一手掌握一周重大科技新聞

撰文 | 姚湧 小學(xué)森 廬州月

責(zé)編 |既來知

1 3D生物打印動植物細(xì)胞混合面條

圖片來源：pixabay.com

細(xì)胞農(nóng)業(yè)可利用干細(xì)胞生物學(xué)、生物技術(shù)和組織工程，通過細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)肉類和其他農(nóng)產(chǎn)品。該領(lǐng)域最有前景的方法就是三維（3D）生物打印，即通過細(xì)胞精確分層以形成復(fù)雜的食物結(jié)構(gòu)。近日，哈佛大學(xué)干細(xì)胞研究所Yu Shrike Zhang團(tuán)隊將定制的擠壓裝置與Kenics靜態(tài)混合器打印頭相結(jié)合，創(chuàng)建了一套能打印出植物和動物細(xì)胞混合面條的全自動生物打印系統(tǒng)。這些生物打印的“雜面”由大約30-40%的單細(xì)胞植物細(xì)胞（衣藻屬或小球藻屬微藻類）和60-70%的肌肉細(xì)胞（C2C12細(xì)胞系或雞成肌細(xì)胞）組成。進(jìn)一步地，研究人員還用該系統(tǒng)打印出形狀各異，色彩絢麗的混合食品，并對其質(zhì)地、營養(yǎng)成分和烹飪策略進(jìn)行了評估。該研究為細(xì)胞農(nóng)業(yè)的拓展指明了又一個新方向。相關(guān)論文于7月28日發(fā)表在《自然·通訊》（Nature Communications）雜志。

?文章鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41467-025-61996-4

2 精確高效的種子分揀系統(tǒng)

圖片來源：pixabay.com

春種秋收，夏耘冬藏。農(nóng)業(yè)高產(chǎn)離不開品質(zhì)優(yōu)良的種子，識別和剔除劣質(zhì)種粒是播種前必不可少的環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的種子分揀系統(tǒng)通常依賴于機(jī)器產(chǎn)生的氣流，價格昂貴，精度和靈活性都有限。近日，倫敦大學(xué)學(xué)院計算機(jī)科學(xué)系James Hardwick團(tuán)隊設(shè)計出一種通過將相控陣與相機(jī)探測器結(jié)合，可以根據(jù)尺寸和顏色等質(zhì)量指標(biāo)選擇性地識別、篩選種子的聲學(xué)方法。該系統(tǒng)能使不同的顆粒物產(chǎn)生特定的彈射距離，從而實(shí)現(xiàn)了更細(xì)致的分類。通過在靜態(tài)和動態(tài)條件下進(jìn)行廣泛的實(shí)驗(yàn)，該團(tuán)隊證明，這種方法不僅能對不合標(biāo)準(zhǔn)的種子進(jìn)行有效剔除，還能清除混在種子里的碎石等雜物。更重要的是，這套系統(tǒng)成本低、適應(yīng)性強(qiáng)，功能強(qiáng)大，為下一代農(nóng)業(yè)自動化和精密分揀提供了一個有前景的方向。相關(guān)論文于7月29日發(fā)表在《自然·通訊》（Nature Communications）雜志。

?文章鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41467-025-62006-3

3 動物是如何感知涼意的？

圖片來源：freepik.com

感知外部溫度對于動物維持體內(nèi)平衡和避免熱損傷至關(guān)重要。盡管科學(xué)家已經(jīng)鑒定出TRPM8等分子熱傳感器，但負(fù)責(zé)傳輸涼意信號的神經(jīng)回路仍不清楚。近日，密歇根大學(xué)分子細(xì)胞與發(fā)育生物學(xué)系Bo Duan團(tuán)隊通過小鼠實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)一條脊髓回路能將涼爽信號從皮膚傳遞到大腦。其中，位于脊髓背角中表達(dá)促甲狀腺激素釋放激素受體（Trhr+）的興奮性中間神經(jīng)元充當(dāng)涼爽感覺的中樞。這些Trhr+神經(jīng)元接收來自TRPM8+感覺傳入神經(jīng)的單突觸輸入，并被涼爽刺激選擇性激活。清除Trhr+中間神經(jīng)元會消除對動物涼爽刺激的行為反應(yīng)，但不會消除對冷或熱刺激的反應(yīng)。該團(tuán)隊還鑒定了一群降鈣素受體樣受體陽性（Calcrl+）脊髓投射神經(jīng)元，可接受TRPM8+傳入神經(jīng)元和Trhr+中間神經(jīng)元的輸入，并將涼爽特異性信號傳遞到外側(cè)臂旁核（lateral parabrachial nucleus，LPBN）。相關(guān)論文于7月28日發(fā)表在《自然·通訊》（Nature Communications）雜志。

