环球科学：告别人工！机器人独立完成猪腹腔镜手术，效果明显好于人类医生

lameihua

　　· 医学 ·

　　机器人在没有人工帮助下对猪进行腹腔镜手术

　　肠吻合术是胃肠手术中最具挑战性的一项，需要将切断的肠道的两端连接起来，这要求外科医生准确、稳定地缝合窗口，即使是最轻微的手抖或错位的针都可能导致漏缝，可能给病人带来灾难性的并发症。近日，约翰·霍普金斯大学开发了一款智能组织自主机器人STAR，成功地在没有人类引导的情况下对猪进行了肠吻合等腹腔镜手术。相关研究发表于《科学·机器人》杂志。

　　STAR迭代自2016年的一个模型，该模型可以准确地修复猪肠道，但需要一个大切口进入肠道，并需要更多的人工指导。研究团队为STAR配备了自主性和手术精度更高的新功能，包括专门的缝合工具和先进的成像系统，可以提供更精确的手术视野；以及基于机器学习的跟踪算法，可以让STAR实时调整手术计划。STAR在4只动物身上进行了肠吻合术，其手术效果明显好于人类。研究人员表示，设计自动化的机器人系统来辅助手术，可以让患者的治疗结果更加一致和可预测。

　　· 医学 ·

　　让非洲爪蟾断腿再生

　　非洲爪蟾的断肢在不同阶段的生长状态。从上到下依次为硅胶帽中无药物（ND）、未安装硅胶帽（BD）和使用了BioDome（MDT），横坐标为断腿后的时间（单位：月）（图片来源：原论文）

　　目前的医学技术尚不足以让上百万因疾病或事故手足残疾的人重新生长出肢体。不过，近日一项《科学·进展》上的研究带来了希望：经药物刺激后，断腿的非洲爪蟾重新长出了几乎功能完好的新腿。

　　研究者设计了一种特别的硅胶帽（BioDome），其中包含加载了5种药物的丝蛋白凝胶，这些药物分别具有消炎、抑制瘢痕组织生成，刺激神经、血管和肌肉再生的功效。将非洲爪蟾的断肢伤口用BioDome包覆24小时后，药物的综合效用抑制了伤口形成瘢痕组织的倾向，激活了与胚胎发育相关的分子通路。18个月后，非洲爪蟾长出的“新腿”具有完整的骨骼结构和更丰富的神经元，末端还长出了几根“脚趾”（没有骨骼支撑）。再生的肢体能够对刺激做出反应，爪蟾甚至能用它在水里游泳。研究者计划下一步在哺乳动物身上测试BioDome的再生效果。

　　· 航天 ·

　　“太空教师”王亚平成中国在轨时间最长航天员

　　2010年，经过层层严格选拔，王亚平成为中国第一批女航天员。2013年6月11日，王亚平与聂海胜、张晓光一起搭乘神舟十号进入太空。当年6月13日，神舟十号乘组顺利进驻天宫一号，并在6月20日为全国中小学生进行了中国首次太空授课。神舟十号乘组在6月26日返回地球，共在轨14天14小时。去年10月16日，王亚平与翟志刚、叶光富搭乘神舟十三号今日太空，顺利进驻天和核心舱，并将在轨驻留6个月。11月7日，王亚平与与翟志刚共同完成了神舟十三号乘组的首次舱外活动任务，王亚平成为中国进行首位出舱活动的女航天员；12月9日，王亚平和翟志刚、叶光富一起开展了中国空间站的首次太空授课。数天前，王亚平成为了中国累计在轨时间最长的航天员。（中国新闻网）

　　· 核聚变 ·

　　实现核聚变中的等离子态物质自热

　　实现核聚变能量净产出的关键步骤之一是获得燃烧的等离子体。在燃烧的等离子体中，聚变反应本身是等离子体热量的主要来源，等离子体温度高到一定限度才允许进一步的聚变反应。近日，《自然》发表的一篇论文报告了核聚变中的等离子态物质自热现象，这是使核聚变成为可行能源的一个里程碑。

