中科大研究團隊突破全固態電池瓶頸 成本暴降95%中國科學技術大學馬騁教授團隊在全固態電池關鍵技術領域取得重要進展，相關成果已於1月8日發表在《自然？通訊》上。該團隊開發出的新型固態電解質，大幅降低了全固態電池對壓力的依賴，同時使成本暴降95%，有望推動全固態電池的實用化處理程序。全固態鋰電池被視為下一代電池技術的有力競爭者，其核心優勢在於有望同時實現遠超現有液態鋰離子電池的安全性和能量密度。然而，其產業化面臨一個關鍵障礙：固態電解質與固態電極之間的接觸問題。馬騁教授團隊開發了一種名為鋰鋯鋁氯氧的新型固態電解質材料，為這一瓶頸提供了突破性解決方案。而且，鋰鋯鋁氯氧的核心原材料是極為經濟的四氯化鋯，其成本不到主流硫化物固態電解質的5%，具有較好的商業化前景。從全球儲能技術競爭格局來看，全固態電池是重構新能源產業格局的關鍵技術制高點，各國企業均在加速佈局，馬騁團隊的研究成果，有望將全固態電池的商業化處理程序從原本預期的2030年提前至2027-2028年，幫助中國在這一核心技術領域佔據先機。低空經濟創新發展大會倒計時產業鏈面臨價值重估第二屆中國eVTOL創新發展大會將於2026年1月15日至16日在上海召開，主題為"創新領航，智啟eVTOL新商業時代"，聚焦電動垂直起降飛行器(eVTOL)技術突破與商業化落地。國開證券認為，新修訂的《民用航空法》，將通用航空基礎設施網路作為公共基礎進行統籌建設，並推動建設低空飛行監管服務平台，有利於緩解當前中國物理與數字基礎設施滯後的瓶頸。此外，通過鼓勵應用拓展與新興市場培育，充分激發低空經濟多元市場主體的內生活力，從而為建構可持續的商業模式奠定基礎。隨著相關扶持政策的不斷細化以及應用場景的不斷延展，低空經濟產業鏈有望迎來價值重估。高密度觸覺電子皮膚推出 機器人走向類人化操作字節跳動Seed團隊近期發佈的GR-Dexter系統，實現了機器人領域突破，全球首個將VLA模型擴展至高自由度靈巧手的一體化框架，成功攻克維度災難、感知盲區、資料稀缺三大難題。56自由度雙臂系統（單手21自由度）控操，完成吸塵、分面包等長時序任務，面對未知物體與抽象指令仍穩定運行，為通用家務、醫療護理機器人落地奠定基礎。支撐這只靈巧手精準觸感的關鍵是“高密度觸覺電子皮膚”，其曲面全覆蓋、超高精度、寬量程適配等優勢適配需求。字節GR-Dexter的最新突破，標誌著機器人正從可執行走向類人化操作，邁出了關鍵一步。電子皮膚作為實現觸覺感知的核心零部件，旨在模仿人類皮膚的各項生理功能，已成為“機器感知世界的最後一公里”。隨著物聯網、可穿戴裝置以及人工智慧技術的發展，電子皮膚在智慧醫療、人機互動、虛擬現實、機器人等領域的應用日益廣泛。工信部等部門發佈的《關於推動未來產業創新發展的實施意見》中，明確提出要突破電子皮膚等核心技術。預計未來十年，全球電子皮膚市場將以17%以上的年複合增長率增長，到2030年市場規模將超過300億美元。 (首席投顧說)

