科学

发表在《自然·通讯》上的一项3期临床试验显示，LZ901疫苗对带状疱疹的有效性为91.6%。该试验共纳入26018名40岁及以上成人。各年龄组之间的保护效果并不均衡：在40至69岁成人中，有效性达到93.9%，而在70岁及以上人群中降至66.9%。 该试验注册号为ChiCTR2300076253，是在中国开展的一项多中心、随机、双盲、安慰剂对照研究。共有13010名受试者接种疫苗，13008名受试者接受安慰剂。每名受试者间隔30天接受两剂肌肉注射，并随访12个月。在此期间，疫苗组出现15例确诊带状疱疹病例，安慰剂组为178例，两者之差即得出91.6%这一主要有效性数据，其95%置信区间为86.3%至95.3%。 LZ901是一种重组亚单位疫苗，由一种融合蛋白构建而成。该融合蛋白将水痘-带状疱疹病毒的糖蛋白E与人抗体恒定区的一个片段相连，并使用氢氧化铝佐剂配制。该设计旨在诱导针对gE蛋白的强效抗体和T细胞反应，gE蛋白是病毒在细胞间传播所必需的蛋白质。它与带状疱疹减毒活疫苗不同，与现有含佐剂重组疫苗同属亚单位技术路线，但抗原结构和递送理念不同。 最具临床意义的发现涉及带状疱疹后神经痛（PHN），即在皮疹痊愈后仍可持续数月或数年的慢性神经痛。疫苗组15例带状疱疹病例中有1例出现PHN，安慰剂组187例病例中有24例出现。这相当于对PHN的95.5%有效性，由于事件数量较少，置信区间较宽，为63.9%至99.9%。 总体而言，安全性数据良好。接种疫苗的受试者在第一周内报告的注射部位反应和全身反应较多，这是任何激活免疫系统的疫苗都会出现的预期情况。3级反应在LZ901组中占0.3%，在安慰剂组中占0.4%，在统计学上没有显著差异。没有严重不良事件被归因于该疫苗。 年龄梯度对公共卫生意义重大：免疫反应随年龄增长而减弱，在较年轻成人中效果良好的疫苗往往在最高龄受试者中效果不佳，而这一人群正是带状疱疹及其并发症风险最高的人群。70岁及以上人群66.9%的有效性来自相对较少的病例数，其置信区间为14.6%至89.2%，因此应谨慎解读。现有含佐剂重组疫苗在其关键性试验中已在老年人中显示出较高的有效性，因此需要在该年龄组中对这两种亚单位疫苗进行头对头比较。 该试验由中国国家级研究计划资助，由北京绿竹生物技术股份有限公司研发，研究者来自中国省级疾控中心网络和学术机构。12个月的随访回答了短期保护这一直接问题；持续数年的持久性以及是否需要加强接种的问题仍有待确定。 婷 翻译 来源：Jin, P., Quan, Y., Gao, X. et al. The efficacy, immunogenicity and safety of the LZ901 vaccine for herpes zoster virus in adults 40 years of age or older: a multicentre, randomised, double-blind, placebo-controlled, phase 3 trial. Nature Communications (2026). DOI: 10.1038/s41467-026-76313-w.

大脑拥有自己的免疫系统，在人生的大部分时间里，它由发育早期便抵达并一直留驻的细胞所构成。这项针对人类海马体（记忆中枢）的新研究显示，大约从50岁起，这批长期留驻的细胞开始被新来者取代：这些新来者带有血液来源免疫细胞的炎症特征。这一转变只有在将基因表达数据与表观遗传及三维基因组数据结合时才能显现，它或许有助于解释为何阿尔茨海默病的风险在中年阶段开始急剧攀升。 这项研究发表在《科学》杂志上，由加州大学圣迭戈分校的Nathan Zemke牵头，纽约基因组中心的Bing Ren和加州大学欧文分校的Xiangmin Xu共同参与。研究对40名神经系统健康、年龄在20岁至95岁之间的成年人的死后海马组织进行了分析。