News Releases
Updates every hour. Last Updated: 18-Jul-2025 09:11 ET (18-Jul-2025 13:11 GMT/UTC)
29-Jan-2025
一种灵动自主的无人机可高速安全地穿越未知环境
American Association for the Advancement of Science (AAAS)
科学家们开发出了一种自主空中飞行机器人;它可以在高速下安全地穿行于密集且陌生的环境,并同时避开其飞行路径上的障碍物。研究表明,这种有安全保障的高速空中机器人(SUPER)能以每秒 20 米以上的速度飞行,能跟随在树林中慢跑的人,即使在昏暗的光线下也能避开极细的电线和树枝。作者说,SUPER 可以在搜救或灾难救助工作中作出快速反应。尽管自主导航取得了进展,但微型飞行器(MAVs)在未知环境中实现类似鸟类样的灵活飞行仍很困难。现有的 MAVs 通常依赖于感应范围受限的摄像头,它们的飞行速度慢,且在穿越杂乱环境时缺乏安全防护措施。为填补这一空白,Yunfan Ren 和同事设计了一种具有机载传感计算能力的紧凑轻量型空中机器人。SUPER 使用 3D 激光雷达 (LiDAR) 传感器来绘测半径 70 米内的空间,并采用双轨迹策略来规划其周围环境中的飞行路线。该策略使用 LiDAR 收集的数据点来计算一个通过已知空闲空间的“安全”路线和一个通过未知空间的更快的探索路线。通过在这两种轨迹之间进行最佳切换,SUPER 可以在实际测试中快速规划和执行高速、无碰撞飞行。研究人员证明,SUPER 可以在白天和夜间以不同速度穿越未知森林区域。SUPER 还成功地跟踪了在茂密林地中慢跑的人,而使用基于视觉传感器的商用无人机则最终丢失了跟踪目标。同样地,SUPER 在发现和避免与飞行路径上障碍物发生碰撞方面的表现也优于商用无人机。Ren 等人写道:“SUPER 有效地解决了在复杂现实环境中的导航挑战,它为将自主机器人从实验室环境推进到实际应用提供了宝贵的见解。”
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- Science Robotics
28-Jan-2025
从脂肪细胞研究到大学领导:神经科学家南希·罗斯韦尔女爵士的学术之路
Genomic Press
著名神经科学家、曼彻斯特大学前校长兼副校监南希·罗斯韦尔女爵士在基因组新闻专访中分享了她的科研历程和领导经验。从突破性的肥胖症和脑炎症研究到引领一所重点大学,她的职业生涯体现了科研创新与学术领导力的完美融合。
- Journal
- Brain Medicine
27-Jan-2025
主要健康風險因子持續上升,心臟病仍為導致死亡的主因
American Heart AssociationPeer-Reviewed Publication
根據美國心臟協會《2025 年心臟病和中風統計資料更新》,由於高血壓、肥胖和其他主要風險因子持續上升,心臟病在美國導致的死亡人數仍然高於任何其他原因
- Journal
- Circulation
24-Jan-2025
人体内的初始抗体可以识别和中和大流行前的禽流感病毒
American Association for the Advancement of Science (AAAS)
新的研究提示,人体内具有可以识别高致病性禽流感病毒株(即 H5N1)的抗体,这种病毒正在导致家禽和野生鸟类中的疫情爆发。这项研究对健康人类捐赠者的 B 细胞进行了表征;它发现了可识别 H5 特异性血凝素(这是流感病毒的一个表面分子)“头部”区域并中和 H5N1 的初始抗体。这些发现表明,人体内或有可预防潜在禽流感病毒大流行的抗体。在 2024 年记录了几例人类禽流感病例后,美国于今年早些时候报告了首例与 H5N1 相关的人类死亡病例。虽然人与人之间的传播尚未发生,但一些研究预测,只要血凝素 (HA) 基因发生少许突变,H5 病毒就可演化而能通过飞沫传播。为了表征人体对 H5N1 的免疫反应,Jared Feldman 和同事分析了 7 名健康人类捐赠者的 B 细胞,这些人已知未接触过 H5 病毒。