科学家发现在“超级超新星”爆炸中死亡的第一代恒星的证据

科学家发现在“超级超新星”爆炸中死亡的第一代恒星的证据天文学家可能已经发现了第一批照亮宇宙的恒星的古老化学遗迹。研究人员通过对美国国家科学基金会NOIR实验室操作的夏威夷8.1米双子座北方望远镜观测到的一个遥远的类星体进行创新分析发现了一种不寻常的元素比例，在他们看来，这些元素只可能来自一颗300太阳质量的第一代恒星的全面爆炸产生的碎片。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1330283.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1330283.htm

科学家发现能自我修复的金属

科学家发现能自我修复的金属这一发现是由桑迪亚国家实验室和德克萨斯农工大学的研究小组共同完成的。7月19日，《自然》杂志对他们的研究成果进行了介绍。在这幅桑迪亚国家实验室发现的金属纳米级自愈合艺术效果图中，绿色标记为裂缝形成的位置，然后重新融合在一起。红色箭头表示意外触发这一现象的拉力方向。资料来源：丹-汤普森，桑迪亚国家实验室桑迪亚材料科学家布拉德-博伊斯（BradBoyce）说："亲眼目睹这一切绝对令人震撼。我们已经证实，金属具有内在的自然自愈能力，至少在纳米级疲劳损伤的情况下是如此。"疲劳损伤是机器故障的常见原因。这种损伤表现为由于反复受力或运动而形成的微小裂纹。随着时间的推移，这些裂缝会不断扩大和扩展，直至最终导致设备断裂，用科学术语来说就是失效。博伊斯和他的团队看到消失的裂缝就是这些微小但后果严重的裂缝之一--以纳米为单位。博伊斯说："从我们电子设备的焊点到汽车的发动机，再到我们驶过的桥梁，这些结构经常会由于循环加载导致裂纹产生并最终断裂，从而发生不可预知的故障。当它们发生故障时，我们不得不面对更换成本、时间损失，在某些情况下甚至会造成人员伤亡。这些故障对美国的经济影响每年以千亿美元计。"桑迪亚国家实验室研究员RyanSchoell使用由KhalidHattar、DanBufford和ChrisBarr开发的专业透射电子显微镜技术研究纳米级疲劳裂纹。资料来源：克雷格-弗里茨，桑迪亚国家实验室虽然科学家们已经开发出了一些自修复材料，主要是塑料，但自修复金属的概念在很大程度上还停留在科幻小说的范畴。"金属的裂缝只会越来越大，而不会越来越小。甚至我们用来描述裂纹生长的一些基本方程也排除了这种愈合过程的可能性，"博伊斯说。然而，这一由来已久的观念在2013年开始受到MichaelDemkowicz的挑战，他当时是麻省理工学院材料科学与工程系的助理教授，现在是德克萨斯农工大学的全职教授。Demkowicz发表了一项基于计算机模拟的新理论，认为在特定条件下，金属应该能够焊接封闭磨损造成的裂缝。Demkowicz的理论是在桑迪亚国家实验室和洛斯阿拉莫斯国家实验室联合运营的能源部用户设施"集成纳米技术中心"无意中得到证实的。。现任田纳西大学诺克斯维尔分校副教授的哈立德-哈塔尔（KhalidHattar）和现供职于能源部核能办公室的克里斯-巴尔（ChrisBarr）在发现这一现象时正在桑迪亚进行实验。他们当时只是想评估裂缝是如何在一块纳米级的铂金中形成和扩散的，他们使用了自己开发的一种特殊电子显微镜技术，以每秒200次的速度反复拉扯金属的两端。令人惊讶的是，实验进行了大约40分钟后，破坏的方向发生了逆转。裂缝的一端重新融合在一起，就像在重走自己的路一样，没有留下任何痕迹。随着时间的推移，裂缝沿着不同的方向重新生长。了解这一理论的博伊斯与Demkowicz分享了他的发现。随后，这位教授在计算机模型上重现了实验，证实在桑迪亚看到的现象与他多年前的理论相同。他们的工作得到了能源部基础能源科学科学办公室、国家核安全局和国家科学基金会的支持。关于自修复过程还有很多未知数，包括它是否会成为制造环境中的实用工具。博伊斯说："这些发现在多大程度上具有普遍性将成为广泛研究的课题。我们展示了纳米晶金属在真空中发生的这种情况。但我们不知道这是否也能在空气中的传统金属中诱发。尽管存在种种未知，但这一发现仍然是材料科学前沿的一次飞跃。"Demkowicz说："我希望这一发现能够鼓励材料研究人员考虑，在适当的情况下，材料可以做出我们意想不到的事情。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1372193.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1372193.htm