对每位捐赠者，研究团队利用单细胞核技术，在超过29.5万个细胞核上，针对同一细胞类型测量了四个分子层面：基因表达、染色质可及性、DNA甲基化以及三维基因组结构。 最核心的发现与小胶质细胞有关，这是大脑的常驻免疫细胞。教科书把小胶质细胞描述为胚胎期起源的常驻细胞，终其一生在原地自我更新，而新数据表明这一假设并不完整。通过分析保存了细胞起源记录的DNA甲基化，研究人员识别出两种不同状态的小胶质细胞。在较年轻的成年人中，海马体以稳态小胶质细胞为主；在最年长的捐赠者中，几乎所有小胶质细胞都呈现另一谱系的特征，即带有促炎性、单核细胞样身份的血液来源免疫细胞。这一转变大约在50岁至75岁之间逐步发生。 仅凭基因表达无法揭示这一点。这两个数据层面回答的是不同的问题：表达测量显示细胞当下在做什么，而表观遗传标记承载着细胞起源与历史的更长久记忆，正是甲基化记录暴露了谱系的切换。大脑的免疫环境显然并非如人们曾经以为的那样一成不变。 小胶质细胞的变化伴随着更大范围的重组。星形胶质细胞是支持突触并维持血脑屏障的星状细胞，在数据集中，其数量随年龄下降的幅度超过任何其他细胞类型，这一损失已通过海马组织的免疫染色得到证实。其机制似乎涉及NRF1，一种调控线粒体能量产生的转录因子：随着年龄增长，NRF1结合位点的可及性下降，线粒体基因表达下调，衰老的星形胶质细胞出现自噬性细胞死亡的迹象。衬在血管内壁的内皮细胞同样减少，这可能与血脑屏障随年龄增长而瓦解有关。 研究还发现三维基因组结构出现全局性侵蚀。染色质是DNA的包装形态，随着年龄增长，多种细胞类型中的染色质都会失去有序的区室化结构，这些结构破坏与基因调控及细胞身份的变化紧密同步。基因组的物理组织本身是衰老过程的一部分，而不只是旁观者。 小胶质细胞发生切换的时机，正是这一发现与痴呆研究相关的关键所在。衰老是阿尔茨海默病最大的单一风险因素，而中年正是大脑开始积累病理变化的时期，这一过程早于症状出现数年。在这一时间窗口内，海马体中的促炎性免疫环境很可能是日后易损性的促成因素之一，不过这项研究无法证明其中的因果关系。 这项研究存在明显的局限。数据来自死后组织，是对生命终点的一瞬间快照，而非对同一批大脑的纵向观察；捐赠者均为神经系统健康者，因此与阿尔茨海默病的关联只是依据风险因素出现时机的推断，而非直接观察。40个大脑对这一类深入的多组学研究而言是较大的样本，但对流行病学研究来说仍然偏小。这些血液来源细胞究竟是主动造成损害，还是其他衰老过程的结果，目前仍不得而知。 这一发现也让大脑免疫豁免的概念变得更加复杂。长期以来，大脑被描述为具有免疫特殊性，受到血脑屏障的保护而与外周免疫系统隔绝，并由自身的常驻细胞占据。如果血液来源的免疫细胞进入衰老的海马体并定居下来，这幅图景就将改变：血脑屏障以及大脑免疫与身体免疫之间的界限，在中年和老年时期似乎比教科书所描述的要动态得多。这些细胞究竟是从血液中穿越而来，还是经由另一条发育途径产生，是作者为未来研究列出的问题之一。 这项研究为大脑衰老提供了一种新的描述：一场协同进行的重编程，在这一过程中，海马体的免疫细胞群体改变身份，支持性细胞流失，基因组结构逐渐崩解，而这一切都始于中年。这项工作属于美国国立卫生研究院（NIH）共同基金“4D核组”（4D Nucleome）项目的一部分，该项目研究基因组的三维组织如何塑造发育、衰老与疾病。如果小胶质细胞的转变被证实是年龄相关易损性的驱动因素而非仅仅是标志物，研究人员就将获得一个具体的细胞靶点，可用于开展旨在保护晚年大脑功能的干预。 婷 翻译 来源：Zemke, N.R., Lee, S., Mamde, S. et al. Epigenetic and 3D genome reprogramming during the aging of the human hippocampus. Science 393, eadt8307 (2026). DOI: 10.1126/science.adt8307. Preprint: bioRxiv 10.1101/2024.10.14.618338.

