輕斷食可增強雄性性慾;冷水澡能從細胞層面改善健康 | 科技周覽_風聞
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整理 | 周舒義、平生
比米粒還小的起搏器,用光控制,可自行溶解
在《自然》(Nature)4月2日發表的一項研究中,研究人員開發出了比米粒還小的臨時起搏器,可通過注射器微創植入患者體內,完成使命後還能自行溶解,無需手術取出。該成果或將為心動過緩(心率偏低)患者提供一種更安全的選擇,尤其適合罹患先天性心臟缺陷的新生兒。
從左至右依次為傳統起搏器、無導線起搏器和新型起搏器。| 美國西北大學
傳統臨時起搏器需要通過侵入性手術植入,存在感染和心肌受損風險,外部電源和控制系統還可能引起併發症。新款裝置尺寸僅為1.8 mm × 3.5 mm × 1 mm,體積是此前最小起搏器的1/500,比一粒米還小,能通過微創技術植入。裝置內電極能利用體液形成原電池來產生電流,因而無需外部電源或導線。該裝置與穿戴在皮膚表面的無線單元配對後能自主工作,並通過光學方法實現無線控制。此外,起搏器全部由可生物吸收的材料製造,在完成使命(豬和人類心臟的體外起搏實驗中,可連續運行約16天)後會逐漸降解成無害物質,通過腎臟排出體外。完全生物吸收大約需要1.2-2.5年。未來適當選擇材料和設備設計,還能將完全吸收時間大幅縮短。實驗顯示,它能在動物模型和人類心臟組織中有效調控心跳。
作者預計,在未來兩三年內將啓動首次人體植入研究,使這一技術進入臨牀試驗階段,最終成為醫生日常使用的工具,為心動過緩患者帶來新的治療選擇。基於該裝置進行改造,或可用於神經和骨骼再生、創面治療、疼痛管理等其他用途。
相關論文:https://www.nature.com/articles/s41586-025-08726-4
這種疫苗或能降低痴呆症風險
一項針對英國威爾士人羣的大規模研究指出,帶狀皰疹疫苗能在7年裏將痴呆症新增確診病例減少約1/5,這表明帶狀皰疹疫苗或是預防、延緩痴呆症的有效策略。相關論文4月2日發表於《自然》(Nature)。
此前研究表明,皰疹病毒感染與痴呆症(包括阿爾茨海默病)發病風險上升之間存在關聯。那麼通過疫苗接種能否反過來預防痴呆症?測試這個假説很難,需要大規模的疫苗受試者和對照個體,以及漫長的隨訪期。
澳大利亞威爾士規定,1933年9月2日或之後出生的人羣自2013年9月1日起可接種帶狀皰疹疫苗,而此日期之前出生的人羣不在接種範圍。利用這一政策,論文作者調取了1925年9月1日至1942年9月1日之間出生的282541名個體的電子健康數據,比較接種範圍內外人羣的痴呆症新增確診病例,研究接種疫苗對痴呆症患病率的影響。結果發現,在7年隨訪期裏,接種帶狀皰疹疫苗將痴呆症新增確診病例的幾率降低了約20%,這一效應在女性中尤為顯著。在1933年9月2日前後一週內出生的人羣中,帶狀皰疹疫苗接種率從不符合資格人羣的0.01%上升到符合資格人羣的47.2%。除了疫苗接種率上升,這兩個人羣年齡只相差幾周,不太可能存在系統性差異,因此極大降低了分析偏差的可能性。
作者表示,仍需開展進一步研究,測試帶狀皰疹疫苗對痴呆症和認知的影響,理解保護作用是如何形成的。同期發表的評論文章指出,“雖然我們仍不完全清楚帶狀皰疹疫苗如何降低痴呆症風險,但該研究意義重大,該疫苗或代表了一種高成本效益的干預手段,公共衞生益處大大超出了其本來的用途。”
相關論文:https://www.nature.com/articles/s41586-025-08800-x
美NIH領導層遭大規模清洗
《自然》新聞(Nature News)消息,當地時間3月31日晚,包括美國最高傳染病防控官員在內,美國國立衞生研究院(NIH)的4名高層負責人突然被通知停職,其分別負責NIH下屬的4家研究所——美國國家過敏和傳染病研究所(NIAID)、美國國家兒童健康和人類發展研究所(NICHD)、美國國家少數民族健康和健康差距研究所(NIMHD)和美國國家護理研究所(NINR)。他們共同支配90億美元經費,約佔NIH年度預算的15%。此次人事震盪發生在NIH新任院長傑伊·巴塔查里亞(Jay Bhattacharya)4月1日就任前夕。
