德国于利希研究中心与亚琛工业大学等机构组成的跨学科团队，研制出一款创新型有机光电化学晶体管（OPECT）。这种微型装置不仅能将光信号转化为电信号，还可模拟大脑神经细胞的运作机制，未来或将成为高灵敏度光学传感器及脑机接口的核心组件。研究成果发表于最新一期《先进科学》杂志。人脑通过神经细胞间的信号传递实现认知功能，这些细胞会随着学习与记忆过程不断自我调节。科学家试图在电子设备中复现这种特性，由此催生了“神经形态电子学”这一前沿领域。而开发具有类脑“学习”能力的材料，正是推动该领域发展的关键。最新进展在这一领域迈出了重要一步，其创新性主要体现在新材料的性能可被精准调控。通过特殊设计，材料既能表现出极高的光敏感性，又能确保信号传输的稳定性，这种可定制的特性为其应用开辟了广阔前景：既可作为视觉假体等医疗设备与神经组织的交互界面；又能用于构建新型脑机接口系统。此外，该材料还具有功耗低、适应性强等显...
你可能以为，只有人类才会“看别人做事，自己偷偷学艺”，但一只聪明的鹦鹉，会不服气地歪头反驳你。最新发表在《科学报告》上的一项研究发现，蓝喉金刚鹦鹉——这种羽毛以亮蓝为主、脖子上一抹天青的漂亮大鸟，居然能通过“偷看”别的鹦鹉和人类互动，学会一连串复杂动作。它们不是被手把手教的，也不是靠试错摸索的，而是像追剧一样，安静地坐在一旁看别人表演，然后默默记下全套流程，轮到自己时，立马“复制粘贴”。这种学习方式，在心理学上有个专门的名字：第三方模仿。意思是，你不需要亲自上场，只要在一旁观察两个人之间的互动，就能掌握新技能。在人类社会，这属于文化传承的“基本功”——孩子看爸妈怎么做饭、怎么打招呼，慢慢就学会了日常的规矩和习俗。但这一直被认为是人类的“专利”。此前，科学家只在一些动物中发现过“第二方模仿”，也就是直接从示范者那里学习，比如小鹌鹑跟着妈妈学啄食。这次，蓝喉金刚鹦鹉成了首个被证实具备第三方...
一项7月28日发表于《自然-神经科学》的研究表明，只要看到病人，大脑就会激活免疫细胞，模仿身体对真实感染的反应。这项研究不仅采用了脑部扫描和血液检测技术，还借助了游戏设备。参与研究的志愿者戴上虚拟现实显示器，观看有皮疹、咳嗽或其他疾病症状的虚拟人像，从而避免了真正接触病原体。论文共同通讯作者、瑞士洛桑大学医院的Andrea Serino表示，这些结果说明了大脑具有“预测正在发生的事情并选择适当反应”的能力。免疫系统通常会迅速对感染作出反应，但它并不总是能足够快地预防严重疾病，因此让身体意识到感染的可能性并作出先发制人的反应是有用的。为研究人类预测病原体攻击的能力，Serino和同事让健康志愿者戴上美国谷歌公司的Oculus Rift头盔，并向他们展示了不断靠近的虚拟人像，不过后者从未“碰过”参与者。一些虚拟人像显示出传染病的迹象，另一些则是健康的对照组。第二组志愿者没有观看虚拟人像，但...
澳大利亚皇家墨尔本理工大学的一个工程师团队开发出一种突破性的3D打印钛合金。它比传统标准合金强度更高、延展性更好，且生产成本降低近30%。他们使用廉价易得的材料替代了日渐昂贵的钒，并就这种创新方法提交了临时专利申请。该团队正考虑在航空航天和医疗器械行业寻找应用它的商业机会。相关研究近日发表于《自然-通讯》。论文第一作者、皇家墨尔本理工大学的Ryan Brooke称，测试表明他们开发的合金在强度和性能上都优于标准3D打印钛合金（Ti-6Al-4V），“3D打印钛合金领域的创新时机已到”。“3D打印可以实现速度更快、浪费更少、定制化程度更高的生产，人们却还在依赖Ti-6Al-4V这样的传统合金。这无法充分发挥3D打印的潜力，就像造了一架飞机却让它在地上跑一样。”Brooke说，“新型钛合金等合金将使我们真正突破3D打印的潜力边界，而该研究所描述的新合金设计框架正是在这个方向迈出的重要一步。...
十多种哺乳动物像蛋白石一样闪烁着紫绿色的光泽。它们的皮毛具有虹彩效应，会随着观察角度的变化而变色。这种效果类似于油膜产生的彩色光泽，或是蜂鸟羽毛的金属闪光。一项9月10日发表于英国《皇家学会界面杂志》的研究表明，哺乳动物的虹彩效应比生物学家想象的更为普遍。当论文第一兼通讯作者、比利时根特大学的Jessica Leigh Dobson用该国中非皇家博物馆的标本研究哺乳动物时，注意到一只热带沼鼠的皮毛上泛着铁蓝色的光泽。“我立刻返回办公室核查是否有相关记载，因为此前所有文献都显示哺乳动物中只有金毛鼹存在虹彩效应。”Dobson说。金毛鼹是一种非洲穴居哺乳动物，有着金属丝一样的毛发。Dobson发现，早在19世纪90年代就有其他哺乳动物皮毛光泽的零星记载。她和同事进一步检查了与虹彩效应有关的哺乳动物，或亲缘物种的皮毛标本。他们用光学显微镜从不同角度照射皮毛，并分析毛发反射光的波长，从而确定毛...