塔玛拉·杜博维茨（Tamara Dubowitz）针对匹兹堡低收入社区黑人居民认知衰老的研究已接近完成。这项为期五年、总额960万美元的拨款来自美国国家老龄化研究所，已支出约700万美元，研究对象是一个由约600名以非洲裔美国人为主的居民组成的队列，通过访谈和健康指标进行跟踪，完成日期近在眼前。2026年8月4日，NIH院长杰伊·巴塔查里亚（Jay Bhattacharya）致函匹兹堡大学，称该拨款将被全面终止。 此次取消是美国国立卫生研究院针对健康差异研究的新一轮终止行动的一部分。巴塔查里亚在信中援引了他公开宣称的优先事项，即可衡量的健康结果和以解决方案为导向的方法，认为该研究依赖主观的问卷调查和访谈数据，而且其考察的社区压力因素（失业、受教育机会、安全）均不属于生物医学研究的影响范围。NIH认定，该拨款不会带来可落地的医疗干预措施，而且除非彻底改变研究内容，否则无法修改。 第二位匹兹堡研究者与埃默里先例 匹兹堡大学的第二位研究者安·科恩（Ann Cohen）面临同样的命运。她的拨款同样来自美国国家老龄化研究所，研究认知衰退中的健康和社会经济因素，采用血液检测和脑成像方法，预计总额960万美元中已支出520万美元。她尚未收到终止信，但美国卫生与公众服务部（HHS）已按照2026财年NIH拨款法案中提前三个工作日通知的规定，通知参议院拨款委员会其拨款正在被取消。 这一波行动始于内加尔·法尼（Negar Fani）在埃默里大学的拨款。这是一项由美国国家心理健康研究所资助的研究，考察种族歧视对亚特兰大220名黑人志愿者大脑的影响，于2024年12月获批。2026年7月中旬，NIH发出第二份拨款通知将其终止，机构消息人士称这是计划中更多终止行动的第一例。NIH的RePORTER系统现已将该拨款列为依据部门权力终止。 法律与法规依据 NIH的法律论证依据是2025年10月1日之后授出的拨款中包含的新条款，该条款允许在拨款不再符合机构优先事项时予以取消。该机构如今在信函中详细说明其理由，这与早前几轮招致司法批评的做法有所不同。 早前的行动提供了背景。2025年初，NIH取消了超过1700项涉及疫苗犹豫、DEI、跨性别健康及其他政治敏感话题的拨款；其中约一半后来在联邦法官认定这些终止决定武断且反复无常后得到恢复。《美国医学会杂志》（JAMA）的一篇研究快报统计，2025年2月下旬至4月初期间，NIH的26个研究所中有24个共有694项拨款被终止，总额达18.1亿美元，其中NIMH和NIMHD损失最多。参议员帕蒂·默里（Patty Murray）、塔米·鲍德温（Tammy Baldwin）和众议员罗莎·德劳罗（Rosa DeLauro）后来援引数据称，至少有2370项在执行的拨款被终止，波及超过210家机构和49亿美元；STAT的统计则将2025年总数定为超过2600项拨款、89亿美元。 2025年8月，美国最高法院以5比4的裁决中止了下级法院的恢复命令，认为对拨款终止提出的质疑很可能应提交联邦索赔法院审理。2026年7月，新泽西州诉管理与预算办公室（OMB）一案的裁决认定，各机构不能依据拨款授出之后才采纳的优先事项来终止拨款，这一裁决在技术上不适用于NIH，但预示着法律的方向。 人的代价 对研究者而言，时机是更为残酷的细节。两位匹兹堡研究者都于2026年6月20日收到了拖延已久的年度拨款，如今却被告知资金只能用于收尾自己的项目。他们认为，终止行动浪费了已经投入的数百万美元，将导致裁员，并且违背了要求NIH的阿尔茨海默病研究必须涉及健康差异的联邦法律。匹兹堡大学估计，被终止的NIH拨款迄今已使其损失4000万美元。研究者已向国会申诉，并正在探讨法律途径，但由于项目已接近完成，最紧迫的问题是已经收集的数据以及提供这些数据的居民将面临什么。 婷 翻译 来源 Science（ScienceInsider），《NIH院长巴塔查里亚再终止多项健康差异拨款》，2026年8月5日。DOI：10.1126/science.zvq4uwd Science（ScienceInsider），《NIH再次终止特朗普政府不喜欢的拨款》，2026年7月24日 匹兹堡邮报（Pittsburgh Post-Gazette），2026年8月6日 NIH RePORTER记录：5R01AG072652（杜博维茨）、5R01AG072641（科恩）、5R01MH138893（法尼） JAMA研究快报（Liu等人），2025年5月 美国参议院拨款委员会（少数党），2025年6月9日 Inside Higher Ed，2026年7月21日；Dorsey & Whitney客户通报，2026年7月27日