中國科學技術大學在全固態電池關鍵技術領域取得突破性進展，為推動這一兼具高安全性與高能量密度的儲能技術走向實用化邁出關鍵一步。該項研究由中國科學技術大學馬騁教授團隊完成，成果已於2024年1月8日發表於國際權威期刊《自然·通訊》。全固態鋰電池被公認為下一代電池技術的重要方向，其潛在優勢包括遠超當前液態鋰離子電池的安全性與能量密度。然而，該技術的產業化長期面臨一個核心瓶頸：固態電解質與電極之間接觸不良，必須在循環過程中持續施加數十至上百兆帕的高壓才能維持穩定接觸，這在實際應用中極難實現。針對這一難題，馬騁教授團隊成功研發出一種名為“鋰錆鋁氯氧”（化學式：1.4Li₂O-0.75ZrCl₄-0.25AlCl₃）的新型固態電解質材料。該材料在力學性能與綜合實用性方面表現突出。▲ 由鋰鋯鋁氯氧組成的軟包全固態電池的循環性能力學測試顯示，與傳統主流的硫化物固態電解質相比，鋰鋯鋁氯氧的楊氏模量不足其25%，硬度低於10%。這意味著該材料在較低壓力下即可發生顯著形變，從而更易與電極材料形成並保持緊密接觸。與此同時，該材料以粉末形態存在，既具備良好的變形能力，又不會像凝膠類材料那樣過度流動，因而能夠適配規模化生產中常用的輥壓等標準工藝。在電化學性能方面，該電解質的離子電導率超過2 mS/cm，明顯高於一般認為滿足實際應用所需的門檻值（約1 mS/cm）。基於上述特性，使用該電解質的全固態電池所需的外部壓力從原來難以實現的幾十至上百兆帕大幅降至僅需5兆帕。實驗中，團隊以該材料搭配鎳含量達92%的超高鎳三元正極，在5兆帕壓力下成功實現了數百次穩定充放電循環。成本方面，該材料不含稀缺昂貴元素，原料成本估算不及目前主流硫化物固態電解質的5%，降幅高達95%，展現出顯著的商業化潛力。該成果受到同行評審專家高度評價，認為其“將對全固態電池發展做出重要貢獻”，相關方法有望“把實驗室成果推向大規模應用”。素材來源：IT之家、網路公開資訊綜合整理等，如有侵權立即刪除，請聯絡我們第二屆硫化鋰與硫化物固態電池論壇隨著全球能源轉型加速，高安全、高能量密度的固態電池已成為下一代儲能技術的核心方向。作為最具潛力的技術路線，硫化物固態電池憑藉其接近液態電解質的離子電導率和寬電化學窗口，成為突破現有液態鋰電池能量密度瓶頸的關鍵路徑。新能源汽車、低空經濟動力、儲能等應用為固態電池提供了巨大的市場潛力。2025年11月，寶馬集團宣佈與三星SDI、Solid Power合作，共同推進硫化物全固態電池研發；2025年11月，賽科動力硫化物固態電池項目一期0.5GWh投產，成為西南地區首個航空動力電池專用生產基地；2025年11月，烏海市20萬千瓦/80萬千瓦時半固態電池儲能電站項目成功並網。硫化鋰作為硫化物固態電池的關鍵原材料，其低成本規模化製備取得顯著進展。2025年8月，恩捷股份百噸級高純硫化鋰中試線搭建完成，硫化物固態電解質10噸級產線投產並具備出貨能力；2025年9月，天齊鋰業年產50噸硫化鋰中試項目實質落地並動工，產線“未建先火”，多家下游企業已預定採購硫化鋰產品；2025年10月，寧德時代入股天華新能，進一步加強在固態電池材料領域的佈局；2025年11月，紫金礦業相繼與佛塑科技、廣新控股集團簽約，佈局高純硫化鋰產業。中國在硫化物固態電池領域已形成從基礎研究到工程應用的完整產業鏈。然而，高純度硫化鋰的降本增效、硫化物電解質與電極的介面相容性、電池循環壽命與安全性的平衡等挑戰，仍是產業化需要突破的關鍵瓶頸。由亞化諮詢主辦的第二屆硫化鋰與硫化物固態電池論壇將於2026年3月26-27日在無錫召開，匯聚領先科研機構與產業鏈龍頭企業，聚焦硫化物固態電池材料創新、工藝最佳化與產業化路徑，探討如何突破高純度硫化鋰合成、電解質空氣穩定性提升、負極適配、固固介面調控等關鍵技術瓶頸，推動硫化物固態電池的商業化處理程序。 (固態電池前沿)

