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1. 金屬鋰可能逆轉(zhuǎn)阿爾茨海默癥？
2. 加拿大也要削減15%的科學(xué)預(yù)算
3. 光懸浮飛行器問世
4. 巨型閃電綿延829公里，創(chuàng)下新的世界紀(jì)錄
5. 超大片段DNA精準(zhǔn)無痕編輯新方法

學(xué)界頭條

1.金屬鋰可能逆轉(zhuǎn)阿爾茨海默癥？

隨著全世界老齡化的加速，老年性癡呆的問題越來越嚴(yán)重，患者數(shù)量超過5500萬人，其中大部分人可能是阿爾茨海默癥。雖然淀粉樣蛋白的致病理論受到了很多的質(zhì)疑，但是截止目前為止這依然是最有可能的方向之一。哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院的一項(xiàng)新研究顯示，西方社會(huì)曾經(jīng)熱捧的金屬鋰保健品可能是有效的藥物。

在一百多年前的19世紀(jì)和20世紀(jì)初的西方社會(huì)，含有鋰的保健品被吹捧為一種改變情緒的健康補(bǔ)品，甚至在七喜飲料的早期配方中作為興奮劑出現(xiàn)。它在20世紀(jì)70年代重新出現(xiàn)，成為治療躁郁癥的推薦藥物。因?yàn)樵谠暧舭Y患者中，服用鋰的人的大腦衰老速度比未服用鋰的人慢。同時(shí)，流行病學(xué)研究表明，水源中含有微量鋰的地區(qū)癡呆癥發(fā)病率相對(duì)較低，但是在測(cè)試中，鋰對(duì)認(rèn)知能力下降影響的臨床試驗(yàn)結(jié)果好壞參半。

腦內(nèi)鋰含量正常的小鼠，其淀粉樣斑塊（左上）和tau蛋白纏結(jié)（左下）的數(shù)量，比缺鋰的小鼠（右上和右下）要少。

圖源：Yankner Lab

大腦中鋰濃度下降時(shí)，記憶力往往會(huì)下降，哈佛大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)的研究發(fā)現(xiàn)，受阿爾茨海默病影響的大腦區(qū)域鋰含量低于未受影響的區(qū)域，而被認(rèn)為導(dǎo)致癥狀的淀粉樣蛋白斑塊會(huì)束縛鋰，導(dǎo)致它無法參與正常的大腦活動(dòng)。小鼠實(shí)驗(yàn)證實(shí)，這種影響會(huì)形成惡性循環(huán)：斑塊越多，鋰越少，而鋰的減少會(huì)產(chǎn)生更多的斑塊。同時(shí)研究也破解了鋰保健品效果不確定的原因：碳酸鋰是沒用的，很容易被斑塊吸收，而乳清酸鋰則有助于小鼠的腦損傷和記憶力的恢復(fù)。雖然仍有許多問題需要厘清，但是研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為這是一個(gè)巨大的突破，受益于電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，鋰元素非常便宜，這對(duì)于未來相關(guān)藥物的低成本推廣很有利。

參考文獻(xiàn)：

https://www.nature.com/articles/d41586-025-02471-4

2.加拿大也要削減15%的科學(xué)預(yù)算

加拿大總理馬克·卡尼

圖源：Chris Young

據(jù)Science報(bào)道，加拿大總理馬克·卡尼要求政府的整體預(yù)算降低15%，對(duì)所有的部門都生效。因此加拿大的主要科學(xué)部門，包括加拿大自然科學(xué)與工程研究委員會(huì)、社會(huì)科學(xué)與人文研究委員會(huì)、健康研究所以及創(chuàng)新、科學(xué)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展部都被要求削減“表現(xiàn)不佳、非聯(lián)邦核心任務(wù)、重復(fù)或與政府優(yōu)先事項(xiàng)不一致的項(xiàng)目和活動(dòng)”，三年內(nèi)完成減少支出15%的目標(biāo)。有研究者指出，加拿大的研發(fā)支出本來就已經(jīng)落后于G7集團(tuán)中的其他國(guó)家，2024年，加拿大的研發(fā)支出占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的1.8%，在七國(guó)集團(tuán)（G7）中排名第六，遠(yuǎn)低于經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織38個(gè)成員國(guó)2.7%的平均水平。

參考來源：

https://www.science.org/content/article/canada-plans-15-budget-cut-scientists-are-alarmed

