生命科學

首例接受全基因組篩查的試管嬰兒誕生

英國科學家將名為新一代測序（NGS）技術(shù)的全基因組篩查技術(shù)，應用于篩查由體外受精（IVF）獲得的胚胎是否存在染色體異常?，F(xiàn)在，已有一名接受該技術(shù)的男嬰呱呱墜地，健康且正常?？茖W家們表示，這一技術(shù)的成本比常規(guī)篩查技術(shù)低很多，有望讓更多人受益。

這是科學家們首次使用下一代測序（NGS）技術(shù)來篩查通過體外受精獲得的胚胎，是否存在肉眼看不見的染色體異常。這一技術(shù)有望提高IVF的成功率，讓更多夫婦擁有自己的孩子。

異常染色體是阻止IVF胚胎成功進入母親子宮的最大問題，或許也是造成80%的IVF胚胎無法發(fā)育成足月健康嬰兒的“罪魁禍首”。以前的研究表明，在移植前篩查IVF胚胎內(nèi)的染色體異?？梢詫VF的成功率提高三分之一；同時將流產(chǎn)率減少50%。

編輯圈點

面臨生育障礙的育齡夫婦中的絕大多數(shù)都會尋求IVF的幫助。但受限于胚胎篩查技術(shù)，成功的比例僅為30%。不僅耗費精力，而且女性會承受痛苦。對于有求于IVF的家庭來說，NGS技術(shù)無疑是巨大的福音。

生命科學

英首次培育出眼部感光細胞

英國科學家使用實驗鼠的胚胎干細胞，在人造視網(wǎng)膜幫助下，不僅在實驗室培育出了眼部的感光細胞，而且將其移植進失明老鼠的眼部后讓老鼠“重見光明”。

視網(wǎng)膜存在兩種感光細胞：視錐細胞與視桿細胞，失去感光細胞是造成大量退行性疾病病患視力下降的“罪魁禍首”。最新研究的突破在于，可以將由胚胎干細胞獲得的感光細胞植入成年老鼠眼部，這一研究為人類臨床試驗奠定了基礎(chǔ)。

經(jīng)過多年研究，科學家們已經(jīng)能很好地處理干細胞，并誘導它們發(fā)育成不同類型的成體細胞和組織。迄今為止，視網(wǎng)膜的復雜結(jié)構(gòu)一直被證明很難在實驗室中再生。而英國的該項研究很好地模擬了細胞正常的發(fā)育過程，這意味著在正確的發(fā)育階段將細胞挑選出來并進行純化，可以確保移植的成功。

編輯圈點

各種與視覺相關(guān)的細胞復制頻傳捷報，也許不久，眼睛的修補技術(shù)就能夠用于人體。盲人必須終身忍受的黑暗，或許很快就像白內(nèi)障那樣容易治療。干細胞研究的光榮莫大于此。

材料科學

美首次“種”出石墨烯納米帶

美國科學家首次在金屬上從頭開始逐個原子地合成出了石墨烯納米帶——在熔爐中生長出的石墨烯的同軸六邊形。這種石墨烯“洋蔥圈”有望用于鋰離子電池和高級電子設備內(nèi)。

該研究的領(lǐng)導者之一、萊斯大學的物理學家詹姆斯·圖爾說，通常而言，通過化學氣相沉積方法，在一個熔爐中生長的石墨烯以一個種子開始。在成核過程中，一個碳原子附著在該種子的表面，其他碳原子“依葫蘆畫瓢”，就形成了鐵絲織網(wǎng)一樣的網(wǎng)格。

研究發(fā)現(xiàn)，在富氫環(huán)境下，一塊快速生長的石墨烯薄片被氫化，其整個邊緣會變成一個成核點。最終得到的是層疊的多層單晶體石墨烯“洋蔥圈”。這種六方形石墨烯“洋蔥圈”的邊緣都是鋸齒形，擁有金屬的屬性。如果改變生長環(huán)境中氫與碳之間的相對壓力，可得到一種與普通石墨烯迥然不同的全新結(jié)構(gòu)。

編輯圈點

在納米量級，要想切出寬度相等且邊緣規(guī)范的石墨烯帶，并不像用美工刀裁紙那么簡單，更不要說是“洋蔥圈”了。新研究的亮點，就是變“切割”為從一個原子開始的親手“種植”，并找到了做“洋蔥圈”的妙招。

