环球科学：科学家“复活”冷冻小鼠大脑切片；小行星2024 ...

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　　· 神经科学 ·

　　科学家首次成功恢复冷冻小鼠大脑切片的活动

　　科幻小说中一个常见的桥段是冷冻保存的时间旅行者，在十年或一个世纪后解冻并重新醒来，他们的所有精神和身体能力都完好无损。最近发表在《美国科学院院刊》（PNAS）的一项新研究展示了一种冷冻保存和解冻小鼠大脑的方法，该方法能够保留部分大脑功能。

　　研究者开发出一种名为“玻璃化冷冻”（vitrification）的无冰冷冻保存方法。这种方法能以极快的速度冷却液体，使分子在形成冰晶之前就被困在无序的类似玻璃的状态中。他们首先在厚度为350微米的鼠脑切片上测试了该方法，这些切片包含了海马体。脑切片先用含有冷冻保存化学物质的溶液进行预处理，然后用液氮快速冷却至-196℃。之后，切片在-150℃的冰箱中以玻璃态保存10分钟至7天不等。研究团队将脑切片在温溶液中解冻后，分析了组织，以确定其是否保留了任何功能活性。显微镜观察显示，神经元膜和突触膜均完整无损，线粒体活性检测也未发现代谢损伤。神经元电生理记录显示，尽管与对照组细胞相比存在一定程度的偏差，但神经元对电刺激的反应接近正常。海马神经元通路仍然表现出突触强化或“长时程增强”现象，这是学习和记忆的基础。

　　随后，研究团队将该方法推广至整个小鼠大脑，将其在-140℃的低温下保持玻璃态长达八天。大脑解冻后，研究人员制备了脑切片，并对海马体进行了记录，结果证实包括与记忆相关的海马体通路在内的神经通路仍然存在，并且仍然可以进行长期增强作用。然而，由于记录使用的是脑组织切片，研究人员无法测量动物的记忆是否在冷冻保存后仍然存在。研究者表示，在将这些原理应用于大型人体器官之前，还需要更好的玻璃化解决方案以及冷却和复温技术。（Nature News）

　　· 化学 ·

　　科研人员实现常温常压下热催化合成氨

　　常温常压下热催化合成氨。图片来源：中国科学院大连化学物理研究所

　　氨是生产农业肥料和工业化学品的重要原料，合成氨反应被认为是人类历史上最重要的化学反应之一。近日，在发表于《化学》（Chem）的新研究中，中国科学院大连化学物理研究所与中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所合作，成功实现常温常压下热催化合成氨。

　　研究团队利用模型催化体系，将Li金属原子沉积在金属Ru表面，构建了高活性的金属Li/Ru界面。研究发现，Li向吸附态N2反键轨道的电子填充，促进了N2分子在Li/Ru界面处的活化和解离。同时，Li与NHx物种的键合作用减弱了Ru-N键，这有利于NHx物种的加氢和氨的脱附，从而实现了常温常压下的热催化N2与H2合成氨反应。团队进一步设计了以金属Li为阳极、碳纳米管负载Ru纳米颗粒为阴极的可充电锂电池体系，通过电池放电原位生成金属Li/Ru界面，并引入N2和H2混合气，使常温常压条件下的氨生成速率达2.43mmol gRu-1 h-1。通过电池充放电循环原位再生Li/Ru界面，该合成氨过程可稳定运行超400小时。该研究为建立温和条件下的可持续合成氨过程提供了新途径，也为低能耗合成氨技术提供了新思路。（中国科学院大连化学物理研究所）

　　· 人工智能 ·

　　AI越来越智能，人类却越来越“人机”

　　人工智能正在飞速发展，深入我们生活的方方面面，甚至正在影响人们说话、写作和思维的方式。近日，一篇发表在《认知科学趋势》（Trends in Cognitive Sciences）的论文指出，人们说话、写作和思维方式正在快速标准化，向人工智能靠拢。

　　研究团队综合了语言学、心理学、认知科学和计算机科学的证据，展示大语言模型如何逐渐强化主流语言风格。研究人员表示，一个人就算不直接使用大语言模型，大语言模型也会间接影响他们，因为大语言模型影响了这些人周围其他人的说话方式，这会让不使用大语言模型的人感受到一种社交压力，从而转变自己的说话方式。研究人员表明，在群体和社会中，认知多样性有助于提升创造力和解决问题的能力，但全球数十亿人只使用少数几种人工智能时，文字和认知的多样性正在快速下降。（CELL PRESS）

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　　2024 YR4不会撞击月球

　　小行星2024 YR4预测轨迹对比。图片来源：NASA/JPL Center for Near-Earth Object Studies

　　直径约100米的小行星2024 YR4于2024年12月被发现，科学家最初估计它在2032年有3.1%的概率撞击地球，但随后的观测很快排除了这种可能性，随后天文学家计算出月球位于撞击路径上的概率为4.3%。而根据最新观测结果，这种担忧也是多余的。

　　这颗小行星的亮度比肉眼可见的最暗恒星还要暗40亿倍。天文学家原本预计要到2028年它再次进入地球视线范围时才能确定其运行轨迹。然而，一个国际科学家团队在2月份确定了两个五小时的观测窗口，他们认为詹姆斯·韦布空间望远镜可以在这两个窗口期内探测并追踪这颗小行星。观测结果使得2024 YR4的轨道得到了更精确的修正，表明它将在2032年安全地从距离月球2 万千米以上的距离掠过。（The Guardian, NASA, ESA）

　　· 天文学 ·

　　磁陀星可能是超亮超新星的能量来源

　　磁陀星及其周围展现兰斯-蒂林进动的吸积盘的艺术印象图。图片来源：Joseph Farah、Curtis McCully

　　超亮超新星的亮度至少是标准超新星的十倍。研究者怀疑磁陀星（一类磁化的中子星）可能驱动了这些爆发，但这些超新星光谱记录的亮度变化使这一观点存疑。近日，一篇《自然》（Nature）论文通过对超亮超新星（superluminous supernova）的观测，发现它可能由高度磁化的中子星所驱动。这项研究为超亮超新星的亮度机制带来了新见解。

　　研究人员分析了超亮超新星2024afav发射的光，它距离地球超过10亿光年。在超新星最初爆发后，他们观察到这一事件发出的光时增时减，且随着时间推移变化速度不断加快。经过计算机建模，作者推断，如果超新星核心有一颗磁陀星，周围环绕向恒星坠落的物质盘，则可观察到此类行为。他们进一步认为，这一物质盘是倾斜的，造成了地球观测到的明暗变化现象。作者提出，这一模型可以解释其他观察到类似光变曲线的超亮超新星现象。未来观测可通过扩大超亮超新星的样本量以及为研究者提供更高分辨率、更长的光变曲线，助力完善这一模型。

　　撰文：王昱、冬鸢