环球科学：马斯克：Neuralink将为第二名患者植入脑机接口...

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　　· 脑机接口 ·

　　马斯克：Neuralink将为第二名患者植入脑机接口

　　当地时间7月10日，埃隆·马斯克（Elon Musk）在一次直播中表示，其脑机接口公司Neuralink将在“下周前后”为第二名人类患者植入脑机接口。该公司高管们表示，正在解决首例植入患者遇到的硬件问题，目前该患者脑内仅15%的植入电极线在工作。

　　Neuralink的脑机接口由64条直接插入大脑的电极线组成，据Neuralink网站公布的数据显示，这些电极线比人类的头发还细，共携带1024个微电极记录神经信号。今年年初，Neuralink为第一位人类患者植入了脑机接口，公开资料显示，手术进行得“非常顺利”，但手术后的几周内植入物中的一些电极线在患者的大脑中移位。该公司考虑移除植入物，并表示该问题并未对患者的健康和安全构成直接风险。目前该患者仍然可以使用脑机接口观看视频、阅读和下棋和玩其他视频游戏。在直播中，马斯克与Neuralink高管共同表示，公司希望今年将其设备植入“7~9名患者的脑内”。但目前尚不清楚具体的时间计划，Neuralink的发言人尚未对此发表评论。（CNN，公众号“科研圈”）

　　· 空间探测 ·

　　木卫二快船上发现的晶体管缺陷可能会影响发射

　　此前的探测已经表明，木卫二（Europa）是一颗冰质卫星，其冰壳下存在液态海洋，可能存在利于生命生存的条件。美国航空航天局（NASA）的木卫二快船（Europa Clipper）任务将于今年10月10日，发射一台高性能、耐辐射的航天器进入绕木星轨道，以反复飞越木卫二，并调查这颗冰质卫星是否适合生命生存。据《科学》新闻（Science news）消息，航天器已于5月抵达美国弗洛里达州的肯尼迪航天中心，为10月的发射任务做准备。但此前有工程师发现，航天器上的一批晶体管存在缺陷，其抗辐射的性能远远低于预期，这很可能威胁到这项耗资50亿美元的任务的寿命，甚至可能影响发射。据昨日NASA博客公布的消息，任务团队正在评估晶体管的影响及可能的解决方案。

　　木星系统是太阳系中辐射最强烈的区域，因此辐射暴露一直是探索木星及其卫星面临的一个核心问题。木卫二快船计划反复飞越木卫二数十次，以最大限度地减少辐射暴露时间，但仍需要其电子器件能承受较高的辐射水平。但研究人员发现，航天器上一批被称为金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）会在低辐射水平下失效。迄今为止获得的测试数据表明，这些晶体管可能会在木星环境中出现故障。由于已经密封，这些晶体管无法被简单地替换。目前，NASA正试图确定有多少晶体管可能受到影响，它们失效后对任务的威胁，同时评估最大限度延长在木星环境中晶体管寿命的方案。这项初步的分析预计将于7月下旬完成。（Science news，NASA）

　　· 健康 ·

　　40%的癌症病例或由吸烟、肥胖和饮酒等因素导致

　　此前的研究表明，2014年美国约6.6万例（占全部癌症病例的42%）和26.5万例（占全部癌症病例的45%）癌症死亡可归因于潜在可改变的风险因素。但这些风险因素与特定癌症类型的关联信息可能会随时间改变。最近，一项发表于《CA：临床医师癌症杂志》（CA: A Cancer Journal for Clinicians）的研究发现，2019年美国30岁及以上的人群中，40%的癌症病例是由“潜在可改变的风险因素”造成的，其中包括吸烟、缺乏运动、食用加工肉类、病毒感染、体重过重、饮酒等等。

　　研究人员分析了有关癌症发病率和死亡率以及危险因素患病率的全国代表性数据，来估计可归因于潜在可改变危险因素的癌症病例和死亡的比例和数量，包括2019年30岁及以上成年人的30种癌症（不包括非黑色素瘤皮肤癌）病例。评估的危险因素包括：吸烟；二手烟；体重过重；酒精消耗；食用红肉和加工肉类；水果和蔬菜、膳食纤维和膳食钙的摄入量低；缺乏身体活动；紫外线辐射和七种致癌感染。其中，吸烟是导致癌症病例和死亡的主要危险因素，其次是体重过重和饮酒 。据评估的危险因素，肺癌的癌症病例数和死亡数最多，其次是乳腺癌、皮肤黑色素瘤、结直肠癌、肝癌和食管癌。美国的大量癌症病例和死亡可归因于潜在的可改变的风险因素，这凸显了通过广泛和公平地实施预防措施来大幅减少癌症负担的潜力。

　　· 基因编辑 ·

　　可编辑活体小鼠肠道细菌基因的新技术

　　作为一种常用的基因编辑技术，CRISPR-Cas已应用在人类疾病的治疗中，但还没有相应的技术来改变在人肠道内具有健康影响的微生物，其中存在编辑效率较低、可能破坏DNA双链并触发细菌死亡等挑战。据《自然》新闻（Nature news）消息，在一项发表于《自然》的研究，科学家开发出了一种高效准确的碱基编辑技术，并成功编辑了活体小鼠肠道中的大肠杆菌。

　　他们设计了一种噬菌体衍生的颗粒，用来传递碱基编辑器（交换DNA上的一对碱基），将其作用于定植在小鼠肠道的大肠杆菌。通过编辑大肠杆菌中的β-内酰胺酶基因，他们发现，单次剂量对目标细菌群体的编辑效率中位数为93%，可以维持至少42天。他们还通过优化编辑器，让大肠杆菌产生一种在神经退行性疾病和自身免疫性疾病中的蛋白质，在3周后，编辑细菌的数量在该细菌种群中仍保持在70%。此外，研究人员还在实验室里使用该工具编辑了大肠杆菌和肺炎克雷伯菌，表明这一编辑系统可适用于不同的细菌菌株和物种。这为开发新一代基于细菌基因编辑的疾病疗法打下了基础。（Nature news）

　　· 古生物学 ·

　　科学家首次三维重建5.2万年前的猛犸象染色体

　　7月11日，据一项发表于《细胞》（Cell）的研究，一个国际研究小组组装了一只生活在5.2万年前的猛犸象的基因组和三维染色体结构。他们采用的样本来自于2018年在西伯利亚东北部出土了一只保存异常完好的猛犸象。研究人员认为该猛犸象死后不久就被冻干，这意味着它的DNA以类似玻璃的状态被保存了下来。这是首次借助古代DNA样本取得这样的成果，这些染色体化石比大多数古DNA片段长100万倍左右，可以让研究人员深入了解猛犸象的基因组在活细胞内的组织形式以及活跃的基因。

　　为了重建猛犸象的基因组结构，研究人员从其耳后的皮肤样本中提取了DNA。他们使用了一种叫做Hi-C的方法，这种方法可以让他们检测到DNA的哪些部分可能在空间上很接近，并在细胞核中以自然状态相互作用。然后，他们将来自Hi-C分析的物理信息与DNA测序相结合，以确定相互作用的DNA部分，并以现代大象的基因组为模板，创建了猛犸象基因组的有序图谱。分析显示，猛犸象有28条染色体，与其最近的亲戚亚洲象的皮肤细胞相比，猛犸象的皮肤细胞有不同的基因激活模式，包括可能与长毛和耐寒性有关的基因。

　　撰写：马一瑗、不周、clefable