由美国国家卫生研究院（NIH）资助的研究团队创建了一套多功能基因递送系统，能够以卓越的精确度到达人类大脑和脊髓中的不同神经细胞类型。这些递送系统是未来精确基因治疗大脑的一个重要步骤，能够安全地以高精度控制错误的大脑活动。相比之下，目前针对大脑疾病的疗法主要只治疗症状。 新递送系统将遗传材料带入大脑和脊髓，以供特定细胞类型的目标使用。这种平台有潜力改变科学家研究神经电路的方式。它为研究人员提供了用于各种物种的基因递送系统，而无需使用转基因或基因修饰动物。示例包括使用荧光蛋白照亮大脑细胞的细微结构，以及激活或抑制控制行为和认知的电路。 “想象这个新平台如同一辆递送卡车，将专门的基因包裹投递到大脑和脊髓中特定细胞邻域，” NIH的脑研究通过先进创新神经技术项目的主任约翰·恩盖（John Ngai）说。“有了这些递送系统，我们现在可以访问和操作大脑和脊髓中的特定细胞——这种大规模的访问以前是不可行的。”…

癌细胞对压力的响应表现出更大的多样性。影响DNA复制的药物或导致直接DNA损伤的辐射，会在多个细胞世代中产生越来越多样化的后代。这增加了肿瘤的遗传复杂性，并促进了对治疗的抵抗力的发展。苏黎世大学（UZH）的研究人员现在已经研究了细胞多样性的实时出现。 癌细胞对压力的响应表现出更大的多样性。影响DNA复制的药物或导致直接DNA损伤的辐射，会在多个细胞世代中产生越来越多样化的后代。这增加了肿瘤的遗传复杂性，并促进了对治疗的抵抗力的发展。苏黎世大学（UZH）的研究人员现在已经研究了细胞多样性的实时出现。 细胞是生命的最小单位。但即使在同一组织或器官中，它们也并非完全相同。在细胞增殖过程中，新变异不断产生。虽然遗传突变改变DNA序列，但表观遗传变化会影响基因活动。由此产生的细胞多样性是双刃剑：一方面，异质性有助于发展和适应压力；另一方面，它可能导致癌症等疾病或降低治疗的有效性。 实时跟踪癌细胞发展 在细胞中，这些基因组和表观遗传控制的差异是如何产生的，以及它们是如何传递给下一代和下一代细胞的，这尚未得到详细研究。现在，苏黎世大学的研究人员设计了一种方法，允许他们在显微镜下实时跟踪细胞的发展以及细胞异质性如何在多个细胞世代中产生。…

研究人员展示了脊髓损伤前所未有的恢复速度。具有不完全脊髓损伤的个体安全地接受了颈部神经刺激与渐进性、个性化康复相结合的治疗。这种方法称为闭环迷走神经刺激（CLV），在这些个体中产生了手臂和手功能的显著改善。 在一项新的临床研究中，德克萨斯大学达拉斯分校的德克萨斯生物医学设备中心（TxBDC）研究人员展示了脊髓损伤前所未有的恢复率。 在这项于5月21日发表在《自然》杂志上的研究中，不完整脊髓损伤的个体安全地接受了颈部神经刺激与渐进性、个性化康复的结合治疗。这种方法称为闭环迷走神经刺激（CLV），在这些个体中产生了手臂和手功能的显著改善。 前所未有的结果使得德克萨斯大学达拉斯分校的科学家们能够进行关键试验——这是FDA潜在批准迷走神经刺激治疗脊髓损伤导致的上肢功能障碍的最后一道障碍。 这种方法基于德克萨斯大学达拉斯分校研究人员十多年来在神经科学和生物工程领域的努力。该疗法采用微型设备植入颈部，通过电脉冲发送到大脑，并在康复锻炼期间进行时机控制。德克萨斯大学达拉斯分校的研究表明，在物理治疗期间刺激迷走神经可以重塑因中风而受损的脑区，并导致康复改善。…

新的研究阐明了植物如何精确控制其生长和发育，揭示了看似相似的分子成分实际上履行着惊人不同的职能。 剑桥大学的赛因斯伯里实验室的新研究阐明了植物如何精确控制其生长和发育，揭示了看似相似的分子成分实际上履行着惊人不同的职能。 这项研究发表在Science Advances上，重点关注SCAR/WAVE蛋白复合体，这是一个关键的分子机器，通过引导内部细胞支架的形成，即肌动蛋白细胞骨架，来帮助塑造植物细胞。 这对于根毛的生长至关重要，根毛对于营养吸收是必不可少的，叶毛的形状被称为毛状体。…

