金屬鋰可能逆轉阿爾茨海默癥？

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1. 金屬鋰可能逆轉阿爾茨海默癥？
2. 加拿大也要削減15%的科學預算
3. 光懸浮飛行器問世
4. 巨型閃電綿延829公里，創下新的世界紀錄
5. 超大片段DNA精準無痕編輯新方法

學界頭條

1.金屬鋰可能逆轉阿爾茨海默癥？

隨著全世界老齡化的加速，老年性癡呆的問題越來越嚴重，患者數量超過5500萬人，其中大部分人可能是阿爾茨海默癥。雖然淀粉樣蛋白的致病理論受到了很多的質疑，但是截止目前為止這依然是最有可能的方向之一。哈佛大學醫學院的一項新研究顯示，西方社會曾經熱捧的金屬鋰保健品可能是有效的藥物。

在一百多年前的19世紀和20世紀初的西方社會，含有鋰的保健品被吹捧為一種改變情緒的健康補品，甚至在七喜飲料的早期配方中作為興奮劑出現。它在20世紀70年代重新出現，成為治療躁郁癥的推薦藥物。因為在躁郁癥患者中，服用鋰的人的大腦衰老速度比未服用鋰的人慢。同時，流行病學研究表明，水源中含有微量鋰的地區癡呆癥發病率相對較低，但是在測試中，鋰對認知能力下降影響的臨床試驗結果好壞參半。

腦內鋰含量正常的小鼠，其淀粉樣斑塊（左上）和tau蛋白纏結（左下）的數量，比缺鋰的小鼠（右上和右下）要少。

圖源：Yankner Lab

大腦中鋰濃度下降時，記憶力往往會下降，哈佛大學的研究團隊的研究發現，受阿爾茨海默病影響的大腦區域鋰含量低于未受影響的區域，而被認為導致癥狀的淀粉樣蛋白斑塊會束縛鋰，導致它無法參與正常的大腦活動。小鼠實驗證實，這種影響會形成惡性循環：斑塊越多，鋰越少，而鋰的減少會產生更多的斑塊。同時研究也破解了鋰保健品效果不確定的原因：碳酸鋰是沒用的，很容易被斑塊吸收，而乳清酸鋰則有助于小鼠的腦損傷和記憶力的恢復。雖然仍有許多問題需要厘清，但是研究團隊認為這是一個巨大的突破，受益于電池產業的發展，鋰元素非常便宜，這對于未來相關藥物的低成本推廣很有利。

參考文獻：

https://www.nature.com/articles/d41586-025-02471-4

2.加拿大也要削減15%的科學預算

加拿大總理馬克·卡尼

圖源：Chris Young

據Science報道，加拿大總理馬克·卡尼要求政府的整體預算降低15%，對所有的部門都生效。因此加拿大的主要科學部門，包括加拿大自然科學與工程研究委員會、社會科學與人文研究委員會、健康研究所以及創新、科學和經濟發展部都被要求削減“表現不佳、非聯邦核心任務、重復或與政府優先事項不一致的項目和活動”，三年內完成減少支出15%的目標。有研究者指出，加拿大的研發支出本來就已經落后于G7集團中的其他國家，2024年，加拿大的研發支出占國內生產總值的1.8%，在七國集團（G7）中排名第六，遠低于經濟合作與發展組織38個成員國2.7%的平均水平。

參考來源：

https://www.science.org/content/article/canada-plans-15-budget-cut-scientists-are-alarmed

前沿研究

3.光懸浮飛行器問世

配備“光驅動懸浮系統”的圓盤，只需照射光線即可漂浮。

圖源：Science Advances

賓夕法尼亞大學的研究團隊開發出一種僅靠陽光驅動的微型飛行器（microfliers），有望在地球中層大氣（50至80公里高度的中間層）實現持續飛行。研究人員利用光泳效應（photophoresis）設計出直徑6毫米、厚度只有800納米的透明Mylar圓盤，底部涂有碳納米管。當陽光照射時，碳納米管吸收光能加熱飛行器，空氣分子與底部碰撞后獲得更多能量，產生向下推力，從而使飛行器在模擬中間層低壓環境中懸浮。實驗中，這些微型飛行器在約0.5瓦/平方厘米的陽光強度下成功漂浮，展現了其在稀薄大氣中的潛力。

當八個 LED 燈（黃色）照射時，微型飛行器（頂部的灰色圓盤）會懸浮在網狀平臺上方。

圖源：Matthew Campbell and M. Azadi

參考來源：

https://www.sciencenews.org/article/tiny-sunlight-powered-aircraft-could-soar-beyond-airplanes-reach

4.巨型閃電綿延829公里，創下新的世界紀錄

圖源：Edward Mitchell

據世界氣象組織 (WMO) 報道，一道長達829公里的巨型閃電創造了新的最長閃電的世界紀錄，此次巨型閃電發生在2017年10月的一場強雷暴期間，從德克薩斯州東部延伸至堪薩斯城附近，829公里的長度也打破了此前768公里的記錄：那次閃電發生在2020年4月29日，也是在美國南部地區被觀測到。太空閃電測繪設備的快速發展使得能夠在廣闊的地理空間領域連續測量閃電范圍和持續時間。這些新儀器包括記錄新閃電記錄的 R 系列地球靜止軌道運行環境衛星（GOES-16、17、18 和 19）上的地球靜止閃電測繪儀 (GLM)，以及來自歐洲（Meteosat 第三代 (MTG) 閃電成像儀）和中國（FY-4 閃電測繪成像儀）的軌道對應儀器。

參考來源：

https://www.scimex.org/newsfeed/megaflash-stretching-829km-sets-new-world-record-for-the-longest-lightning-strike

5.超大片段DNA精準無痕編輯新方法

PCE系統的開發和精準染色體編輯示意圖

基因組編輯技術作為生命科學領域的一項重要突破，為基礎研究和應用開發提供了技術支撐。以CRISPR及其衍生技術為代表的編輯系統通過可編程的向導RNA引導Cas9等核酸酶靶向基因組特定位點，被廣泛應用于特定堿基和短片段DNA的精準編輯。但是，大片段DNA編輯至今仍面臨挑戰，對數千乃至數百萬堿基的精準操縱更是領域的核心難題。

近日，中國科學院遺傳與發育生物學研究所高彩霞團隊報道了新型可編程的染色體水平大片段DNA精準操縱技術PCE。這一技術在動植物中實現了從千堿基到兆堿基級別DNA的多種類型且精準無痕的編輯，提升了真核生物基因組的操縱尺度和能力。通過技術優化，科研團隊構建了PCE與RePCE兩個可編程染色體編輯系統，可對不同Lox位點的插入位置和方向進行靈活編程，實現從kb到Mb尺度的大片段DNA精準無痕操縱。在動植物細胞中，研究人員利用這一系統實現了18.8 kb超大片段DNA的定點整合、5 kb序列的定向替換、12 Mb的染色體倒位、4 Mb的染色體刪除及整條染色體的易位，并利用該技術創制了含315 kb精準倒位的抗除草劑水稻種質。相關論文發表在Cell上。

參考來源：

https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.07.011