1. 传奇诺奖得主预言实现：碳原子间存在单电子共价键

日本北海道大学的一个研究小组确认了两个碳原子之间可以存在一种稳定的单电子共价键（σ 键），证实了90多年前一位诺奖得主的预言。共价键是大多数有机化合物的主链，当两个原子共享一对电子时就会形成共价键。1931 年，诺贝尔奖获得者 Linus Pauling 提出，可能存在只有一个不成对电子的键，尽管这种键可能比传统的双电子共价键弱得多。虽然在其他元素中也观察到了单电子键，但迄今为止从未在碳中发现过单电子键。

图源：北海道大学

北海道大学石垣侑祐团队 通过碘的氧化反应使六苯乙烷衍生物中两个碳原子之间的双电子共价键拉伸，成功制造出含有碳─碳单电子共价键（σ键）的深紫色晶体。 这不仅证实了Pauling的预言，也为化学键理论研究开辟了新的方向。

诺贝尔奖获得者 Linus Pauling 是一位带有传奇色彩的科学家，他不仅是1954年诺贝尔化学奖的得主，也是1962年诺贝尔和平奖的得主，不仅是唯一一位两次单独获得诺贝尔奖的人，也是两位在不同领域获得诺贝尔奖的人之一，另一位是居里夫人。

Linus Pauling（1901 - 1994 ）

Linus Pauling 是美国化学家，量子化学和分子生物学领域的创始人之一，他对化学键理论的贡献包括轨道杂化概念和元素电负性的第一个精确标度，并提出了“鲍林五规则”；在职业生涯后期，他开始进军生物学领域，确认了α 螺旋和β 折叠是蛋白质二级结构的主要结构基序，提出镰状细胞性贫血是由异常蛋白质引起的疾病。二战末期原子弹的出现，促使 Pauling 在晚年提倡核裁军，反战并且提倡有限度的优生学。

2. 人到中年，需防“断崖式”衰老

在发表于《自然·衰老》的一篇论文中，美国斯坦福大学医学院的科学家表示，人类衰老不是一个简单的线性过程，而是会在特定的时间节点上大幅加速。他们通过对108名不同种族、性别，以及年龄在25-75岁之间的志愿者的血液样本统计，追踪了超过135000种不同的分子和微生物，包括已知与免疫健康、心血管功能、新陈代谢、肾功能以及肌肉和皮肤结构相关的代谢物、脂质、蛋白质和蛋白质前体（RNA分子）。

结果表明，81%的分子并没有像线性衰老所预期的那样持续变化，而是在中年和老年发生两次显著变化。 40-45岁、60-65岁是两个衰老突然加速的阶段。 在 40 多岁的人群中，与酒精、咖啡因和脂质代谢、心血管疾病以及皮肤和肌肉相关的分子数量发生了显著变化。在 60 多岁的人群中，变化与碳水化合物和咖啡因代谢、免疫调节、肾功能、心血管疾病以及皮肤和肌肉有关。

中南大学湘雅医院教授莫龙团队认为，社会因素是导致衰老的一大重要原因。很多人40多岁正面临“上有老、下有小”的中年压力时段，而60多岁会出现“晚年危机”，相关的心理和生活方式变化也会显著影响衰老进程。

参考来源：

1.https://www.nature.com/articles/s43587-024-00692-2

2.https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/9/530558.shtm

3. 干细胞根治I型糖尿病取得进展

接受干细胞移植后开始产生胰岛素（蓝色）

图源：Lennart Nilsson、Boehringer Ingelheim International GmbH TT/

Science Photo Library

北京大学邓宏魁团队利用IPS技术，将从I型糖尿病患者体内提取的细胞转化成了3D胰岛簇，然后将大约转化完成的150万个胰岛细胞重新注射到了患者的腹部肌肉中。两个半月后， 患者体内自然产生的胰岛素已经可以正常维持生理功能，不再需要定期注射。 通过一年以上的跟踪观察，患者的血糖水平一直正常，没有出现飙升和过低的危险状态。论文发表在 Cell 上。

https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(24)01022-5?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS0092867424010225%3Fshowall%3Dtrue

4. 我国首次完成超导太赫兹通信实验

9月27日至10月1日，中国科学院紫金山天文台牵头的联合实验团队，在青海省海西州雪山牧场成功实现基于超导接收的高清视频信号公里级太赫兹/亚毫米波无线通信传输。这是国际首次将高灵敏度超导接收机技术成功应用于远距离太赫兹无线通信系统，也是0.5THz频段以上迄今最远距离的太赫兹无线通信传输实验。

联合实验团队完成了适应极端环境的太赫兹高灵敏度超导接收机、太赫兹高效倍频链、中频带宽扩展和超宽带调制发射等多项关键技术攻关，全自主研制了一套0.5THz频段基于超导隧道结外差混频接收的全电子学太赫兹通信系统。在青海省海西州雪山牧场亚毫米波天文观测基地（海拔约4300米处） 实现了高清视频信号的太赫兹无线通信传输，传输频率为0.5THz，传输距离为1.2公里，信号发射功率仅10微瓦。 本次实验充分验证了利用太赫兹/亚毫米波超导接收系统开展太赫兹通信的独特优势。

5. 从空气中获取蛋白质？

图源：Lisa Schmitz

德国图宾根大学的研究人员开发出一种方法， 只需向微生物提供少量氢气、氧气和二氧化碳，即可从微生物中获取蛋白质和维生素 B9 。该团队设计了一个两阶段生物反应器系统，可以生产富含蛋白质和维生素 B9 的酵母。在第一阶段，细菌基伍嗜热厌氧杆菌将氢气和二氧化碳转化为醋酸盐，在第二阶段，酿酒酵母（通常称为面包酵母）以醋酸盐和氧气为食，制造蛋白质和维生素 B9。

其产生的蛋白质含量超过了牛肉、猪肉和鱼，85 克酵母即可可满足成年人每日蛋白质需求的 61%，而牛肉、猪肉、鱼分别可满足 34%、25%、38%。论文发表在 《生物技术趋势》