生物学家最近宣布，他们发布了首个广泛的、比较的、精细的分析，将鸟类歌曲的幅度或音量与其音频频率或音调联系起来。尽管生物学家们长期以来一直在探讨鸟类是否能够随着音量增大而控制其音调，或者它们的发声能力是否受机械限制，但迄今为止，没有广泛的数据可以用来探讨鸟鸣的进化历史这一方面。最近发表在《B期刊》上的这项研究在理解沟通与进化如何相互影响的目标上取得了重大进展。 如果你曾在户外音乐会上大声叫喊隔几排的朋友，你可能会注意到，随着你的声音变得更响，音量增大，它也随之变得更高，音调提高。 然而，你也许会发现，从音乐会听到低音频率的声音能在更远的距离被听到，而高音的声音和乐器却无法从那么远的地方听到。 因此，如果你想被更远处的人听到，你的声音应该在音量上升的同时音调降低，但实际上并没有发生这种情况。我们自己发声器官的生理结构不能同时做到音调低和音量大。我们受机械限制，这就是为什么尖叫的声音是刺耳的高音，而不是低沉的低音。 “区别在于你能做什么和你想做什么，”马萨诸塞大学阿默斯特分校的生物学研究生、该论文的首位作者若昂·C·T·梅内泽斯说。…

蛋白质是生物学中研究最多的分子之一，然而来自哥廷根大学的新研究表明它们仍然可以持有令人惊讶的秘密。研究人员在归档的蛋白质结构中发现了以前未被检测到的化学键，揭示了蛋白质化学中意想不到的复杂性。这些新识别的氮-氧-硫（NOS）连接拓宽了我们对蛋白质如何应对氧化应激的理解，这是一种有害的基于氧的分子积累并可能损害蛋白质、DNA和细胞其他重要部分的情况。新发现发表在《化学通讯》上。 研究团队系统性地重新分析了来自蛋白质数据银行的超过86,000个高分辨率蛋白质结构，使用了一种他们自主开发的新算法，称为简化键查找器。该算法结合了机器学习、量子力学建模和结构优化方法，以揭示常规分析遗漏的微妙化学键。意想不到的是，NOS连接不仅限于先前已知的氨基酸对，还在氨基酸对精氨酸-半胱氨酸和甘氨酸-半胱氨酸之间也被发现。NOS连接首次是由哥廷根大学的Kai Tittmann教授领导的研究发现的。 “我们的工作表明，蛋白质数据银行仍然蕴藏着隐藏的化学，”进行该研究的哥廷根大学物理化学研究所的Sophia Bazzi博士表示。“通过开发新的数字工具并重新审视现有数据，我们揭示了几十年来未被注意的化学相互作用。”这些NOS键充当分子开关，稳定蛋白质在氧化应激下，并可能影响一系列生物过程。“我们的方法具有更广泛的意义，”Bazzi补充道。“它可以揭示被忽视的化学键，进而改善蛋白质模型并推动蛋白质工程、药物设计和合成生物学的发展。”

一项新的研究发现，通过在排放、饮食、食物浪费以及水和氮的效率等方面采取大胆而协调的政策选择，人类可以在2050年前将全球环境压力恢复到2015年的水平。这一转变将使我们更接近一个世界各地人民能够在地球限制内健康生活的未来。 一项在自然期刊上发表的首次研究发现，通过在排放、饮食、食物浪费以及水和氮的效率等方面采取大胆而协调的政策选择，人类可以在2050年前将全球环境压力恢复到2015年的水平。这一转变将使我们更接近一个世界各地人民能够在地球限制内健康生活的未来。“我们的研究结果表明，朝向更安全的限制回归是可能的，但只有通过果断的系统性变革，”首席作者乌特勒支大学和荷兰环境评估局（PBL）的研究者德特莱夫·范·沃伦教授说。 全球边界框架于2009年由一个国际科学家团队首次提出，定义了九个关键的地球系统过程，这些过程维持了人类社会在过去10,000年中繁荣生存的条件。超越这些边界增加了地球系统不稳定的风险，使其处于更加不宜居的状态。迄今为止，科学家估计，其中六个边界已经被越过——与气候变化、生物圈完整性、淡水可用性、土地使用、营养污染和新型实体相关。 回归边界 这项新研究首次将焦点转向未来，探讨雄心勃勃但在技术上可行的政策能否改变我们的轨迹。“这是我们首次使用前瞻性的全球模型来询问：如果我们继续这样发展，情况会怎样？我们能否避免越过这些边界，或者从越界的状态中恢复？如果可以，那需要什么？”范·沃伦说。…

金属和激素干扰物质，如雌激素，对欧洲农业和水管理的可持续性构成真正的风险。本研究提供了关于这些污染物的分布、可用性和相关风险的新见解，同时也突显了当前法规的不足。 本研究集中在两个主要领域：受施肥影响的农业土壤中的金属和水生系统中的雌激素，包括斯赫尔德河口。在这两个领域，不仅关注污染物的存在，更重要的是关注它们的行为及其与环境因素（如 pH、氧化还原电位和溶解有机碳）的相互作用。 从粪便到金属的流动性 贾的研究中有很大一部分调查了肥料对金属流动性和生物可利用性的影响。这包括使用…

