抗真菌，且哺乳动物的体温过高，并不适宜真菌生长。然而在近几十年来，真菌感染正慢慢的变普遍。据《科学》新闻（Science news）报道，在一项针对医院内真菌感染情况的调查中，研究者发现一种真菌在高温下加速获得了耐药性。

  研究者收集了2009年至2019年中国96家医院的患者样本，在数千种真菌菌株中，发现了一种此前未曾有过感染人类记录的真菌：河道红冬孢锁掷孢酵母（Rhodosporidiobolus fluvialis），并且这种真菌对两种主要的抗酵母菌感染药物氟康唑（fluconazole）和卡泊芬净（caspofungin）均具有耐药性。同时，研究者在小鼠实验中发现，在37℃下培养的真菌细胞积累突变的速度比在25℃下快20倍，同时在37℃下培养这种真菌，并将其暴露于另一种常见抗真菌药物两性霉素B（amphotericin B）时，真菌对会加速产生对该药物的耐药性。研究者表示，这一发现支持了气候平均状态随时间的变化正在加速真菌演化，从而使其变得更危险的观点。相关研究已经发表于《自然·微生物学》（Nature Microbiology）。

  全世界有超过6亿人患有腰痛，这会导致生活品质下降或更严重的健康问题。近日，一项发表于《柳叶刀》（The Lancet）的研究发现，反复发作的腰痛患者如果定期散步，或许有助于避免腰痛短时间复发。研究人员选择701个年龄在20至82岁的人作为受试者，他们居住在澳大利亚各地，在加入研究前的6个月内均经历过腰痛反复发作的情况。研究人员将受试者随机分配成试验组（351人）和对照组（350人），其中试验组实施个性化的步行计划并参与6次物理治疗师指导的教育课程。研究人员对受试者进行了1至3年的跟踪调查，具体时间取决于他们何时加入研究。结果显示，试验组出现一次腰痛复发所需要的时间的中位数为208天，而对照组则是112天。不过，目前研究人员还不知道为啥步行有助于预防腰痛复发，因而还需要更多研究。

  OpenAI前首席科学家Ilya Sutskever成立新公司，专注于安全超级智能

  北京时间6月20日，OpenAI前首席科学家Ilya Sutskever在社交平台X上宣布，他“创办了一家新公司”，名为“安全超级智能”（Safe Superintelligence, SSI）。在推文中，Ilya Sutskever表示，“我们将单刀直入地追求安全超级智能，只有一个焦点、一个目标、一个产品。”据Bloomberg报道，SSI希望能在一个纯粹的研究组织内创建一个安全、强大的AI系统，该组织近期无意销售AI产品或服务，“它的第一个产品将是安全的超级智能，在那之前不会做任何其他事情”。

  今年5月15日，Ilya Sutskever在X上宣布他将离开OpenAI。关于后续规划，他表示对接下来的一切感到兴奋，因为接下来他要去做一个对他个人来说非常有意义的项目。

  电化学反应是电池、电解等技术的基础，过程中通常利用催化剂来提高电化学反应效率。近日，一项发表于《自然》（Nature）的研究开发了一种新技术，以前所未有的分辨率在原子水平上研究了电化学催化过程。

  研究团队设计了一种电池：聚合物液体电池（PCL）。这种电池会与透射电子显微镜（TEM）配合使用，并能在特定时间点停止反应，以便研究人员结合其他表征工具，在原子尺度上实现对催化系统的精确成像，并观察不同反应阶段的电池组分变化。接着，研究人员在铜催化体系上测试了这种方法，值得一提的是，该铜催化体系可以将二氧化碳分子转化为更有价值的碳基化学品，包括甲醇、乙醇等。他们发现，铜原子会在反应过程中脱离晶相，然后与电解质溶液和反应物中的碳、氢、氧原子结合，从而在固液界面处形成一种无定形态。不过，在电化学催化反应结束后，这种无定形界面层消失，大部分铜原子返回晶格中。了解这样的中间阶段有助于科学家增进对电池固液界面的理解，从而开发更好的催化反应系统。

  脊髓损伤（Spinal cord injury, SCI）能够造成神经组织的不可逆损伤，导致严重甚至永久性的神经功能丧失，例如瘫痪等症状。脊髓损伤后会引发一系列细胞和分子反应，其复杂性使开发安全有效的脊髓修复疗法十分艰难。近日，瑞士洛桑联邦理工大学的研究团队在《自然》（Nature）发表了一份名为“瘫痪图表”（Tabulae Paralytica）的单细胞和空间图谱，以前所未有的详尽程度揭示了脊髓损伤后每个细胞中会发生的复杂分子过程 。

  研究人员结合单细胞测序、空间转录组学和机器学习技术，对小鼠脊髓损伤后的细胞和分子动力学进行跨时空分析。他们绘制了四份图谱，包括一份涵盖50万个细胞的单核转录组图谱，一份将同一细胞核内的转录组和表观基因组测量配对的多组学图谱，以及两份损伤脊髓空间转录组图谱。利用这些图谱，研究人员发现星形胶质细胞其实具有神经保护的作用，有助于修复脊髓损伤，并开发了一种靶向基因治疗方法。此外，他们还确定一个特定的神经元亚群Vsx2在神经回路重组中起最大的作用，成为脊髓修复的重要靶点。这份生物图谱提供了对脊髓损伤病理学的全方面了解，有助于开发更加有效和个性化的治疗方法。

