11月27日外媒科学网站摘要：用树叶制造电路板

　　一项重大绿色技术进步：用树叶制造电路板

　　德国德累斯顿工业大学(TU Dresden)的研究人员开发出一种可用树叶制成的生物降解材料，用以替代传统电子设备中的印刷电路板(PCB)。根据本月早些时候发表在《科学进展》(Science Advances)上的报告，这种名为“leaftronics”的树叶电路板有望显著减少人类每年产生的数千万吨电子废物。

　　树叶虽然可生物降解，但其“骨架”——由木质纤维素组成的高度分枝细脉网络——赋予了其超强的耐久性，使其能够抵御强风和极端环境。研究人员通过化学处理去除了叶片的细胞组织，仅保留骨架结构，并用乙基纤维素(一种坚韧的可生物降解聚合物)填充细脉孔隙，制成柔性电路板。

　　这种“leaftronics”电路板经受住了各种电子制造工艺的考验，包括激光切割电路板形状、用商用银墨水印刷电路，以及焊接电子元件等操作。

　　更重要的是，“leaftronics”不仅性能可靠，还能自然降解。研究人员将其置于超声波酸浴中，成功回收昂贵的金属和电子元件，而电路板基材在堆肥条件下仅一个月便开始分解。

　　此外，研究表明，“leaftronics”的生产过程排放的温室气体远低于传统PCB。

　　《科学通讯》网站(www.sciencenews.org)

　　科学家发现肾细胞和脑细胞一样也能“记忆”

　　长期以来，神经元被视为与记忆联系最紧密的细胞。然而，美国纽约大学的研究人员近日在《自然通讯》(Nature Communications)上发表报告称，远在大脑之外的肾细胞也能够以类似神经元的方式存储信息和识别模式。

　　大脑以外的细胞同样需要记录信息，其中一种机制依赖于对记忆处理至关重要的蛋白质CREB。这种蛋白以及其他与记忆相关的分子成分，存在于神经元和非神经元细胞中。然而，研究人员此前尚未确定这些分子在不同细胞中的工作方式是否一致。

　　在研究中，科学家将人工基因植入人类胚胎肾细胞。这种人工基因与自然产生的DNA片段——研究人员称之为“记忆基因区域”——高度相似。基因中还包含萤火虫发光蛋白的生产指令，作为基因活跃程度的指示器。

　　研究团队随后用化学脉冲刺激这些肾细胞，这些脉冲模仿了神经元触发记忆机制的信号。通过观察细胞产生的光亮强度，研究人员能够判断记忆基因的激活水平。实验发现，不同的脉冲时间模式导致了不同的细胞响应。

　　《每日科学》网站(www.sciencedaily.com)

　　1、生物工程研究或将改变1型糖尿病的治疗

　　再生医学展现了非凡的潜力，未来需要移植新细胞、组织或器官的患者将无需依赖捐赠者。器官短缺和细胞类型不匹配的问题或将成为历史，取而代之的是安全、按需的治疗选择。

　　尽管如此，这一革命性领域仍面临诸多挑战，其中包括如何引导干细胞分化为治疗所需的特定细胞类型。即便成功制造出正确的细胞并使其在体内正常工作，免疫排斥问题仍然是一个巨大障碍。为克服这一难题，目前再生医学治疗常依赖全身免疫抑制，这使患者更易受到病毒、细菌和癌症等外部威胁的侵害。

　　为解决这些难题，美国南卡罗来纳医科大学和佛罗里达大学的研究团队合作提出了一种全新策略。他们设计了一种结合标记β细胞移植与特异性免疫细胞局部保护的治疗方案。这些免疫细胞也带有惰性的靶向分子标记。

　　研究人员表示，这项将干细胞工程与调节性T细胞(Tregs)工程相结合的方法，为T1D治疗提供了现成解决方案的初步尝试。

　　这项研究已发表在《细胞报告》(Cell Reports)杂志上。

　　在这一解决方案中，研究人员利用干细胞生成标记的β细胞，并通过调节性T细胞诱导局部免疫保护。实验使用小鼠模型进行测试，将带有非反应性标签的β细胞移植至免疫缺陷小鼠的肾胶囊中。结果显示，这些细胞成功整合并开始分泌功能性胰岛素。然而，在下一阶段测试中，当小鼠暴露于攻击性免疫细胞时，所有移植的β细胞都被免疫反应摧毁，这一结果与T1D患者的实际情况一致。

