新未名空间

研究人员开发出“类脑”微型流体芯片
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澳大利亚莫纳什大学研究人员最新开发出一种微型流体芯片，其运作方式类似于大脑的神经通路，这可能为研发下一代计算机开辟新路径。

这种硬币大小的芯片由特殊设计的金属有机框架(MOF)材料制成，并通过微小通道传输离子，模仿计算机中电子晶体管的开关。但与传统的计算机芯片不同，它还可以“记忆”之前的信号，模仿大脑神经元的可塑性。

研究论文日前发表在美国《科学进展》杂志上。莫纳什大学王焕庭教授在该校发布的一份新闻公报中介绍，工程化纳米多孔材料在下一代设备的开发方面极具潜力。“我们首次在纳米流体装置中观察到质子的饱和非线性传导 ...

科技日报记者 张佳欣

据最新一期《先进材料》杂志报道，瑞士洛桑联邦理工学院研究团队开发出一种全新3D打印技术，利用普通水凝胶“生长”出结构复杂、强度高、密度大的金属与陶瓷部件，突破了传统光固化立体打印仅能通过感光聚合物的限制。同时，研究还提出了一种新的增材制造理念，即在3D打印之后而非之前选择材料。

现有将聚合物转化为金属或陶瓷的技术，往往会导致材料多孔、强度不足，而且部件会出现严重收缩，导致变形。为克服这一瓶颈，研究团队提出了独特的解决方案，即先打印形状，再决定材料。

他们首先使用水凝胶打印出一个三维支架。随后，将这一“空白”结构浸入含金属盐的溶液中 ...

荧光蛋白可在细胞内转化为量子比特，帮助人类在纳米尺度上更深入地理解生命活动。

一项新科学突破表明，基于蛋白质的量子比特可能成为在微观尺度加速生物学研究的关键。芝加哥大学研究团队发现将荧光蛋白转化为生物量子比特的方法，该量子比特可直接在细胞内构建，用于探测细胞内部的磁电信号。这项突破发表在《自然》杂志。

共同首席研究员、芝加哥大学分子工程学助理教授彼得·莫雷尔表示："该发现不仅为生命系统内部的量子传感开辟新途径，更引入了颠覆性的量子材料设计思路。我们可以运用自然界固有的进化与自组装工具，突破当前自旋量子技术面临的瓶颈。"

通过利用显微镜技术现有荧光蛋白开发可在细胞内部署的生物量子比特 ...

约翰霍普金斯大学的科学家们发现了一种制造微芯片的新方法，其尺寸之小，几乎达到肉眼不可见的程度。

通过结合金属和光敏化学物质，他们开创了一种可使芯片更快、更便宜且功能更强大的方法。这项微芯片设计的飞跃有望重塑从智能手机到飞机等各个领域，为下一个技术时代开辟道路。

微芯片创新的突破

约翰霍普金斯大学的研究人员已识别出新材料并开发出一种新技术，这可能加速生产更小、更快、更经济实惠的微芯片的竞赛。这些芯片为现代生活的几乎方方面面提供动力，从智能手机、家用电器到汽车和飞机。

科学家们展示了一种制造极其微小电路的方法，其尺寸小到人眼无法看见。该方法旨在实现高精度且适用于大规模生产的成本效益 ...

研究人员下一步旨在实现原子纠缠，这是解锁全规模量子计算的关键步骤。

量子计算机需要海量量子比特来解决科学和技术领域的尖端难题。与经典比特不同，量子比特可以同时处于两种状态，这种特性被称为叠加态。

该特性使得新型强大计算成为可能，但也导致量子比特极其脆弱。为实现误差控制，未来量子机器需要数十万个量子比特。

加州理工学院物理学家近日在这一领域取得重大突破。他们成功创建了有史以来最大规模的量子比特阵列 —— 6100个中性原子量子比特，这些原子通过激光束固定悬浮。此前类似阵列仅能维持数百个量子比特。

中性原子量子比特规模化突破

研究团队采用光学镊子（高度聚焦的激光束）在真空腔内捕获铯原子 ...

