科学家突破仿生眼球关键技术;受损脊髓神经纤维再生长

作者: 郝春晖等

来源: 科学FM

发布日期: 2018-09-02

本文介绍了多项科技突破,包括3D打印仿生眼球关键技术、3D打印枪支图纸的合法销售、菠萝皮的回收利用、山羊识别人类情绪的研究、受损脊髓神经纤维再生疗法的进展以及发现人类独有神经元的新研究。

跟踪前沿进展,掌握最新动态,一手掌握一周重大科技新闻。要想让盲人重见光明,理论上有个可行的办法,就是植入人工制造的“仿生眼”。这一设想虽好,但是仿生眼球却迟迟没有问世,原因之一在于,人工眼球的表面需要装上光受体的阵列,而现在的技术做不到这一点。不过,明尼苏达大学的专家最近使用3D打印技术突破了技术难关。

他们并将半导体材料的光电二极管打印于银离子印刷母墨上,使仿生眼将眼前的光转换为电能,效率高达25%。这一技术的问世,使得人类离制造出“仿生眼”越来越近。同样是3D打印技术,它既带来了喜也带来了忧,因为在美国人可以自己在家制造枪支了。早在2013年,就有人尝试用3D打印机制造了可以发射子弹的真枪。此后,各类枪支的3D打印图纸接连出现。任何人只要有3D打印机,有设计图纸,就能轻而易举得地制造枪支。

今年7月,美国一个叫“防卫分布”组织在网络上公开了9种枪支的3D打印图纸,供任何人下载。为此,联邦法官发布临时禁令,禁止公布制枪蓝图。现在,该组织的负责人又想出一招,他们开始以10美元的价格销售枪支图纸。而更让人意想不到的是,这一行为巧妙规避了法律约束,是完全符合美国法律的。不得不说,这一现象很可能引发枪支泛滥。美味的菠萝令人垂涎,然而剥下的菠萝皮却被人不假思索地丢弃。

我们能否对菠萝皮进行回收利用呢?这个问题一直萦绕在哥斯达黎加科学家们的脑海中,毕竟他们生活在世界上最大的菠萝生产国。巧合的是,该国科学家在从菠萝皮中提取纳米纤维素时(一种制药、食品工业材料),意外地发现菠萝皮里面可以提纯出珍贵的硅基微粒。这一微小物质可被应用在多种工业生产中,用来制造粘着剂、生物医药、肥料等等,用途极其广泛。

研究人员对一意外发现感到振奋,因为这将帮助人们应用更加环保的方式处理菠萝皮,变废为宝的同时也减少了垃圾产生。

动物能够感知人类的情绪吗?此前研究认为,只有狗和马这样长期与人类为伴的动物可以。但是英国学者最新研究表明,原来山羊也可以识别人类的情绪,并且更喜欢看笑脸。实验中,研究者把照片分为生气的脸和笑脸,结果发现山羊全都聚集到了笑脸的一侧。更奇怪的是,这种偏爱笑脸的效应只在照片放在右手边的时候出现。研究人员认为,这可能是因为山羊只用一侧的大脑处理信息。该研究表明,人类和其他生物之间的联系远比我们想象的深。

人类在受伤后有自愈的能力,但是脊髓的损伤却没有办法恢复,这是因为它的神经纤维不能再生,所以脊髓受损往往会导致终身瘫痪。在此方面,来自瑞士和美国的研究者成功利用新疗法,使全脊髓损伤后的神经纤维实现再生。科学家们使用一系列的生长因子、蛋白质和激素以满足神经纤维生长的3个重要条件:1.重启轴突生长的遗传程序;2.为轴突的生长建立一个合适的环境;3.合适的化学梯度用以标记轴突应该生长的路径。

小鼠实验表明,经过4周治疗之后,瘫痪小鼠脊髓轴突确实生长了几毫米,并且可以传递电信号。可惜的是,接受治疗的小鼠仍然不能恢复行走,这也意味着该疗法还有很多困难要克服。本周一,来自美欧各国的科学家团队发表论文称,他们发现了一种全新的人类大脑细胞。这种细胞位于人脑皮质顶层,周围有茂密的神经纤维束,与其他神经元连接处异常膨大,形似谢去了花瓣的玫瑰果。因此,科学家将其命名为“玫瑰果神经元”。

该细胞主要位于新皮质最外层,从位置判断,它的主要功能是抑制调控神经元的兴奋输入。目前,该细胞仅在人脑中被发现,这意味着,它很可能是人类为何有独特思维模式的关键。但另一方面,因为这一神经元在小鼠等其他动物脑内并未发现,所以我们很难用动物实验来研究它。研究人员表示,未来他们将进一步在其他灵长类动物大脑内探测该神经元是否存在。

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