前沿研究

3.光懸浮飛行器問世

配備“光驅(qū)動(dòng)懸浮系統(tǒng)”的圓盤，只需照射光線即可漂浮。

圖源：Science Advances

賓夕法尼亞大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種僅靠陽光驅(qū)動(dòng)的微型飛行器（microfliers），有望在地球中層大氣（50至80公里高度的中間層）實(shí)現(xiàn)持續(xù)飛行。研究人員利用光泳效應(yīng)（photophoresis）設(shè)計(jì)出直徑6毫米、厚度只有800納米的透明Mylar圓盤，底部涂有碳納米管。當(dāng)陽光照射時(shí)，碳納米管吸收光能加熱飛行器，空氣分子與底部碰撞后獲得更多能量，產(chǎn)生向下推力，從而使飛行器在模擬中間層低壓環(huán)境中懸浮。實(shí)驗(yàn)中，這些微型飛行器在約0.5瓦/平方厘米的陽光強(qiáng)度下成功漂浮，展現(xiàn)了其在稀薄大氣中的潛力。

當(dāng)八個(gè) LED 燈（黃色）照射時(shí)，微型飛行器（頂部的灰色圓盤）會(huì)懸浮在網(wǎng)狀平臺(tái)上方。

圖源：Matthew Campbell and M. Azadi

參考來源：

https://www.sciencenews.org/article/tiny-sunlight-powered-aircraft-could-soar-beyond-airplanes-reach

4.巨型閃電綿延829公里，創(chuàng)下新的世界紀(jì)錄

圖源：Edward Mitchell

據(jù)世界氣象組織 (WMO) 報(bào)道，一道長(zhǎng)達(dá)829公里的巨型閃電創(chuàng)造了新的最長(zhǎng)閃電的世界紀(jì)錄，此次巨型閃電發(fā)生在2017年10月的一場(chǎng)強(qiáng)雷暴期間，從德克薩斯州東部延伸至堪薩斯城附近，829公里的長(zhǎng)度也打破了此前768公里的記錄：那次閃電發(fā)生在2020年4月29日，也是在美國(guó)南部地區(qū)被觀測(cè)到。太空閃電測(cè)繪設(shè)備的快速發(fā)展使得能夠在廣闊的地理空間領(lǐng)域連續(xù)測(cè)量閃電范圍和持續(xù)時(shí)間。這些新儀器包括記錄新閃電記錄的 R 系列地球靜止軌道運(yùn)行環(huán)境衛(wèi)星（GOES-16、17、18 和 19）上的地球靜止閃電測(cè)繪儀 (GLM)，以及來自歐洲（Meteosat 第三代 (MTG) 閃電成像儀）和中國(guó)（FY-4 閃電測(cè)繪成像儀）的軌道對(duì)應(yīng)儀器。

參考來源：

https://www.scimex.org/newsfeed/megaflash-stretching-829km-sets-new-world-record-for-the-longest-lightning-strike

5.超大片段DNA精準(zhǔn)無痕編輯新方法

PCE系統(tǒng)的開發(fā)和精準(zhǔn)染色體編輯示意圖

基因組編輯技術(shù)作為生命科學(xué)領(lǐng)域的一項(xiàng)重要突破，為基礎(chǔ)研究和應(yīng)用開發(fā)提供了技術(shù)支撐。以CRISPR及其衍生技術(shù)為代表的編輯系統(tǒng)通過可編程的向?qū)NA引導(dǎo)Cas9等核酸酶靶向基因組特定位點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于特定堿基和短片段DNA的精準(zhǔn)編輯。但是，大片段DNA編輯至今仍面臨挑戰(zhàn)，對(duì)數(shù)千乃至數(shù)百萬堿基的精準(zhǔn)操縱更是領(lǐng)域的核心難題。

近日，中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所高彩霞團(tuán)隊(duì)報(bào)道了新型可編程的染色體水平大片段DNA精準(zhǔn)操縱技術(shù)PCE。這一技術(shù)在動(dòng)植物中實(shí)現(xiàn)了從千堿基到兆堿基級(jí)別DNA的多種類型且精準(zhǔn)無痕的編輯，提升了真核生物基因組的操縱尺度和能力。通過技術(shù)優(yōu)化，科研團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了PCE與RePCE兩個(gè)可編程染色體編輯系統(tǒng)，可對(duì)不同Lox位點(diǎn)的插入位置和方向進(jìn)行靈活編程，實(shí)現(xiàn)從kb到Mb尺度的大片段DNA精準(zhǔn)無痕操縱。在動(dòng)植物細(xì)胞中，研究人員利用這一系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了18.8 kb超大片段DNA的定點(diǎn)整合、5 kb序列的定向替換、12 Mb的染色體倒位、4 Mb的染色體刪除及整條染色體的易位，并利用該技術(shù)創(chuàng)制了含315 kb精準(zhǔn)倒位的抗除草劑水稻種質(zhì)。相關(guān)論文發(fā)表在Cell上。

參考來源：

https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.07.011