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没有嗅觉的人,呼吸方式和常人不同;用光纤探测到山体滑坡|环球科学要闻

环球科学  · 公众号  · 科学  · 2024-10-23 11:55

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· 材料科学 ·
硅异质结背接触太阳电池效率达到27.09%


异质结背接触太阳电池(heterojunction back contact,HBC)是一种太阳能电池。背接触技术将电极全部转移到电池背面,让电池前表面100%面积吸光,提升电池效率。并且背接触技术与现有太阳能产线工序兼容,具有较大的量产潜力。然而,背接触技术让电池结构更加复杂,制造更加困难,也引入了常规电池不具备的问题,如极性边缘复合带来的损耗。


近日,中山大学和隆基绿能的研究人员在《自然·通讯》Nature Communications)发表论文,表示他们通过激光图形化技术制备出了转换效率27.09%的硅异质结背接触太阳电池,并用新的量化测试方法,降低了极性边缘复合的电流密度。研究人员表示,进一步优化有望将转换效率提升到27.7%。研究人员同时指出,虽然本研究以硅异质结背接触电池作为分析对象,但结论适用于所有背接触电池。(中山大学)


· 医学 ·

重新设计的免疫细胞,可通过蓝光激活后穿透并杀死实体瘤


通过改造患者自身免疫系统对抗癌症的免疫疗法广受关注,但包括CAR-T细胞疗法在内的现有免疫疗法虽然在白血病和淋巴瘤等癌症中表现良好,在实体瘤中的疗效却不尽人意。而将于10月25日发表在《美国科学院院刊》PNAS)的一项新研究中,研究者重新设计了一种免疫细胞,使其能够穿透并杀死实验室中生长的实体瘤


研究团队在自然杀伤细胞(natural killer cell,一种抗感染和抗肿瘤的免疫细胞)中,改造了一种与细胞结构和形状相关的蛋白质septin-7,在其中加入了一个光敏感的区域。该光敏区域距活性位点较远,在被触发前不会干扰蛋白质的结构和功能。而当细胞暴露在蓝光下时,septin-7的正常功能受到干扰,细胞会呈现出细长的纺锤状并具有向外延伸的较大突起,这有利于它们迁移到实体瘤中。研究人员在实验室中,用人类乳腺癌细胞和宫颈癌细胞培养的实体瘤测试了这些经改造细胞的能力,结果发现这些细胞在7天内杀死了肿瘤细胞。而相比之下,没有经过改造的自然杀伤细胞只能从外部攻击肿瘤,但无法攻破内部,在小鼠身上也证明了这一点。研究人员表示,这种新方法可以让基于细胞的免疫疗法拥有更好的治疗效果。(PENN STATE)



· 地质学 ·
用互联网光纤探测到山体滑坡


瑞士实验团队探测到的山体滑坡,发生于2023年6月16日。图片来源:Geoprevent


电信运营商在埋设光纤时,往往会安装比需求数量更多的光纤,以备未来升级使用——这也导致当前大量地下光纤都没有被使用,被称为暗光纤。光纤在受到地震波、冲击波影响时,内部的脉冲信号会产生变化。研究人员可以用信号的变化反推光纤的形变,从而测量地震波、冲击波的起源,精度可以达到米级。


瑞士研究人员将激光脉冲发生器连接到暗光纤上,并实时检测激光脉冲信号的变化。研究人员专门开发了一种人工智能算法,自动过滤火车、汽车和河流引起的干扰信号。最终,实验人员在持续45天的实验时间内,成功检测到了山体滑坡,也检测到了山体滑坡本体前数百次小规模的落石现象。相关论文发表在《地球物理研究快报》Geophysical Research Letters)上。(Swiss Federal Institute for Forest, Snow and Landscape Research)



· 生理学 ·
没有嗅觉的人呼吸方式也不同


失去嗅觉(也称嗅觉缺失症)通常与抑郁症、人际疏离以及情感迟钝(情感反应减少)有关。相比嗅觉功能正常的人,嗅觉缺失症还被发现与预期寿命缩短有关。《自然·通讯》Nature Communications)发表的一篇论文发现,没有嗅觉的人与有嗅觉的人有着不同的呼吸模式。


作者对21个有嗅觉和31个没有嗅觉的人进行持续24小时的观测,并用一个测量鼻腔气流的装置监测他们的呼吸模式。他们发现,虽然所有受试者总体上都以相同的速率呼吸,但有嗅觉的受试者在每次呼吸时还会有小的吸入高峰,每小时总共多出约240个吸入高峰。这些额外的吸入高峰在受试者身处无气味的房间中并未出现,说明这一差异与他们的嗅觉有关,或反映了探索性嗅探。嗅觉缺失症受试者没有这种探索性嗅探,而且整体呼吸模式也有变化——无论是清醒时还是熟睡时。作者还能单独根据受试者的呼吸模式预测哪些受试者有嗅觉,准确率达83%。作者指出,嗅觉缺失症个体的这种呼吸模式变化或导致脑活动发生改变,这可能与在没有嗅觉的人群中观察到的一些心理和生理健康问题相关,尤其是抑郁和焦虑。研究结果揭示了嗅觉影响人类呼吸模式的方式,这可能导致了在嗅觉缺失症个体中观察到的一些负面健康结果。



· 医学 ·
癌细胞通过改变核糖体来躲避免疫系统的检测


核糖体结构,不同颜色表示不同组成部分(图片来源:Netherlands Cancer Institute)


癌细胞需要躲避免疫系统的识别和攻击才能在人体内存活,然而具体的机制尚不清楚。近期,来自荷兰癌症研究所(Netherlands Cancer Institute)的团队发现,癌细胞可以利用我们自身的蛋白质工厂——核糖体(ribosomes)——来躲避免疫系统。该研究于10月21日发表在《细胞》Cell)杂志上。


人体的每个细胞里都有约一百万个核糖体,它们负责生产我们所需的所有蛋白质。然而,并不是所有细胞里的核糖体都是相同的。该研究显示,当细胞接收到来自免疫系统的危险信号时,它们会将原本的核糖体改造成一种拥有灵活臂结构(称为“P柄”,P-Stalk)的核糖体。P柄核糖体参与调控特定细胞膜蛋白的合成,使免疫系统能够更好地识别这些处于“警戒状态”的细胞。而癌细胞产生的P柄核糖体较少,从而避开了免疫系统的检测。这项新发现为将来的癌症治疗提供了新的思路。(Netherlands Cancer Institute)


撰写:王昱、冬鸢、时小周
编辑:王昱、冬鸢
图片来源:pixabay