美国FDA首次批准“脑机接口”装置进入临床试验 | 环球科学要闻
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· 人工智能 ·
美国FDA首次批准“脑机接口”装置进入临床试验
7月28日，美国大脑数据传输公司Synchron公司表示，FDA批准了其开发的运动神经假体（一种脑机装置）的临床实验申请，这也是美国首次批准这类商用的脑机装置进入临床试验。这种脑机装置需要2个小时植入患者体内。其中网状的传感器能通过血管输送到大脑，可以灵活布置在大脑多个位置，从而捕捉各种类型的信号，并将信号传递到一个特定的操作系统，与外界进行沟通。去年10月，研究人员将这个脑机装置植入了两位渐冻症患者的身体内，帮助他们成功实现了发短信、发送电子邮件等日常活动。目前，Synchron公司表示这项实验已招募了6名患者，将评估这种脑机装置对重度瘫痪者的效果。
· 物理学 ·
首次让水进入金属态
左上角为钠钾合金，直径约为5毫米。在反应过程中，金色部分是由金属水造成的，随时间增长的灰色斑块为反应形成的氢氧化物。（图片来源：原论文）
在常规状态下，纯水是几乎是完美的绝缘体。只有行星内部的极高压环境下，水才能进入金属态。近日，在《自然》上发表的一篇论文中，科学家成功让水进入金属态。他们没有向水施加高压，反而将碱金属钠钾合金放置在真空环境中，让水蒸汽在其表面形成一个水薄层并与其反应。在反应过程中，碱金属向水中释放了大量电子，水中电子浓度升高进入金属态。实验过程中，可以观测到钠钾合金表面表现出了金色的金属光泽。通过对表现出金属光泽部分的光学反射光谱和同步x射线光电子能谱仪的测量，可以确认这是由水的金属态造成的，其中电子浓度为每立方厘米5×10^21个。
· 航天 ·
“科学”号实验舱与国际空间站对接后发动机突然启动
图片来源：NASA
据俄罗斯卫星通讯社报道，美国东部时间7月29日上午9:29，俄罗斯“科学”号多功能实验舱（Nauka）成功与国际空间站对接。该实验舱原本应于2007年发射，但被多次推迟。在与国际空间站对接后，空间站上的宇航员对对接部分进行了气密性检查。下午12:45，“科学”号多功能舱上的推进器突然意外启动，导致空间站偏离了原有的朝向。为了维持国际空间站的稳定，俄罗斯“进步”号飞船（Soyuz MS-18）启动了引擎，回正了国际空间站的朝向。NASA表示，当前国际空间站和宇航员没有任何危险，但波音公司的“星际客机”受此影响推迟发射。俄罗斯将主导对此事件的调查，NASA的工程师也会参与部分调查。
· 气候 ·
碳排放对死亡人数的影响
图片来源：Kevin Krajick/Earth Institute
一项新近发表于《自然·通讯》的研究提出了一个新概念 “碳的死亡成本”，用以量化碳排放对于人类死亡率的影响。基于几项重要的公共卫生研究，研究人员估计，在 2020 年排放量的基准上，每增加 100 万吨碳排放，将额外导致 226 人死亡。先前普遍使用的DICE模型预测，若保持目前的碳排放量，到 2100 年全球平均气温将比前工业化时期高 4.1°C，额外导致 8300 万人死亡。而本项研究对 DICE模型进行了拓展，通过估计气候-死亡率函数，包含了与温度相关的死亡率。结果显示，若能增加减排力度， 2050 年实现完全脱碳，那么2100 年全球平均气温将仅升高 2.4°C，额外死亡人数将下降到 900 万。研究人员表示，社会各个层面都应努力减少碳排放，但大规模的政策和科技变革是更有效的解决方法。
· 微生物学 ·
肠道微生物的代谢或关乎长寿
相比百岁以下的老年人，百岁以上的老人不容易患和年龄相关的慢性病和感染性疾病。此前的研究认为百岁老人的肠道细菌组成可能与长寿有关，但其机制未明。据一项发表于《自然》的新研究，科学家分析了3组参与者：160名百岁老人（年龄超过100岁），112名老年人（年龄在85-89岁之间）和47名较年轻的人（年龄在21-55之间）。他们发现，与另外两组相比，百岁老人体内产生次级胆汁酸的微生物更加丰富。通过鉴别多种能产生这类胆汁酸的微生物，研究人员绘制了生产石胆酸的一种衍生物（isoalloLCA）的途径，这种物质能抑制小鼠体内艰难梭菌（Clostridium difficile）生长。作者认为，这项研究显示或可以通过具有胆汁酸代谢能力的细菌株来控制人体内的胆汁酸类化合物，以促进健康，但胆汁酸和长寿之间的关联还待进一步验证。
· 神经科学 ·
疲劳感能影响大脑工作的意愿
在日常生活中，我们的大脑如何权衡一项工作是否值得付出努力？近期，在一项发表于《自然·通讯》的研究中，科学家设计了一项实验，让36名参与者通过体力劳动来获得奖励，并对他们进行了200多次试验。在实验期间，他们通过核磁共振成像监测参与者相关脑区的活动，并建立了一个数学模型来预测参与者感受到的疲劳感，以及其对他们作出不同选择的影响。研究显示，参与者想要继续付出努力的意愿是随时波动的，但随着重复进行一项任务的时间越长，这种意愿会越来越弱。他们发现大脑的额叶皮质或参与了这一过程，另外腹侧纹状体（ventral striatum）能显示疲劳程度在多大程度上影响了人们继续工作。
· 植物学 ·
植物细胞器中感知压力的离子通道
图片来源：Ivan Radin, from the Haswell Lab at the Biology Department, Washington University in St. Louis, USA.
· 新冠疫情 ·
截至北京时间7月30日10时，据约翰·霍普金斯大学最新统计，全球累计新冠确诊病例196 543 425例，死亡病例4 196 887例。
7月29日当天，江苏新增本土确诊病例18例（南京市报告13例，其中1例为无症状感染者转为确诊病例；淮安市报告1例；扬州市报告4例），14例为轻型，4例为普通型。新增本土无症状感染者4例（无锡市报告1例；淮安市报告3例）。新增境外输入无症状感染者2例（菲律宾输入）。以上病例均在定点医院隔离治疗。
7月20日至今，南京市累计报告本土确诊病例184例（其中轻型82例、普通型94例、重型8例），本土无症状感染者1例；无锡市累计报告本土无症状感染者1例；淮安市累计报告本土确诊病例1例（轻型），本土无症状感染者3例；扬州市累计报告本土确诊病例6例（3例为轻型，3例为普通型）；宿迁市累计报告本土确诊病例2例（均为普通型）。
7月29日0—24时，31个省（自治区、直辖市）和报告新增确诊病例64例，其中境外输入病例43例（云南21例，广东9例，上海7例，福建3例，辽宁1例，山东1例，四川1例），本土病例21例（江苏18例，湖南2例，北京1例）；无新增死亡病例；新增疑似病例1例，为境外输入病例（在上海）。
31个省（自治区、直辖市）和报告新增无症状感染者25例，其中境外输入17例，本土8例（江苏4例，湖南4例）；当日转为确诊病例2例（境外输入1例）；当日解除医学观察15例（均为境外输入）；尚在医学观察的无症状感染者419例（境外输入396例）。
文：谢汝雨、韩佳桐、唐儆
编辑：王昱、石云雷、白德凡
封面来源：Pixabay