科学家发现古老的抗癌机制：DISE

科学家发现古老的抗癌机制：DISE尽管癌症治疗取得了重大进展，但癌症仍然是全球死亡的主要原因之一。这种全身性疾病从细胞水平开始，无论年龄大小，都会影响个体。单细胞一旦获得突变，就会经历一种称为肿瘤转化的转化。细胞分裂是突变积累的最大风险因素，这解释了为什么所有大约20亿年前进化的多细胞生物都容易患癌症。鉴于最近通过免疫检查点阻断疗法在癌症治疗方面取得的成就，多细胞生物可能已经发展出免疫系统作为根除癌细胞的机制。“然而，免疫系统的出现相对较晚，约5亿年前。”此外，研究表明癌细胞会对先天免疫系统和适应性免疫系统的抗癌活性产生抗药性。因此，虽然免疫系统很重要，但它可能不是多细胞生物体中出现的预防癌症形成的最重要的机制。研究人员认为，在进化过程中还存在其他更有效且古老的抗癌机制。值得注意的是，RNA干扰(RNAi)是一种高度保守的基因表达沉默生物学机制。虽然RNAi可能是作为针对病毒和其他外来核酸的防御工具而出现的，但它也已经进化为在细胞中具有其他活性。该团队的研究发现了一种新的基于RNAi的进化保守的细胞死亡形式，其目标是必需的生存基因：生存基因消除诱导的死亡（DISE）。“DISE是通过我们对CD95及其配体CD95L的研究发现的，我们发现源自这两个基因的26种不同的短干扰RNA(siRNA)和短发夹RNA(shRNA)中超过80%杀死了多种癌细胞系通过同时激活多个细胞死亡途径；我们无法找到抑制这种形式的细胞死亡的方法。”...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1395153.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1395153.htm

科学家发现普通细菌的嗜血行为

科学家发现普通细菌的嗜血行为这一研究成果发表在《eLife》杂志上，为了解血流感染的发生过程和潜在治疗方法提供了新的视角。华盛顿州立大学研究员阿登-贝林克（ArdenBaylink）拿着一个装有沙门氏菌的培养皿。贝林克和博士生西耶娜-格伦（SienaGlenn）发表的研究表明，世界上一些最致命的细菌会寻找并吃掉血清（人体血液的液体部分），血清中含有细菌可以用作食物的营养物质。图片来源：华盛顿州立大学兽医学院TedS.Warren细菌研究与实验"感染血液的细菌可能是致命的，"该研究的通讯作者、西悉尼大学兽医学院教授阿登-贝林克（ArdenBaylink）说。"我们了解到，一些最常引起血液感染的细菌实际上能感知人体血液中的一种化学物质，并向它游去"。贝林克和这项研究的第一作者、西悉尼大学博士生西耶娜-格伦发现，至少有三种细菌，即肠炎沙门氏菌、大肠埃希氏菌和柯氏柠檬杆菌会被人体血清吸引。这些细菌是导致炎症性肠病（IBD）患者（约占总人口的1%）死亡的主要原因。这些患者通常会有肠道出血，这可能是细菌进入血液的入口。华盛顿州立大学博士生西耶娜-格伦（SienaGlenn）使用高倍显微镜。格伦与助理教授阿登-贝林克（ArdenBaylink）及其同事合作发表的研究表明，世界上一些最致命的细菌会寻找并吃掉人体血液中的液体部分--血清。图片来源：华盛顿州立大学兽医学院TedS.Warren研究人员利用贝林克公司设计的一种名为"化学感知注射钻机测定法"的高倍显微镜系统，通过注射微量人体血清模拟肠道出血，观察细菌向出血源移动的过程。这种反应非常迅速--致病细菌只需不到一分钟的时间就能找到血清。新疗法的潜力作为研究的一部分，研究人员确定沙门氏菌有一种名为Tsr的特殊蛋白质受体，能让细菌感知并游向血清。利用一种叫做蛋白质晶体学的技术，他们能够看到这种蛋白质与丝氨酸相互作用的原子。科学家们认为，丝氨酸是细菌能够感知并消耗的血液中的化学物质之一。格伦说："通过了解这些细菌是如何检测血液来源的，我们将来可以开发出阻断这种能力的新药。这些药物可以改善高血液感染风险的IBD患者的生活和健康状况。"编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1428275.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1428275.htm