新的研究表明，尽管居住隔离政策在几十年前被宣布为非法，但它仍然影响着今天女性的健康。 在美国各地的社区中，女性面临着来自一项联邦做法的严重威胁，尽管这项做法在几十年前就已被禁止，但今天仍然对她们的健康产生负面影响。 这是根据新一项来自布法罗大学的研究结果，该研究考察了历史性红线（即上世纪30年代联邦政策，基于种族、民族、阶级地位和土地使用对社区进行抵押贷款安全评级）如何影响目前乳腺癌的因素和诊断后的生存情况。 联邦住房管理局（FHA）自1934年开始实施红线，对潜在的房主拒绝信贷申请，理由仅仅是基于他们住在哪个地方，通常是在拥有大量黑人居民的城市社区。社区的评级从A到D不等。标记为绿色的“A”级社区被认为是最好的，而标记为红色的“D”级区域则被视为危险。该做法在1968年被宣布为非法。 “尽管这是一项近百年的居住隔离政策，但红线仍然对区域的乳腺癌环境和女性的生存产生影响，”两项研究的首席作者萨拉·M·利马说道，她将于今年五月获得布法罗大学公共卫生与健康职业学院流行病学博士学位。利马关于红线与乳腺癌生存的研究发表在《癌症流行病学、生物标志物与预防》上，而关于红线与乳腺癌因素集聚的论文则于一月份发表在《癌症原因与控制》期刊上。…

研究人员开发了一种廉价且可能具有可扩展性的方法，该方法使用商用过氧化物将聚乙烯和聚丙烯结合在一起，从而创造出一种更有用的高质量塑料回收添加剂。 聚乙烯和聚丙烯占全球塑料的三分之二。然而，这些聚合物的受欢迎程度也带来了同样大的缺点。由于它们具有相似的密度和物理特性，这些聚合物在机械回收时很难且昂贵地分离在一起。最终的结果是产出一种脆弱、降解的材料，实际上没有什么用处。 现在，康奈尔大学的研究人员开发了一种廉价且可能具有可扩展性的方法，该方法使用商用过氧化物将聚合物结合在一起，从而创造出一种更有用的高质量塑料回收添加剂。 研究结果于5月19日发表于《美国化学学会杂志》。共同第一作者是博士后研究员Moritz Kränzlein和博士生Shilin…

人类不再独占训练社交机器人有效互动的控制权，这要感谢一项新的研究。这项研究介绍了一种新的模拟方法，让研究人员在不需要人类参与者的情况下测试他们的社交机器人，从而加快了研究速度并提高了可扩展性。 人类不再独占训练社交机器人有效互动的控制权，这要感谢来自萨里大学和汉堡大学的一项新研究。 这项研究将于今年的IEEE国际机器人与自动化会议（ICRA）上呈现，介绍了一种新的模拟方法，让研究人员在不需要人类参与者的情况下测试他们的社交机器人，从而加快了研究速度并提高了可扩展性。 研究小组使用人形机器人开发了一种动态扫描路径预测模型，以帮助机器人预测一个人在社交环境中会关注何处。该模型使用两个公开可用的数据集进行了测试，研究人员证明了人形机器人能够模仿类人眼动。 研究的共同负责人、萨里大学认知神经科学讲师傅迪博士表示：…

根据一项新研究，即使在极端紫外辐射的环境中，行星形成的基本构件也可以存在。这项研究是由宾夕法尼亚州立大学的天文学家领导的国际合作研究，利用了美国宇航局詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）的无与伦比的能力和复杂的热化学建模，调查了原行星盘——围绕新恒星的尘埃和气体，最终可以形成行星和其他天体——在银河系中最极端的环境之一。 描述这项研究的论文于5月20日发表在《天体物理学杂志》上。 “天文学家长期以来一直试图了解行星如何在围绕年轻恒星旋转的气体和尘埃盘中形成，”宾夕法尼亚州立大学Eberly科学学院天文学与天体物理学的博士后研究员、该研究的首席作者Bayron Portilla-Revelo说。“这些结构——称为原行星盘——是外太阳系的出生地，类似于我们自己的太阳系，后者在45亿年前形成。原行星盘通常形成在靠近释放大量紫外（UV）辐射的巨大恒星附近，这可能会破坏盘子并影响它们形成行星的能力。虽然通过研究附近星形成区的原行星盘取得了显著进展，但这些区域缺乏更大和更常见的恒星育婴室所存在的强烈紫外辐射。” 紫外辐射指的是能量比可见光更高的不可见光。在地球上，这可能对细胞造成损害，从轻微的晒伤到皮肤癌。在太空中，没有行星的大气层过滤器，紫外辐射要强得多。研究的重点是一颗名为XUE…