脑机接口第二位参与者：四肢瘫痪畅玩CS，正在学习建模软件；1吨月壤产水量够50人喝1天 | 环球科学要闻

Alex正在玩CS。图片来源： Neuralink Youtube

据埃隆·马斯克（Elon Musk）公司Neuralink官方博客的消息，该公司在上个月已成功将脑机接口芯片植入了第二位参与者Alex体内。手术在美国亚利桑那州巴罗神经科学研究所进行，进展顺利，Alex在术后第二天便出院，此后恢复良好。Alex在脊髓损伤之前是一位汽车技术员，负责修理和修补各类车辆和大型机械。 在植入link芯片后，他一直在提升自己玩视频游戏的能力，比如第一人称设计游戏CS，并开始学习用计算机辅助设计（CAD）软件来设计3D对象 。

此前，Neuralink在第一位参与者Noland大脑中植入的芯片，出现了大量线程回缩的现象，并降低了Noland的BCI性能，目前这种情况已经稳定下来，其芯片的性能也随之恢复。为了减少第二位参与者线程回缩的可能性，该公司实施了许多缓解措施，包括减少手术期间的大脑运动，以及减少植入物与大脑表面之间的空隙。目前，Neuralink尚未在Alex的大脑中观测到线程回缩的现象。 （ Neuralink ）

中国科学家发现1吨月壤产水量够50人喝1天

据中国科学报报道，中国科学家通过研究嫦娥五号月壤矿物中的氢含量，提出一种全新的基于高温氧化还原反应生产水的方法，有望为未来月球科研站及空间站的建设提供重要设计依据。该成果由中国科学院宁波材料技术与工程研究所（以下简称宁波材料所）非晶合金磁电功能特性研究团队联合中国科学院物理研究所、航天五院钱学森实验室等科研团队共同完成。8月22日，相关论文发表于 《创新》 （ The Innovation ）。

月壤在加热至高温后，氢将与月壤矿物中的铁氧化物发生氧化还原反应，生成单质铁和大量水。当温度升高至1000℃以上时，月壤就会熔化，反应生成的水以水蒸气的方式释放出来。经高分辨电子显微镜等多种实验技术分析，研究团队确认1克月壤中大约可以产生51至76毫克水。以此计算， 1吨月壤可以产生51至76千克水，相当于100多瓶500毫升的瓶装水，基本可以满足50人1天的饮水量 。科研团队进一步研究了不同月球矿物中的含氢量。在钛铁矿、斜长石、橄榄石、辉石、月壤玻璃这5种月壤主要矿物中，钛铁矿含氢量最高，其次是斜长石和月壤玻璃。研究人员发现，与地球上的钛铁矿相比，月壤钛铁矿原子间距由于氢的存在显著增大。计算模拟显示，月壤钛铁矿中存在纳米微小孔道，这种纳米孔道可以吸附并储存大量来自太阳风的氢原子。基于以上研究结果，科研团队提出一种具有可行性的月球水资源原位开采与利用策略。该策略将为未来月球科研站及空间站建设提供重要的设计依据，并有望在后续的嫦娥探月任务中发射验证性设备以完成进一步确认。（中国科学报）

在传统的电子计算技术中，数据存储和处理是两个分离的过程。然而8月22日，一项发表于 《自然·纳米技术》 （ Nature Nanotechnology ）的研究开发了 一种基于DNA的新型数据存储与计算一体化技术，能够实现数据的存储、检索、计算、擦除和重写 。

研究团队创造了一种名为“dendricolloids”的软聚合物材料，这种材料具有高比表面积的纳米纤维网络，能够高效存储DNA数据。每一毫克的该聚合物材料表面积可超过200平方厘米，可以结合超过10 ¹² 个DNA寡核苷酸。结合微流体通道、纳米孔测序技术和先进的算法，研究人员能够实现核酸序列与数据的相互转化，进而对数据进行处理和计算。这项技术不仅可以在铅笔擦大小的材料中存储1000台笔记本电脑的数据量，还成功解决了简单的数独和国际象棋问题。存储的数据可以被擦除和替换，可以通过不同的合成启动子转录来实现非破坏性的文件访问。由此产生的RNA分子可以通过纳米孔测序直接读取，也可以通过酶促计算来解决简化的3×3国际象棋和数独问题。加速老化研究预计，这一材料在4°C和-18°C下的半衰期分别约为6000年和200万年。此外，这种材料成本低廉、制备简单，且能够有效保护DNA，理论上可以安全存储数据数千年。这项研究的成果不仅为数据存储提供了一种全新的解决方案，也为分子计算领域的发展注入了新的活力。（North Carolina State University）

可以治疗早期阿尔茨海默病的 癌症药物

阿尔茨海默病（AD）是一种与年龄相关的神经退行性疾病，其特征是突触和神经回路的不可逆丧失。目前的治疗方法仅限于通过靶向淀粉样β蛋白和tau蛋白来减轻症状，却不能根治这种疾病。近期，美国斯坦福大学等机构的研究人员发现了 一种正被开发用于治疗多种癌症，包括黑色素瘤、白血病和乳腺癌等疾病的药物——吲哚胺双加氧酶1（IDO1）抑制剂，可能可以治疗AD 。研究显示，它能通过改变大脑的新陈代谢，延缓甚至逆转疾病的恶化。研究结果于8月22日发表在 《科学》 （ Science ）杂志上。

AD患者会有一个典型的病理特征：大脑葡萄糖代谢持续下降。近期的蛋白质组学显示，AD 患者的星形胶质细胞和小胶质细胞代谢遭受了显著破坏。研究显示，淀粉样β蛋白和tau蛋白会激活IDO1，使其将色氨酸分解成犬尿氨酸，进而降低星形胶质细胞的葡萄糖代谢（抑制糖酵解），从而减少为神经元供能。临床前试验表示，在不同AD病理模型中，IDO1抑制剂都有助于恢复星形角质细胞的糖代谢，使神经元恢复正常工作。在小鼠实验中，IDO1抑制剂可改善海马体的葡萄糖代谢，并且恢复空间记忆。研究还揭示，星形胶质细胞中的葡萄糖代谢缺陷，也可能是其他神经退行性疾病的基础，IDO1抑制剂或许能改善帕金森病，以及其他神经退行性疾病。大脑需要大量的葡萄糖来供能，因此改善大脑的糖代谢是恢复认知功能的关键。而IDO1抑制剂的作用机制也为治疗早期阿尔茨海默病，提供 了新的 希望。（Pennsylvania State University）