衰老，是一个无法避免的生理过程，伴随着细胞功能的衰退和组织器官的逐渐失能。这不仅是生物学上的变化，更带来了严重的社会和医疗后果。随着人类寿命的延长，衰老相关疾病的发生率逐年上升，心血管疾病、代谢紊乱、免疫衰退等健康问题成为了人们生活中的常态。衰老的过程究竟是如何发生的？是否存在某些可以延缓衰老的途径？近年来，科学家们通过对衰老机制的研究，逐渐发现了关键的生物学基础，这也为衰老干预提供了新的希望。

在最新的研究中，科学家们通过对造血干细胞（HSCs）进行分析，揭示了老年HSCs的功能性衰退对衰老表型的影响，并且提出了一个令人振奋的发现——通过减少功能性缺陷的HSCs，可以改善老年小鼠的衰老表型 ...

从被抛弃的假说到诺奖：他找到了免疫系统的“和平警察”

2025-10-06 18:42 发布于：北京市

我们的身体里，驻扎着一支精锐无比的军队——免疫系统。它每天都在保护我们，抵御成千上万的病毒、细菌和其他微生物入侵。

这个问题的答案，为三位科学家赢得了2025年的诺贝尔生理学或医学奖。他们分别是玛丽·布伦科（Mary E. Brunkow）、弗雷德·拉姆斯德尔（Fred Ramsdell） 和坂口志文（Shimon Sakaguchi）。

他们的发现，揭示了免疫系统内部一套精密的“维和机制”，找到了维持体内和平的关键角色——一群特殊的“和平警察”细胞。

图为T细胞发现病毒的过程 ...

一水 发自 凹非寺量子位 | 公众号 QbitAI

你的大脑衰老速度，原来受这64个基因影响！

事情是这样的。

根据Nature最新报道，科学家们通过利用AI模型分析大量脑部扫描和遗传数据，确定了64个影响大脑衰老速度的基因，并指出了13种潜在的抗衰老药物。

相关研究发表在最新一期Science子刊《Science Advances》上。

按照Nature的评价，这是尝试确定影响器官衰退遗传因素这一研究领域里：

迄今为止规模最大的一次尝试

都柏林圣三一学院的神经科学家Agustín Ibáñez夸赞道：

此项研究意义重大，因为它们可能为研发新的大脑抗衰药物铺平道路 ...

这种可拉伸材料可能开启光子计算机新时代。

光子学突破：科学家研发出一种耐用、低成本的新型发光材料

加州大学洛杉矶分校加州纳米系统研究所的研究人员开发出一种柔性、耐用且生产成本低廉的新型发光材料。这种材料兼具耐用性与低成本特性，在光子计算芯片集成光源领域潜力巨大。

研究团队将二硫化钼与Nafion（一种常用于燃料电池的弹性聚合物）进行复合，实现了技术突破。二硫化钼作为仅几个原子厚度的"二维材料"，虽以电子和光学特性著称，但通常因脆弱且发光微弱而难以实际应用。

通过将两种材料分层堆叠，研究团队成功制备出可印刷的大面积薄膜。这种薄膜能发射明亮稳定的光线，甚至具备拉伸不断裂的特性 ...

近日，东京大学科研团队实现了一项突破性进展——通过电子束低压照射，顺利将金刚烷分子转化为无缺陷的纳米金刚石。这项技术不但推动了金刚石的人工合成，还为有机材料在电子束照射下的保护提供了新思路，有望为先进成像与分析方法打开大门。

透射电子显微镜图像显示，在电子照射下，金刚烷分子排列成金刚石结构。图片来源：中村等人 CC-BY-ND

传统上，制造金刚石常需在极端压力和高温条件下对碳源进行处理，例如数十吉帕的压力和数千开温度，这样金刚石才能保持热力学稳定。而另一种方法——化学气相沉积，则是在金刚石不稳定的环境下进行。东京大学化学系中村荣一教授及其团队，选择了金刚烷（C10H16）作为原料 ...

