来源：中国科学报、科技日报、环球科学等
3D打印新技术有望复制人体器官
来源：《新科学家》
澳大利亚墨尔本大学的David Collins和同事开发出一种名为“动态界面打印”的3D打印方法，能够利用声学调制、受限的空气-液体边界，在几十秒内快速生成厘米级3D结构。
传统的3D打印机通过在坚硬底座上逐层堆积材料完成打印。这种方法耗时，并且在将打印对象从平台上移走时容易造成损坏。而这款新型打印机本质上是一个放入树脂浴中的加压中空管道。空气压力在管道的开口端和树脂间形成一个界面，当树脂暴露于光线时会固化变硬。通过将物体的横截面逐一投射到这个界面上，打印机就可以构建一个3D结构。 而扬声器用于震动界面，产生波动，加速固化过程。Collins指出，这种打印机比类似的树脂3D打印机快得多，每秒可打印0.7毫米的结构，而此前的纪录是每秒0.14毫米。
目前，研究人员已经打印出直径3厘米、长度7厘米、分辨率15微米的物体。 相关研究近日发表于《自然》。
https://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2024/11/381940.shtm?id=381940
宏基因组下一代测序技术问世 一次测试能查多种病原体
来源：美国国家卫生研究院
据12日发表于《自然·医学》杂志的论文，美国加州大学旧金山分校科研团队成功研发了一种宏基因组下一代测序（mNGS）技术，该技术能够在短时间内检测出包括病毒、细菌、真菌及寄生虫在内的多种病原体。这项历时10年的研究成果，预示着其在诊断由脑膜炎和脑炎等疾病引起的神经系统感染方面有着巨大潜力，并有望加速对新兴病毒性大流行病原体的识别。
mNGS的工作原理是对样本中所有的核酸，即RNA和DNA进行全面分析，而非针对单一病原体进行检测。这种方法通过一次性的全面筛查替代了传统的多次检测流程，使医生在面对感染性疾病时能够更迅速地作出准确诊断和治疗决定。
https://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2024-11/14/content_580481.htm?div=-1
全球温室气体浓度创纪录！大气中二氧化碳水平连续12年增幅超2ppm
据世界气象组织（WMO）最新发布的消息，2023年全球温室气体水平飙升并创下新纪录，这将导致地球气温在未来多个年份还将持续上升。短短20年里，大气中二氧化碳浓度增加了11.4%，是工业化前（1750年前）水平的151%，这一积累速度超过了人类有史以来的任何时期。有专家指出，厄尔尼诺现象和植被火灾导致温室气体浓度在2023年下半年激增，今后不能再把森林等碳汇的有效性视为理所当然。
2023年，除了人类活动和工业活动导致的二氧化碳排放量居高不下，大规模植被火灾也造成了大量二氧化碳排放，同时还削弱了森林的碳吸收能力——数据表明，2023年全球火灾碳排放比常年平均高16%，近20年来排名第七。
https://www.whb.cn/commonDetail/956280
美实验室恒河猴出逃敲响安全警钟
来源：CBS网站
据美国哥伦比亚广播公司（CBS）网站11月10日报道，43只雌性恒河猴本月7日从美国南卡罗来纳州一家名为“阿尔法创世纪”的研究机构“越狱”。截至当地时间11日，已有25只出逃的恒河猴被“捉拿归案”，但剩下18只仍“逍遥法外”。
在美国，实验室动物出逃事故并非罕见。尽管“阿尔法创世纪”与当地警方都表示，这批逃跑的恒河猴不会对民众构成威胁。但有科学家提醒，恒河猴或许携带对人类来说可能致命的病毒，美国此前曾发生过因实验猴逃跑疑似造成人类感染病毒的案例。
https://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2024-11/13/content_580431.htm?div=-1
超过40岁后，步行1小时或能多活3小时
来源：Pixabay
低体力活动水平与较高的疾病风险相关，例如心脏病、中风和过早死亡等有关，但目前尚不清楚低体力活动在多大程度上会缩短特定人群的寿命。据近期一项发表于《英国运动医学杂志》（British Journal of Sports Medicine）的研究，来自澳大利亚多所大学的研究人员基于美国2003-2006年40岁以上人群活动追踪器数据的低体力活动风险估计，以及美国人口普查局的2019年人口数据，以及2017年相关的死亡人数卫生统计，分析了体力活动和寿命的关系。
研究人员将样本中的人群分为4个等级（Q1~Q4），从最不活跃人群到最活跃人群。他们发现，如果年龄超过40岁，每天多步行一小时可以使寿命额外延长3个小时。如果年龄40岁以上的人都能像前25%的人（Q4）一样进行体力活动（相当于每天以4.8公里/小时的步速步行160分钟），他们平均可以多活5年。研究还发现，运动对最不活跃的人的影响最大，每天步行一小时可以让他们的寿命额外延长6个小时。不过随着体力活动的增加，预期寿命增长的幅度会减少。这项研究显示，缺乏体力活动的代价比之前估计的要大得多。
