前沿掃描六則

捕蠅草生物細胞與人工神經元成功相連

神經形態的仿生電子裝置，被認為能模仿人腦的運作方式。腦機接口、假肢、智能軟體機器人的未來開發，都需要實現人工神經裝置與生物系統的有機結合。然而，當前的人工裝置生物相容性差，能源效率低，環路較為復雜。瑞典林雪平大學研究人員開發了一種人工神經突觸系統，并將其與一種捕蠅草的生物系統相連，結果顯示這些人工神經元在電刺激下能誘導捕蠅草關閉葉子。研究結果或對未來腦機接口和軟體機器人的開發具有重要意義。

納米光子閃爍體發光效率增十倍

閃爍體常用于醫療或牙科X 射線系統中，將傳入的X 射線轉換為可見光，還用于夜視系統和研究設備，例如粒子探測器或電子顯微鏡。美國麻省理工學院研究人員通過改變材料的表面，創建納米級配置（例如波狀脊陣列）的方法，將閃爍體的效率提高至少10 倍，甚至可能提高100 倍。新方法有望改進醫學診斷X 射線或CT 掃描，減少劑量暴露并提高圖像質量，還可用于質量控制，如制造零件的X 射線檢測。新的閃爍體可實現更高精度或更快速度的檢測。

二疊紀末大滅絕三大關鍵因素確認

2.52億年前，即二疊紀末期，西伯利亞的一系列火山爆發導致大量溫室氣體釋放。在接下來的幾千年里，氣候最終變暖了10℃。結果，在陸地上，大約75%的生物滅絕了；在海洋中，這個數字大約是90%。德國漢堡大學地球科學家團隊經過一系列復雜的研究和分析，將這些生物的滅絕與以下氣候變化直接聯系起來：水中氧氣含量下降、水溫上升以及海洋酸化。新發現同時也揭示了決定生物能否在二疊紀末期幸存下來最重要的四個因素：它們生活在水中的位置、貝殼的礦化程度、它們屬內的物種多樣性以及它們對酸化的敏感性。

基因改造細菌將廢氣轉為化工原料

美國西北大學和郎澤科技公司研究人員在一項新的試點研究中，將一種梭菌進行遺傳工程改造，用于合成此前它們無法產生的化合物，這種選擇、設計和優化細菌菌株的過程，成功地證明了其將CO轉化為丙酮和異丙醇的能力。這種新的氣體發酵過程不僅可從大氣中去除溫室氣體，還可避免使用化石燃料，而化石燃料通常是生成丙酮和異丙醇所必需的。在進行生命周期分析后，研究團隊發現，如果廣泛采用，與傳統工藝相比，該負碳平臺可減少160%的溫室氣體排放。

世界首臺量子重力儀走出實驗室

英國伯明翰大學研究人員宣稱，由他們開發的世界上第一臺非實驗室條件下的量子重力梯度儀問世。量子重力梯度儀的工作原理是利用量子物理原理探測微重力的變化，測量當原子云落下時引力場拉力的細微變化，利用它可找到隱藏在地下的物體。新開發的量子重力梯度儀克服了振動和其他各種環境挑戰。這一突破將使未來的重力測量更便宜、更可靠、更快速，這是科學家們期待已久的里程碑，對學界、業界和國家安全等將具有深遠的影響。

迄今最大細菌肉眼可見

根據定義，微生物的個體小到肉眼無法可見。但近日科學家們發現了一種無需借助顯微鏡就可用肉眼看到的、有史以來最大的細菌——華麗硫珠菌。它可長到2 厘米，形如一根細繩，相當于花生或蒼蠅的大小，比許多其他微生物大5 000倍。大約10 年前，法屬安德列斯大學的一位海洋生物學家在當地一片沼澤中偶然發現了這種奇怪的生物，它們在腐爛的紅樹林樹葉表面生長。經過5 年的研究，他和同事才發現這些有機體實際上是一種細菌。