2026年1月15日，國際頂級學術期刊《自然》發表了一項改寫物理學史的突破，中科院大學主導的聯合研究團隊，首次在實驗中直接觀測到中子與原子核碰撞中的米格達爾效應，這個發現不僅證實了蘇聯物理學家阿爾卡季·米格達爾1939年提出的量子力學預言，更撕開了暗物質探測的能量閾值瓶頸，為人類探索宇宙深層奧秘打開了新大門，米格達爾效應描述的是一個違背直覺的量子過程，當中性粒子比如中子撞擊原子核時，反衝的原子核會把部分能量傳遞給核外電子，讓電子脫離束縛成為米格達爾電子，這個過程能將微弱訊號轉化為可觀測的電訊號，為捕捉輕質量暗物質粒子提供了理論路徑，可自1939年預言提出後，中性粒子碰撞中的該效應始終未被直接證實，國際暗物質探測領域長期面臨理論假設缺乏實證支撐的質疑，中國科學家的突破在於攻克了兩大核心難題，一是自主研發微結構氣體探測器加像素讀出晶片組合裝置，靈敏度堪比拍攝單原子運動的照相機，二是利用緊湊型氘氘聚變反應加速器中子源，在八十一萬七千個候選事件中精準篩選出六個米格達爾事件，統計顯著性超五倍標準差，達到物理學發現的黃金標準，這一成果徹底終結了學界對該效應存在的爭議，暗物質佔宇宙總質能的27%，但其本質仍是未解之謎，當前主流探測手段依賴原子核反衝訊號，輕暗物質粒子碰撞釋放的能量遠低於現有探測器閾值，米格達爾效應的證實將探測靈敏度提升至原有水平的一百分之一，相當於在黑暗中點亮了一盞量子明燈，這一突破會直接推動歐洲核子研究中心雪球計畫等國際實驗升級，還為軸子等非弱相互作用大質量粒子類暗物質模型提供了新路徑，可能引發粒子物理學範式革命，此次成果的背後是中國基礎科研的長期積累，自主探測器技術突破了國外封鎖，緊湊型中子源裝置標誌中國可控核聚變相關技術邁入世界前列，更體現了大科學裝置加跨學科協作的創新模式優勢，從墨子號到九章再到這次突破，中國在量子科技領域建構了完整的理論實驗應用鏈條，實現了從跟跑到領跑的跨越，米格達爾效應的證實印證了量子力學對經典物理觀的顛覆性，其非區域性特性還與東方哲學天人合一的思辨產生共鳴，這一突破預示著人類認知的又一次躍遷，答案或許藏在下一組量子資料中，而中國科學家已手持鑰匙站在門前。 (科技直擊)

12月12日中午，在北京中國科學院國家天文台會議室內，研究員劉繼峰、王亞楠與中國科學院大學副教授黃樣、華中科技大學教授雷衛華等正在聚焦1.2億光年外的一場“宇宙風暴”—— 一顆恆星被超大質量黑洞撕裂，殘骸形成熾熱的吸積盤，並驅動噴流同步擺動。就在一天前，由他們領銜、聯合30余家國內外機構發表於《科學進展》的研究成果，首次在潮汐瓦解事件（TDE）AT2020afhd中獲得有力觀測證據，“看清”了黑洞系統的“舞步”——吸積盤與噴流協同進動。黑洞系統吸積盤與噴流協同進動的藝術想像圖。張旭/繪  中國科學院國家天文台供圖AT2020afhd位於星系LEDA 145386中心，距地球約1.2億光年。潮汐瓦解事件是指當恆星過於靠近星系中心的超大質量黑洞時，被其強大潮汐力撕碎的劇烈天文現象。部分恆星碎片在回落過程中形成高溫吸積盤，釋放出強烈輻射。團隊認為，吸積盤與噴流同步進動很可能源於廣義相對論預言的“蘭斯-蒂林效應”，即旋轉黑洞拖曳周圍時空，使傾斜吸積盤及其垂直噴流整體周期性擺動。儘管理論對黑洞系統的“舞動”形式早有預測，但獲得清晰觀測證據極具挑戰性。2024年1月，王亞楠通過“暫現源名稱服務網”注意到AT2020afhd。“發現這個事件存在X射線輻射後，我們立刻觸發了更高頻次的X射線監測。”