多名負責人解職後被調任印第安人健康服務局(IHS),前往阿拉斯加、蒙大拿和俄克拉荷馬等偏遠地區工作。他們收到的通知郵件寫道:“這些社區服務水平低下,因此正需要像您這樣的專業人士。”面對記者問詢,NIH將皮球踢給了上級機構美國衞生與公共服務部(HHS)。HHS也沒有回答《自然》的問題,一位匿名工作人員表示,NIH高級通訊官、負責對接記者的雷娜特·邁爾斯(Renate Myles)也在劫難逃,被安排“行政休假”。
《自然》指出,NIH的這種高層人事變動此前聞所未聞:通常情況下,只有NIH院長和下屬的國家癌症研究所負責人由總統任命,其他研究所的26位負責人在總統換屆時通常不會更換。明尼蘇達大學雙城分校傳染病流行病學家邁克爾·奧斯特霍爾姆(Michael Osterholm)表示:“這是我從業50年來,現代科學史上最黑暗的一天。這對學術界來説將是巨大的損失。”
此次高層清洗是特朗普政府大規模裁員行動的一部分。美國衞生與公共服務部3月27日宣佈將進行機構“重組”,全職員工數量將從8.2萬人降至6.2萬人,相當於總體裁員四分之一。裁員波及NIH、食品藥品管理局(FDA)、疾病控制和預防中心(CDC)等多個部門。美衞生與公共服務部當天在一份聲明中説,官僚機構“浪費而低效”,通過裁員每年將節省18億美元。
美國政府僱員聯合會全國主席埃弗裏特·凱利稱,美衞生與公眾服務部大規模裁員“危險”、“不負責任”且“不可接受”。他表示,這將削弱美國的公共衞生防禦能力,給民眾健康安全帶來極大風險。俄亥俄州立大學法學院教授、前衞生與公共服務部副總顧問帕特里夏·策特勒指出,這是美國公共衞生領域前所未有的人才流失,短期內難以修復其帶來的空缺與損失。
輕斷食可增強雄性性慾
衰老不僅會讓機體功能逐漸退化,也會對男性生殖能力產生負面影響。隨着年齡增長,男性不僅睾酮水平下降、精子質量降低,還常常出現性慾減退。3月28日Cell Metabolism發表的一項研究表明,間歇性禁食(Intermittent fasting,IF)通過降低大腦血清素水平,能顯著改善老年雄性小鼠的性行為和生殖成功率,為飲食干預改善年齡相關性慾減退提供了新思路。
該研究選用了C57BL/6J雄性小鼠作為實驗模型,並將其分為自由進食(Ad Libitum, AL)組和IF組。IF組的小鼠每隔一天禁食24小時,而AL組可隨意進食。研究人員發現,儘管IF並未改善小鼠的精子質量或內分泌功能,但確實顯著提高了老年雄性小鼠的交配行為。相比AL組,IF組24個月大的小鼠繁殖成功率從38%提高到了83%,表明IF能有效緩解因衰老導致的性行為減少問題。
進一步的機制研究揭示,IF之所以能促進雄性小鼠的性行為,與其對色氨酸(Trp)及5-HT代謝的調控有關。Trp是5-HT的前體,而5-HT作為一種神經遞質,對性行為具有抑制作用。研究人員測定了小鼠的血漿和大腦Trp水平,發現IF組的Trp含量明顯下降,進而導致大腦5-HT水平降低。這一發現表明,IF通過減少Trp供給,降低了大腦5-HT的合成,從而減少了5-HT對性行為的抑制作用。通過穩定同位素示蹤實驗,他們發現IF組的小鼠在進食後,Trp主要被骨骼肌吸收,而非進入大腦。這意味着IF通過促進Trp向外周組織的攝取,間接降低了其在大腦中的含量,從而減少5-HT的生成。
該研究的發現對生殖健康和衰老研究具有重要意義。傳統觀點認為,生殖能力與壽命存在權衡關係,即生殖投資的增加可能會犧牲個體的生存。然而新研究顯示,在IF條件下,小鼠不僅壽命得到延長,生殖能力也得到了增強。這一結果挑戰了“生殖-壽命權衡”假説。此外研究還提示,IF可能對人類的生殖健康產生類似的影響,尤其在改善老年男性性慾低下方面具有潛在的臨牀應用價值。
相關論文:https://doi.org/10.1016/j.cmet.2025.03.001
冷水澡能從細胞層面改善健康
你是否好奇經常泡冷水澡會對身體有什麼影響?科學家剛剛找到答案——這可能會讓身體更健康,並在細胞層面預防疾病、延緩衰老。相關研究成果3月28日發表於《先進生物學》。
冷水浸泡是指將身體浸入冰水或極冷水中的寒冷暴露行為,近年在運動恢復、健康促進和個人挑戰等領域越來越流行。然而,其對細胞機制的影響尚不清楚。
在這項研究中,10名健康男性接受了實驗。他們連續7天在14℃的冷水中浸泡1小時,並由研究人員在實驗前後分別採集了血液樣本,用來分析細胞反應。
“我們發現,反覆的寒冷暴露能顯著改善一種關鍵的細胞保護機制——自噬功能。這種強化使細胞能更好地應對壓力,並可能對健康和長壽產生重要影響。”加拿大渥太華大學的Glen Kenny説。
