撰文 | 卡那黴素 尤嘉 油麥菜
責編 | 攸淇
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塑料竟可以製造納米鑽石
圖片來源：Greg Stewart/SLAC National Accelerator Laboratory Pixabay
金剛石在工業領域都有重要的用途。近日，德國和法國的跨國研究團隊，通過模擬海王星和天王星等冰態巨行星（簡稱冰巨星）內部環境，成功利用塑料製造出納米鑽石。冰巨星內部主要由水、甲烷和氨的緻密流體混合物組成，環境溫度高達幾千攝氏度，且大氣壓力為地球的數百萬倍。
該研究團隊使用高強度的激光閃光，衝擊含有碳氫氧三種元素的聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）塑料薄膜，使其表面瞬間加熱至6000℃，同時產生的衝擊波在幾納秒內對該材料進行壓縮（壓力為大氣壓的一百萬倍），以此來短暫模擬冰巨星內部的極端環境，並利用小角X射線散射和X射線衍射記錄這一過程，發現在這種極端壓力條件下，生產出了納米金剛石。這一研究不但證實了早期提出的冰巨星內部會下 「鑽石雨」 的觀點，也為高靈敏度量子感測器所需的納米金剛石生產工藝提供了新思路。
► 文章鏈接：
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abo0617
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科學家成功實現在火星上生產氧氣
圖片來源：pixabay
大量研究表明，如果從地球攜帶氧氣，一個運載6人的氧氣-甲烷火星推進器（MAV）執行火星探索任務預計需要花費大約500噸氧氣，這令人類火星探索計劃看起來不現實。近日發表在《科學進展》雜誌上的一項研究，報道了美國麻省理工航空航天系研究團隊進行的火星氧原位資源利用實驗（MOXIE），該實驗成功實現了收集並利用富含二氧化碳的火星大氣製造氧氣。
搭載了MOXIE實驗裝置的 「毅力號」 火星車於2021年2月著陸火星。截至2021年底，MOXIE一共進行了七次實驗，均能在各種極端惡劣的大氣環境下通過電化學的方式以每小時6克的生產速度穩定產氧1小時，共成功生產了約50克可供呼吸的氧氣。目前，該實驗團隊正致力於提高MOXIE的產氧量和生產持久性，以支持未來人類火星探索計劃。
► 文章鏈接：
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abp8636
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置身自然為何能夠緩解精神壓力？
圖片來源：pixabay
城市生活與更高的焦慮、抑鬱和精神分裂症風險相關，但是人們並沒有確鑿的證據來證明其中的因果關係。來自德國馬克斯普朗克人類發展研究所的科學家進行了一項試驗。他們招募了63位志願者，讓他們在森林或是柏林的商業街步行一小時，在步行前和步行後，分別用功能性磁共振成像來檢查他們與焦慮相關的大腦區域活動情況。研究人員發現，代表焦慮的杏仁核在森林步行後活躍度降低，在商業街步行後活躍度則保持不變。這一研究幫助人們理解環境影響精神健康的機理，也對未來的城市規劃有借鑒意義。
► 文章鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41380-022-01720-6
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新技術實現長距離無線光學電力傳輸
圖片來源：pixabay
無線充電近年來成為了科技領域的一大熱點。當前的無線充電技術可以實現最長五米的充電距離，如何突破這一限制是行業中的研究重點。來自韓國世宗大學的科學家開發出了一種無線光學電力傳輸的技術。這項技術利用紅外線將400毫瓦的光能傳遞長達30米，足以為一些小型感測器供電。目前該技術的主要的潛在應用場景是物聯網和工廠監控感測器等。研究人員希望通過提高充電功率和進一步提升充電距離，來提高這項技術的實用性，以達到取代有線充電的目標。
► 文章鏈接：
https://opg.optica.org/oe/fulltext.cfm?uri=oe-30-19-33767&id=497548
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代糖真的對身體無害嗎？
圖片來源：pixabay
為了防止天然糖帶來的過度肥胖，血糖上升等問題，「代糖」 食品越來越流行，可以讓人們在享受美食的同時，又能減少甜蜜的負擔。那代糖有什麼潛在危害嗎？
近期，發表在《細胞》期刊上的一項關於非營養性甜味劑（Non-nutritive sweeteners，NNS）的研究，研究發現，NNS並非是代謝 「惰性」，有些NNS會對血糖反應產生不利影響，也會改變人類微生物群組成及功能，從而介導宿主對血糖的反應。該項研究共納入120名參與者，共分為六組，兩組為對照組，四組為NNS干預組，其中包括阿斯巴甜、糖精、甜葉菊和三氯蔗糖。實驗採用開放標籤、多臂隨機對照試驗（randomized controlled trial, RCT），主要監測參與者的血糖水平、糞便、口腔樣本微生物組與血漿代謝組。
研究發現，糖精和三氯蔗糖會損害健康個體的葡萄糖耐量，對血糖反應產生不利影響，還會顯著改變參與者的腸道微生物組成與功能，而後者與血糖反應相關。此項研究啟發我們應該進一步評估和完善NNS的代謝活性和安全使用劑量。
► 文章鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.07.016
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大腦可通過體感神經支配脂肪組織
圖片來源：pixabay
在人體內，脂肪組織的信息傳導，對人類健康和疾病研究具有重要意義。目前普遍觀點認為，大腦與脂肪組織直接建立聯繫的神經元都屬於交感神經系統，即被動地向大腦傳輸信息。然而由於脂肪組織較深，對於觀察和刺激都造成一定挑戰。人們對於脂肪與大腦之間信號傳遞仍然存在諸多不確定性。
最近，來自美國斯克里普斯研究所和斯坦福大學的研究團隊在《自然》期刊上的一項研究，首次揭示了感覺神經元能主動將來自脂肪的信號傳給大腦。該研究通過一種HYBRiD的成像技術，來實現小鼠組織的熒光可視化，以追蹤神經元進入脂肪組織的路徑。為了進一步探索神經元在脂肪組織中作用，研究人員結合另一種名為 「ROOT」（Retrograde vector Optimized for Organ Tracing）的新技術，通過腺相關病毒的特異性靶向實現脂肪組織中感覺神經元的消除，從而實現感覺神經的操控。
實驗結果表明，當大腦沒有接收到來自感覺神經元的信號輸入時，在交感神經元作用下，小鼠脂肪墊變大、棕色脂肪含量提高，體溫也有所升高。因此判斷感覺神經元可能具有與之相反的功能，即關閉這些程序。雖然此項研究工作目前還不清楚脂肪組織與大腦傳遞的確切信息，但揭示了大腦與脂肪組織的信息傳導通過感覺神經元和交感神經元的協同作用，是一種非常細微的信息傳導，並且這些連接和通信對於脂肪健康尤為關鍵。
► 文章鏈接：
https://doi.org/10.1038/s41586-022-05137-7.
製版編輯 | 薑絲鴨
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