她說，“但當時並沒有預期這個源會這麼特別。直到監測了一個月後，發現它的X射線輻射存在劇烈的光度變化。”團隊決定啟動密集監測，於是迅速組織國際協同觀測，開展了為期一年多的多波段高頻次觀測。轉機出現在事件發現215天後：X射線光變呈現周期約19.6天、振幅超10倍的准周期振盪；射電波段同步出現超4倍振幅變化。“這種跨波段、高振幅、准周期的同步行為表明，吸積盤與噴流之間存在剛性連接，像陀螺一樣圍繞黑洞自轉軸共同進動。”王亞楠表示。團隊建構的協同進動模型成功復現觀測資料，並對系統幾何、黑洞自旋及噴流速度等參數作出明確限制。目前，在國家天文台牽頭下，國內已成立潮汐瓦解事件研究小組，定期開展學術交流，為重大發現提供智力支撐。展望未來，劉繼峰表示：“隨著‘司天工程’（GOTTA）、‘天關’衛星等新一代時域天文設施運行，我們將實現全天區深度、多波段、高頻次監測，發現更多此類事件，深化對黑洞吸積物理的理解。” (中國科學報)

你是不是也受夠了每天打針、吃藥、測血糖的日子？手指被扎得千瘡百孔，肚子上全是針眼，半夜還得爬起來防低血糖……糖尿病人的苦，只有自己最清楚。但今天，我要告訴你一個真正值得期待的好消息——也許用不了幾年，這些痛苦就能徹底成為過去式！就在幾天前（11月20日），世界頂級學術期刊《自然》（Nature）正式發表了一項由中國科學家主導的重大研究成果：一種只需貼在皮膚上的新型胰島素貼片，竟能實現無痛、無針、高效控糖！這不是科幻，也不是行銷噱頭，而是實打實的科學突破。更令人驕傲的是，這項技術的核心研發團隊，來自浙江大學。為什麼這個突破如此重要？長久以來，胰島素只能通過注射進入人體，因為它的分子太大，根本穿不過我們皮膚那道“銅牆鐵壁”。皮膚最外層的角質層，就像一層緻密的磚牆，專門用來阻擋外界物質入侵——這對健康是好事，但對藥物遞送卻是巨大障礙。幾十年來，全球無數科研團隊嘗試開發“胰島素貼片”，全都卡在了這一步：胰島素進不去血液，貼了等於白貼。而這一次，中國科學家找到了破局的關鍵——一種全新的智能聚合物材料。它是怎麼做到的？原理其實很“聰明”這種新材料不是蠻力硬闖，而是“見機行事”，根據皮膚不同深度的環境自動調整狀態：第一步：牢牢“粘”住皮膚表面皮膚表面呈弱酸性（pH≈5），這時聚合物會帶上正電荷，像磁鐵一樣把胰島素牢牢吸附在皮膚上，不會被輕易蹭掉。第二步：悄悄“溜”過角質層當藥物向皮膚深處滲透時，環境pH逐漸變為中性，聚合物立刻切換成電中性狀態，變得“滑溜”，輕鬆穿過原本密不透風的角質屏障。第三步：繞過皮膚細胞，直通血液最關鍵的是——它能讓胰島素跳過皮膚細胞的吸收，直接進入真皮層的淋巴管和毛細血管。這意味著胰島素不會在皮膚裡被“浪費”掉，而是高效進入全身循環，發揮降糖作用。整個過程無需針頭、無痛無創，就像貼一張創可貼那麼簡單。效果到底靠不靠譜？動物實驗結果令人振奮研究團隊在糖尿病小鼠和迷你豬（其皮膚結構與人類高度相似）身上進行了測試：小鼠：單次貼敷後，1小時內血糖降至正常水平，並穩定維持12小時以上。迷你豬：同樣顯著降糖，且血糖波動遠小於傳統注射——更接近人體自然分泌胰島素的節奏，避免了“高高低低”的過山車效應。更讓人安心的是，長期反覆使用後，動物皮膚無紅腫、無增厚，肝腎功能完全正常。初步安全性資料非常樂觀。我們什麼時候能用上？當然，從動物實驗到人用產品，還有一段路要走。接下來需要進行嚴格的人體臨床試驗，驗證其在真實患者中的有效性與安全性。