用细菌改造月壤 等

用细菌改造月壤

月壤缺少植物生长所必需的氮，且含有无法被植物吸收的不可溶磷，因此月壤不能像地球火山灰那样支持植物生长。日前，中国农业大学作物生理与栽培研究中心的孙振才博士与同事在《通讯—生物学》杂志上发表文章指出，组合利用3种细菌或可提高月壤内可溶性磷的浓度，增强月壤肥力。

研究人员用胶质芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、荧光假单胞菌处理了与“阿波罗14号”样品组成成分类似的月壤模拟物，10至21天后，月壤模拟物中可溶性磷含量均提高200%以上。在处理后的月壤模拟物中种植本氏烟草种子，24天后这些植物的叶绿素含量比对照模拟物（含死细菌）中的植物高了104%。

此外，与对照模拟物中种植的植物相比，在经3种细菌处理过18天的月壤模拟物中种植植物，种植6天后有更长的茎部和根部；种植24天后，植物的叶片更重、叶簇更宽。这些情况表明用这3种细菌处理的月壤模拟物能促进和维持本氏烟草的生长。

与患者肌肉相连的 仿生手

近日，瑞典查尔姆斯理工大学电气工程系的一个研究团队设计出一种可直接连接到人体神经和骨骼系统的仿生手。

研究人员将钛合金植入物置入一位单侧肘下截肢患者的桡骨和尺骨的髓腔，并通过手术将被切断的神经转移到游离肌肉移植物上以构建电肌肉结构。患者的肌肉、游离肌肉移植物和尺神经都被植入了相应的电极。钛植入物的皮外延伸部分可与假肢相连，并为植入电极提供通信界面。日常使用显示，这种仿生手改善了假肢的功能，提高了患者的生活质量。相关结果发表在《科学·机器人》杂志上。

多功能心脏介入软体机器人

在心血管微创手术中，外科医生需要依靠特制的细丝导管将支架或其他材料送达特定的血管部位。然而，对于不停跳动的心脏，这一策略显得困难重重，可操作性不高。

近日，美国波士顿大学机械工程系的一个团队开发出一个毫米级的软体机器人平台。该平台拥有一个支架装置，可将柔性操作末端在上腔静脉的心脏入口处进行固定，而末端仍能借助其灵活性将介入工具引导到心脏内部的目标干预部位。

在右心房内冠状窦插管和三尖瓣环穿刺两个示例性心内手术中，该机器人平台展现出强大的灵活性，能准确到达多个解剖目标，并进行稳定的接触以实现手术目的。相关研究于近日发表在《科学·进展》杂志上。

世界首个

可食用的可充电电池

目前，意大利理工学院的一个研究团队正在进行一项令人惊叹的技术研究。他们制作了世界上首个完全可食用的可充电电池，它可用于健康诊断、食品质量监测和可食用软体机器人等。

据该项目的负责人马里奥·凯罗尼介绍，这款电池的尺寸很小，目前的原型只有1厘米左右。它用维生素B2和槲皮素这两种主要物质作为正极和负极，持续保持和释放电荷，还用活性炭携带电荷。此外，该电池还使用了蜂蜡、食用金和藻类等少量物质。

尽管这种电池目前还无法为手机充电，但这款概念验证电池在0.65伏电压下可持续运行，维持48微安的电流12分钟，足够为LED或低功耗传感器（如农业上使用的传感器）供电。

目前，实验室研究人员正在研究药丸大小的缩小版电池。研究人员的长远目标是研制出能检测感染和疾病指标的仪器，从而创造出可食用的人体监测系统。

在可持续电池方面，意大利的研究小组并不是唯一朝着该方向发展的团队。美国卡内基梅隆大学团队早在多年前就已尝试使用墨鱼墨汁发电，而英国剑桥大学团队也研究证明，可以在铝结构中利用藻类进行发电。

利用鸡毛废料 制备洁净能源

你可能想不到，如何处理鸡毛也是个大问题。有研究小组证实，因为没有更好的方法来处理鸡毛，在全球范围内每年有4000万吨的鸡毛被焚烧。事实上，鸡毛中蕴含着非常有价值的角蛋白。不久前，来自瑞士苏黎世联邦理工学院和新加坡南洋理工大学的一个国际联合研究小组取得了对鸡毛的研究的新进展。他们开发了一种从鸡毛中提取角蛋白的方法，然后通过一种环保的过程将其转化为极小的纤维（称为淀粉样纤维）。这些角蛋白纤维能够用于给氢燃料电池半透膜供电。