2026 年 8 月 5 日，美国食品药品监督管理局（FDA）批准莫德纳（Moderna）的 mFLUSIVA 用于 50 岁及以上成年人，标志着曾在对抗 COVID-19 中证明自身价值的信使 RNA（mRNA）平台首次获批用于季节性流感。这项批准为一段监管波折画上句号，其间包括一封罕见的拒收函、数月后的立场逆转，以及咨询委员会的一致投票。而这一批准所处的政策环境是，联邦政府正在同时缩减其他 mRNA 项目。 这项批准分为两部分：对 50 至 64 岁人群基于临床疗效给予传统完全批准，对 65 岁及以上人群基于免疫原性给予加速批准，后者以待一项必需的验证性试验，该试验目前正在今年冬季收集数据。这项关键试验名为 Fluent，在 11 个国家招募了 40,805 名 50 岁及以上成年人，将三价 mRNA 疫苗与标准剂量的灭活流感疫苗进行比较。 数据 与对照组相比，该疫苗将经确诊的流感样疾病减少了 26.6%，95% 置信区间为 16.7% 至 35.4%。各毒株的相对效力为：针对 A/H1N1 为 29.6%，针对 A/H3N2 为 22.2%，针对 B/Victoria 为 29.1%；在 65 岁及以上人群中为 27.4%。在针对老年人群的免疫原性研究中，mRNA 疫苗在第 29 天的抗体反应方面达到了对 Fluzone High-Dose […]

高温超导体有一个困扰凝聚态物理学数十年的阴影态。冷却铜氧化物材料时，在它变得超导之前，会经历一个奇异的相，材料表现得像金属，但缺少了某种东西：低能激发中出现了一个本不该存在的能隙。30 年来，这个赝能隙相一直被推断、争论和建模，但始终只能间接进行，因为真实材料过于复杂，难以控制。 哈佛大学的一个团队如今逐原子地重现了这一状态。在《自然》杂志上，由马库斯·格赖纳（Markus Greiner）领导的研究人员报告了对费米-哈伯德模型中赝能隙金属的首次实验表征。费米-哈伯德模型是对晶格上相互作用电子的极简理论描述，也是铜氧化物物理的基础。他们用光学晶格中的超冷原子构建了这一模型。借助一种量子气体显微镜，他们可以放置、成像并操控单个原子，并将系统冷却到足以观察赝能隙出现。 实验 费米-哈伯德模型描述电子在晶格位点之间跳跃，当两个电子占据同一位点时产生相互作用能。掺杂的莫特绝缘体是与铜氧化物相关的参数区间，由于所需温度极低，一直难以进行实验研究。2025 年在低温中性原子模拟器方面的一项进展，为哈佛团队带来了所需的数倍温度降低。 该团队对冷原子模拟器进行了热力学和光谱学测量。在冷却过程中，压缩率（系统吸收粒子的难易程度）在中等掺杂处出现最大值，这是状态方程中的一个拐点。追踪该最大值随相互作用强度的变化，揭示出一条热力学反常线，在大相互作用下将欠掺杂金属与过掺杂金属分隔开来。欠掺杂区间的晶格调制光谱显示低能响应有所缺失，尤其是在布里渊区的反节点区域，这正是赝能隙的特征。由此，他们构建了跨越相互作用和掺杂的赝能隙相图。 赝能隙是什么 在普通金属中，费米面上的电子可以以任意小的能量被激发。在赝能隙相中，这些低能激发被部分抑制，形成了一个并不完全闭合的能隙，因此得名。在铜氧化物中，赝能隙位于与高温超导相邻的掺杂区间，理解它一直被视为解释这些材料为何能在任何传统理论都无法预言的温度下实现超导的核心。 哈伯德模型是捕捉这一物理的最小理论，冷原子模拟器如今为其提供了直接的实验窗口。这些测量证实了赝能隙金属在该模型中的存在，刻画了它在相图中的位置，并提示了与电荷有序的关联，可在未来的研究中进一步探索。 意义 这是量子模拟兑现其承诺的一个案例：利用可控的量子系统，回答关于另一个更难控制的系统的问题。冷原子平台无法复制铜氧化物的全部复杂性，它是一个模型系统，而非真实材料，但这恰恰是关键所在。通过隔离哈伯德模型的行为，该实验检验了赝能隙究竟是模型本身的特征，从而构成铜氧化物难题中真实的一块拼图，还是真实材料复杂性带来的产物。 该团队的数值对比（动力学量子蒙特卡洛和小团簇上的精确对角化）支持了实验结果。赝能隙出现在模型中，出现在正确的位置，带有正确的光谱特征。接下来的问题已经清晰可见：赝能隙是否与电荷有序相关，同一台模拟器能否被推入超导本身出现的区间。赝能隙，这个长期以来的阴影，如今有了面孔。 婷 翻译 Sources Kendrick, L.H., Kale, A., Gang, Y., Deters, A.D., Lebrat, M., Young, A.W., Greiner, M. “Pseudogap in a Fermi-Hubbard quantum simulator.” Nature (2026). DOI: 10.1038/s41586-026-10875-z Xu et al., Nature 642:909-915 (2025)