他们用 HA 探针发现了可识别 H5N1 的幼稚 B 细胞以及能与 H5 和季节性 H1N1 变体(由于序列相似性)有交叉反应的幼稚 B 细胞。具体而言,B 细胞具有针对 H5N1 HA“头部”或受体结合区以及 H1/H5 病毒的“茎”或非头部区域的抗体。与 H5 头部具反应性的 B 细胞比 H1/H5 交叉反应性 B 细胞更常见。Feldman 等人确定,大多数的 H5 反应性抗体也能识别目前流行的其他相关性 H5 致病株。进一步的实验揭示,这些抗体是以 H5 HA 头部的脆弱部位作为标靶的,它们与从被感染过的人和感染过 H5N1 而有免疫力的小鼠体内分离出的保护性抗体有相似之处。作者最后证明,抗体的某个亚组可以在体外中和 H5N1。Feldman 等人写道:“我们在人类初始抗体库中发现的初始抗体 [...] 代表了潜在的可抵抗大流行前病毒的‘第一线’防御。”
关注 H5 AIV 病毒研究的记者请注意,2024 年 12 月 18 日发表的一篇《科学-转化医学》研究文章描述了一种针对 H5N1 的 mRNA 疫苗;该疫苗在临床前动物试验中显示了希望: https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.ads1273
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- Science Immunology
24-Jan-2025
科大研究揭示超臨界水中二氧化碳不為人知的反應路徑
Hong Kong University of Science and TechnologyPeer-Reviewed Publication
由香港科技大學(科大)物理系和化學系副教授潘鼎帶領的研究團隊,與數學系姚遠教授合作,在超臨界水中二氧化碳(CO₂)的複雜反應機制研究方面取得了重要發現。這些成果不僅對了解自然界和工程領域中二氧化碳礦化封存的分子機制有重大意義,對了解地球內部碳循環也同樣重要,有助為未來發展碳封存技術提供新方向。研究結果已發表在《美國國家科學院院刊》(PNAS)*上。
- Journal
- Proceedings of the National Academy of Sciences
23-Jan-2025
钙钛矿量子点产业化进展:喷雾干燥规模化制备
Higher Education PressPeer-Reviewed Publication
来自中国的钟海政教授研究团队报告了一种可以每年量产2吨规模的钙钛矿量子点喷雾干燥制造工艺。所获得的嵌入钙钛矿量子点的微球展现出高光致发光量子产率和长期运行稳定性。
- Journal
- Engineering
23-Jan-2025
单个基因决定了雄性流苏鹬的交配型
American Association for the Advancement of Science (AAAS)Peer-Reviewed Publication
雄性流苏鹬(ruff sandpipers)交配行为通常分为三种,其中每一种的攻击性和羽毛艳丽程度都各不相同。一项新的研究如今报告,某单个基因——HSD17B2——导致了雄性流苏鹬交配型的显著差异。这些发现显示,单个基因的结构、序列和调控的演变会如何导致单个物种中存在的显著多样性。睾酮这种雄激素在雄性的生殖发育中起着关键作用。它会影响体型和羽饰等一系列的身体特征。它还会影响动物的社会行为,其中包括与求偶有关的行为。不同流苏鹬个体的睾酮水平会有很大差异,其中一部分差异被认为与基因有关。然而,还需要开展更多的研究来表征基因变异与睾酮浓度和不同生殖表型之间的关联。Jasmine Loveland 和同事研究了流苏鹬(Calidris pugnax)的睾酮生成和代谢情况;流苏鹬是一种滨鸟,它以不同的雄性身体特征和生殖行为存在显著差异而闻名。流苏鹬会表现出三种不同的雄性交配型。“独立型”雄性会展现其华丽的羽毛,并会积极地保卫展示领地以吸引配偶。“卫星型”雄性不那么华丽,攻击性也较低,它们会与占主导地位的独立型雄性一起展示其羽毛,旨在寻求获取配偶的机会。