想要讓一塊晶片，像大腦的神經網路一樣解構、重建、處理一個複雜的數學任務，至少需要十幾分鐘，而中國科學家的最新研究成果有望將這個時間縮短至毫秒級。 近日，北京大學深圳研究生院資訊工程學院院長楊玉超團隊聯合中國科學院上海微系統與資訊技術研究所研究員宋志棠團隊，首次提出了一種毫秒級神經動力學系統晶片，將神經動力學系統的單步運算時延壓縮至2.12毫秒。相關研究成果發表於《科學》。 這一成果不僅將原本需要離線運行的複雜建模方法推向毫秒級即時線上操作，也為下一代腦機介面、腦數字孿生、神經導航和神經退行性疾病智能診療提供了全新的硬體底座。 部分作者實驗室合影（從左到右：蔡磊、楊玉超、張騰）。研究團隊供圖

據上觀新聞，在我們的人體免疫系統中，T細胞猶如一支守護健康的“特種部隊”，負責執行全身細胞的“安全檢查”。而T細胞表面的T細胞受體（TCR）分子，正是執行任務的核心“安檢儀”。科學家們從眾多的TCR分子“安檢儀”中，篩選出能精準識別癌細胞的型號，並將其“裝配”到癌症患者的T細胞上，從而讓免疫系統能夠精確鎖定並清除癌細胞。然而，天然TCR分子的“識別靈敏度”有限，一些狡猾的癌細胞可能成為“漏網之魚”！針對這一難題，中國科學院分子細胞科學卓越創新中心（生物化學與細胞生物學研究所）趙祥研究團隊與合作者開發出“組氨酸掃描法”，能快速定位TCR分子中負責識別癌細胞並啟動清除程序的“關鍵位點”。對這些位點進行“改造升級”後，TCR分子便化身為高靈敏度的增強版“安檢儀”，顯著提升了T細胞清除癌細胞的能力。該策略已在小鼠實驗中展現出良好的抗癌效果，相關研究成果於台北時間2月19日線上發表於國際學術期刊《細胞》（Cell）。那麼，這套“安檢”系統如何工作？分子細胞卓越中心趙祥研究員解釋，當TCR分子“安檢儀”工作時，細胞會出示其“身份憑證”——pMHC抗原分子以供查驗。一旦識別出癌細胞特有的pMHC抗原分子，T細胞便會將其“當場抓獲”。這項研究揭示，組氨酸能精準定位TCR分子識別癌細胞和啟動癌細胞清除程序的“關鍵按鈕”位點，並能強化TCR分子與pMHC抗原分子之間的“逆鎖鍵”結構。這不僅幫助T細胞更牢固地控制住癌細胞，也為T細胞充分活化、啟動殺傷程序贏得了寶貴時間，有效防止癌細胞逃逸。更值得一提的是，這種方法無需依賴TCR分子的三維結構資訊。只需對篩選出的多個“關鍵按鈕”進行同步改造，即可增強TCR分子“抓住”癌細胞的能力，從而將T細胞打造成效率超群的“超級守護者”。經改造的T細胞活化水平更高、殺傷力更強，且能精準辨別敵我，避免誤傷健康細胞。目前，該研究在動物模型中療效顯著，為開發新一代高效、精準的癌症免疫療法提供了嶄新的思路。 (環球產經)

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)

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)