中国科学家证实镍氧化物的高温超导特性

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新华社合肥9月20日电（记者陈诺）记者20日从中国科学院合肥物质科学研究院了解到，该院固体物理研究所刘晓迪研究员团队联合吉林大学黄晓丽教授团队、中山大学王猛教授团队，利用量子精密测量等手段，在高压下的镍氧化物单晶材料中同步观测到零电阻和抗磁性，证实了镍氧化物的高温超导特性。相关研究成果发表在国际学术期刊《物理评论快报》上。

超导体是指在特定温度条件下电阻为零且呈现完全抗磁性的材料，在众多高技术领域拥有巨大应用潜力。迄今为止，科学家已发现数十种金属元素及其合金在冷却到接近绝对零度时会变成超导体。但这些材料实现超导条件苛刻，需要液氦或液氮制冷 ...

三百多年前，艾萨克?牛顿爵士在苹果树下的惊鸿一瞥，将人类对宇宙的认知推向了新的高度。他提出的万有引力理论，打开了探索宇宙奥秘的大门。

这一理论揭示了宇宙万物之间都存在着引力，且质量越大的物体，其引力也越强大。这就像无形的丝线，将宇宙中的每一个天体紧密相连，维系着宇宙的秩序。

我们如今能安稳地站在地球上，悠然地欣赏日出日落，感受四季更替，正是得益于地球强大的引力。想象一下，如果没有地球引力的束缚，我们就如同断了线的风筝，瞬间会被抛向浩瀚无垠的太空，在冰冷黑暗的宇宙中漂泊，再也无法回到这颗蓝色星球的怀抱。

那么，一个看似荒诞却蕴含着深刻科学道理的问题随之而来：地球引力如此强大 ...

想象一下，如果有一天，你无需开口，只需一个念头，就能控制机械臂拿起水杯；或者，你能够通过意念，直接在电脑上输入文字，甚至与他人进行无障碍“脑对脑”交流……这不是科幻电影，而是正在成为现实的“脑机接口（BCI）”技术。

然而，这项被誉为“人类未来”的技术，一直以来都面临一个致命难题：植入大脑的设备，无法长期稳定工作。

传统的脑机接口，为何“英年早逝”？

目前主流的脑机接口，通常是将一根或多根微小的电极植入大脑皮层，以读取神经元的电信号。但问题也随之而来：

物理创伤和免疫排斥：探针植入时，会不可避免地对大脑组织造成物理损伤，引发急性或慢性的炎症反应 。大脑的免疫系统会将这些探针视为 ...

诺丁汉特伦特大学的心理学家团队在克里斯托弗·阿特金博士的带领下，开展了一项意义深远的研究，揭示了人类视觉记忆与想象力之间的显著差异。这项研究明确指出，当我们亲眼看到某个物体时，大脑的记忆能力远胜于仅靠想象来维持图像的清晰度。实验共进行了五轮，吸引了超过150名参与者，他们需要在不同条件下识别并记忆网格中物体的位置变化。研究人员通过调整时间限制、提示方式、图像类型以及物体复杂程度，系统地评估了参与者在记忆与想象任务中的表现。结果显示，短期视觉记忆通常能同时处理三到四个物品，而想象力在尝试维持两个以上物品的心理图像时，准确率便开始明显下滑。

即便研究团队给予参与者更长的准备时间或简化图像内容 ...

光明网寻（记者宋雅娟）9月12日，记者从中国科学院化学研究所获悉，该所研究团队联合多家单位，创新性地提出了一项用于超薄柔性器件转印的新技术——“液滴打印（Drop-printing）”。这一方法可以将精细的电子器件“温柔地”转移到各种复杂表面，在不损伤器件的前提下实现精准贴合。该研究成果已于近日发表在《Science》期刊上。

图1. 液滴打印实现薄膜的无应力保形贴附。（A）液滴打印的实施过程；（B）薄膜的动态应力释放过程；（C）薄膜中的应力分布；（D-E）在草履虫上打印的金薄膜；（F）打印在光纤上的石墨烯纳米片；（G）打印在玻璃管上的硅膜；（H-J）通过液滴打印在大鼠模型中构筑的 ...