　　2、科学家揭示天王星与海王星平淡表面下的隐藏奥秘

　　天王星和海王星在太阳系中独一无二，虽表面平淡无奇，却隐藏着复杂的内部结构。40年前，“旅行者2号”探测器飞越天王星和海王星时，天文学家惊讶地发现它们并不像地球那样具有全球偶极磁场，而是拥有无序的磁场。这表明在它们深层内部并不存在像地球那样的物质对流运动。

　　为了解释这一现象，20多年前的两支独立研究团队提出，这两颗行星可能拥有不能混合的层，从而阻止大规模对流和全球偶极磁场的形成，但其中某些层可能会产生混乱的磁场。然而，这些非混合层的组成成分始终未能明确。

　　近日，美国加州大学伯克利分校的一位行星科学家利用机器学习技术，运行了模拟540个原子行为的计算机模型。模型中的碳、氧、氮和氢比例反映了早期太阳系中已知的元素构成。结果发现，当这些原子被加热并受到高压时，层状结构会自然形成：一层富含水，另一层富含碳氢化合物。

　　研究预测，天王星在其约3000英里(约4828公里)厚的大气层下方存在一层约5000英里(约8047公里)厚的富水层，下面紧邻一层同样厚度的富碳氢化合物层。虽然海王星的质量更大，但其直径更小，大气层更薄，却也拥有类似的富水层和富碳氢化合物层。

　　这项研究本周发表在《美国国家科学院学报》(PNAS)上。

　　《赛特科技日报》网站(https://scitechdaily.com)

　　1、科学家利用表面活性剂成功生产非晶纳米片

　　日本名古屋大学的研究人员成功解决了纳米片技术的一大难题。他们采用表面活性剂，从多种材料中生产出非晶纳米片，包括铝和铑等难以合成的超薄非晶金属氧化物。这一突破性研究发表在《自然通讯》(Nature Communications)杂志上，为非晶纳米片在燃料电池等领域的应用铺平了道路。

　　研究团队设计了一种灵活的合成方法。其过程从固态表面活性剂入手，这种活性剂能够在其框架结构中排列金属离子，尤其是在层间空间中进行排列。由于非晶纳米片本身没有层，表面活性剂层则充当了替代品。

　　表面活性剂通过限制金属离子在其晶体内的分布，形成了不同种类的晶体。加入水后，水与表面活性剂中的金属离子发生反应，触发水解作用，导致这些金属离子部分分解，形成小的、孤立的金属簇。

　　随后，研究人员使用甲酰胺等溶剂帮助这些金属簇排列成有序结构。这种组织过程由表面活性剂的初始晶体形状引导，形成了金属簇模仿表面活性剂晶体形状的薄片。

　　利用这一方法，研究团队成功用镓离子制造了厚度仅约1.5纳米的非晶纳米片。随后，他们将该技术扩展至其它难以处理的金属氧化物和氢氧化物(如铝和铑)，进一步验证了这项技术的广泛适用性。

　　2、跨度达数十亿年的宇宙地图证实了爱因斯坦引力理论

　　一个国际研究团队利用宇宙规模的观测数据验证了爱因斯坦广义相对论的引力预言。

　　科学家们使用美国暗能量光谱仪(DESI)，绘制了涵盖约600万个星系、时间跨度达110亿年的宇宙地图。这些观测数据代表了广义相对论在大尺度宇宙结构上的最严苛测试之一，为理解引力如何塑造宇宙提供了重要见解。

　　通过分析星系随时间聚集的模式，研究人员揭示了宇宙结构的演化方式，并利用这些数据测试了修正引力理论的可能性——这是一种用于解释宇宙加速膨胀现象的替代假设，通常归因于暗能量的作用。

　　研究结果显示，星系聚集的模式与标准引力模型以及爱因斯坦的预测完全一致。这一发现验证了当前宇宙学的主要模型，同时对修正广义相对论的可能性提出了严格限制。修正理论通常用于解释宇宙膨胀等异常观测结果。

　　DESI国际合作小组已在在线知识库arXiv上发表了。