效率最高的钙钛矿/硅叠层太阳能电池由溶液法工艺制成，这种方法在实验室中行之有效，但在工业化生产线上却步履维艰，因为生产线更看重均匀性和可靠性，而不是一个创纪录的数字。热蒸发是半导体行业早已熟悉的技术，本应是可规模化的路线，但它始终撞上一堵墙：赋予钙钛矿最佳性能的甲脒碘化物会在蒸发所需的温度下分解。 由新加坡国立大学太阳能研究所（SERIS）牵头、天合光能担任产业合作伙伴的团队拆掉了这堵墙。他们在《自然》杂志上报告，合成了一种基于甲脒的低共熔物，将甲脒碘化物的有效蒸发温度平均降低36摄氏度，使其低于分解阈值。结果是在无热损伤的情况下实现稳定蒸发，薄膜结晶度提高、成分在原子尺度上均匀，并在商用硅片上首次制成热蒸发大面积钙钛矿/硅叠层电池。 关键数字 小面积器件在1平方厘米上达到31.5%的稳态效率。在商用200平方厘米半切G12硅片上，叠层电池达到30.0%。从1平方厘米放大到200平方厘米的代价是3.99%的相对效率损失，这是钙钛矿叠层电池中报告的最低值，也是蒸发工艺固有薄膜均匀性的直接回报。 可靠性历来是钙钛矿的短板，这次在应力测试中经受住了考验：器件在85摄氏度、相对湿度85%的条件下经过2000小时湿热老化后，仍保持初始效率的95%，户外运行两个月后功率损失可忽略不计。作者指出，这一里程碑的意义不仅在于效率，更在于证明一种与产业兼容的沉积方法能够承载这样的效率。 低共熔物为何是关键 甲脒碘化物是赋予甲脒基钙钛矿优异热稳定性和带隙的A位阳离子，其蒸发温度很高，在能够干净蒸发之前就会分解。低共熔物是一种熔点低于任一单独组分的混合物，它改变了热力学条件。通过形成甲脒基低共熔物，团队将有效蒸发温度降低了36摄氏度，使材料在沉积过程中保持在分解阈值以下。 材料的选择并非随意。这项工作顺应了向甲脒铯金属卤化物钙钛矿推进的大趋势，也基于这样一个观察：高温运行下的挥发性损失和阳离子偏析是稳定性的主要威胁。团队从源头解决了蒸发问题，使其余工艺环节（薄膜生长、界面工程、电池集成）表现得像一项成熟的制造技术。 意义何在 其意义在于工业层面。溶液法钙钛矿/硅叠层电池近年屡创头条效率，但生产线偏爱蒸发法，后者已用于成熟的光伏和显示行业，并且在大面积上能实现更好的厚度控制。这篇论文表明，两条路线之间的性能差距可以弥合，而且蒸发路线在面积放大方面具有优势。 叠层设计将钙钛矿电池叠放在硅电池之上，以捕获更多太阳光谱。在商用尺寸硅片上实现30%的效率，湿热稳定性达到2000小时，这项技术已经跨过阻碍钙钛矿叠层电池量产的三道门槛中的两道（性能和耐久性）。第三道门槛是大规模量产成本，而这正是蒸发法最受益于其工业成熟度的地方。 这项工作汇集了新加坡、中国和美国的研究者，包括新加坡科技研究局（A*STAR）旗下材料研究与工程研究院（IMRE）、北京大学、电子科技大学、中国科学院高能物理研究所、苏州大学，以及尹万健课题组进行的与加州理工学院相关的计算。论文以早期访问手稿形式发表，意味着在正式发表前还将进行最终编辑。 婷 翻译 来源 Luo, C., He, R., Ran, L., Hu, J., Wang, Y. et al. “Thermally evaporated perovskite/silicon tandems via formamidinium eutectic.” Nature (2026). DOI: 10.1038/s41586-026-10970-1

由美国自然历史博物馆和达特茅斯学院的古生物学家牵头的研究团队，在历时十年的考察中，乘直升机并徒步深入加拿大麦肯齐山脉，发现了100多块化石。这一发现正在改写动物生命的最早期篇章，原因不在于这些动物比人们想象的更古老，而在于它们生活的地点。 这些化石属于埃迪卡拉生物群，即地球上多细胞动物生命最早直接记录的奇特软躯体生物。它们的年代约为5.67亿年前，发现于大陆坡上的深水环境，长期位于风暴浪基面之下。这一细节至关重要：这个被称为白海组合的化石群此前仅见于浅海大陆架环境，且从未在劳伦古陆（北美大陆的古老核心）上发现过。 一群软绵绵的开拓者 标本中包括六个此前从未在北美记录过的类群。其中最著名的是大型、扁平、垫状的狄更逊水母（Dickinsonia），它沿海底滑行，通过身体腹面吸收细菌和藻类；还有金伯拉虫（Kimberella），一种长有肌肉质足部的海底刮食生物，被认为是软体动物的早期近亲，也可能是已知最古老的两侧对称动物化石，这类动物具有前端、后端和左右对称的身体结构。 