但關鍵在於：技術路徑已經被打通了！過去幾十年“胰島素透皮給藥”被視為幾乎不可能的任務，如今，中國科學家用一種巧妙的材料設計，真正邁出了從0到1的一步。這意味著，無針控糖的時代，真的不再遙遠。想像一下：未來某一天，你早上洗完臉，順手在手臂上貼一片小小的“控糖貼”，全天血糖平穩，再也不用隨身帶針、不用計算劑量、不怕打針恐懼——生活回歸正常，尊嚴感回來了。寫在最後糖尿病不是絕症，但它帶來的日常折磨，常常比疾病本身更讓人疲憊。而科學的意義，就是一點點把那些“不得不忍受的痛苦”，變成“可以輕鬆跨越的過去”。這次的突破，不僅是一項技術進步，更是千萬糖友重獲自由生活的希望之光。雖然現在還不能馬上用上，但請記住：改變，已經開始發生。而這一次，領跑世界的，是我們中國的科學家。轉發給身邊正在與糖尿病抗爭的人吧——好消息，值得被更多人知道。 (高途健康)

11月24日，中國科學院國家空間科學中心召開空間科學先導專項最新亮點成果發佈會，集中發佈了空間科學衛星任務在宇宙暫現天體、宇宙線傳播、太陽爆發等領域取得的系列重大科學突破。“專項實施以來，中國空間科學呈現出多點突破、叢集迸發的強勁發展態勢。”發佈會上，中國科學院院士、中國科學院國家空間科學中心主任、空間科學（二期）先導專項負責人王赤說。2011年1月，中國科學院空間科學先導專項啟動實施，已完成了8項科學衛星任務，分別是“悟空”號、實踐十號、“墨子號”、“慧眼號”、“太極一號”、“懷柔一號”、“夸父一號”和“天關”衛星。記者從發佈會上獲悉，目前，處於工作狀態的空間科學衛星任務共有5個；未來5年，至少將新增4個新科學衛星任務，其中包括一顆以尋找第二個地球為目標的衛星。“中國科學院在部署新的空間科學任務。我判斷，未來10年左右，中國將處於世界領先水平。”德國圖賓根大學教授安德烈亞·聖安傑洛說。“天關”衛星EP240904a藝術想像圖。3顆“超役星”，原創成果獨特“悟空”號是中國首顆空間暗物質粒子探測衛星，於2015年12月17日發射，設計壽命為3年。“目前，衛星狀態優異，下個月將迎來10周歲生日。”中國科學院紫金山天文台副台長范一中說。“悟空”號發現宇宙線硼核的能譜變硬。今年5月，“悟空”號利用衛星前8年觀測資料，在國際上首次獲得了TeV/n（兆電子伏特每核子數）能區最精確的次級宇宙線硼核能譜，對揭示宇宙射線傳播機制有重要意義。“慧眼號”在黑洞、中子星和伽馬射線暴等天體研究取得系列成果。“慧眼號”是中國研製的首顆X射線天文衛星，於2017年6月15日發射，設計壽命為4年。“目前，衛星運行穩定，2025年對地球、黑洞、中子星和伽馬射線暴等天體和現象的研究取得系列成果。”“慧眼號”首席科學家、中國科學院高能物理研究所研究員張雙南說。他介紹，2025年，已經8歲的“慧眼號”衛星獨立測量了地球中高層大氣的密度，填補了這一範圍的測量空白，而且測量結果挑戰現有的大氣密度模型。此外，衛星還取得了銀河系內黑洞吸積爆發的耀發機制、吸積毫秒脈衝星的輻射機制和表面磁場、中子星表面核燃燒的點火位置、最亮伽馬射線暴的最小光變時標等系列成果。“懷柔一號”探測遙遠宇宙天體等方面取得系列成果。今年12月，“懷柔一號”將迎來5歲生日。它於2020年12月10日發射，設計壽命不小於3年。“2025年，‘懷柔一號’從宇宙深處到近地空間均取得了原創科學成果，深化了人們對遙遠宇宙極端天體和近地空間輻射環境的認識。”