一手掌握一周重大科技新聞

撰文 | 姚湧 小學森 廬州月

責編 |既來知

1 3D生物打印動植物細胞混合面條

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細胞農業可利用干細胞生物學、生物技術和組織工程，通過細胞培養技術生產肉類和其他農產品。該領域最有前景的方法就是三維（3D）生物打印，即通過細胞精確分層以形成復雜的食物結構。近日，哈佛大學干細胞研究所Yu Shrike Zhang團隊將定制的擠壓裝置與Kenics靜態混合器打印頭相結合，創建了一套能打印出植物和動物細胞混合面條的全自動生物打印系統。這些生物打印的“雜面”由大約30-40%的單細胞植物細胞（衣藻屬或小球藻屬微藻類）和60-70%的肌肉細胞（C2C12細胞系或雞成肌細胞）組成。進一步地，研究人員還用該系統打印出形狀各異，色彩絢麗的混合食品，并對其質地、營養成分和烹飪策略進行了評估。該研究為細胞農業的拓展指明了又一個新方向。相關論文于7月28日發表在《自然·通訊》（Nature Communications）雜志。

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https://www.nature.com/articles/s41467-025-61996-4

2 精確高效的種子分揀系統

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春種秋收，夏耘冬藏。農業高產離不開品質優良的種子，識別和剔除劣質種粒是播種前必不可少的環節。傳統的種子分揀系統通常依賴于機器產生的氣流，價格昂貴，精度和靈活性都有限。近日，倫敦大學學院計算機科學系James Hardwick團隊設計出一種通過將相控陣與相機探測器結合，可以根據尺寸和顏色等質量指標選擇性地識別、篩選種子的聲學方法。該系統能使不同的顆粒物產生特定的彈射距離，從而實現了更細致的分類。通過在靜態和動態條件下進行廣泛的實驗，該團隊證明，這種方法不僅能對不合標準的種子進行有效剔除，還能清除混在種子里的碎石等雜物。更重要的是，這套系統成本低、適應性強，功能強大，為下一代農業自動化和精密分揀提供了一個有前景的方向。相關論文于7月29日發表在《自然·通訊》（Nature Communications）雜志。

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https://www.nature.com/articles/s41467-025-62006-3

3 動物是如何感知涼意的？

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感知外部溫度對于動物維持體內平衡和避免熱損傷至關重要。盡管科學家已經鑒定出TRPM8等分子熱傳感器，但負責傳輸涼意信號的神經回路仍不清楚。近日，密歇根大學分子細胞與發育生物學系Bo Duan團隊通過小鼠實驗發現一條脊髓回路能將涼爽信號從皮膚傳遞到大腦。其中，位于脊髓背角中表達促甲狀腺激素釋放激素受體（Trhr+）的興奮性中間神經元充當涼爽感覺的中樞。這些Trhr+神經元接收來自TRPM8+感覺傳入神經的單突觸輸入，并被涼爽刺激選擇性激活。清除Trhr+中間神經元會消除對動物涼爽刺激的行為反應，但不會消除對冷或熱刺激的反應。該團隊還鑒定了一群降鈣素受體樣受體陽性（Calcrl+）脊髓投射神經元，可接受TRPM8+傳入神經元和Trhr+中間神經元的輸入，并將涼爽特異性信號傳遞到外側臂旁核（lateral parabrachial nucleus，LPBN）。相關論文于7月28日發表在《自然·通訊》（Nature Communications）雜志。

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https://www.nature.com/articles/s41467-025-61562-y

4 攝入含乳化劑食品對后代健康有何影響？

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乳化劑是一類非常常見的食品添加劑，能賦予食品誘人的色澤和口感，延長保質期。但吃進肚子里的東西或多或少會對腸道穩態，菌群平衡產生影響。近日，法國巴斯德研究所微生物組-宿主相互作用研究部Benoit Chassaing團隊通過動物實驗發現，雌性小鼠在懷孕前期和孕期攝入常見乳化劑羧甲基纖維素（用于冰淇淋、蛋糕等）和聚山梨酯-80（用于飲料、調味醬等）會導致后代微生物群的短暫改變，增加后代成年早期結腸炎和代謝綜合征的患病風險。具體來講，母體乳化劑攝入會引起的后代微生物組改變，導致促炎性鞭毛蛋白水平升高、細菌定植頻繁和杯狀細胞相關抗原通道（GAPs）過早關閉。簡單講，母體的膳食乳化劑暴露會使后代的腸道更易發生感染，對微生物的識別免疫更不敏感，進而提升腸道相關炎性疾病和代謝紊亂的風險。相關論文于7月29日發表在《自然·通訊》（Nature Communications）雜志。

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https://www.nature.com/articles/s41467-025-62397-3

5 治療阿爾茲海默癥的可穿戴超聲設備

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隨著人口老齡化時代的到來，阿爾茨海默病（AD）的高患病率已經成為全社會不得不面對的公共健康問題，尋找有效的治療方案變得更加迫切。有研究表明，連續超聲可以使中樞神經系統的淀粉樣蛋白發生解聚，從而緩解阿爾茨海默癥。受此啟發，深圳大學高等研究院許太林團隊設計出一種由柔性蜂窩超聲陣列貼片、柔性打印電路和交互式控制終端組成的便攜式、完全集成的可穿戴超聲系統。小鼠實驗結果表明，該系統有效地減少了大腦中的淀粉樣蛋白水平，改善了家族性阿爾茨海默癥小鼠模型的認知功能，增強了小膠質細胞對淀粉樣β斑塊的吞噬作用，并將小膠質細胞的極化從M1轉移到M2，有助于緩解大腦中的炎癥環境。該系統可能為AD的非介入性、個性化治療鋪平道路，進一步優化神經退行性疾病的治療策略。相關論文于7月30日發表在《科學·進展》（Science Advances）雜志。

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https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adw1732

6 如何將人類血細胞轉化為多功能干細胞？

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化學重編程是一種使用化學小分子誘導生成人類多能干細胞（hCiPS）的創新方法。有研究表明，化學重編程在將人成纖維細胞重編程為hCiPS細胞方面優勢顯著。然而，作為最易獲取的細胞，將人類血細胞中轉化為hCiPS細胞仍然挑戰重重。近日，北京大學生命科學學院鄧宏魁團隊創建了一種穩健的方法，成功地將臍帶血和成人外周血細胞轉化為hCiPS細胞。研究人員運用不同供體的新鮮和凍存血細胞實現了有效重編程。值得注意的是，這種方法還可以從一滴指尖血液中有效地誘導出平均超過100個hCiPS集落。該研究凸顯了化學重編程在血液源性hCiPS細胞誘導方面的優勢，為再生醫學和個性化醫學提供了新思路。相關論文于7月30日發表在《細胞·干細胞》（Cell Stem Cell）雜志。

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https://www.cell.com/cell-stem-cell/abstract/S1934-5909(25)00260-7