主编：赵路编辑：冯丽妃校对：王心怡E-mail押lzhao＠ 2国际INTERNATIONAL 2018年10月30日星期二Tel：（010）62580617 动态 “双面”膜用盐水产生电力 本报讯想象一下被塞进一辆拥挤的火车，然后 发现月台上还有一辆没有那么拥挤的火车。
你可能想 尽快过去。
遵循这种平衡做法（被称为渗透性）的粒 子自发地从高浓度区域向低浓度区域移动。
如今， 科学家利用这种倾向性创建了产生动力
的膜——— 其能从盐水中获取电流。
当由带正负电荷的粒子束构成的离子盐在水中 溶解时，粒子束会分开，留下正负电荷粒子自由地参 与渗透。
通过将带电薄膜放置在盐水和淡水中间，科 学家能为流动的粒子创建一条“高速公路”，从而产生 电流。
不过，这些膜的制造成本通常很高，并且随着时 间流逝往往会出现泄漏。
如
今，研究人员开发了一种新的“守门人”——— 两边拥有不同属性的“双面”膜。
它们的孔隙大小和膜 本身的电荷均不相同。
这促成了带电粒子从一边到另 一边的稳定流动，同时可防止它们向错误的方向流 回。
这些所谓的雅努斯膜———以古罗马门神和通道之 神命名———还可被制造成拥有不同大小的孔隙并容 纳不同电荷，从而使其接受不同类型的粒子。
研究人员用咸海水和河流淡水测试了他们的雅努 斯膜。
他们发现，该设备能将储存在盐水中的35.7%的化 学能量转化成可用电力。
这和大多数风力涡轮机一样高 效，并且比大多数太阳能电池的效率高。
该团队在日前 出版的《科学进展》杂志上报告了这一成果。
下一步，研究人员计划建造更大的膜并且测试它 们能否承受真实的海水和河水环境。
该团队表示，如 果这种膜在“野外”表现得同样好，便可将其用于为近 几年内没有其他可再生能源来源的偏远社区提供电 力。
这表明，当涉及从移动粒子中获得能量时，变得有 点“两面派”是件好事情。
（宗华） 相关论文信息： 研究关注无人驾驶道德准则 本报讯
近日，一篇论文报告了一项全球道德偏好调查，调查内容涉及无人驾驶汽车在无法避免的事故中应决定拯救哪一方。
研究结果结合了全球参与者贡献的4000万个决策，或为制定可被社会普遍接受的人工智能（AI）道德标准提供了借鉴信息。
无人驾驶汽车不仅要能导航路线，还要在不可避免的事故中自行应对道德困境。
因此，需要制定一套道德准则指导AI系统处理这类场景。
如果无人驾驶汽车必将投入大量使用，就必须先确定社会普遍接受的道德准则。
美国马萨诸塞州麻省理工学院的IyadRahwan及同事搭建了一个名为“道德机器”的大型在线调查平台，用来统计全球民众的道德偏好。
实验将参与者置身于一个不可避免的事故场景中，事发时一辆无人驾驶汽车正行驶在双行道上。
每个场景都会让行人和乘客身处不同的危险，而汽车可以选择不变道，或急转到另一条道上。
参与者必须选择救谁并决定汽车的前进路线。
这项实验共记录了约4000万个此类决定。
研究人员识别出了许多共同的道德偏好，诸如救多数不救少数、救年纪小的不救年纪大的、救人不救动物。
作者还发现了不同文化之间的道德偏好差异。
例如，中美洲和南美洲国家、法国以及前法属海外领地和现法属领地的参与者，呈现出先救女性和强壮个体的强烈偏好。
而来自收入差距较大的国家的参与者在决定救谁时，往往会考虑其社会地位。
相关论文在线发表于《自然》。
研究人员最后指出，放手让汽车进行道德抉择之前需要进行全球性的对话，将人们的偏好告知那些道德算法设计公司以及执行监管的政策制定者。
（唐一尘） 相关论文信息： 应对臭氧污染需更广泛观测体系 据新华社电世界气象组织最新发布的一份报告 显示，过去近20年欧洲和北美采取的应对空气污染 举措效果显著，地表臭氧水平稳中有降，但东亚地区 的臭氧水平仍在持续上升。
为此，世界气象组织呼吁 建立更广泛、更系统的地表臭氧观测体系。