该遗址还出土了Funisia dorothea，一种成片密集分布、固定不动的管栖生物，它将精子和卵子同步释放到水体中，为有性生殖提供了最古老的化石证据。以平行沟槽形式出现的遗迹化石Kimberichnus记录了移动动物留下的刮食痕迹。综合来看，这些证据将动物运动和性生殖的起源推前了500万至1000万年。 这一年代建立在铼-锇同位素地质年代学对下伏地层的测定之上，结果为567.3 ± 3.0百万年和566.9 ± 3.5百万年，并结合了化学地层对比。考察队与萨赫图德内人和梅蒂斯人合作，后者的传统领地包括这一遗址，标本现登记收藏于耶洛奈夫的威尔士亲王北方遗产中心。 对教科书序列的挑战 数十年来，古生物学家将埃迪卡拉生物群划分为三个前后相继的组合：阿瓦隆组合、白海组合和纳马组合，并将其呈现为一次整齐的时间交接。新发现模糊了这些界限。这批白海组合化石在时间上与更古老的阿瓦隆组合重叠，意味着两个生物群落共存了数百万年，而非彼此更替。 研究团队认为，深水环境支持一种“离岸起源”模式：复杂的动物生命可能最早在温度与氧气水平稳定的深水离岸海域演化，之后才向浅水区扩展。这一轨迹与演化史后期常见的模式相反，后者中新的演化特征通常首先出现在浅水中。 该团队此前的研究已暗示过这一观点，但从未有过来自劳伦古陆深水遗址、质量如此之高的化石作为支撑。这一发现使麦肯齐山脉地区已记录的类群数量大约增至原来的两倍到五倍。 为何这些保留意见很重要 最引人注目的论断建立在单薄的证据之上。唯一的金伯拉虫标本只是一块不完整的后部碎片，作者本人也将“最古老两侧对称动物”的定位描述为暂定的。化石层的年代本身并未直接测定：该化石层位没有放射性测年数据，因此5.67亿年这一数字依赖于对邻近地层的测年以及化学地层对比。未参与该研究的专家，包括加州大学河滨分校和耶鲁大学的古生物学家，认为这种由深及浅的轨迹在动物演化史中并不寻常，并指出这一发现将早期动物的年代进一步向更早延伸，但来自其他遗址的独立证实尚未出现。 这一遗址远未发掘殆尽。含化石地层在育空地区、西北地区和不列颠哥伦比亚省的岩层中绵延数百米（数百英尺），研究团队计划今年夏天在不列颠哥伦比亚省开展新一轮野外考察季。如果“离岸起源”假说成立，动物故事的下一篇章或许将在更深、更古老的水域中书写。 婷 翻译 来源 Evans, S.D., Sperling, E.A., Lau, K.V., Strauss, J.V. “Discovery of White Sea assemblage fossils from Laurentia.” Science Advances 12(21): eaed9916 (2026). DOI: 10.1126/sciadv.aed9916 AMNH press release, “Fossil Trove Expands Range of Squishy Early Animals,” […]

食物过敏有一个生物学难题：现有疗法一旦停用就会失效。口服免疫疗法能提高耐受性，但若不再持续接触过敏原，保护作用便会减弱，患者不得不时刻计算着如何避开哪怕一颗花生。波士顿儿童医院的一个团队测试了一个根本不同的思路：通过改变肠道细菌来改变免疫系统与食物的关系。在这类试验首次用于人体的尝试中，粪菌移植平息了15名成人中6人的花生过敏，研究人员还找到了其中的机制。 这项试验发表在《科学转化医学》（Science Translational Medicine）上，招募了15名重度花生过敏的年轻人，他们对不到100毫克花生蛋白（不到半颗花生）就会产生反应。其中10人一次性服用了36粒来自无食物过敏健康捐赠者的冷冻粪便胶囊。另外5人先用抗生素预处理4天，为捐赠细菌腾出空间。4个月后，6名参与者（每组各3人）能够耐受明显更多的花生：部分人达到了600毫克或更多，约2.5颗花生。未报告严重副作用。 抗生素为何重要 应答模式暗示了背后的生物学原理。5名接受抗生素预处理的参与者中有3人产生应答，而仅接受移植的10人中只有3人应答，且经过预处理的参与者能吃下超过4颗花生才出现反应。清除原有的肠道微生物，似乎让捐赠细菌更有机会定植。作者推测，未应答者可能没有让新细菌扎根。 研究团队随后将实验推进到小鼠：把参与者粪便中的肠道细菌移植到易过敏的动物体内。来自应答者的细菌使小鼠免于对鸡蛋蛋白产生过敏；来自高度敏感参与者的细菌则引发了鸡蛋过敏。由于小鼠实验使用的是不同的过敏原，这一效果很可能并非花生所特有：该疗法或许对各种食物过敏都有效。 机制：胆汁酸 这项研究更深层的贡献在于机制。