近期一項(xiàng)發(fā)表于《JACC：基礎(chǔ)到轉(zhuǎn)化科學(xué)》（JACC: Basic to Translational Science）的研究中，GLP-1受體激動劑類減肥藥物（包括司美格魯肽，Semaglutide）可能會縮小人的心臟和其他肌肉。為了探究為何司美格魯肽主要的副作用是骨骼肌損失，研究人員利用小鼠進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)在使用司美格魯肽之后，肥胖小鼠和瘦小鼠的心肌都會減少。兩種小鼠都出現(xiàn)了左心室質(zhì)量和總體心臟重量下降，且心肌細(xì)胞面積減少的情況。這也顯示引起的心臟尺寸減小與體重減輕無關(guān)。隨后他們在培養(yǎng)的人類心臟細(xì)胞中，也觀察到了類似的效應(yīng)，比如心肌細(xì)胞面積減少。不過，研究人員表示，還沒有觀察到心臟較小的小鼠心臟有任何有害的功能影響，因此預(yù)計(jì)不會對人類產(chǎn)生任何明顯的健康影響。不過，研究人員建議在正在進(jìn)行的、有關(guān)這一減肥藥物的臨床研究中，仔細(xì)評估心臟的結(jié)構(gòu)和功能。

而近期一項(xiàng)發(fā)表于《柳葉刀·糖尿病與內(nèi)分泌學(xué)》（The Lancet Diabetes & Endocrinology）的評論文章也顯示，在36至72周服用減肥藥物的期間內(nèi)，肌肉損失可占總體重?fù)p失的25%~39%。盡管 GLP-1 受體激動劑具有良好的代謝益處，包括改善脂肪組織與無脂肪組織的比例，但肌肉損失的潛在不利或也值得關(guān)注。肌肉質(zhì)量下降與免疫力下降、感染風(fēng)險(xiǎn)增加、血糖調(diào)節(jié)不良和其他健康風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)。論文作者認(rèn)為，體重減輕導(dǎo)致的肌肉損失，可能會加劇肌肉減少性肥胖等疾病，這種情況在肥胖人群中普遍存在，并會導(dǎo)致較差的健康結(jié)果，包括心血管疾病和更高的死亡率。文章強(qiáng)調(diào)需要采用多模式減肥治療方法，將 GLP-1 受體激動劑與運(yùn)動和營養(yǎng)干預(yù)相結(jié)合，以保持肌肉質(zhì)量。

光子與物質(zhì)的相互作用在量子力學(xué)中非常重要，它驅(qū)動著許多不同的機(jī)制，其中一些機(jī)制是我們每天接觸的許多技術(shù)的基礎(chǔ)。在環(huán)境中傳播的光具有無限的相互作用可能性，導(dǎo)致理解這種相互作用非常困難。最近，在一篇發(fā)表于《物理評論快報(bào)》（Physical Review Letters）的文章中，研究人員開發(fā)了一種計(jì)算機(jī)模型，能以前所未有的細(xì)節(jié)揭示光子的性質(zhì)，展示它們?nèi)绾斡稍踊蚍肿影l(fā)射并受電磁環(huán)境影響，并據(jù)此生成了單個(gè)光子幾何形狀的圖像。

通過將光子與其他物質(zhì)相互作用的可能性分組為不同的集合，研究人員創(chuàng)建了一個(gè)計(jì)算機(jī)模型，不僅能描述光子與發(fā)射光子的光子源之間的相互作用，還能描述這種相互作用產(chǎn)生的能量如何傳播到遙遠(yuǎn)的“遠(yuǎn)場”。同時(shí)，這些計(jì)算也可以用來生成光子的幾何形狀。作者表示，環(huán)境的幾何形狀、光學(xué)特性對光子的發(fā)射方式有深遠(yuǎn)的影響，包括定義光子的形狀、顏色，乃至它存在的可能性。這項(xiàng)工作有助于加深我們對光與物質(zhì)之間能量交換的理解，以更好地理解光如何輻射到附近和遠(yuǎn)處的環(huán)境中。（University of Birmingham）

用光分解永久化學(xué)品的新方法

PFAS具有耐用性佳、防水、防油、防污漬和隔熱的特點(diǎn)，因此常用于許多日常用品中。不過，帶來這種耐用性的碳-氟鍵很難分解，PFAS因?yàn)闀诃h(huán)境中持續(xù)存在而被稱為“永久化學(xué)品”。當(dāng)前針對PFAS的回收方法很有限，需要使用很強(qiáng)的化學(xué)物質(zhì)或很高的溫度。近日在《自然》（Nature）發(fā)表的兩項(xiàng)研究報(bào)道了兩種新方法，能用光活化催化劑將多氟/全氟烷基物質(zhì)（PFAS）分解成更可回收的副產(chǎn)物。