https://bjsm.bmj.com/content/early/2024/10/07/bjsports-2024-108125
工作会导致大脑特定区域“休眠”，让人的情绪更易失控
最近一项发表于《美国科学院院刊》（PNAS）的研究显示，长时间工作会导致人们因自我耗竭而难以控制自己的行为。根据心理学中的自我耗竭理论，意志力是一种有限的资源，会逐渐耗尽。这种观念已经存在了几十年，但备受争议，因为有些研究未能重复结果。其中一个重要的因素可能是，这些研究中用来消耗自控力的任务往往只持续10分钟左右。
为了验证这一概念，研究人员让44名受试者接受了持续时间较长（如1小时）的任务。接着，研究人员让各个受试者玩游戏，在这些游戏中，由于资源有限，受试者可以选择合作或是采取敌对行为来获取资源，选择后者可能会导致双方资源损失。结果显示，与未接受认知疲劳测试的对照组相比，接受过疲劳测试的人明显更不合作，敌意更强。具体来说，合作率从86%（对照组）降至41%（试验组）。另外，脑电图检验结果证明，疲劳者额叶皮层的某些区域出现了睡眠时典型的脑电波，而其他区域则没有。这项研究表明，精神疲劳会影响人的决策及行为，当疲劳达到一定程度时，可能导致人们的行为更具攻击性。
https://dx.doi.org/10.1073/pnas.2404213121
两种脂肪酸有助预防多种癌症
美国佐治亚大学科学家开展的一项最新研究表明，除了能降低胆固醇、保持大脑健康并改善心理健康外，欧米伽-3（ω-3）和欧米伽-6（ω-6）脂肪酸还有助于预防多种癌症。相关论文发表于新一期《国际癌症杂志》。
ω-3和ω-6脂肪酸对人类健康至关重要。它们存在于多脂鱼类、坚果、菜籽油内。之前的研究表明，补充ω-3可降低患高胆固醇以及心脏病的风险。
在最新研究中，团队对25万人的数据进行了长达10年的跟踪调查。在此期间，有近3万参与者患上了某种形式的癌症。
研究显示，人体内ω-3和ω-6脂肪酸水平越高，患癌风险越低。具体来说，除消化道癌症整体发病率较低外，ω-3脂肪酸水平较高的参与者结肠癌、胃癌和肺癌的发病率也较低。而ω-6脂肪酸水平高的参与者，罹患脑癌、恶性黑色素瘤、膀胱癌等14种不同癌症的风险也较低。
不过也有研究发现，高ω-3水平可能与略高的前列腺癌风险有关。
https://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2024-11/08/content_580188.htm?div=-1
目前全球超过8亿成年人患糖尿病，其中一半以上未接受治疗
来源：Pixabay
11月13日，根据《柳叶刀》（The Lancet）发表的一项全球分析结果，世界上患有糖尿病（包括1型和2型糖尿病）的成年人总数已超过8亿，是1990年总数的四倍多。此外，2022年有4.45亿30岁及以上的糖尿病成年人（59%）未接受治疗，是1990年的三倍半。在8.28亿糖尿病成年人中，超过四分之一（2.12亿）生活在印度，另有1.48亿生活在中国，其次是美国（4200万）、巴基斯坦（3600万）、印度尼西亚（2500万）和巴西（2200万）。
这项新研究由NCD风险因素协作组织（NCD-RisC）与世界卫生组织（WHO）合作开展，是首次对所有国家糖尿病发病率和治疗趋势进行的全球分析。研究人员使用了来自不同国家1000多项研究中的1.4亿多名18岁或以上人群的数据。糖尿病的定义是空腹血糖（FPG）为7.0mmol/L或更高，糖化血红蛋白（HbA1c）为6.5%或更高（根据现代指南，这是糖尿病的两个常用诊断标准选项）或服用糖尿病药物。治疗的定义是服用糖尿病药物。研究显示，从1990年到2022年，全球男性糖尿病发病率（1990年为6.8%，2022年为14.3%）和女性糖尿病发病率（6.9%至13.9%）都翻了一番。
2型糖尿病发病率上升及其在各国之间的差异的一个重要驱动因素是肥胖和不良饮食。1990年至2022年糖尿病发病率的变化在不同国家之间存在巨大差异，其中大部分中低收入国家增幅最大（例如，巴基斯坦女性糖尿病发病率从1990年的9.0%上升到2022年的30.9%，是所有国家中增幅最大的）。2022年糖尿病发病率最低的国家是西欧和东非（男女均如此），女性发病率最低的国家是日本和加拿大。相比之下，发病率最高的国家（男女人口中25%或以上患有糖尿病）是太平洋岛国和加勒比海、中东和北非国家，以及巴基斯坦和马来西亚。在高收入工业化国家中，2022年糖尿病发病率最高的是美国（女性11.4%，男性13.6%）。
https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(24)02317-1/fulltext?