揭开幽灵粒子的秘密：科学家借助超新星研究中微子的奇异特性

揭开幽灵粒子的秘密：科学家借助超新星研究中微子的奇异特性用超新星揭开中微子之谜现在，俄亥俄州立大学的研究人员在8月15日发表在《物理评论快报》（PhysicalReviewLetters）杂志上的一项研究中，建立了一个新的框架，详细说明了超新星--预示着恒星坍缩死亡的大爆炸--如何被用作研究中微子自我相互作用如何导致宇宙发生巨大变化的有力工具。这项研究的第一作者、俄亥俄州立大学物理学研究生张宝文说："中微子与典型物质的相互作用率非常小，因此很难探测到它们，也很难测试它们的任何特性。这就是为什么我们必须利用天体物理学和宇宙学来发现它们的有趣现象。"中微子被认为对早期宇宙的形成非常重要，尽管科学家们已经了解到中微子的来源有很多，比如核反应堆或垂死恒星的内部，但中微子仍然让科学家们感到困惑。但是，通过计算中微子的自我相互作用将如何影响来自超新星1987A（现代观测到的最近的超新星）的中微子信号，研究人员发现，当中微子确实与自身相互作用时，它们会形成一种紧密耦合的流体，这种流体会在相对论流体力学下膨胀，相对论流体力学是物理学的一个分支，研究流体如何以两种不同的方式之一对固体物体产生影响。中微子外流理论在所谓的"爆裂外流"情况下，研究人员的理论是，就像在太空真空中打开一个高度加压的气球会向外推送能量一样，爆裂产生的中微子流体会向各个方向运动。第二种情况被描述为"风外流"，想象一个有许多喷嘴的高度增压气球，中微子以更恒定的流速逸出，类似于稳定风的喷射。虽然风外流理论更有可能发生在自然界中，但如果爆发的情况得以实现，科学家们就能看到从超新星发射出的新的可观测中微子特征，从而对中微子自相互作用产生前所未有的敏感性。了解这些机制如此重要的原因之一是，如果中微子是作为一种流体在行动，那就意味着它们是作为一个集体在一起行动。如果中微子作为一个集体的特性与单独个体不同，那么超新星的物理特性也会发生变化。但是，这些变化究竟是仅由爆发情况还是外流情况引起的，还有待观察。挑战与未来展望超新星的动力学是复杂的，但这一结果是有希望的，因为通过相对论流体力学，我们知道在理解超新星如何工作的道路上有一个岔路口。不过，科学家们还需要做进一步的研究，才能排除超新星内部也发生爆发的可能性。然而，尽管还存在不确定性，这项研究在回答中微子从超新星喷出时究竟如何散射这一存在了几十年之久的天体物理学问题上仍是一个巨大的里程碑，该研究的合著者、俄亥俄州立大学物理学和天文学教授约翰-比科姆（JohnBeacom）说。这项研究发现，在爆发的情况下，即使使用来自SN1987A的稀少中微子数据和保守的分析假设，也有可能对中微子自相互作用产生前所未有的敏感性。比科姆说："35年来，这个问题基本上一直没有得到解决。"因此，尽管我们无法彻底解决中微子如何影响超新星的问题，但我们感到兴奋的是，我们能够向前迈出实质性的一步。"接下来，研究小组希望他们的工作能成为进一步研究中微子自相互作用的垫脚石。然而，由于银河系每个世纪只发生两三次超新星，研究人员很可能要再等几十年才能收集到足够多的新中微子数据来证明他们的想法。张说："我们一直在祈祷另一颗银河系超新星能尽快在某个地方发生，但我们能做的最好的事情就是在它发生之前，尽可能地在我们已知的基础上再接再厉。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1379015.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1379015.htm

科学家发现山柰具有抗癌特性

科学家发现山柰具有抗癌特性研究人员发现，姜科热带植物Kencur及其主要活性成分对甲氧基肉桂酸乙酯（EMC）能显著抑制癌细胞的生长。研究小组确定线粒体转录因子A(TFAM)是这种抗癌作用的关键因素。在人类生命和生态学研究生院副教授小岛昭子的领导下，研究人员证明，Kencur提取物及其主要活性成分对甲氧基肉桂酸乙酯（EMC）在细胞和动物水平上显著抑制了癌细胞的生长。Jamu-一种用Kencur山柰制成的印尼饮料。资料来源：AkikoKojima，大阪都立大学虽然以前对EMC的研究表明，EMC通过减少与癌细胞增殖有关的线粒体转录因子A（TFAM）的表达具有抗癌潜力，但直到现在，其确切的机制仍不清楚。"这项研究结果证实了Kencur提取物及其主要活性成分EMC的抗癌作用。随着相关领域研究的深入，TFAM有望在未来成为抗癌效果的新标志物。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1381191.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1381191.htm