5月29日外媒科学网站摘要：臭虫与人类同居比蟑螂老鼠早几千年

5月29日外媒科学网站摘要：臭虫与人类同居比蟑螂老鼠早几千年

5月29日（星期五）消息，国外知名科学网站的主要内容如下：

《自然》网站（www.nature.com）

大脑如何监视肠道：新发现的免疫细胞机制

美国耶鲁大学的一项研究发现，一类特殊的免疫细胞能够将肠道和脂肪组织的信息传递至大脑深处。这种在小鼠体内发现的监视系统对大脑控制觅食等行为至关重要，相关成果发表在《自然》（Nature）杂志上。

此前已知类似的免疫细胞存在于包裹大脑的脑膜中，但新发现的细胞凭借独特的分子特性能够进入大脑核心区域。这些细胞的功能受饮食和微生物组调控——若缺少它们，即使饥饿的小鼠也会行动迟缓、进食缓慢。

人体几乎所有器官都有专属免疫细胞，而传统观点认为健康大脑的适应性免疫细胞（如T细胞）主要驻留在脑膜中。美国耶鲁大学的研究团队耗时五年，在小鼠全脑范围内搜寻T细胞，发现它们集中分布于穹窿下器（大脑中央调节进食饮水的结构）。人类样本中也观察到同样现象。

研究发现，脑内T细胞与脑膜中的T细胞存在显著差异：它们能分泌更多帮助驻留脑组织的蛋白质，并在常态下产生更多免疫信号蛋白。此外，小鼠脑内T细胞与脂肪组织中的T细胞高度相似。高脂饮食的小鼠脂肪和脑内T细胞数量均增加，而禁食后脑内T细胞上升、脂肪中T细胞下降，表明进食行为影响T细胞迁移。

进一步实验显示，抗生素清除肠道微生物的小鼠，脑内T细胞水平降低，提示微生物组可能调控免疫细胞群。基因改造缺失T细胞的饥饿小鼠，觅食效率显著下降，证实这些细胞参与调控进食行为。

这一发现揭示了大脑与免疫系统、代谢及肠道微生物之间的复杂联系，为理解神经免疫调控提供了新视角。

《科学》网站（www.science.org）

比蟑螂老鼠更早！臭虫竟是最早的“城市害虫”

最新基因组研究表明，臭虫可能是最早与人类共生的城市害虫，其历史可追溯至数万年前。这项发表在《生物学通讯》（Communications Biology）上的研究指出，臭虫在人类开始定居生活时就开始与人类共生，比老鼠和蟑螂出现于人类居住场所的时间要早几千年。

臭虫最初以蝙蝠为食，约24.5万年前，部分种群转向人类。这一分化形成了两个基因不同的谱系：一种仍依赖蝙蝠，另一种则跟随人类进入现代居所。弗吉尼亚理工大学的研究团队分析了19只臭虫的基因组，发现人类相关的臭虫种群在1.3万年前和7000年前经历了两次激增，与人类从游牧转向定居及早期城市文明（如苏美尔的兴起）的时间吻合。

相比之下，德国小蠊和黑鼠分别仅在2000年前和5000年前与人类形成共生关系。然而，部分学者认为虱子、跳蚤或毛囊螨也可能是早期城市害虫的有力竞争者，但相关研究尚未充分开展。

研究还发现，人类相关的臭虫在体型、体毛和肢体结构上发生了适应性变化，更利于在人工环境中生存。现代臭虫还进化出抗药性基因，显示出其对人类防治措施的快速适应能力。

这一研究不仅揭示了臭虫与人类的长期共生关系，也为城市害虫防治提供了新思路。未来，科学家计划通过分析博物馆中的臭虫标本，进一步追踪其进化历程，并探索人类免疫系统对臭虫叮咬的适应性变化。

《每日科学》网站（www.sciencedaily.com）

机器学习赋能激光加工：精度与效率的双重革命

金属激光加工技术凭借其高精度和灵活性，广泛应用于汽车、航空航天及医疗领域，如精密焊接和金属3D打印。然而，该技术对材料特性和参数设置极为敏感，细微偏差可能导致生产缺陷，且传统方法依赖大量前期实验和专家调试，成本高昂。

瑞士联邦材料科学与技术研究所（Empa）的研究团队通过机器学习优化了这一流程。在金属3D打印（被称为粉末床熔融，PBF）中，算法利用激光设备的光学传感器数据，实时识别加工模式（传导模式或锁孔模式），并自动调整参数，将实验次数减少三分之二，同时保证质量。这一技术有望降低PBF设备的操作门槛，使其更易推广。

此外，团队还开发了基于现场可编程门阵列（FPGA）的实时控制系统，结合PC端机器学习算法，优化激光焊接过程。FPGA确保高速精准的工艺控制，而PC端算法持续学习数据，逐步提升系统智能。该技术可应对加工中的突发问题，如材料表面缺陷的影响，实现更稳定的生产。

研究团队认为，机器学习与人工智能在激光加工领域潜力巨大，未来将继续与产学研伙伴合作，拓展技术应用范围，推动工业制造向高效化、智能化发展。

《赛特科技日报》网站（https://scitechdaily.com）

30%飞跃！新型锂电材料刷新世界纪录，充电速度或将颠覆未来

固态电池因其高能量密度和安全性，被视为未来能源存储的关键技术。近日，德国慕尼黑工业大学（TUM）与TUMint能源研究所的团队取得重大突破，开发出一种新型锂-锑-钪材料，其离子导电性能较现有材料提升30%以上，创造了新的世界纪录。

该材料的突破性在于其独特的晶体结构。研究人员通过用钪原子替换部分锂原子，在晶格中形成特定空位，使锂离子迁移速度大幅提升。这一发现不仅提高了导电效率，也为其他材料的优化提供了新思路。

为确保数据的准确性，团队与TUM技术电化学系合作，对材料性能进行了严格验证。测试表明，该材料兼具离子和电子导电性，且具备良好的热稳定性，可通过成熟化学方法制备。由于其在电极添加剂等领域的潜在应用价值，相关技术已申请专利。

此外，这项研究还开辟了一类全新的物质体系。尽管当前材料基于锂-锑组合，但相同原理可拓展至锂-磷等其他体系。与以往需要多种元素优化的材料相比，该材料仅需添加钪即可实现性能飞跃，为未来材料研发提供了更简洁高效的路径。

这一成果不仅是基础研究的重要进展，也为固态电池的实用化迈出了关键一步。随着进一步测试与优化，该技术有望推动能源存储领域进入新时代。（刘春）

分享： 2025-06-02 05:54:16 共81款