古人类牙齿揭示早期人类发育期延长
来源：法国格勒诺布尔欧洲同步辐射光源/Vincent Beyrand & Paul Tafforeau
与我们最近的现生近亲大猿相比，人类有多个独有特征，包括童年期延长和成熟期延迟。牙齿对于理解演化改变的历史具有重要意义，因为牙齿能保留渐进的生长模式，用于推断发育速度和时间。已知人类牙齿比大猿牙齿成熟得慢，尤其是恒磨牙，并且这与不同灵长类的大脑发育速度以及身体成熟速度相关。《自然》（Nature）发表的一项研究分析了来自格鲁吉亚德马尼西的距今177万年前的古人类牙齿化石，发现早期古人类或结合了类猿的早熟和类人的发育延迟的特征。
研究者利用先进成像技术分析了一名德马尼西早期人属个体的牙齿微观结构，这名个体在约11岁牙齿成熟前刚刚去世。他们发现，该个体牙齿发育速度很快，与现生大猿类似。然而，这名个体具有与人类类似的、后牙发育晚于前牙以及牙齿发育高峰较晚的特征。这种兼具了类似大猿与类似人类的牙齿发育特征表明，早期人属在生活史整体减慢前就演化出了更长的发育阶段，这可能与生物文化繁殖（涉及生物与文化两方面）有关，而不是与大脑发育有关。该研究结果表明，我们祖先的发育模式可能比之前认为的更加多变。
https://www.nature.com/articles/s41586-024-08205-2
AI模型10秒内检出脑肿瘤残留
美国密歇根大学和加利福尼亚大学旧金山分校领导的研究人员开发出一款名为FastGlioma的人工智能（AI）模型。在脑手术中，该模型仅用10秒就判断出是否还有残留的癌性肿瘤。在识别肿瘤残留方面，FastGlioma的表现远超传统方法，有望给神经外科领域带来变革。研究成果发表在最新一期《自然》杂志上。
FastGlioma将显微光学成像与一种称为基础模型的AI相结合。研究人员使用超过11000份手术样本和400万个显微图像对视觉基础模型进行了预训练。这些肿瘤样本通过受激拉曼组织成像拍摄，这是一种由密歇根大学开发的快速、高分辨率光学成像方法。
经过训练，FastGlioma可以在缺乏大型标记数据集的情况下检测肿瘤残余组织。由FastGlioma预测指导的手术仅在3.8%的情况下遗漏了高风险肿瘤残余，而利用图像和荧光引导的手术遗漏率接近25%。
使用受激拉曼组织成像获取全分辨率图像大约需要100秒；而“快速模式”下的低分辨率图像则仅需10秒。结果显示，FastGlioma以平均约92%的准确率检测并计算了肿瘤残余量。
https://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2024-11/14/content_580483.htm?div=-1
《科技导报》创刊于1980年，中国科协学术会刊，主要刊登科学前沿和技术热点领域突破性的成果报道、权威性的科学评论、引领性的高端综述，发表促进经济社会发展、完善科技管理、优化科研环境、培育科学文化、促进科技创新和科技成果转化的决策咨询建议。常设栏目有院士卷首语、智库观点、科技评论、热点专题、综述、论文、学术聚焦、科学人文等。
热门跟贴