环球科学：创纪录！美国67岁男性移植猪肾后，存活近8个...

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　　· 天文学 ·

　　前所未有的伽马射线暴暗示可能存在奇特黑洞

　　GRB 250702B在延时图像中的变化。图片来源：ESO/A. Levan, A. Martin-Carrillo et al./NASA/ESA

　　伽马射线暴（GRB）通常由恒星的灾难性毁灭引起，预计只会爆发一次，因为产生信号的源头会在剧烈爆炸后消失。但在一篇最近发表于《天体物理学杂志快报》（The Astrophysical Journal Letters）的论文中，天文学家报告了在银河系外观测到一次前所未有的高能伽马射线暴。此次伽马射线暴被命名为GRB 250702B，与其他伽马射线暴事件不同，它在一天内发生了多次爆发，这似乎无法用已知的天体物理情景来解释。

　　据Space.com报道，GRB 250702B最初于2025年7月2日被美国航空航天局（NASA）的费米伽马射线空间望远镜探测到，但位置不确定，随后甚大望远镜（VLT）锁定其来源，位于银河系外，哈勃空间望远镜（HST）也证实了这一发现。但令人意外的是，GRB 250702B的信号持续了大约一天，比多数伽马射线暴事件的持续时间长了100~1000倍。而且在首次观测到GRB 250702B时，它在数小时内爆发了3次。天文学家此前从未观测到类似的长周期重复爆发的GRB信号，仍需要更进一步地研究GRB 250702B，以准确锁定其位置，并确定导致长周期重复爆发的原因。一种理论解释是，有一颗大质量恒星坍缩，释放出了巨大的能量，但这应该会形成一个仅持续数秒的伽马射线暴；另一种解释是，一颗恒星正在被一颗奇特的黑洞吞噬，随着恒星在潮汐力里一点点被撕裂，可能会产生持续一天的伽玛暴信号，不过这种情况又无法解释GRB 250702B的其他特性。目前，研究团队正在使用VLT和韦布空间望远镜（JWST）监测信号源，希望能探测到信号后续的变化，以更好地理解其性质。（University College Dublin，Space.com）

　　· 器官移植 ·

　　再创纪录！美国67岁男性接受猪肾移植后，存活接近8个月

　　蒂姆·安德鲁斯（Tim Andrews）和其妻子。图片来源：麻省总医院

　　据《自然》新闻（Nature news）消息，67岁的美国男子蒂姆·安德鲁斯（Tim Andrews）在接受转基因猪的肾脏移植后，至今已存活接近8个月。这是猪器官在活体人体内存活时间最长的案例，也异种器官移植成功的里程碑式案例。安德鲁斯是美国第4位接受转基因猪肾移植的活体患者。在今年1月25日接受异种器官移植手术前，他确诊患有终末期肾病，已接受透析两年多，且有严重的并发症包括心脏病。而他的O型血让他需等5～10年的时间，才有可能获得器官捐赠。麻省总医院（MGH）将一个经过基因编辑的猪肾（包含69个基因组编辑）成功移植到他的体内，手术十分成功。该手术是FDA授权的一项包括三名患者的扩展获取研究的一部分。该猪肾脏由生物技术公司eGenesis提供，基因改造包括消除了3种聚糖抗原以防止超急性免疫排斥，以及添加7种人类基因，以调节免疫反应、减少炎症、改善凝血兼容性和调节补体活化。此外，猪基因组中的逆转录病毒也被灭活，以增加安全性。自从接受肾脏移植后，安德鲁斯不再需要透析，正在接受独特的免疫抑制方案治疗。

　　据悉，最初6个月是患者和移植器官出现风险最高的时期，可能的并发症包括贫血和移植排斥反应。之后达到12个月会是另一个里程碑，显示这次手术有极好的长期结果。除了安德鲁斯之外，另一名参与该研究的患者是比尔·斯图尔特（Bill Stewart），现年54岁，他在6月14日接受了异种猪肾移植手术。到9月14日，他将凭借转基因猪肾存活三个月。本周，eGenesis宣布已获得FDA批准，可在最多33名50岁或以上的终末期肾病患者身上试用其转基因猪肾。该公司和位于英国牛津的生物技术公司OrganOx也于4月获准测试移植转基因猪肝的安全性。（《自然》新闻、MGH、eGenesis）

　　· 光学 ·

　　适用于更轻便摄像头的超透镜

　　比较不同的偏振不敏感多波长设计方案，以创建大面积超透镜（左）。 多层惠更斯超透镜的艺术概念图（右）。图片来源：原论文

　　超透镜是由许多具有纳米结构的散射体在平面上排列组成的超薄透镜。这些散射体能够对入射光进行微调，使光波互相叠加，在总体上调整光的偏振、振幅、相位等性质。现有超透镜多为单层结构，由于透镜直径等物理限制，不同波长的光在透过时会产生不同延迟，影响聚焦效率，限制了其在厘米级尺寸的应用。近日，一项《光学快报》（Optics Express）上的研究设计的多层超透镜解决了这一难题。