根据最新发布的
《世界气象组织反应性气体公 报》，自2000年以来，得益于空气质量相关法规的颁 布和一系列应对空气污染措施的实施，欧洲和北美地 表臭氧浓度的平均值和峰值都已趋于平稳甚至开始 下降。
但是在东亚地区，数量有限的观测站测量到的 臭氧水平仍在不断上升。
报告强调，对流层臭氧对人体、农作物及生态系 统都有害，因此有必要建立更为广泛和系统的地表臭 氧观测体系，对臭氧的全球分布和影响进行更科学的 评估，但目前全球许多地方缺少这类观测体系。
报告还建议加强城市地区的臭氧前体监测。
臭氧 前体指在光照条件下能与氮氧化物等发生光化学反 应生成臭氧的挥发性有机物。
这也是对流层臭氧的重 要来源。
报告说，即便在欧洲一些国家，在有热浪发生 的年份，臭氧水平也会飙升。
（刘曲） 科研人员首次发现
影响中风康复的基因 新华社电一项最新国际研究发现，人体中一个 基因如果出现变异，会使缺血性脑中风患者的康复 程度变差，这是科研人员首次发现影响中风康复的 基因。
澳大利亚弗洛里神经科学和精神健康研究所的 研究人员与国际同行合作，调查了超过2000名缺血 性脑中风患者的情况，结果发现一个名为PATJ的基 因如果出现变异，会使患者的康复程度变差。
中风在澳大利亚是主要的致残、致死原因之
一。
如果中风患者幸存，康复程度因人而异，有的人完全 康复，有的人则出现各种问题。
澳大利亚超过一半的 中风幸存者会在行动和语言方面出现障碍。
弗洛里神经科学和精神健康研究所的文森特·泰 斯教授说，本次研究是科研人员首次发现与中风有关 的基因线索，未来可能在其基础上开发出有助于中风 患者康复的药物。
相关研究报告已发表在美国学术刊物
《循环研 究》上。
（陈宇） 基因序列揭示非洲人早期历史 将填补早期人类历史研究空白 本报讯人类在非洲的早期历史正日益成为人们关注的焦点。
一项新的研究对源自这片大陆的十几个族群的180个基因组进行了研究，其中一些基因组之前从未被分析过。
初步研究结果表明，在4万多年前，其中两个族群（桑人和巴卡人）的规模相当于当时其他族群的两倍，并且这两个族群生活在中东部非洲或南部非洲。
研究人员在美国人类遗传学协会日前于加利福尼亚州圣地亚哥市举行的会议上公布了这一尚未发表的研究结果。
联合领导这一项目的费城宾夕法尼亚大学人类遗传学家SarahTishkoff说，这是能够代表人类祖先多样性的一个最完整的全基因组测序结果。
加上去年发表的对非洲古代人类遗骸的基因分析，最新的数据正在填补早期人类历史的空白。
虽然智人起源于31.5万年前到25万年前的非洲，但遗传学家把他们的注意力几乎完全集中在几万年后向北迁移到欧洲的一小部分非洲人身上了。
而一些非洲基因组项目现在正试图解决这种不平衡。
2009年，Tishkoff和她的同事发表了一项研究，评估了今天非洲2000多个族群中的约100人的一小部分基因组。
研究结果表明，桑人和巴卡人可能是狩猎采集者的单一世系的后裔。
但是Tishkoff需要来自他们和其他族群的完整基因组以验证这一想法。
Tishkoff的团队花了数年时间才获得东非、南非和西非国家政府和机构伦理审查委员会对该项目的批准。
Tishkoff和她的同事与当地研究人员合作，向那些打算被纳入该项目的族群介绍遗传学，解释科学家和研究小组可以设法了解他们的早期祖先。
其中的许多族群生活在偏远地区———比如埃塞俄比亚西南部的萨布人，遗传学家对他们知之甚少。
在非洲进行基因组学研究可能会引起争议，因此许多从事这方面工作的科学家都会让当地族群参与到研究中来。
“非洲人类遗传与健康倡议”是一个由非洲人领导的支持基因组学研究的联盟，它呼吁非洲科学家在这类项目中发挥更实质性的作用。
去年，南非的一个土著团体为希望与他们合作的科学家设定了研究伦理准则。
