3月27日外媒科学网站摘要：新电池！未来设备或

3月27日（星期四）消息，国外知名科学网站的主要内容如下：

《自然》网站（www.nature.com）

从健忘到痴呆可能和它有关！首张人类全脑线粒体图谱问世

美国哥伦比亚大学领导的一个研究团队首次绘制出覆盖全脑的线粒体图谱，这一突破有望揭示年龄相关脑疾病的机制。研究发现，线粒体在不同脑区的类型、密度和功能存在显著差异。例如，进化古老的脑区线粒体密度较低，而新脑区则更高。

该图谱被命名为“MitoBrainMap”，其技术难度和科学价值均获高度评价。研究表明，大脑的生物学功能与能量代谢紧密关联，而大脑消耗了人体总能量的20%。

研究团队将一名捐赠者的冷冻脑切片分割成703个微小立方体，每个仅3毫米见方。通过生化和分子技术，他们测定了每个样本的线粒体密度和能量效率，并开发模型预测全脑线粒体分布。验证显示，模型能准确还原不同脑区的线粒体特征。

分析发现，灰质的线粒体密度比白质高50%以上，且产能效率更优，尤其是大脑皮层的灰质线粒体表现突出。这表明高认知功能区域对能量需求更大。

近年研究提示，线粒体异常可能是某些精神疾病和神经退行性疾病的早期标志。新图谱为深入探索相关机制提供了工具。目前，团队正开展更大规模研究，计划分析500人脑的9个区域，以对比健康与疾病群体的线粒体差异，助力脑疾病诊疗突破。

《科学》网站（www.science.org）

雨林“心机树”：这种热带树木借闪电杀死对手独占阳光

在巴拿马热带雨林中，高达55米的杏仁树（Dipteryx oleifera）展现出惊人的雷电适应能力。最新研究发现，雷击不仅不会重创这种树木，反而能帮其清除寄生藤蔓和竞争者，使种子产量提升14倍。相关成果最近发表于《新植物学家》（ New Phytologist）期刊。

研究团队通过布设在巴拿马巴罗科罗拉多岛的监测系统，2014-2019年间精准追踪了94次雷击。数据显示，被击中的杏仁树仅损失少量叶片，而周边其他树种平均损毁40%树冠，64%在两年内死亡。更关键的是，雷电流会瞬间杀死缠绕树冠的寄生藤蔓——这些"树木杀手"通常会导致宿主生长受限。

进一步观察发现，电流还会通过空气或接触枝叶传导，致使周边小树逐渐枯死。统计表明，邻近杏仁树的树木遭雷击后死亡率增加48%，有效减少了阳光竞争者。研究人员推测，杏仁树的高导电性木材能减少电流热损伤，而其突出的高度（比周边树木平均高数米）和宽阔树冠，更使其被雷击概率提升68%。

这一发现打破了"雷电纯属自然灾害"的固有认知。研究者指出，类似“借雷获益”的树种可能广泛存在于全球热带雨林。该研究为理解森林生态系统提供了全新视角，未来或有助于开发基于雷电特性的森林管理策略。

《每日科学》网站（www.sciencedaily.com）

1、比想象更危险！新证据揭示微塑料与慢性疾病存在关联

微塑料（1纳米至5毫米的塑料碎片）已广泛存在于环境和人体中，人们通过饮水、进食和呼吸无意摄入或吸入。最新研究发现，微塑料暴露与高血压、糖尿病和中风等慢性非传染性疾病的患病率上升相关。该研究由美国凯斯西储大学团队完成，研究结果将于最近在美国心脏病学会会议上公布，为微塑料污染对健康的潜在威胁提供了重要证据。

研究团队分析了2015至2019年间美国沿海和湖岸地区水体中的微塑料浓度，并结合美国疾病控制与预防中心的数据，评估了当地慢性疾病的发病率。结果显示，微塑料浓度与高血压、糖尿病和中风呈正相关，且存在剂量效应关系——污染浓度越高，疾病患病率也越高。然而，微塑料与癌症的关联性尚不一致。

研究表明，微塑料在预测慢性疾病患病率的因素中位列前十，其影响与缺乏医疗保险等因素相当。尽管相关性不等于因果关系，但减少微塑料暴露仍需重视。研究人员建议通过减少塑料生产和使用、妥善处置塑料废弃物来降低风险。

