环球科学：数学界大奖阿贝尔奖揭晓，日本数学家柏原正...

lameihua

　　· 奖项 ·

　　奖金517万人民币！数学界大奖阿贝尔奖揭晓

　　Masaki Kashiwara（图片来源：Peter Bagde/Typos1/The Abel Prize）

　　3月26日，数学界三大奖项之一“阿贝尔奖”揭晓。挪威科学与文学院决定将2025年阿贝尔奖授予日本数学家柏原正树（Masaki Kashiwara），以表彰他“对代数分析和表示论的开创性贡献，尤其是D-模理论的发展和晶体基的发现”。

　　代数分析由柏原正树在日本东京大学研究生院的导师——佐藤干夫（Mikio Sato）开创，通过代数方法对线性偏微分方程（LPDE）进行系统研究。表示论是使用代数工具，研究如何通过向量空间上的线性变换来表达给定的对称性，而对称性在数学和物理世界中普遍存在。柏原正树于1970年完成的硕士论文，展示了代数方法的强大能力，在表示论中取得了惊人的成果，包括进一步发展了解析D-模理论。1980年，柏原正树利用D-模理论证明了黎曼-希尔伯特对应，这是希尔伯特在1900年提出的微分方程行为猜想，过去困扰了数学家几十年。2016年，柏原正树证明了之前的黎曼-希尔伯特对应的一个延伸问题。柏原正树还引入晶体基的概念，证明了量子群可积最高权重表示的晶体基的存在。几十年来，柏原正树的数学思想启发了几代数学学者。

　　阿贝尔奖于2002年1月设立，2003年6月3日首次颁发，设立的初衷之一是为了弥补数学界没有诺贝尔奖的遗憾。该奖由挪威政府资助，奖金为750万挪威克朗（约合人民币517万元）。阿贝尔奖与菲尔兹奖、沃尔夫数学奖并称国际数学界“三大奖”。（“知社学术圈”公众号）

　　· 材料 ·

　　把木材变透明，还能让它更坚固耐用

　　用廉价的天然材料制成坚固耐用的半透明木材，可用于从可穿戴传感器到节能窗户的各种应用。图片来源：Bharat Baruah

　　在塑料污染日益严重的今天，一种新型透明木材的出现为环保材料领域带来了曙光。美国肯尼索州立大学（Kennesaw State University）的巴拉特·巴鲁阿（Bharat Baruah）在美国化学会（ACS）春季会议（ACS 2025春季会议于当地时间3月23日至27日举行）上报告称，他们制造出了一种坚固耐用、半透明且可降解的木材，有望成为塑料的理想替代品。

　　木材主要由纤维素、半纤维素和木质素组成。为了使木材透明，就需要去除木质素和半纤维素，留下多孔的纤维素网络，然后用无色材料填充这些孔隙，同时恢复部分刚性。因此，研究者先是用亚硫酸钠、氢氧化钠等化学物质去除木质素与半纤维素，形成多孔纤维素网络，然后受印度古代建筑的启发，将糯米、蛋白等天然材料注入孔隙，并把一种名为二乙烯三胺的固化剂填充其中。最终得到了一种耐用且柔韧的半透明木材。在应用方面，研究者将这种半透明木材用于鸟屋窗户的改造实验中，发现相比于使用玻璃的鸟屋，其内部温度低了5到6摄氏度，显示出良好的隔热性能，在节能窗户方面或有巨大的应用潜力。此外，研究者还在这种半透明木材里嵌入银纳米线，使它具备导电性，可用于可穿戴传感器与太阳能电池涂层。但银纳米线不可降解，因此研究团队将继续探索石墨烯等其他导电材料，以拓展其应用范围，并且计划进一步提高木材的透明度。

　　· 动物行为学 ·

　　首次记录到鲨鱼的“叫声”

　　音频来源：原论文

　　在我们的印象中，不像鲸类和海龟等水生生物，鲨鱼往往不会发出声音。但最近，一项发表于《皇家学会开放科学》（Royal Society Open Science）的研究首次发现鲨鱼也会发出声音。

　　研究者起初只是在测试圈养鲨鱼的听力，但偶然注意到新西兰星鲨（Mustelus lenticulatus）会发出一种“咔哒”声。这是一种中小体型的鲨鱼，主要分布在新西兰的河口和沿海地区，以螃蟹等甲壳类动物为食。研究者发现，这些声音可能是鲨鱼牙齿碰撞发出的声音。考虑到鲨鱼能听到的声音频率较低，而这种“咔哒”声的频率偏高，因此研究者认为这些声音并不是用来与同类沟通。考虑到在研究中，圈养新西兰星鲨在突然被碰到的时候往往会发出这种声音，研究者推测这可能是某种受到惊吓的反应。（Science news）

　　· 异种移植 ·

　　首例猪肝人体移植论文发表

　　肝移植是对终末期肝脏疾病最有效的治疗手段，但供体肝脏远远跟不上需求。由于猪的生理功能和体型与人类相似，因此基因编辑猪器官被视为替代器官来源。2024年3月10日，我国研究者成功将一只多基因编辑猪的全肝，以辅助的方式（将肝移植物连接到患者血管）移植到一位脑死亡患者体内。肝脏持续工作超10天，而后通过手术切除。这是猪肝首次移植到人体的试验。

　　近日，相关论文发表于《自然》（Nature）杂志。据论文介绍，该手术将一只巴马小型猪的肝脏移植到一名被诊断为脑死亡的人类受体身上，这只小型猪有6个基因已被编辑。基因编辑包括去除介导排异反应的基因，并插入人类转基因以促进相容性。研究者监测了10天移植物功能、血流以及免疫和炎症反应。猪肝产生了胆汁和猪血清白蛋白，维持了稳定的血流，且没有出现排异迹象。免疫反应通过免疫抑制剂进行了控制。这些发现表明，基因改造猪肝脏能够在人体内存活并发挥功能，有望成为等待人类供体的肝衰竭患者的过渡疗法。但这项研究仅限于10天的观察期，并只测量了基础的肝功能。还需要进一步研究来评估长期结果和全面的肝功能。（Nature）

　　· 医学 ·

　　发现一类新的抗生素

　　细菌与其他微生物正在不断演化出新的方式来抵抗抗生素类药物，使得抗生素的效力逐渐降低，这一现象称作抗生素耐药性。全球每年约有数百万人死于抗生素耐药性感染。近日，加拿大麦克马斯特大学（McMaster University）带领的研究团队发现了一种名为“lariocidin”的新型抗生素分子，它能够通过全新的机制来攻击细菌，是一个具有潜力的候选药物。相关研究于3月26日发表在《自然》（Nature）杂志上。

　　起初，研究者让土壤细菌在实验室中生长了近一年时间，发现其中一株类芽孢杆菌产生了一种新物质，能显著抑制其他具有抗生素耐药性的细菌。该物质就是lariocidin，它是一种套索肽，能够直接与细菌的蛋白质合成系统结合，从而抑制细菌的生长和存活。同时，这种物质对人体细胞无害，还能规避现有的抗生素耐药机制，且在动物感染模型中表现优异。接下来，研究团队希望对这种分子的结构进行优化改造，随后实现规模化量产，以满足临床需求。

　　撰写：马良骥、时小舟、王怡博、二七