Tishkoff和她的同事与参与其研究的族群建立了良好的合作关系。
喀麦隆雅温得大学神经学家AlfredNjamnshi说，富拉尼人是一个传统的游牧民族，他们中的一些人对自己的遗传基因能揭示族人的迁移历史很感兴趣。
上次他访问一个社区时，与一位年长的富拉尼人进行了交谈。
这位富拉尼人回忆起小时候从塞内加尔步行3000公里到达喀麦隆的历程，讲述了他父母的旅行故事。
研究小组发现，近1/5的基因变异之前从未被报道过。
这些数据的统计模型表明，过去3万年间，坦桑尼亚的哈德扎人和桑达维人有共同的祖先。
研究结果还表明，在这段时间里，南部非洲的哈德扎人、桑人和中部非洲的巴卡人都是传统的狩猎采集者。
Tishkoff说：“我认为我们在非洲主要的狩猎采集群体中看到了一个古老的共同祖先。
” 英国伦敦市弗朗西斯·克里克研究所古遗传学家PontusSkoglund表示，其中的一些发现与从8100年前至2500年前的人类遗骸中提取的哈德扎人和桑人混合血统的脱氧核糖核酸 非洲少数民族正在与科学家合作，试图揭开非洲大陆早期的人类历史。
图片来源：heCourteau （DNA）信息相一致。
他说：“我一直在想，从今天的坦桑尼亚到南非，都存在一个相互联系的狩猎采集者群体。
” 其他研究人员希望在接受哈德扎人、桑人和巴卡人在地理上重合这一观点之前，能够对这些数据进行更深入的统计分析。
英国茵格斯顿市维康·桑格研究所遗传流行病学家DeeptiGurdasani指出，早期的研究几乎没有显示出这些族群是混合在一起的。
但她补充说，这是合理的。
“非洲没有什么是不可能的，因为我们不知道5000年前人类在非洲大陆上到底都做了些什么。
” 在完成更进一步的分析之后，Tishkoff计划公布结果并公开分享这些被匿名的基因组，这样科学家就可以共享他们的数据了。
（赵熙熙） 姻科学此刻姻 科学家发明减肥新招 德国研究人员发现，使用药物同时针对尼古丁（又名烟碱）和冷暴露信号传导通路，可以降低小鼠体重并改善小鼠的代谢健康。
化合物冰素和二甲基苯基哌嗪会刺激食欲抑制通路和产热促进通路，从而调节全身能量平衡以促进肥胖小鼠减重。
肥胖是代谢疾病（例如糖尿病）的风险因素，对健康构成重大威胁。
吸烟和冷暴露是人体能量代谢的环境调节因子，分别抑制食欲，增加能量消耗。
目前，人们正在寻求通过药物方式增加产热，希望可以借此模拟冷暴露，增加能量消耗，从而促进减重。
然而，同时带来的 食物摄入的增加可能会抵消这些影响。
亥姆霍兹慕尼黑研究中心—德国环境健康 研究中心的MatthiasTschop及同事采用一种联合疗法，即同时使用烟碱型乙酰胆碱受体α3β4和瞬态电压感受器阳离子通道M8（TRPM8），TRPM8可在低温下被小分子疗法激活。
研究人员发现，这种疗法降低了肥胖小鼠的体重并纠正了葡萄糖耐受不良。
相关论文 科学家透视婴儿肠道菌群 本报讯《自然》近日发表的两篇论文详细阐述了婴儿肠道菌群的形成。
研究结果剖析了微生物组、婴儿发育以及I型糖尿病潜在影响之间的关系。
肠道菌群会不断变化，但从婴儿期到儿童期的变化过渡尚未得到全面理解。
研究显示，微生物组可能与不同疾病病理特征有关，包括I型糖尿病“青少年糖尿病环境决定因素”（TEDDY）。
为考察这一关系，TEDDY研究建立了迄今为止规模最大的婴儿微生物组数据集之
一，样本来自美国、瑞典、德国和芬兰的6个临床中心。
美国得克萨斯州贝勒医学院的JosephPetrosino及同事运用基因测序分析了TEDDY研 究中903名儿童的12500个粪便样本，这些样本取自月龄为3~46个月的儿童，每月采集一次。
作者发现，微生物群的构成以及多样性的变化可分为3个不同阶段：发育期（3~14个月）、过渡期（15~30个月）以及稳定期（31个月及以上）。