　　科学家使用形状逆向优化算法，来寻找能产生惠更斯共振的超表面。这些超表面由约300纳米高，1000纳米宽的散射体组成，当与光波作用时，它们的电和磁偶极子中会产生共振，改变光的传播。不同形状和排列的散射体能产生不同调制效果。据此，科学家建立了数据库，并设计了多层超表面，每一层都能调制特定波长的光，同时对其他波长的光保持高透射和低相位扰动。将它们组装到一起，就能聚焦多种波长的光，聚焦效率高，装配简单。这使得制造更轻便高效的摄像镜头成为可能。（ARC Centre of Excellence for Transformative Meta-Optical Systems）

　　· 神经科学 ·

　　修复大脑免疫屏障，遏制阿尔茨海默病

　　长期以来，人们一直认为大脑中的脂肪在神经退行性变性疾病中并不发挥作用，不过近年来，美国普渡大学的科学家发现患病情况下，大脑中的星形胶质细胞（支持神经元的细胞）会释放一种对脑细胞有毒的脂肪酸。此外，神经元中的线粒体功能障碍与衰老也和神经胶质细胞中的脂肪沉积有关。近期，在一项发表于《免疫》（Immunity）的研究中，他们进一步揭示大脑中驻留的免疫细胞（也称为小胶质细胞）中过量的脂肪会削弱其抵抗大脑疾病的能力。

　　小胶质细胞是大脑中的免疫细胞，它们能通过吞噬吸收并分解像β-淀粉样蛋白和τ蛋白等错误折叠的蛋白质，避免它们聚集。对阿尔茨海默病患者的脑组织成像显示，β-淀粉样蛋白斑块会被小胶质细胞包围，而在这些斑块10微米范围内的小胶质细胞所含的脂质滴数量是距离较远的小胶质细胞的2倍，而前者清除的β-淀粉样蛋白的能力也比正常小胶质细胞少40%。研究人员进一步发现，接触斑块和疾病相关炎症反应的小胶质细胞会产生过量的游离脂肪酸，将其转化为三酰甘油并积累。而这会导致它们出现超负荷而无法移动。而随着阿尔茨海默病发病，这些脂质滴会变得更加明显，导致小胶质细胞无法将其用于能量供应和自身修复。研究还显示，这和一种名为DGAT2的酶相关，它在这类小胶质细胞中的含量异常高，参与催化了游离脂肪酸转化为三酰甘油的最后一步。研究人员测试了两种分子：一种能抑制DGAT2的功能，另一种则促进其降解。他们发现，DGAT2酶的降解有利于减少脑内脂肪，改善小胶质细胞的功能及其吞噬β-淀粉样蛋白斑块的能力，并改善患阿尔茨海默病的动物的神经元健康指标。（普渡大学）

　　· 能源技术 ·

　　钙钛矿-硅叠层太阳能电池钝化难题攻克

　　由于硅太阳能电池的光电转换效率逐渐逼近其理论极限（29.4%），钙钛矿-硅叠层太阳能电池被认为是光伏领域的下一代重要技术。然而，实现钙钛矿-硅叠层太阳能电池产业化就要在沿用现有硅电池工艺的基础上攻克新的技术难题。硅电池底层通常采用大尺寸金字塔状纹理，以增加表面积并提升效率，但这一结构也让钙钛矿薄膜的沉积和表面钝化极为复杂。此前，科学界尚未在这种复杂结构上实现高质量的钝化处理。最近，一项发表于《科学》（Science）的研究中，一个国际光伏科研团队在钙钛矿-硅叠层太阳能电池产业化进程中取得了重要进展。他们首次在工业主流的硅底电池纹理化结构上，实现了钙钛矿顶电池的高质量钝化处理，并将电池光电转换效率提升至33.1%。这一成果有望推动叠层电池从实验室走向大规模生产。

　　研究团队在不平整的钙钛矿表面沉积1,3-二氨基丙烷二氢碘化物，实现了优异的钝化效果。实验表明，经过处理的叠层电池光电转换效率达到33.1%，开路电压达2.01伏。研究发现，钝化不仅改善了顶电池表面，还影响了整个钙钛矿层，从而提升了电导率和填充因子。这一改善源于钝化带来的深场效应。在硅太阳能电池中，钝化作用仅发生在靠近表面的区域，而在钙钛矿太阳能电池中，表面处理会影响整个吸收层，从而增强其整体性能。这一发现增加了人们对顶电池光电转换内部机制的理解，使科学家能进一步开发出更高效的叠层太阳能电池。团队指出，表面钝化是提升硅电池效率和稳定性的关键，如今在叠层电池中同样取得突破，这对光伏产业前景意义重大，有望加快新一代高效太阳能电池的商业化进程。（科技日报）

　　撰文、整理：不周、clefable、马一瑗