“懷柔一號”首席科學家、中國科學院高能物理研究所研究員熊少林說。熊少林介紹，2025年，“懷柔一號”發現緻密星併合產生的伽馬暴中存在新的子類型，拓展了人們對引力波電磁對應體的認知；揭示全新的磁陀星爆發模式，對理解其爆發機制具有重要意義；通過發現一組獨特的周期性粒子沉降事件，深化了對近地軌道空間輻射環境的認識。兩顆“在役星”，挑戰傳統模型“夸父一號”是中國首顆綜合性太陽探測專用衛星，於2022年10月9日發射，設計壽命不少於4年。“夸父一號”觀測到雙日珥爆發。中國科學院國家空間科學中心供圖2025年，“夸父一號”觀測發現，高能C級耀斑與日冕物質拋射的關聯率，遠低於基於以往結果和傳統模型的預期值。“這個發現改變了以往認知，但為理解太陽爆發提供新的突破口，為科學家破解太陽爆發機制和高能粒子起源提供了新線索。”中國科學院紫金山天文台研究員蘇楊說。“天關”衛星是中國首顆大視場X射線天文衛星，於2024年1月9日發射，設計壽命為5年。“目前‘天關’衛星已探測到165例高顯著性X射線暫現源。”“天關”衛星首席科學家、中國科學院國家天文台研究員袁為民說。他介紹，“天關”衛星發現新型X射線暫現源EP241021a，為理解這類神秘暫現天體提供關鍵線索；探測到銀河系內X射線闇弱爆發EP240904a，為發現恆星級黑洞開闢新途徑；實現“自主觸發、自動後隨”後首次探測到的暫現源EP240801a，對傳統伽馬暴分類提出了挑戰。未來5年，新增4個衛星任務“15年來，專項集中體現了科學研究不斷向‘四極’方向的拓展與深化。”王赤說，專項在極宏觀方面，繪製出中國自主研製裝置觀測到的首張X射線全天天圖；極微觀方面，獲得了迄今為止世界上最精確的宇宙射線電子、質子、氦核和硼核能譜精細結構；極端條件方面，首次直接測量到宇宙最強磁場，探測到距離黑洞最近的高速噴流；極綜合交叉方面，實現了科學、技術、工程的高度融合發展。他介紹，除了即將發射的“微笑”衛星，“十五五”期間，中國科學院國家空間科學中心將聚焦宇宙起源、空間天氣起源、生命起源等重大前沿問題，組織實施包含“鴻蒙計畫”、“夸父二號”、系外地球巡天衛星、增強型X射線時變與偏振空間天文台4個任務在內的太空探源科學衛星計畫，力爭在宇宙黑暗時代、太陽磁活動周、系外類地行星探測等領域實現新突破。其中，“鴻蒙計畫”是聆聽宇宙“嬰兒時期”啼哭的衛星計畫。它由10顆衛星組成低頻射電望遠鏡陣列，將會集體飛往月球背面，遮蔽所有地球和太陽的噪聲，捕捉來自宇宙深處的微弱訊號，並揭開宇宙大霹靂後第一顆恆星出現前持續幾億年混沌時光的奧秘。“夸父二號”將在國際上首次繞行到太陽的極區上空，凝視太陽的“北極”與“南極”，探索太陽磁場活動，預知太陽風暴，並理解人類生存的地球與太陽的關係。系外地球巡天衛星的目標是巡視星河，尋找和地球差不多大小、處在宜居帶的第二個地球，即“地球2.0”。增強型X射線時變與偏振空間天文台的使命，是觀測宇宙中的“極端禁區”，如黑洞的視界邊緣、中子星的熾熱表面，研究極端條件下的物理規律。“通過這些空間科學衛星任務的紮實推進，中國空間科學將在更多方向上實現從‘並跑’向‘領跑’的跨越，持續產出更多關鍵性、原創性、引領性重大科技成果，有力支撐高水平科技自立自強，實現中國空間科學、空間技術、空間應用全面發展，為航天強國和科技強國建設作出標誌性貢獻。”王赤說。 (中國科學報)