每个氢燃料电池的核心都有一层半透膜，它允许质子通过，但阻挡了电子，迫使它们从带负电的阳极流向带正电的阴极，从而产生电流。氢燃料电池从氢和氧中产生无二氧化碳的电力，只释放热量和水。它们在未来可以作为可持续能源并发挥重要作用。氢燃料电池虽然环保，但在生产工艺上，为氢燃料电池提供电力的半透膜都是由昂贵且对环境不友好的“永久化学物质”制成的，这些化学物质有很高的毒性，且具有致癌性。现在，借助这项新技术，不仅有害物质被取代，还能阻止二氧化碳的排放，从而降低整体碳足迹。

这项研究成果已于近期发表在《美国化学学会应用材料与界面》杂志上。

世界首例人类全眼移植手术完成

近日，美国纽约大学兰贡医疗中心宣布了一项重磅突破——他们的手术团队为一位因高压电事故而失去左眼的46岁男子詹姆斯进行了全球首例全眼移植手术。医生为他移植了来自捐献者的左眼，包括眼球、周围的血管、眼睛与大脑连接的关键视神经，以及支持眼睛的眼窝和眼睑等皮肤。此外，为了帮助恢复视神经，他们为詹姆斯局部注射了来自捐赠者的特殊干细胞。

詹姆斯在移植手术后恢复得很好，医生检查发现，移植的眼睛看起来非常健康，其中血液流动良好，没有排异反应。目前詹姆斯还无法控制这只移植的眼睛，但他表示对这只眼睛已经开始有感觉了，不过是在鼻子而不是眼睑上——这可能需要缓慢生长的神经重新定向。外科医生发现，詹姆斯移植的左眼中用于感光的视网膜受到了损伤，不过其中似乎有足够的特殊细胞能完成将光转换为电信号的工作。此外，研究人员还发现移植的左眼周围肌肉开始有了微妙运动，从詹姆斯的大脑扫描结果中也发现其视神经存在一些令人困惑的信号。几个月前，詹姆斯出现了面部刺痛，这预示着其面部神经或开始愈合。

这项突破为未来的视觉治疗和相关医学领域的进展开辟了新的可能性。

“露西”号飞越首个目标小行星

日前，美国航空航天局的“露西”号小行星探测器首次近距离飞越计划中的第一个目标——小行星丁基内什。然而“露西”号传回的首批图像显示，丁基内什并非“一颗”小行星，而是一对双星。

据估计，在该双星系统中，较大的小行星宽约790米，较小的小行星宽约220米。这次飞越主要目的是测试探测器的性能，研究团队表示将利用这次飞越的数据为2025年下一次近距离观察小行星做准备。

“露西”号探测器于2021年10月发射升空，其主要目的是调查木星—特洛伊族小行星。根据计划，在飞越丁基内什后，“露西”号将继续绕太阳运行，并在2024年12月返回地球附近，借助地球的引力助推，飞越主带小行星，在2027年前往木星—特洛伊族小行星。

人工智能助力 生态保护

在传统的生态学研究方法中，为了测量生物多样性，研究人员需要在灌木叢里寻找生物的踪迹或粪便，这种方法不仅耗时费力，而且有时候并不一定准确。相比之下，通过听动物的叫声来测量生物多样性就显得更加简便易行。因为不同的动物会发出不同的叫声，这些声音具有特定的频率和节奏，可以通过录音和分析来识别不同的物种。然而，这种“生物声学分析”方法仍然存在一定的局限性。

为了解决这个问题，一组研究人员在德国维尔茨堡大学生态学家约尔格·穆勒的领导下，探索了一种更好的方法：他们利用人工智能技术开发了一种可以自动识别动物叫声的模型。这种模型可以通过分析录音数据来识别不同动物的叫声，并且可以准确地判断不同物种的存在与否。

研究人员从厄瓜多尔雨林的43个地点收集了录音数据，这些声音数据揭示了这片土地上丰富的生物多样性。随后，研究人员将这些录音数据输入到人工智能模型中，最终分辨出75种不同鸟类的叫声。

这项技术能够更加快速、准确地评估森林的生物多样性，这为生态保护工作提供了更加科学、有效的支持，并有助于推动全球生态环境的改善和人类社会的可持续发展。