?文章鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41467-025-61562-y

4 攝入含乳化劑食品對后代健康有何影響？

圖片來源：pixabay.com

乳化劑是一類非常常見的食品添加劑，能賦予食品誘人的色澤和口感，延長保質(zhì)期。但吃進(jìn)肚子里的東西或多或少會對腸道穩(wěn)態(tài)，菌群平衡產(chǎn)生影響。近日，法國巴斯德研究所微生物組-宿主相互作用研究部Benoit Chassaing團(tuán)隊通過動物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，雌性小鼠在懷孕前期和孕期攝入常見乳化劑羧甲基纖維素（用于冰淇淋、蛋糕等）和聚山梨酯-80（用于飲料、調(diào)味醬等）會導(dǎo)致后代微生物群的短暫改變，增加后代成年早期結(jié)腸炎和代謝綜合征的患病風(fēng)險。具體來講，母體乳化劑攝入會引起的后代微生物組改變，導(dǎo)致促炎性鞭毛蛋白水平升高、細(xì)菌定植頻繁和杯狀細(xì)胞相關(guān)抗原通道（GAPs）過早關(guān)閉。簡單講，母體的膳食乳化劑暴露會使后代的腸道更易發(fā)生感染，對微生物的識別免疫更不敏感，進(jìn)而提升腸道相關(guān)炎性疾病和代謝紊亂的風(fēng)險。相關(guān)論文于7月29日發(fā)表在《自然·通訊》（Nature Communications）雜志。

?文章鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41467-025-62397-3

5 治療阿爾茲海默癥的可穿戴超聲設(shè)備

圖片來源：pixabay.com

隨著人口老齡化時代的到來，阿爾茨海默病（AD）的高患病率已經(jīng)成為全社會不得不面對的公共健康問題，尋找有效的治療方案變得更加迫切。有研究表明，連續(xù)超聲可以使中樞神經(jīng)系統(tǒng)的淀粉樣蛋白發(fā)生解聚，從而緩解阿爾茨海默癥。受此啟發(fā)，深圳大學(xué)高等研究院許太林團(tuán)隊設(shè)計出一種由柔性蜂窩超聲陣列貼片、柔性打印電路和交互式控制終端組成的便攜式、完全集成的可穿戴超聲系統(tǒng)。小鼠實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)有效地減少了大腦中的淀粉樣蛋白水平，改善了家族性阿爾茨海默癥小鼠模型的認(rèn)知功能，增強(qiáng)了小膠質(zhì)細(xì)胞對淀粉樣β斑塊的吞噬作用，并將小膠質(zhì)細(xì)胞的極化從M1轉(zhuǎn)移到M2，有助于緩解大腦中的炎癥環(huán)境。該系統(tǒng)可能為AD的非介入性、個性化治療鋪平道路，進(jìn)一步優(yōu)化神經(jīng)退行性疾病的治療策略。相關(guān)論文于7月30日發(fā)表在《科學(xué)·進(jìn)展》（Science Advances）雜志。

?文章鏈接：

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adw1732

6 如何將人類血細(xì)胞轉(zhuǎn)化為多功能干細(xì)胞？

圖片來源：pixabay.com

化學(xué)重編程是一種使用化學(xué)小分子誘導(dǎo)生成人類多能干細(xì)胞（hCiPS）的創(chuàng)新方法。有研究表明，化學(xué)重編程在將人成纖維細(xì)胞重編程為hCiPS細(xì)胞方面優(yōu)勢顯著。然而，作為最易獲取的細(xì)胞，將人類血細(xì)胞中轉(zhuǎn)化為hCiPS細(xì)胞仍然挑戰(zhàn)重重。近日，北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院鄧宏魁團(tuán)隊創(chuàng)建了一種穩(wěn)健的方法，成功地將臍帶血和成人外周血細(xì)胞轉(zhuǎn)化為hCiPS細(xì)胞。研究人員運(yùn)用不同供體的新鮮和凍存血細(xì)胞實(shí)現(xiàn)了有效重編程。值得注意的是，這種方法還可以從一滴指尖血液中有效地誘導(dǎo)出平均超過100個hCiPS集落。該研究凸顯了化學(xué)重編程在血液源性hCiPS細(xì)胞誘導(dǎo)方面的優(yōu)勢，為再生醫(yī)學(xué)和個性化醫(yī)學(xué)提供了新思路。相關(guān)論文于7月30日發(fā)表在《細(xì)胞·干細(xì)胞》（Cell Stem Cell）雜志。

?文章鏈接：

https://www.cell.com/cell-stem-cell/abstract/S1934-5909(25)00260-7