在人类和小鼠中，保护作用都与胆汁酸代谢物的增加相关，这些代谢物是肠道细菌处理胆汁酸的产物。关键细菌是拟杆菌属（Bacteroides），因果验证也很有说服力：在一个具有保护作用的拟杆菌菌株中删除胆汁盐水解酶基因后，该菌株在小鼠体内抑制食物过敏的能力便消失了。 过去十年间，胆汁酸逐渐被确认为肠道细菌与免疫系统之间的信号轴。细菌产生的胆汁酸代谢物有助于塑造调节性T细胞，也就是为过敏性炎症踩刹车的细胞。在应答者体内，移植提升了ROR-γt阳性调节性T细胞的数量，并减少了驱动过敏反应的2型辅助性T细胞。整个图景环环相扣：捐赠细菌，尤其是拟杆菌属，将胆汁酸加工成能扩增调节性T细胞的代谢物，从而恢复口服耐受。 这意味着什么 这项试验是1期概念验证：15名患者、开放标签、无安慰剂对照。应答率真实但有限，4个月之后的持久性尚不清楚，而且冷冻粪便药丸这种实际剂型也并非最终的给药方式。研究人员已在测试一种纯化、浓缩的微生物制剂，可存放在家用冰箱中，同时还在开展一项将该方法与花生口服免疫疗法结合的研究。 其意义在于证明基于微生物组的疗法能够改善人类的食物过敏，并找到了一条可测量、可优化的合理分子通路，即胆汁酸代谢物与调节性T细胞。如果这一机制成立，未来的方向未必是移植本身，而是靶向益生菌：经过工程改造或筛选、具备特定胆汁酸处理能力的明确菌株，以药丸形式服用。对于美国约3300万重度食物过敏患者来说，这带来的前景是一种改变免疫系统的疗法，而不是必须终身服用的疗法。 婷 翻译 来源 Rachid, R. et al. “Fecal microbiome transplant in food allergy in humans and mice identifies a role for bile acid metabolites in oral tolerance.” Science Translational Medicine 18: eaee3263 (2026). DOI: 10.1126/scitranslmed.aee3263 Nature news, “First poo transplant to treat […]

吗啡同时做两件事。它缓解疼痛，也让大脑学会再次渴望这种体验。几十年来，研究人员一直假定这两种效应共享同一种神经货币：多巴胺。按照这一理论，阿片类奖赏本质上是伏隔核（大脑的动机中枢）中的多巴胺信号。杜克大学的一项新研究表明，这一假设并不完整，这两种效应可以用外科手术般的精确度分离开来。 Michael Tadross 领导的团队在《自然》（Nature）杂志撰文，构建了一种名为 naloxone DART 的分子工具。它靶向特定细胞群，即伏隔核的胆碱能中间神经元，使它们对吗啡不再敏感，同时让大脑中所有其他阿片类反应保持原样。结果是：小鼠从这种药物中什么也学不到，没有形成条件性位置偏好。然而，吗啡的镇痛作用、对运动的刺激作用和敏化效应全部完好无损，伏隔核中的多巴胺也一如既往地上升。 药物的系链 技术是关键。DART 是 Drug Acutely Restricted by Tethering（意为”通过系链急性限制药物”）的缩写，最初于 2017 年报道，2024 年得到改进，据称具有千倍的细胞特异性。Naloxone DART 是临床阿片类拮抗剂纳洛酮的膜系链版本，可选择性地递送至伏隔核中经基因定义的胆碱能中间神经元。它阻断这些细胞上的 μ-阿片受体，而且只阻断这些细胞上的受体。 把它送到那里需要解决一个病毒递送的难题。研究团队测试了六种 AAV 血清型和三种滴度，最终采用了一种名为 fDIO 的优化两步策略，它使靶细胞中的表达量比常规方法高出约六倍。工具就位后，实验得以提出一个此前无法触及的问题：当某一种小型细胞类型中的阿片信号被阻断，而多巴胺信号正常进行时，会发生什么？ 答案令人惊讶。微透析显示，吗啡对伏隔核中乙酰胆碱的典型抑制被阻止了，而多巴胺的升高依然存在。在行为层面，吗啡条件性位置偏好（奖赏学习的标准测定方法）被消除，同时没有焦虑迹象，情境学习未受损害，运动也未受干扰。分离是彻底的：没有奖赏学习，但镇痛完整。 奖赏学习的胆碱能闸门 这一发现支持了一个新兴理论：多巴胺和乙酰胆碱在奖赏学习中互为合作伙伴，胆碱能中间神经元充当闸门。阻断胆碱能这一臂后，单靠多巴胺信号不足以将药物与地点之间的关联刻印下来。作者将这一结果描述为阿片类联想奖赏学习中的一个胆碱能闸门。 区域分析确定，伏隔核的内侧壳是该效应的主导部位，内侧隔核的贡献较小。这种精确度令人瞩目：即使在伏隔核内部，相关细胞也是特定亚区中的特定亚型。 