據北京大學消息，近日，中國科學院山西煤炭化學研究所溫曉東研究員團隊與北京大學馬丁教授團隊合作，在破解費托合成高碳排放難題方面取得突破性成果。研究發現，在將合成氣（主要由一氧化碳和氫氣組成）轉化為油品或烯烴的費托合成反應中，只需在反應氣體中引入極微量的滷素化合物，就能顯著改變鐵基催化劑的反應行為——幾乎不產生二氧化碳，同時將合成烯烴和液體燃料的效率提升至新高度。相關成果10月30日發表於國際頂尖期刊《科學》（Science）。研究者表示，這項技術破解了費托合成高碳排放難題，為中國在「雙碳」目標下推動煤、天然氣、生物質等碳資源的綠色轉化提供了新路徑。據介紹，費托合成已有百年歷史，可透過催化劑將合成氣轉化為液體燃料或烯烴等高值化學品。其中，高碳排放是該反應的難題。在費托合成中，鐵基催化劑容易觸發副反應路徑－反應物一氧化碳與水反應生成二氧化碳。這一副反應嚴重消耗碳資源，造成產物選擇性下降，意味著更多的碳排放和能耗浪費。面對這個難題，中國科學家提出在反應氣體中，加入百萬分之一濃度的滷素化合物（如溴甲烷、碘甲烷等）。 「就像在烹飪中加入一滴'分子級調味料'。」馬丁說，微小的加入量，可以帶來巨大的反應差異：研究發現，這些鹵素分子在反應中以「動態調控者」身份存在，在鐵基催化劑表面不斷吸附、解離、再結合，像「電子開關」一樣調節催化劑的表面狀態，阻斷催化劑表面的水分子活化，從而阻斷一氧化碳和水生成碳活化，從而阻斷一氧化碳和碳的水分子活化，從而阻斷一氧化碳和水生成，從而阻斷一氧化碳和水生成，從而阻斷一氧化碳和水生成，從而阻斷表面的水分子。同時，抑制催化劑表面烴類的過度氫化，使更多碳原子以烯烴形式生成。溫曉東介紹，實驗資料顯示，傳統鐵基費托反應中，二氧化碳佔比常高達30%左右，而在「微量鹵素調控」下，此數值可降至1%以下。同時，生成的高附加價值烯烴比例提升至85% 以上，遠超產業平均。據介紹，目前，研究團隊正與相關企業合作進行中試放大、長期穩定性評估，力爭將這一綠色低碳策略快速推向工業化。 「未來，隨著技術逐步推廣，有望顯著提升中國合成氣利用、煤化工等產業的綠色轉型水平，為全球能源結構優化貢獻中國方案。」馬丁說。只加“一滴鹵素”就能讓百年費托合成煥發低碳新生這是中國科學家送給世界能源轉型的一份原創答案 （經濟日報）

近日，清華大學化工系教授張強領銜的團隊在固態電池聚合物電解質研究領域取得進展。其團隊成功開發出一種新型含氟聚醚電解質。該電解質通過熱引發原位聚合技術，有效增強了固態介面的物理接觸與離子傳導能力。為開發實用化的高安全性、高能量密度固態鋰電池提供了新思路與技術支撐。該研究成果以“調控聚合物電解質溶劑化結構實現600 Wh kg−1鋰電池”（Tailoring polymer electrolyte solvation for 600 Wh kg−1 lithium batteries）為題，於9月24日線上發表於《自然》（Nature）。當下固態電池在實際應用過程中仍面臨兩大難題：一是“固-固”材料之間因剛性接觸導致的介面接觸差；二是電解質難以在寬電壓窗口下同時相容高電壓正極與強還原性負極的極端化學環境。對此，張強團隊提出“富陰離子溶劑化結構”設計新策略，成功開發出一種新型含氟聚醚電解質。該電解質通過熱引發原位聚合技術，有效增強了固態介面的物理接觸與離子傳導能力，顯著提升了鋰電池的耐高壓性能和介面穩定性。得益於最佳化的介面性能，採用該電解質組裝的富鋰錳基聚合物電池表現出一系列優異的電化學性能。基於該電解質建構的8.96Ah（安時）聚合物軟包全電池在施加1MPa（兆帕）外壓下，能量密度實現跨越式提升，達到604Wh/kg，遠超當下商業化電池。此外，該電池在滿充狀態下順利通過針刺與120攝氏度熱箱（靜置6小時）安全測試，未出現燃燒或爆炸現象，展現出優異的安全性能。未來，該研究成果有望為成熟的固態電池產品研發提供重要技術參考。 (財聯社)