　　实验在美国国家点火装置中进行，使用192个激光束点燃等离子体，快速加热并使内含200微克氘-氚燃料的靶丸内爆，达到了足够高的温度和压力触发自加热聚变反应。过去的尝试都受限于控制等离子形状的难题，从而无法避免扰乱激光束在等离子体内累积能量的方式，但本次改进了实验设计，使靶丸可以容纳更多燃料，并在包含等离子体时吸收更多能量。本次实验最高能产生170千焦耳能量，其效能是过去实验的结果的三倍。

　　· 病毒科学 ·

　　在基因组数据库中发现了13万种新病毒

　　仅一种病毒就可能给人类社会带来天翻地覆的变化，然而据病毒学家估计，仍有数以万亿计的病毒是未知的。近日，在发表于《自然》的一项研究中，研究者从已有的基因组数据库中发现了近132 000种RNA病毒的部分基因组。

　　研究者专注于寻找与RNA依赖的RNA聚合酶（RNA-dependent RNA polymerase，对病毒的复制起关键作用）有关的基因。为此，研究团队设计了一套云计算架构，可以实现超高通量的序列对比。在最终发现的13万余种新型病毒中，包括9种冠状病毒、300多种与丁型肝炎病毒有关的病毒和250余种巨大噬菌体。对于大多数病毒来说，研究者并没能获取其完整的基因组，但依然可以利用已知的部分序列构建病毒间的谱系关系。目前，研究团队创建了一个公共数据库，其中包括他们开发的工具和目前已有的筛选结果。

　　· 动物学 ·

　　蝙蝠回声定位的演化路径

　　蝙蝠内尔中神经节管壁的进化模式 图片来自April Neander

　　蝙蝠的系统发生学（结合基因组数据分析演化关系）特征表明，它们的回声定位要么是在阴翼手亚目（包含大蝙蝠和小蝙蝠的一个亚目，主要通过视觉导航）和阳翼手亚目（回声导航的小蝙蝠物种）中独立演化出来的，要么是在蝙蝠祖先中演化出来的，而后来一些阴翼手亚目物种失去了这种特性。但这种分类方法是有争议的，因为过去它只有分子水平的证据支持，缺乏解剖学支持。

　　近日在《自然》杂志上发表的一篇论文中，研究人员用微解剖和CT扫描检查了19个科39个蝙蝠物种的内耳结构。他们观察到高度衍生的阳翼手亚目螺旋神经节结构（一组听觉系统的神经细胞体），这是现今和古代阳翼手亚目独有的结构。这一特定的解剖学布局容许产生更大的神经节，其中可含有更多的神经、更高的神经支配密度和更密集的听觉神经纤维束聚集，这与阴翼手亚目和非蝙蝠哺乳动物的解剖学均不相同。这些特性可能是许多回声定位策略的演化驱动因素，并与阳翼手亚目的多样化相关，这个亚目包含了82%的回声定位蝙蝠。

　　· 新冠疫情 ·

　　截至北京时间1月27日10时，据约翰·霍普金斯大学最新统计，全球累计新冠确诊病例361 819 327例，死亡病例5 625 717例。

　　根据国家卫生健康委员会官方网站的消息，1月26日0—24时，31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团报告新增确诊病例63例。其中境外输入病例38例（上海20例，云南5例，浙江4例，广东3例，河南2例，北京1例，吉林1例，广西1例，四川1例），含6例由无症状感染者转为确诊病例（浙江4例，广东1例，云南1例）；本土病例25例（浙江6例，均在杭州市；北京5例，均在丰台区；黑龙江5例，均在牡丹江市；河北4例，均在廊坊市；天津1例，在河北区；上海1例，在奉贤区；河南1例，在安阳市；新疆1例，在伊犁哈萨克自治州；兵团1例，在建设兵团第四师），含2例由无症状感染者转为确诊病例（北京1例，黑龙江1例）。无新增死亡病例。无新增疑似病例。

　　31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团报告新增无症状感染者55例，其中境外输入38例，本土17例（黑龙江11例，其中牡丹江市10例、绥化市1例；新疆3例，均在伊犁哈萨克自治州；兵团2例，均在建设兵团第四师；江西1例，在上饶市）；当日转为确诊病例8例（境外输入6例）；当日解除医学观察41例（境外输入36例）；尚在医学观察的无症状感染者784例（境外输入680例）。

　　截至2022年1月25日，31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团累计报告接种新冠病毒疫苗297864.6万剂次。

　　文：白德凡、马一瑗、王昱、二七