为什么重要 最终目标是一种既能保留吗啡的临床用途、又能削弱其成瘾引力的策略。阿片类药物处方对剧烈疼痛仍然必不可少，而成瘾危机已使止痛与依赖之间的权衡成为生死攸关的问题。如果能在不牺牲镇痛的情况下在胆碱能闸门处阻断奖赏学习，就预示着一条通往更难成瘾的阿片类疗法、或减少成瘾中习得成分的辅助疗法的路径。 这项研究是在小鼠身上进行的，该工具是一种研究试剂，而不是药物。距离临床的差距相当大：naloxone DART 是用于解析神经回路的细胞类型特异性探针，把系链方法转化为针对人类的疗法是另一个量级的问题。但概念上的进展是清晰的。奖赏学习并不仅仅是多巴胺，它有一个胆碱能闸门，而且这个闸门可以独立于镇痛作用加以操控。 婷 翻译 来源 Yousefzadeh, S.A., Yan, H., Kwak, S.-H., Oh, Y., Jeong, P., Pogorelov, V., Ravenel, J.R., Lim, S.S.X., Roach, […]

「帽子」是一种本不该存在的形状。它由业余几何爱好者戴维·史密斯（David Smith）及其合作者于2023年发现，是一个13边形的多筝形，可以无间隙、无重复地铺满无限平面，是首个解决所谓爱因斯坦问题的单一形状（即单一瓷砖），该问题已悬置了半个世纪。数学家出于其自身的价值研究它；物理学家如今则把它刻进了硅片，让它做出普通晶体做不到的事情：以重复结构永远无法产生的手性散射光。 这项实验由东京大学生产技术研究所、日本电报电话公司（NTT）和东京科学大学的研究人员完成，成果发表在《自然·通讯》上。研究始于一个观察：「帽子」平铺具有一种奇特的对称性。瓷砖中心构成的晶格具有完美的三重旋转对称性，却没有镜像对称性，因而具有手性，左右两种形态真正不同，这与彭罗斯平铺等通常带有镜像对称性的传统准晶体不同。 薄膜上的孔洞，屏幕上的光 研究团队在硅衬底上制备了一层厚350 nm（13.8微英寸）的氮化硅薄膜，并利用电子束光刻，在约0.5 mm（0.02英寸）见方的区域内，按六代「帽子」平铺的形状刻出约372,100个圆形孔洞，每个孔洞的半径为100 nm（3.9微英寸）。他们还制作了一个镜像版本用于对照。 当一束绿色激光垂直入射到该结构上时，投射到屏幕上的反射衍射图样呈现出尖锐的布拉格峰，峰的位置与光束照射的位置无关，这从实验上证实该排列具有类似准晶体的长程准周期有序性。在白光下，图样变成一个缺乏镜像对称性的风车状图案，朝单一方向扭转，报道的扭转角约为15.5度。蚀刻镜像平铺后，风车的旋向发生反转，证实该效应来自结构本身。 这种手性是二维的结构性质（即缺乏面内镜像对称性），而非分子的三维手性。由于结构缺乏镜像对称性，散射场继承了这种手性，左旋与右旋圆偏振光的散射行为不同。作者认为，具有镜像对称性的准晶体无法产生这种效应。 从浴室地板到光子学 「爱因斯坦瓷砖」的名字是德语 ein Stein（一块石头）的双关语，与阿尔伯特·爱因斯坦毫无关联。这一发现为始于罗杰·彭罗斯（Roger Penrose）的探索画上了句号，彭罗斯在1974年需要两种形状才能实现非周期平铺。史密斯的「帽子」基于蜂窝晶格构造，是首个做到这一点的单一形状；此后又出现了名为「幽灵」（spectre）的严格手性单瓷砖变体。 这项新工作是概念验证，而非实用器件。偏振依赖性被描述为相当细微，而且实验测量的是表面散射的光，而非芯片内部导引的光。但这项演示确立了手性准周期结构作为超越传统准晶体的平台，在偏振控制、光通信和光计算方面具有潜在价值。首席研究员森竹勇人（Yuto Moritake）计划下一步将该图案应用于光子芯片波导内部，以控制光，朝着光通信和光计算器件迈进。 数学基础工作出自索科拉（J. E. S. Socolar），他于2023年解析计算了「帽子」平铺的衍射，并确立了其准周期性。这项新实验在硅片中实现了这一结构，并读取了它的光学特征。对于一种最初作为纯数学难题的答案而诞生的形状，「帽子」已作为光的构筑单元找到了第二次生命。 婷 翻译 来源 Moritake, Y., Takiguchi, M., Aihara, T., Notomi, M. “Chiral diffraction from aperiodic monotile structure.” Nature Communications 17: 6085 (2026). DOI: 10.1038/s41467-026-75023-7 arXiv:2506.07561 (preprint, June 2025) EurekAlert press release, Institute of Industrial […]