研究顯示,儘管高強度冷應激初期會導致自噬功能失調,但持續一週的暴露會使自噬活性增強並減少細胞損傷信號。Kenny解釋説:“實驗結束時,參與者的細胞耐寒性顯著提升,表明寒冷適應可能有助於身體有效應對極端環境。”
該研究為冷水浸泡的效果提供了科學依據,凸顯了適應性訓練對於提高健康水平的重要性,尤其在個體暴露於極端温度的場景下。“人體適應速度之快令人驚歎。寒冷暴露或能預防疾病,甚至在細胞層面延緩衰老。這就好比對你的身體微觀機能進行了一次全面調試。”Kenny説。
值得注意的是,該研究結果僅適用於年輕男性羣體,對其他人羣的效果仍需進一步研究。(中國科學報)
相關論文:https://doi.org/10.1002/adbi.202400111
全球升温4℃,人均財富縮水40%
《環境研究快報》(Environmental Research Letters)3月31日發表的一項研究顯示,傳統研究框架系統性低估了氣候變化風險,全球氣温比工業化前水平升高4℃將導致人均財富縮水40%,大幅高於之前估計的11%;即使氣温升幅保持在2℃,全球人均財富也將縮水16%,高於之前估計的1.4%。研究結果支持將全球變暖限制在1.7°C以內,遠低於之前模型支持的2.7°C。
氣候變化綜合評估模型(IAM)被廣泛用於分析自然環境氣候系統和人類社會經濟能源系統的相互作用,是基礎研究和決策的重要支撐工具。近年來越來越多學者指出,IAM低估了氣候變化給人類經濟活動帶來的損失。
論文作者、澳大利亞新南威爾士大學的蒂莫西·尼爾説:“傳統上,經濟學家會通過比較天氣事件和經濟增長的歷史數據,來估算氣候變化造成的經濟損失。在更加炎熱的未來,我們可以預見全球極端天氣事件將引發供應鏈的連鎖中斷。”他指出,以往研究往往只考慮局部地區,沒有涉及全球供應鏈,這導致“之前的經濟模型錯誤得出結論:即使是劇烈的氣候變化也對經濟活動影響有限——這對氣候政策產生了深遠影響。”
還有一些經濟學家認為,氣候變化可能會使加拿大、俄羅斯和北歐等一些寒冷地區受益。但尼爾表示,全球經濟通過貿易聯繫在一起,氣候變化帶來的後果將波及所有國家。
澳大利亞阿德萊德大學的馬克·勞倫斯(未參與該研究)認為新研究的結果可信,他説:“如果真要説的話,我相信氣候變化造成的經濟影響可能會更加嚴重。”勞倫斯表示,傳統模型與現實世界之間的脱節導致“緊急氣候政策行動帶來的潛在經濟效益也被嚴重低估”。
相關論文:http://dx.doi.org/10.1088/1748-9326/adbd58
比人類更“像”人類?GPT-4.5通過圖靈測試
美國加州大學聖地亞哥分校的一項研究表明,GPT-4.5在圖靈測試中表現出色,首次通過了標準的三方圖靈測試。該結果以嚴謹的科學方法證明,目前的大語言模型(LLM)已經具備在開放式對話中“以假亂真”的能力。相關論文3月31日以預印本形式發佈於Arxiv,未經同行評審。
研究招募了126名UCSD心理學本科生和158名Prolific在線平台參與者,分別進行兩項獨立實驗。本科生實驗先行,Prolific實驗作為複製驗證。每位參與者完成8輪測試,每輪包括一名質詢者同時與兩名證人(一個人類,一個AI)進行5分鐘線上聊天。聊天界面模擬常規消息應用,質詢者通過分屏與兩名證人互動,結束後判斷誰是人類並説明理由。最終分析了1023輪測試,平均每輪包含8條消息,持續4.2分鐘。所有實驗數據在https://osf.io/jk7bw在線公開。
結果發現,GPT-4.5在被要求模擬人類行為時,以73%的比率被認作人類,這顯著超越了真實人類參與者的表現。LLaMa-3.1也獲得了56%的識別率,接近人類表現。相比之下,基準模型ELIZA和GPT4o的成功率分別為23%和21%,低於50%的隨機水平(ELIZA是1960年代基於規則的聊天機器人,作為對照組,用於驗證質詢者能否識別較弱的AI)。研究指出,通過圖靈測試不僅證明了AI在模擬人類智能方面的能力,還意味着機器可能以不被察覺的方式替代人類,或將對工作崗位自動化和社會互動產生重要影響。
相關論文:https://arxiv.org/abs/2503.23674
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