在第一篇論文中，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一種利用光活化催化劑分解PFAS化學(xué)品的新方法。這種催化劑能吸收光，并利用這種光能使PFAS中很強(qiáng)的碳-氟鍵斷裂。作者發(fā)現(xiàn)，這些反應(yīng)能在40°C~60°C的溫度發(fā)生，當(dāng)他們用聚四氟乙烯（PFAS中的一類）做實(shí)驗(yàn)時(shí)，它會分解為碳和氟化鹽。作者還將全氟化碳、全氟辛烷磺酸和多氟辛酸成功分解成碳酸鹽、甲酸鹽、草酸鹽和三氟乙酸鹽。他們認(rèn)為，這種方法能讓產(chǎn)品中的氟化物隨后以鹽的方式輕松回收。作者指出，仍需進(jìn)一步研究能在相對低溫下適用于這一方法的其他光活化催化劑。

在第二篇論文中，作者提出了用另一種光吸收催化劑分解永久化學(xué)品。與化合物四正丁基氟化銨結(jié)合后，這種吸收藍(lán)光的催化劑能分解PFAS中的碳氟鍵。作者指出，他們的系統(tǒng)可以利用當(dāng)前已有的化學(xué)物，或能成為分解這些永久性化學(xué)品的一個(gè)新方法。

模仿鳥類羽毛擺動的飛行機(jī)器鳥

圖片來源：Eric Chang, Lentink Lab

飛機(jī)依賴垂直尾翼以穩(wěn)定飛行，但為什么鳥類就不需要呢？為了揭開這一秘密，荷蘭格羅寧根大學(xué)的大衛(wèi)·倫丁克（David Lentink）通過研究鳥類的飛行方式，開發(fā)了一款仿生機(jī)器鳥“PigeonBot II”，研究論文近日發(fā)表于《科學(xué)·機(jī)器人》（Science Robotics）雜志。

該機(jī)器鳥使用了真實(shí)鴿子羽毛，通過算法控制九個(gè)伺服電機(jī)，實(shí)現(xiàn)翅膀和尾翼形狀的連續(xù)變化，以模仿鳥類的飛行反射動作——這在1929年被德國科學(xué)家弗朗茨·戈培爾（Franz Groebbels）認(rèn)為是鳥類實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定飛行的關(guān)鍵。近一個(gè)世紀(jì)后， PigeonBot II通過風(fēng)洞測試和戶外自主飛行，證實(shí)了這一理念。這項(xiàng)研究不僅揭示了鳥類的飛行機(jī)制，還為航空工業(yè)設(shè)計(jì)更節(jié)能、雷達(dá)反射更低的飛機(jī)提供了科學(xué)依據(jù)。（University of Groningen）

據(jù)估計(jì)人體由37.2萬億細(xì)胞組成，每種細(xì)胞類型都有獨(dú)特的功能。在細(xì)胞水平上理解人體復(fù)雜性一直頗具挑戰(zhàn)性，但這對醫(yī)學(xué)科學(xué)的發(fā)展十分重要。11月21日，自然系列（Nature Portfolio）期刊發(fā)表了人類細(xì)胞圖譜（HCA）計(jì)劃論文合集，描繪了人體細(xì)胞的初步草圖。研究結(jié)合了新數(shù)據(jù)、分析工具（其中一些基于人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)）以及對特定器官或系統(tǒng)的綜合分析，幫助我們在細(xì)胞水平上理解人類健康和疾病，包括骨骼的形成過程和關(guān)節(jié)炎的起源，大腦成熟過程中的變化，胎盤如何發(fā)育并為胚胎提供營養(yǎng)和保護(hù)，胸腺在出生前后的組織結(jié)構(gòu)變化，腸道和血管細(xì)胞的新狀態(tài)，肺對呼吸道病毒的反應(yīng)，基因變異對疾病的影響。

在其中一篇《自然》（Nature）論文中，惠康桑格研究所（Wellcome Sanger Institute）細(xì)胞遺傳學(xué)負(fù)責(zé)人Sarah Teichmann和同事首張人類骨骼發(fā)育圖譜，繪制出了對顱骨和身體骨骼生長至關(guān)重要的細(xì)胞類型，并揭示人體的骨骼如何形成、軟骨如何為身體骨架的發(fā)育提供支持等。此外，在另一篇《自然》論文中，來自基因泰克公司的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一款名為SCimilarity的度量學(xué)習(xí)框架，可以根據(jù)表達(dá)譜搜索相似細(xì)胞。第三，多篇論文對特定器官或生物系統(tǒng)的可用數(shù)據(jù)進(jìn)行了整合分析。例如，其中一篇提出了胃腸道圖譜，涵蓋范圍從口腔組織到食道、胃、腸和結(jié)腸，還包括了克羅恩病等炎癥性疾病患者的數(shù)據(jù)。此外，另一篇論文揭示了一個(gè)完整腦類器官圖譜，讓人們更深入了解了類器官呈現(xiàn)發(fā)育中大腦的各個(gè)方面已達(dá)到何種水平。這些發(fā)現(xiàn)共同代表了繪制首個(gè)HCA細(xì)胞草圖的重要進(jìn)展，對未來會產(chǎn)生諸多潛在影響。例如，它將改進(jìn)我們對細(xì)胞多樣性如何影響個(gè)體對治療反應(yīng)的理解，幫助研究細(xì)胞水平上疾病的遺傳學(xué)基礎(chǔ)。

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