相比之下,“中间型”雄性在体型和外观上与雌性相似,它们没有其它雄性交配型的华丽羽毛,这使它们能够混入其它雄性群体,避免受到其它雄性的攻击,并以偷偷摸摸的方式交配。独立型体内的循环睾酮水平较高,但其雄烯二酮(一种效力较弱的雄激素)水平则较低。非攻击性的卫星型雄性和中间型雄性则会表现出反向模式。先前的研究将这些不同雄性交配型与一个包含约 100 个基因的超基因挂钩。Loveland 等人专注于该超基因内的 HSD17B2 基因,他们发现该基因的演变会导致睾酮水平低的流苏鹬雄性交配型体内产生的高活性酶增加。这些酶会以更快的速度将睾酮转化为雄烯二酮,从而降低血液中的睾酮水平。HSD17B2 的组织特异性活性使这些交配型雄性能够在其睾丸中保持繁殖所需的高水平睾酮,但同时会限制其在其他方面的作用,从而支持流苏鹬所具有的独特交配行为和特征。Kimberly Rosvall 在一则相关的《视角》中写道:“Loveland 等人的发现指出了一种可能是新型的激素介导的特征或可能为全部复杂性状的“生命规则”— 即在演化过程中,每个问题都有许多可能的解决方案。”
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- Science
23-Jan-2025
介绍 CASTER — 用于演化研究的一种新方法
American Association for the Advancement of Science (AAAS)Peer-Reviewed Publication
在一项涉及全基因组数据的新研究中,研究人员推出了“CASTER”,这是一种用 DNA 序列排列(名为位点模式)来推断“物种树”的工具,这些“物种树”描述了物种间的演化关系图。该工具具有出色的准确性和可扩展性,克服了传统系统发生学方法的局限性,为演化研究提供了转变潜力。基因组数据的日益普及重新激发了人们对构建精确物种树和模拟基因树变异的努力。然而,利用全基因组数据的方法却滞后于可用的数据。虽然传统方法难以进行不完全谱系分选 (ILS),而两步法又面临计算障碍,但新兴的基于位点的方法则可解决 ILS 的问题,可是它会受到可扩展性和欠缺准确性的阻碍。为此,Chao Zhang 和同事开发了 CASTER(基于合并感知的比对物种树估计器),这是一种直接用全基因组比对推断物种树的新方法。通过对先前研究过的基因组数据集(包括鸟类和哺乳动物)进行广泛的模拟和分析,Zhang 等人证明,在分析数百个重组基因组并进行精确系统发生推断时,CASTER 通常比其他最先进的方法要更快且更为准确。然而,尽管 CASTER 前景光明,但作者仍指出了它的局限性,其中包括它没有分支长度及对特定演化模型假设的依赖。未来的发展目标是解决这些理论和实践上的挑战,将该工具的适用性扩展到更广泛的数据类型和更复杂的生物学场景。
关注研究诚信问题的记者请注意,作者 Siavash Mir Arabbaygi 指出:“我们的领域在确保(几乎)所有实践中使用的工具皆为开源方面取得了长足进步(包括在本文中介绍的方法和由我们实验室介绍的所有其他方法)。该领域的顶级期刊也在鼓励作者为公共存储库(如 Dryad、Zenodo 和 FigShare)提供数据方面成绩亮眼。作者提供的数据细节程度各不相同,其部分原因是因为导出大型数据集需付出努力,部分原因是公共存储库对所供数据的规模存在一些限制。与其他一些领域不同,系统发生学研究在数据共享方面一直非常开放和慷慨。”
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- Science
23-Jan-2025
从艺术的角度诠释超材料
Higher Education PressPeer-Reviewed Publication
超材料是21世纪初的新兴学科,在基础科学与工程应用领域受到广泛关注。近日,来自清华大学的研究者在《Engineering》发表了题为“材料科学中的艺术——超材料”的综述文章,从艺术这一独特视角对超材料这一新兴学科进行了全面系统的综述。
- Journal
- Engineering