在发育阶段，双歧杆菌含量升高与母乳喂养有关，而微生物组的多样性会随婴儿断奶后摄入辅食增多而增加。
拟杆菌的临时性增加与产道分娩有关，而肠道菌群的多样性和肠道成熟度增加又与拟杆菌增加有关（与分娩方式无关）。
此外，兄弟姐妹、接触宠物以及地理位置也是造成微生物组差异的因素。
在另一篇论文中，马萨诸塞州麻省理工学院—哈佛大学博德研究所的CurtisHuttenhower 探索之门关闭了吗 （上接第1版）美国华盛顿大学CharlesMurry实验室多 年致力于移植iPS细胞分化的心肌细胞到受损心肌，并已经在灵长类动物中尝试取得了振奋人心的效果。
美国杜克大学NenadBursac实验室曾将iPS细胞分化的心肌细胞和生物材料相结合，制造出3D模拟心肌薄膜，并在大动物模型中开始积极尝试。
2016年，《科学—转化医学》刊登的研究揭示，由iPS细胞衍生的心肌细胞和内皮细胞创建的“人工心脏组织贴片”可以使动物梗塞心脏部位再生（再次血管化），并且改善了心室功能。
值得一提的是，今年7月，iPS细胞治疗心脏病的全球首个临床试验在日本获得了批准。
具体来说，日本政府批准了将iPS细胞衍生的心肌细胞薄片（0.1毫米）植入到缺血性心肌病患者心脏表层，该临床试验预计在2019年3月启动。
间充质干细胞也是一种多能干细胞，可以分化为身体组织中的多种细胞。
科学家们发现，间充质干细胞“魔力”似乎不在于直接分化成心肌细胞，而是分泌多种细胞因子和生长因子，促 进心脏的自我修复。
实际上，间充质干细胞也是心脏病治疗领域目前唯一已经进入临床实验的干细胞。
2018年9月，《干细胞转化医学》对23项临床研究1148例患者的试验结果进行了统计分析，结果显示，间充质干细胞治疗急性心梗和缺血性心力衰竭的整体结果是积极的，患者总体心脏功能有显著改善，而且这种疗法看起来是安全的。
未来聚焦三条可取之路 记者了解到，干细胞治疗心脏病的潜力不仅吸引了大量科研工作者，还牵动着一些企业家的神经；相关的探索也不再局限于基础研究领域，在临床应用领域也越来越受到重视。
一个例子是，今年5月，医药巨头阿斯利康宣布与瑞典一家生物公司合作启动干细胞治疗心脏病的项目。
“还有许多科研工作者，为找到心肌再生的最佳方案而辛勤工作着。
”钱莉说，这次的撤稿事件，人们不能杯弓蛇影，把干细胞治疗心脏病一竿子打死；更不该因噎废食，全盘否认干细胞 中年人压力大更易健忘 图片来源：eSteinmetz/Corbis 近日刊登于《自然—通讯》。
研究人员指出，以上研究结果为治疗肥胖 开辟了一条潜在的新途径，而且这种治疗不会 产生与香烟烟雾相关的负面健康后果。
不过，还 需要开展进一步的研究，以确定这些发现是否 可以转化至人类身上。
（鲁亦） 相关论文信息： 及同事通过分析
TEDDY研究中783名婴儿的 近11000个粪便样本，对发展为I型糖尿病儿童 的早期肠道菌群进行了表征。
研究人员发现，没 有I型糖尿病的婴儿的微生物组中含有较多与发 酵和短链脂肪酸合成相关的基因。
结合之前的证 据表明，短链脂肪酸或具有保护作用。
研究人员强调，进行取样的婴儿（大多数 为非拉美裔白人以及I型糖尿病高危群体） 可能无法代表其他群体。
这两项研究都对婴 儿肠道菌群进行了表征，并为研究人员提供 了宝贵资源。
（唐一尘） 相关论文信息： 据新华社电日前发表在美国《神经病学》 杂志上的研究显示，生活压力大的中年人可能 更容易健忘，并出现脑萎缩。
皮质醇是肾上腺分泌的一种激素，用于帮 助机体应对压力，还有助于减轻炎症反应、控 制血糖和血压。
压力、疾病和用药等因素会导 致皮质醇水平升高。
美国哈佛大学医学院的研究人员测试了 2231
人的记忆能力、思维能力以及血液中的皮 质醇水平，这些人在研究开始时平均年龄为49 岁，且没有患痴呆症。