美国加州大学洛杉矶分校科学家在基因工程干细胞研究领域获得突破：通过改造患者的造血干细胞，使患者体内能持续生成抗癌T细胞。这项由多位顶尖科学家合作开展的临床试验，首次在人体中验证了一项新的治疗策略——通过干细胞“内部工厂”持续生成肿瘤靶向免疫细胞。该成果发表于最新一期《自然-通讯》，标志着人体免疫系统可再生抗癌能力的重大进展。研究团队针对表达NY-ESO-1抗原的侵袭性肉瘤患者展开试验。这种存在于80%滑膜肉瘤的癌症睾丸抗原，既可作为安全的治疗靶点，又能有效区分肿瘤与正常组织。通过将癌症特异性受体插入患者自身造血干细胞，再经骨髓移植植入后，这些工程干细胞可在体内持续生成携带抗原受体的T细胞。其中一名患者在接受治疗后，不仅肿瘤出现消退迹象，且工程T细胞在体内维持了数月的可检测水平。该疗法通过基因重编程技术解决了传统免疫疗法的持久性难题。现有T细胞疗法常因细胞耗竭而失效，而干细胞作为“永生化...
铈铑锡晶体内重费米子发生量子纠缠（艺术图）。图片来源：日本大阪大学日本大阪大学和广岛大学科学家合作，首次在铈铑锡（CeRhSn）材料中直接观测到受普朗克时间（量子力学最小时间单位）调控的重费米子量子纠缠现象。这项发表于《自然》合作期刊《npj量子材料》的研究，为开发基于固态材料的新型量子计算机开辟了新途径。重费米子是固体中传导电子与局域磁性电子强相互作用形成的“增重版”电子，其引发的非常规超导等特性一直是凝聚态物理研究热点。铈铑锡材料具有独特的准笼目晶格结构，以拥有“几何阻挫效应”著称。几何阻挫效应指某些特定几何结构的物理系统，由于无法同时满足内部所有竞争相互作用，系统无法达到能量最低的稳定状态，而引发一系列奇异量子现象。实验发现，在几何阻挫作用下，铈铑锡内电子的有效质量急剧增加，形成重费米子。更惊人的是，在高温环境下，这些重费米子不再遵守普通金属世界里的规则，而是变为非费米子液体，其...
卡宾（又称碳宾）是药物合成与材料开发的关键媒介，其重要性不言而喻，但其合成方法有限。美国俄亥俄州立大学科学家借助铁催化剂与锌还原剂的协同作用，将卡宾分子的合成效率提升至传统方法的百倍，有望缓解抗生素等关键药物短缺的难题。相关研究成果发表于新一期《科学》杂志。卡宾分子是现代医学和材料科学中的“明星”。其碳原子最外层存在两个未成键电子，导致这类分子活性极高，不仅易与其他物质发生反应，甚至在水中也会瞬间分解。这种“桀骜不驯”的特性，使得实验室合成卡宾既危险又困难。此次，研究团队先用铁催化剂“驯服”含氯自由基分子，再通过精密调控，制备出包括多种新型卡宾在内的系列产物。这些卡宾分子会迅速与其他物质结合，形成独特的三角形环丙烷结构。这种类三角结构分子片段体积小巧，能量状态特殊，在农药和医药合成中具有重要价值。该方法在水环境中依然表现优异，这意味着未来或能实现活细胞内精准合成卡宾，为创新药物靶点开辟...
一项对寒武纪节肢动物化石的最新研究表明，蜘蛛及其近亲组成的蛛形纲动物可能起源于海洋。这项由美国亚利桑那大学团队领导的研究发表于最近的《当代生物学》期刊。此次研究对象是一种生活在5亿多年前海底的已灭绝动物——莫里森虫。此前，科学界普遍认为它是原始螯肢动物，认为其进化地位比鲎（马蹄蟹）的祖先更为原始。通过先进成像技术，团队对莫里森虫化石的神经系统和脑部结构进行了细致分析。结果显示，莫里森虫的神经排列模式与现代蜘蛛等蛛形纲动物高度一致，而非预期中鲎类的神经构造。其头胸部存在辐射状分布的神经节，负责控制5对附肢运动，脑部还延伸出神经连接到一对类似蜘蛛毒牙的钳状结构。更关键的是，莫里森虫的脑部组织排列顺序与甲壳类、昆虫及鲎类相反，呈现“前后颠倒”的独特结构，这与现代蜘蛛的脑部特征完全吻合。这种结构有助于提升捕猎时的反应速度、动作协调性和结网等精细动作的能力。通过对115个现存和灭绝节肢动物的神经...
海蛇尾标本。图片来源：澳大利亚维多利亚博物馆澳大利亚维多利亚博物馆研究团队首次绘制出海蛇尾的全球分布与进化关系图谱。这项发表于新一期《自然》杂志的研究表明：在寒冷、黑暗、高压的深海世界中，海洋生物间的联系远比人类想象的更为紧密。海蛇尾这种古老的多棘动物已在地球上生存了4.8亿年，从浅海到水下3500多米的深渊都能发现它们的踪迹。研究团队通过分析全球48家自然历史博物馆收藏的2699份标本——这些标本来自332次科考航行的采集，揭开了这种深海动物的迁徙之谜。令人惊叹的是，这些既无鳍又无翼的生物，竟能通过深海洋流实现跨洋迁徙，其幼体在冷水中的超长存活期成为它们“免费搭乘”洋流的关键。这项研究打开了观察海洋生物演化的新窗口。深海并非人们想象中的孤立世界，而是一条四通八达的“生物高速公路”。值得注意的是，温带深海的生物群落表现出惊人的全球关联性，比如澳大利亚南部海域的生物与北大西洋的“远亲”保...
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