11月24日，中國科學院國家空間科學中心在北京召開空間科學先導專項最新亮點成果發佈會，集中發佈空間科學衛星任務在宇宙暫現天體、宇宙線傳播、太陽爆發等領域取得的系列科學突破。11月24日，“夸父一號”首席科學家代表、中國科學院紫金山天文台研究員蘇楊在發佈會現場介紹“夸父一號”科學成果。中國科學院空間科學先導專項自2011年啟動實施，已成功研製並行射“悟空”號、實踐十號、“墨子號”、“慧眼號”、“太極一號”、“懷柔一號”、“夸父一號”和“天關”衛星等8項科學衛星任務，取得一系列重大原創成果，創造多項中國第一乃至世界首次。11月24日，“天關”衛星首席科學家、中國科學院國家天文台研究員袁為民在發佈會現場介紹“天關”衛星科學成果。這是11月24日拍攝的空間科學先導專項最新亮點成果發佈會現場。11月24日，“懷柔一號”首席科學家、中國科學院高能物理研究所研究員熊少林在發佈會現場介紹“懷柔一號”科學成果。11月24日，“慧眼號”首席科學家、中國科學院高能物理研究所研究員張雙南在發佈會現場介紹“慧眼號”科學成果。11月24日，中國科學院院士、中國科學院國家空間科學中心主任王赤在發佈會現場介紹空間科學先導專項整體進展。11月24日，“悟空”號首席科學家代表、中國科學院紫金山天文台副台長范一中在發佈會現場介紹“悟空”號科學成果。這是11月24日拍攝的空間科學先導專項最新亮點成果發佈會現場。(新華視界)

近日，山東大學齊魯醫院教授李石洋與山東大學基礎醫學院教授袁得天團隊合作開展的研究，首次證實蘋果皮、紫洋蔥等常見食材中的槲皮素並不能直接抗癌，而需經腸道菌群代謝轉化為3,4-二羥基苯乙酸（DOPAC）後，才能化身啟動免疫細胞（主要是CD8+T 細胞）的“興奮劑”。研究人員對《中國科學報》表示，這項線上發表於《細胞-代謝》的研究，不僅為傳統“飲食抗癌”找到了關鍵科學依據，也為臨床治療開闢了“飲食—菌群—免疫”協同抗癌的新路徑。李石洋課題組合影。課題組供圖槲皮素“抗癌”離不開腸道菌群作為一種廣泛存在於水果和蔬菜中的黃酮醇，槲皮素已被證實可通過抑制腫瘤轉移、血管生成及細胞增殖，在癌症預防和治療中發揮作用。但人們對它在體內的確切作用機制，尤其是與腫瘤微環境（TME）的相互作用並不瞭解。新研究正是圍繞槲皮素對腫瘤微環境內免疫組分的作用機制展開的。“研究發現，槲皮素的微生物代謝產物DOPAC才是發揮抗癌作用的真正‘功臣’。”李石洋向《中國科學報》介紹說，當人們食用含槲皮素的食物後，腸道菌群會把槲皮素分解，代謝產物中的DOPAC經由血液循環系統進入腫瘤微環境，繼而精準找到CD8+T細胞並啟動後者。“被DOPAC啟動的CD8+T細胞，不僅增殖速度變快，還會分泌更多干擾素、穿孔素和顆粒酶等‘抗癌武器’，精準消滅癌細胞。”李石洋說。為驗證該結論，研究團隊進一步開展了反證實驗。他們先給實驗小鼠喂抗生素，在清除腸道中的細菌後再喂槲皮素，結果發現槲皮素的抗癌作用消失了。論文指出，這說明沒有腸道菌群幫忙“加工”，槲皮素就是“普通食材”，無法發揮抗癌作用。DOPAC扮演的角色在免疫細胞中，CD8+T細胞被認為是抗腫瘤反應的“主力”。但在一般情況下，腫瘤微環境通常“營養有限”，癌細胞在資源上與CD8+T細胞存在競爭，進而給其帶來代謝挑戰，削弱抗癌能力。正因如此，人們更加好奇，DOPAC到底扮演了什麼樣的角色？李石洋介紹說，腫瘤微環境是一個高度複雜的生態系統，內有巨噬細胞、樹突狀細胞、自然殺傷細胞（NK細胞）、T 細胞、B 細胞等多種免疫細胞，以及內皮細胞、基質細胞等非免疫細胞。