材料科學

人造肌肉可隨濕度改變收縮擴張

加拿大阿爾伯塔大學研究人員最近開發(fā)出一種強力“人造手臂”，能在其周圍空氣濕度變化的驅(qū)動下做“舉重運動”，毫不費力地舉起超過它本身許多倍的重量。

科學家把能對化學或物理刺激起反應的高分子聚合材料稱為“人造肌肉”。它們被應用在控制“軟體”機器人運動中。這種機器人的所有組成部分都是柔軟靈活的，并能在狹窄空間運動。

研究小組開發(fā)的“人造手臂”是一小條塑料帶子。他們先給一條塑料膜表面涂上一層鉻和金，然后再涂一層微凝膠單層。當整個材料干燥時，聚陽離子烴區(qū)域間的疏水作用會大大增強，使含有聚陽離子層收縮。當空氣濕度增加時，它又會伸展返回原來狀態(tài)。實驗表明，改變濕度給“手臂”增加或降低重量，結(jié)果它能提起的重量達到了本身重量的14倍。

編輯圈點

人造肌肉可隨濕度收縮擴張，已經(jīng)讓人驚嘆，而更不可思議的，是它所能承受的超大重量。它看似離我們的生活有些遠，但對那些失去手臂的人來說，或許有著別樣的期許。

信息科學

“數(shù)學拼圖”加密軟件固若金湯

美國加州大學洛杉磯分校與IBM的研究人員共同設計出一個固若金湯的“數(shù)學拼圖”加密軟件系統(tǒng)，在允許用戶將其作為一個程序使用的同時，可阻止任何潛藏在背后的破譯。

這種被稱為“軟件混淆”的加密系統(tǒng)是首次在實際操作中完成。新系統(tǒng)是一種數(shù)學混淆機制，可以通過阻止盜竊的新算法、隱藏軟件補丁的漏洞，并在補丁分布時進行修復，以此來保護源代碼。以前開發(fā)的混淆技術(shù)迫使攻擊者花費一些精力，但最終幾天后就可以成功破譯。而新系統(tǒng)固若金湯，對于一個試圖破譯軟件的工程師來說，他必須首先解決各種數(shù)學問題，從而改變密碼學領(lǐng)域的游戲規(guī)則，而這需要花費數(shù)百年時間。

這種模糊機制成功的關(guān)鍵是一種新型“多線性拼圖”，其中真正的創(chuàng)新是將軟件轉(zhuǎn)化成一種數(shù)學拼圖游戲。

編輯圈點

密碼的搭、拆、攻、防，是數(shù)學家們永恒的矛盾游戲。然而美國研究者的新思路，卻制造出一張刺不破的盾。“根據(jù)接收者的個性來加密”的確是絕招，想要攻破它得動動腦筋。

環(huán)境科學

“超級防曬乳”源自珊瑚

澳大利亞聯(lián)邦科學與工業(yè)研究組織（CSIRO）在珊瑚的身上發(fā)現(xiàn)一種新的“紫外線濾網(wǎng)”物質(zhì)。這種物質(zhì)可以抵抗UVA和UVB紫外線，因此百萬年來可以在澳洲的烈日下生存?？茖W家也將借此進一步研發(fā)出安全有效的防曬乳。

主導研究的科學家約克（Mark York）指出，這種過濾物質(zhì)輕透、無色、無味，并且質(zhì)量穩(wěn)定，可輕易地與各類乳液融合。

澳大利亞海洋科學院（AIMS）最早發(fā)現(xiàn)，生長在大堡礁淺海水域的珊瑚，具有天然防御紫外線侵害的能力，長年在烈日的侵襲下仍可存活。根據(jù)早前的重大研究成果，這次CSIRO成功從珊瑚萃取出紫外線濾網(wǎng)，并將以研發(fā)成防曬乳，這項產(chǎn)品預計5年內(nèi)進入國際市場。

編輯圈點

防曬霜是戶外活動者的必備品之一。一直以來，普通防曬霜的效果都不盡如人意，曬傷、過敏事件屢見不鮮。來自珊瑚的天然防御紫外線的防曬乳，或?qū)胁灰粯拥捏@喜。