撰文 | 卡那霉素   尤嘉   油麦菜

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塑料竟可以制造纳米钻石

金刚石在工业领域都有重要的用途。近日，德国和法国的跨国研究团队，通过模拟海王星和天王星等冰态巨行星（简称冰巨星）内部环境，成功利用塑料制造出纳米钻石。冰巨星内部主要由水、甲烷和氨的致密流体混合物组成，环境温度高达几千摄氏度，且大气压力为地球的数百万倍。

该研究团队使用高强度的激光闪光，冲击含有碳氢氧三种元素的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）塑料薄膜，使其表面瞬间加热至6000℃，同时产生的冲击波在几纳秒内对该材料进行压缩（压力为大气压的一百万倍），以此来短暂模拟冰巨星内部的极端环境，并利用小角X射线散射和X射线衍射记录这一过程，发现在这种极端压力条件下，生产出了纳米金刚石。这一研究不但证实了早期提出的冰巨星内部会下 “钻石雨” 的观点，也为高灵敏度量子传感器所需的纳米金刚石生产工艺提供了新思路。

► 文章链接：

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abo0617

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科学家成功实现在火星上生产氧气

大量研究表明，如果从地球携带氧气，一个运载6人的氧气-甲烷火星推进器（MAV）执行火星探索任务预计需要花费大约500吨氧气，这令人类火星探索计划看起来不现实。近日发表在《科学进展》杂志上的一项研究，报道了美国麻省理工航空航天系研究团队进行的火星氧原位资源利用实验（MOXIE），该实验成功实现了收集并利用富含二氧化碳的火星大气制造氧气。

搭载了MOXIE实验装置的 “毅力号” 火星车于2021年2月着陆火星。截至2021年底，MOXIE一共进行了七次实验，均能在各种极端恶劣的大气环境下通过电化学的方式以每小时6克的生产速度稳定产氧1小时，共成功生产了约50克可供呼吸的氧气。目前，该实验团队正致力于提高MOXIE的产氧量和生产持久性，以支持未来人类火星探索计划。

► 文章链接：

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abp8636

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置身自然为何能够缓解精神压力？

城市生活与更高的焦虑、抑郁和精神分裂症风险相关，但是人们并没有确凿的证据来证明其中的因果关系。来自德国马克斯普朗克人类发展研究所的科学家进行了一项试验。他们招募了63位志愿者，让他们在森林或是柏林的商业街步行一小时，在步行前和步行后，分别用功能性磁共振成像来检查他们与焦虑相关的大脑区域活动情况。研究人员发现，代表焦虑的杏仁核在森林步行后活跃度降低，在商业街步行后活跃度则保持不变。这一研究帮助人们理解环境影响精神健康的机理，也对未来的城市规划有借鉴意义。

► 文章链接：https://www.nature.com/articles/s41380-022-01720-6

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新技术实现长距离无线光学电力传输

无线充电近年来成为了科技领域的一大热点。当前的无线充电技术可以实现最长五米的充电距离，如何突破这一限制是行业中的研究重点。来自韩国世宗大学的科学家开发出了一种无线光学电力传输的技术。这项技术利用红外线将400毫瓦的光能传递长达30米，足以为一些小型传感器供电。目前该技术的主要的潜在应用场景是物联网和工厂监控传感器等。研究人员希望通过提高充电功率和进一步提升充电距离，来提高这项技术的实用性，以达到取代有线充电的目标。

► 文章链接：

https://opg.optica.org/oe/fulltext.cfm?uri=oe-30-19-33767&id=497548

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代糖真的对身体无害吗？

为了防止天然糖带来的过度肥胖，血糖上升等问题，“代糖” 食品越来越流行，可以让人们在享受美食的同时，又能减少甜蜜的负担。那代糖有什么潜在危害吗？

近期，发表在《细胞》期刊上的一项关于非营养性甜味剂（Non-nutritive sweeteners，NNS）的研究，研究发现，NNS并非是代谢 “惰性”，有些NNS会对血糖反应产生不利影响，也会改变人类微生物群组成及功能，从而介导宿主对血糖的反应。该项研究共纳入120名参与者，共分为六组，两组为对照组，四组为NNS干预组，其中包括阿斯巴甜、糖精、甜叶菊和三氯蔗糖。实验采用开放标签、多臂随机对照试验（randomized controlled trial, RCT），主要监测参与者的血糖水平、粪便、口腔样本微生物组与血浆代谢组。

研究发现，糖精和三氯蔗糖会损害健康个体的葡萄糖耐量，对血糖反应产生不利影响，还会显著改变参与者的肠道微生物组成与功能，而后者与血糖反应相关。此项研究启发我们应该进一步评估和完善NNS的代谢活性和安全使用剂量。

► 文章链接：https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.07.016
 

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大脑可通过体感神经支配脂肪组织

在人体内，脂肪组织的信息传导，对人类健康和疾病研究具有重要意义。目前普遍观点认为，大脑与脂肪组织直接建立联系的神经元都属于交感神经系统，即被动地向大脑传输信息。然而由于脂肪组织较深，对于观察和刺激都造成一定挑战。人们对于脂肪与大脑之间信号传递仍然存在诸多不确定性。最近，来自美国斯克里普斯研究所和斯坦福大学的研究团队在《自然》期刊上的一项研究，首次揭示了感觉神经元能主动将来自脂肪的信号传给大脑。该研究通过一种HYBRiD的成像技术，来实现小鼠组织的荧光可视化，以追踪神经元进入脂肪组织的路径。为了进一步探索神经元在脂肪组织中作用，研究人员结合另一种名为 “ROOT”（Retrograde vector Optimized for Organ Tracing）的新技术，通过腺相关病毒的特异性靶向实现脂肪组织中感觉神经元的消除，从而实现感觉神经的操控。实验结果表明，当大脑没有接收到来自感觉神经元的信号输入时，在交感神经元作用下，小鼠脂肪垫变大、棕色脂肪含量提高，体温也有所升高。因此判断感觉神经元可能具有与之相反的功能，即关闭这些程序。虽然此项研究工作目前还不清楚脂肪组织与大脑传递的确切信息，但揭示了大脑与脂肪组织的信息传导通过感觉神经元和交感神经元的协同作用，是一种非常细微的信息传导，并且这些连接和通信对于脂肪健康尤为关键。

► 文章链接：

https://doi.org/10.1038/s41586-022-05137-7.