  当压力很大时，很多人会通过吃含高脂肪的垃圾食品来寻求安慰。但最新发表于《生物学研究》（Biological Research）的一项新研究之后发现，高脂肪饮食会改变动物的肠道菌群，并通过连接肠道和大脑的复杂途径影响大脑化学物质，从而加剧焦虑。

  研究团队将处于青春期的大鼠分为两组，一组大鼠采用约11%脂肪的标准饮食；另一组大鼠则接受脂肪含量为45%的饮食。研究人员在这样的一个过程中收集了大鼠的粪便样本用以评估它们的肠道菌群组成。九周后，研究者还对这些大鼠进行了行为测试。与采用标准饮食的对照组相比，高脂肪饮食组大鼠的体重增加，肠道菌群多样性明显降低，这是肠道菌群不健康的体现。并且它们厚壁菌和拟杆菌比例更高，这通常与肥胖相关联。此外，高脂肪饮食组的三个基因（tph2、htr1a 和 slc6a4）表达量较高，这三个基因参与了神经递质血清素的产生和信号转导，尤其在脑干中的背侧中缝核cDRD区域，而该区域与压力和焦虑相关。研究者推断，不健康的肠道微生物组可能会损害肠道内壁，使细菌能进入大鼠循环系统，并通过迷走神经影响大脑功能。

  对于包括人类在内的许多动物来说，雌性寿命通常长于雄性。近日，一项发表于《科学·进展》（Science Advances）的新研究发现，生殖细胞导致了脊椎动物的雌雄寿命差异。

  研究者探究了一种鳉鱼（Nothobranchius furzeri，常作为脊椎动物研究的模式物种）的寿命。通常情况下，雌性鳉鱼寿命长于雄性，但当研究人员去除鳉鱼的生殖细胞后，发现雄性鳉鱼寿命相比一般的情况变长，雌性鳉鱼寿命则变短，且雌雄鳉鱼的寿命长短趋于一致。进一步研究之后发现，无生殖细胞的雌性鳉鱼雌激素信号显著减少，这会增加心血管疾病的风险，从而缩短寿命。这些雌性鳉鱼还含有更多血清1，这会抑制其体内对于维持健康和延缓衰老至关重要的信号。而无生殖细胞的雄性鳉鱼的肌肉、皮肤和骨骼健康得到了改善，且它们体内一种激活维生素D的物质含量增加。因此，研究者推测维生素D可能具有延长寿命的作用，于是他们向鳉鱼体内添加维生素D，发现雄性和雌性鳉鱼寿命均延长了。这项研究根据结果得出，生殖细胞以相反的方式影响着脊椎动物雄性和雌性的寿命，这或是解开生殖、衰老和寿命之间神秘相互作用的重要线索。

  人类与其他非人灵长类拥有共同的祖先，不过人类逐渐演化出了更大的大脑，还拥有了直立双脚行走的能力。近期，在一篇发表于《通讯生物学》（Communications Biology）的研究中，英国斯旺西大学（Swansea University）和加拿大英属哥伦比亚大学奥克那根分校（UBCO）的研究团队通过对比人类与其他猿类（包括黑猩猩、红毛猩猩、大猩猩和倭黑猩猩）的心脏，提出了关于人类演化的新见解。

  研究人员使用超声心动图（echocardiography）生成了人类和多种猿类的左心室图像，心脏的这一区域负责将血液泵向全身。在类人猿的左心室内有大量延伸到腔内的肌肉束，称为小梁（trabeculation）。相比之下，健康人类的左心室相对光滑，肌肉紧密，很少存在小梁。研究人员发现，在心脏的底部，其他猿类的小梁是人类的四倍。利用斑点追踪超声心动图测量心脏的运动和速度，研究人员发现小梁的形成与心脏的形变程度有关。人类心脏的小梁最少，心脏功能也更强大。自然选择压力或促使人类演化出了能够向身体泵入更多血液的心脏，以满足人类更高的代谢需求。同时，更大的血流量有利于人类散热。不过科学家还尚不清楚具有小梁结构的心脏是如何使其他猿类适应自己的生态位的。

  自发参量下转换（SPDC）是量子光学中最有用的技术之一，它可以在能量和动量守恒的条件下，将一个泵浦光子转换为一对彼此关联的输出光子，生成量子光学所必须的复杂光态。不过作为纠缠光子对的重要来源，SPDC迄今只能在固态晶体中实现。最近，在一篇发表于《自然》（Nature）的文章中，研究人员首次在液晶中实现了SPDC，为高效且电场可调的新一代量子源开辟了道路。

  SPDC的实现与材料的空间非中心对称性紧密关联，因此它不会发生在各向同性的材料，如普通的液体或气体中。然而最近研究人员发现了具有特殊结构的铁电向列相（Ferroelectric Nematic, NF）液晶，这样一种材料在保有流动性的同时，具有着强烈的中心对称性破缺的特点。其内部的分子是细长且不对称的，最重要的是，它们能通过外部电场重新定向，以改变输出光子对的偏振与生成速率。研究人员表示，经过适当的开发，这样一种材料能够适用于实现灵活、高效且可调谐的新一代量子光源：既能高效地产生纠缠光子对，也能轻松地通过电场进行调谐，还可以集成到更复杂的设备上。

  《科技导报》创刊于1980年，中国科协学术会刊，主要刊登科学前沿和技术热点领域突破性的成果报道、权威性的科学评论、引领性的高端综述，发表促进经济社会持续健康发展、完善科学技术管理、优化科研环境、培育科学文化、促进科学技术创新和科技成果转化的决策咨询建议。常设栏目有院士卷首语、智库观点、科技评论、热点专题、综述、论文、学术聚焦、科学人文等。