这项研究为微塑料与慢性疾病的关联提供了新视角，但进一步研究仍需明确其作用机制和临界剂量。

2、1-3个月见效！科学家证实运动是最强健脑术

澳大利亚南澳大学的最新研究证实，任何形式的运动都能显著提升各年龄段人群的脑力。这项迄今为止规模最大的综合分析研究，整合了133项系统性综述和超过25万参与者的数据，为运动与认知健康的关系提供了有力证据。

研究发现，低至中等强度的运动对大脑功能改善最为明显。无论是儿童、成年人还是老年人，定期运动都能增强记忆力、注意力和执行功能。特别值得注意的是，瑜伽、太极等身心运动对记忆力的提升效果尤为突出，而体感游戏则能有效促进整体认知能力。对于多动症患者，运动更是被证明能够改善专注力并减少冲动行为。

研究还揭示了一个令人振奋的发现：运动的认知益处来得很快，通常在坚持1-3个月后就能观察到明显效果。这意味着即使是短期的运动习惯，也能为大脑健康带来实质性的改善。此外，尝试新的运动形式可能对保持大脑活跃具有独特价值。

面对全球范围内认知衰退和神经退行性疾病日益严重的趋势，研究人员强烈建议将运动纳入公共卫生策略。专家指出，运动应该成为医疗和教育体系的重要组成部分，因为即便是少量的规律运动，也能为认知健康带来显著好处，这对高风险人群尤为重要。

《赛特科技日报》网站（https://scitechdaily.com）

1、细胞“求生模式”藏玄机：科学家发现攻克癌症与脑病新靶点

当人体细胞面临毒素、基因突变或营养缺乏等压力时，会暂停正常活动，转而保存能量并修复损伤。若压力轻微或短暂，细胞可恢复常态；但若损伤过于严重，细胞则会启动自我毁灭程序。

过去认为，细胞应激反应是线性过程：传感器检测问题后激活关键蛋白，进而调控细胞功能。但美国凯斯西储大学的最新研究发现，这一过程远比想象的更灵活。细胞能根据压力类型、强度和持续时间精细调节反应，他们将这种机制被称为“分裂整合应激反应”（s-ISR）。该研究成果最近发表于《自然》（Nature）。

这项研究采用儿童脑白质消融疾病的小鼠模型，该病会导致脑白质退化，引发运动障碍和认知衰退。科学家发现，病变细胞中负责关闭细胞活动的关键蛋白发生突变，使细胞在轻微压力下仍可能自我毁灭。这解释了为何患者在发烧或轻微外伤后会出现显著功能衰退。类似机制可能也存在于多发性硬化症和肌萎缩侧索硬化症（ALS）等疾病中。

在癌症治疗方面，这一发现尤为重要。癌细胞面对化疗等压力时，要么自我毁灭，要么通过突变产生耐药性。理解细胞如何适应应激，可能帮助科学家找到克服耐药性的新靶点。未来研究将聚焦于耐药性乳腺癌细胞，探索更有效的治疗策略。

这项研究不仅颠覆了对细胞应激的传统认知，还为癌症和神经退行性疾病等多种难治性疾病的治疗带来了希望。

2、科学家研发出放射性碳核电池问世，未来设备或永不充电

韩国科学家正在研发一种由放射性碳驱动的微型核电池，未来或可实现手机永不充电、心脏起搏器终生使用。与锂离子电池不同，这种电池利用β辐射触发电子雪崩发电，既环保又持久。

目前，锂离子电池存在续航短、性能衰减和环境污染等问题。为此，韩国大邱庆北科学技术院的一个研究团队开发了放射性碳核电池。放射性碳是核电站的副产品，成本低且安全，其β射线可被铝箔屏蔽，衰变缓慢，理论寿命达数千年。

为显著提升新设计的能效，研究团队采用二氧化钛基半导体（太阳能电池常用材料）与钌基染料复合，并通过柠檬酸处理强化二者结合。当放射性碳释放的β射线撞击处理后的染料时，会引发电子转移反应链（即电子雪崩），随后雪崩效应经染料传递，二氧化钛层高效收集产生的电子。

新型电池还在染料敏化阳极和阴极中均加入放射性碳。通过双电极放射处理，研究人员增加了β射线生成量，并减少了电极间辐射能量损耗。原型测试显示，新型电池能量转换效率从0.48%提升至2.86%。

尽管当前效率仍低于锂电，但优化β射线发射器和吸收材料后，其性能有望进一步提高。这种电池可应用于医疗设备、无人机等领域，例如免更换的心脏起搏器。（刘春）