研究发现，在排除年龄、性别、吸烟和体重 等因素后，皮质醇水平偏高的人在记忆和思维 能力方面的得分较低，脑容量较小。
但皮质醇 水平低与记忆或脑容量没有关联。
研究人员说，压力大的中年人会提早出现 健忘和脑萎缩，因此减压很重要。
减压的方法 包括保证足够的睡眠、参加适度运动、生活中 放松心情等。
（周舟） 变胖后男性更易生病 新华社电
同样是变胖，男性通常更容易患上心血管疾病、糖尿病等与肥胖相关的疾病，加拿大一项新研究表明，这可能与男女的脂肪组织差异有关。
加拿大约克大学的研究人员日前在美国《生理学前沿》杂志上刊文介绍，他们研究了实验小鼠的腹部脂肪，结果发现，与雄鼠相比，雌鼠的腹部脂肪中含有更多血管。
此外，给实验小鼠提供高脂饮食让它们增重后，雌鼠腹部脂肪中的血管数量会增多，而雄鼠却没有。
研究人员认为，更多的血管可使女性脂肪组织更健康，不易出现肥胖相关疾病，因为血管负责给脂肪细胞运送足够的氧和营养，对维持脂肪组织健康至关重要。
对脂肪组织中血管生成能力的性别差异，早先的研究并不充分。
而理解这种差异十分重要，因为这关乎一个人是否容易患上心血管疾病、糖尿病等肥胖相关疾病。
（上接第1版）对于这样的做法，中科院副院长张涛也表 示赞同。
在他看来，既然卓越中心要做成“尖刀连”，规模就不能贪大，方向要少而精。
“对于卓越中心，不主张‘摊大饼’。
中科院不会再去量‘青藏高原’的面积有多大，而是要看‘青藏高原’上能冒几个尖尖，希望能再出现一些‘珠穆朗玛’。
” “‘尖刀连’就得准备有牺牲” 在心肌再生中的应用和前景，而应汲取教训，脚踏实地地做好每个实验，认真如实地报道每个发现。
谈及心肌再生领域的未来研究方向，钱莉认为主要有三条可取之路。
其
一，是找到那把开启内源心肌细胞自我再生的“钥匙”，如何让它们在“需要的时候”重新分裂增殖；其二就是干细胞疗法，这包括植入间充质干细胞、多能干细胞分化的心肌细胞及其衍生出来的心肌薄膜、三维立体组织、外泌体等；最后是“在体重编程”，即将受损情况下正在变成瘢痕组织的成纤维细胞转分化成心肌细胞。
“未来科学家需要进一步立足于提高改进效率、方法和转化应用，力求安全简易快捷。
”钱莉提醒道。
事实上，干细胞领域作为发育生物学和细胞生物学的一个交叉分支，已有半个世纪的发展和传承，并在不断自我纠错中曲折前进。
“心肌再生是一个迫切需要解决的难题，值得研究者投入和努力。
”钱莉说，不过，科学道路一向曲折，不可能一蹴而就，需要大众的支持和理解，给予科研工作者们一个正面积极的环境去探索科学的真相。
截至2018年9月，中科院已正式筹建了20个卓越创新中心，其中青藏高原地球科学卓越中心等13个中心已进入正式运行阶段，而生态环境科学卓越中心等7个中心也已处于筹建待验收阶段。
中科院党组副书记、副院长侯建国听完全部20个中心的报告后认为，这些卓越中心代表了中科院在基础前沿领域最精锐的力量，几年来，它们初步完成了中科院机构改革的初衷，面向基础前沿科学，出了成果，也出了人才。
多年前，美国科学家曾开展过一项分子电子学的基础研究项目，由于难度太大，最后失败了。
但参与这个项目的科学家并没有因此而消沉，反倒一直活跃在科学界，有的成了很有名的教授，有的还担任了大学校长。
这个案例让侯建国印象深刻。
他坦言，在中国，虽然大家都在提宽容失败，但深究起来，真正“失败”的项目却很少，一些项目从定目标开始就“留一手”，以确保验收时一定能够合格。
“其实，基础研究是有风险的，而且越是重大的科学问题，失败的可能性就越大。
”他说，“中科院的卓越中心既然要做‘尖刀连’，就意味着要打攻坚战，要去硬碰硬，要准备有牺牲。
” 侯建国希望，各个卓越中心都能瞄准科技前沿，加强重大科学问题和目标导向的科学问题的研究，可以去提出一些看上去有可能失败，或者做不成的题目，“我们会针对这些项目在条件和人员上给予特殊的考虑和支持”。