腫瘤細胞和這些非腫瘤細胞亞群之間的相互作用，決定著腫瘤的興衰。研究團隊通過實驗發現，在腫瘤微環境中，CD8+T細胞的NRF2蛋白是調節細胞殺傷腫瘤能力的“開關”，但該蛋白會被另外一種名為KEAP1的蛋白束縛，從而一直處於“蟄伏”狀態。當DOPAC出現後，KEAP1蛋白很容易與其直接結合，失去對NRF2蛋白的“控制”。當細胞內的NRF2蛋白“重獲自由”後，會促進新角色——Bnip3的轉錄；而後者的一個重要能力就是驅動受損的線粒體自噬。線粒體自噬是細胞“更新換代”的重要策略。CD8+T細胞的線粒體功能受損，抗腫瘤能力就會顯著下降。而Bnip3介導的受損線粒體自噬後，細胞會長出健康的新線粒體。新線粒體的誕生意味著CD8+T 細胞“煥發青春”，這使其在與癌細胞的抗衡中擁有更多能量，最終提升抗腫瘤作用。“實驗顯示，經過DOPAC處理的CD8+T細胞線粒體活性提升了40%，增殖速度是原來的2倍，殺滅癌細胞的效率也提高了35%。”李石洋告訴記者，這項研究揭示了腸道菌群來源的DOPAC有望成為癌症治療的潛在候選分子，同時也可能作為免疫檢查點（ICB）治療的增效劑。多角度驗證，結論仍成立李石洋表示，為進一步證實上述結論，研究團隊開展了多組驗證實驗。研究人員首先用動物模型進行正向驗證，結果發現，給黑色素瘤小鼠喂食槲皮素（經腸道菌轉化DOPAC）或直接注射DOPAC後，實驗小鼠的腫瘤體積均縮小約60%，腫瘤內CD8+T細胞的浸潤量（進入腫瘤內部的數量或密度）增加了2倍；而對於腸道菌被清除掉的小鼠，即使喂再多槲皮素，其腫瘤症狀依然如故。接著，研究團隊進一步對作用機制進行驗證。他們利用基因編輯技術對CD8+T細胞的NRF2基因進行敲除，再重複前述實驗，發現實驗小鼠即便進補了DOPAC，也無力抗癌。這也印證了NRF2在CD8+T細胞啟動反應中掌握著“核心開關”。他們還在黑色素瘤小鼠實驗中發現，當注射DOPAC與抗PD-1抗體聯合使用時，小鼠的腫瘤縮小速度較單獨用藥起效更快、效果更好。論文指出，未來通過“補充 DOPAC+免疫治療”的組合，有望讓更多患者受益。此外，研究團隊還進一步探索了該機制對多種腫瘤的治療潛力。實驗發現，DOPAC的介入，同樣能對結直腸癌和肝癌小鼠模型產生腫瘤抑制效果。這說明DOPAC對於腫瘤有潛在的臨床治療作用。給“飲食抗癌”的科學建議基於以上結論，研究團隊針對傳統的“飲食抗癌”給出了多條健康“小提示”。首先在飲食上需注重槲皮素的攝入。在蔬果的食用習慣及選擇上，吃蘋果建議帶皮吃——槲皮素主要富集於果皮，紫洋蔥和白洋蔥中優先選擇前者，西藍花建議焯水後涼拌食用等。不過，李石洋也提醒，槲皮素無需食用過量，每日1個蘋果、半顆紫洋蔥就能滿足日常所需；另外，也不宜大量服用“槲皮素補劑”代替天然食物。其次要注重守護腸道菌群的健康。非必要不使用抗生素，因為後者會破壞產生DOPAC的腸道菌群。李石洋建議，日常可通過喝酸奶、吃泡菜等補充體內益生菌，或攝入全穀物、豆類等富含膳食纖維的益生元，為菌群提供適宜生長環境。對於正在與癌症鬥爭的病患，研究團隊建議接受PD-1/PD-L1 抑製劑治療的患者在醫生指導下調整飲食結構，適當增加含槲皮素的食物攝入。“這項研究揭示了腸道菌群作為‘隱形免疫調節器’的深層價值。”李石洋表示，未來團隊將進一步探索具體參與槲皮素轉化的菌群種類，為精準調控腸道微生態、最佳化腫瘤輔助治療提供更準確的靶點。 (中國科學報)