4月28日外媒科學網站摘要：幾秒鐘內完成充電的鈉離子電池
4月28日（星期日）消息，國外知名科學網站的主要內容如下：
《自然》網站（www.nature.com）
一種導致侏儒症的罕見基因突變可能有助於延緩衰老
全世界僅有400至500人患有萊倫氏綜合徵（Laron syndrome）或生長激素受體缺乏症，這種罕見的侏儒症引起了研究衰老和代謝疾病科學家的關注。一系列研究顯示，這種侏儒症可能對健康有多種積極影響，包括降低與年齡相關的糖尿病、癌症和認知能力下降的風險。研究還發現，患有類似疾病的老鼠的壽命比對照組老鼠長約40%。
雖然目前尚不清楚患有這種疾病的人的平均壽命是否真的更長，但最新發表在《醫學》雜誌（Med）上的一項研究顯示，萊倫氏綜合徵患者患心血管疾病的風險確實較低。這些患者的血壓更低，動脈脂肪積聚較少，頸動脈壁也比沒有這種綜合的人更薄。
該研究的合著者提到，此次研究調查了24名萊倫氏綜合徵患者及其27名親屬，他們均生活在厄瓜多爾，這個國家的萊倫氏綜合徵患者人數約佔全球的三分之一。自從在安第斯山脈的幾個偏遠村莊發現了一組病例後，他已經跟蹤這個羣體30多年。
《科學時報》網站（www.sciencetimes.com）
在地球最惡劣的沙漠深處發現隱藏的生物圈
地球提供了維持生命所需的各種條件，然而，有些地方對生物來說極爲惡劣。儘管如此，一些極端微生物仍然能在高溫高壓等極端環境中生存下來。
最近的一項研究在智利阿塔卡馬沙漠（Atacama Desert）炎熱地表下4米深的地方，發現了一個豐富的微生物生物圈。在阿塔卡馬沙漠極其乾燥的Yungay山谷，一羣具有強大適應性的細菌正在蓬勃發展。這些微生物羣體與地表的世界完全隔絕。
此前，研究人員在沙漠地表以下0.8米處發現過微生物。儘管如此，專家們依舊好奇是否有微生物能在更深的土層中生存。爲了找到答案，研究人員在Yungay山谷收集了深層土壤樣本。他們採用了一種新的提取技術，確保回收的DNA來自於活的生物。
研究團隊發現，在沙漠表面以下2米到至少4米的深度中，微生物生命依舊存在。在地表下0.8米處，厚壁菌門微生物普遍存在。而在2米以下的深度，科學家們發現了一個主要由放線菌組成的獨特微生物羣落。
《每日科學》網站（www.sciencedaily.com）
1、計算機科學家發現針對網絡安全的新型攻擊
研究人員已經發現了兩種針對高端英特爾處理器中的條件分支預測器（ConditionalBranch Predictor）的新型攻擊，這些攻擊可能威脅到全球數十億個正在使用的處理器。
由來自美國加州大學聖地亞哥分校的計算機科學家領導，聯合多個大學和行業的科學家組成的研究團隊，將在2024年的ACM ASPLOS頂級會議上展示他們的成果。
他們揭示了一種獨特的攻擊方式，這是針對分支預測器中所謂的“路徑歷史寄存器（Path History Register）”功能的首次攻擊，該功能用於追蹤分支順序和地址。因此，與之前缺乏對分支預測器結構的深入瞭解的攻擊相比，此次攻擊暴露的信息更多，精度更高。
研究人員還發現了一種異常精確的幽靈式投毒攻擊，這使得攻擊者可以在受害者的代碼中誘導複雜的錯誤預測模式。計算機專家表示：“這種操縱導致受害者執行非預期的代碼路徑，無意中泄露其機密數據。”
他們的發現已引起了英特爾和AMD的關注，這些公司已經開始着手解決這些安全問題，並向用戶提出了安全建議。
2、空氣污染可能導致抑鬱症，並增加中年人心臟病死亡風險
一項涵蓋美國3000多個縣、3.15億居民的研究表明，空氣污染與壓力和抑鬱相關，並增加了65歲以下人羣因心血管疾病死亡的風險。該研究成果已在2024年歐洲預防心臟病學協會（EAPC）年會（ESC PreventiveCardiology 2024）上發表。
該研究的主要作者指出：“我們的研究表明，我們呼吸的空氣會影響我們的心理健康，並進一步影響到心臟健康。”
根據世界衛生組織的數據，2019年全球空氣污染預計已導致420萬人過早死亡。精神疾病也與過早死亡有關。這項研究調查了空氣污染和心理健康狀況不良之間的關係，以及它們對心血管疾病死亡的共同影響。
研究重點是直徑小於2.5微米的顆粒，即細顆粒或PM2.5，它們主要來源於汽車尾氣、發電廠燃燒和燃燒木材，對健康的危害極大。
這項研究涵蓋了美國3047個縣，在2013年代表了約3.15億居民。其中超過2.07億人年齡在20至64歲之間，其中50%爲女性。從2013年至2019年期間，約有107萬名（0.34%）參與者在65歲之前死於心血管疾病。研究人員在調整了可能影響這種關係的因素後，分析了污染、心理健康和心血管疾病導致的過早死亡之間的關係。
3、利用幹細胞培養的心肌細胞推進心臟再生治療
心血管疾病仍是全球主要的死亡原因之一，尤其在發達國家。被通常稱爲“心臟病發作”的心肌梗死每年導致大量死亡。
心臟病發作通常會導致數以百萬計的心肌細胞死亡，使心臟功能受損。由於哺乳動物不能自行再生心肌細胞，心臟移植成了治療心力衰竭患者的唯一可行選擇。鑑於心臟移植成本高昂且捐贈者難找，尋找替代療法成了醫學界的重點。
使用人誘導多能幹細胞（hiPSC）進行心臟再生治療是一種前景廣闊的策略。hiPSC是可以從成熟細胞中提取並“重新編程”成完全不同的細胞類型，如心肌細胞的細胞。通過將hiPSC衍生的心肌細胞移植或注射到受損的心臟區域，有可能恢復部分喪失的功能。然而，據研究報告，這種方法可能增加心律失常的風險，爲臨牀試驗帶來了障礙。
最近一項由日本新州大學和慶應義塾大學醫學部的研究小組進行的研究中，測試了一種新的心臟再生治療策略，即將hiPSC衍生的“心臟球體”注射到患有心肌梗死的猴子體內。這項研究發表在《循環》雜誌上。
在這種新方法中，研究人員在培養基中培養hiPSC，使其分化爲心肌細胞。在從培養物中仔細提取並純化心臟球體（即心臟細胞的三維聚集體）後，他們將大約6000萬個細胞注射到食蟹獼猴受損的心臟中。在爲期12周的監測期間，他們定期測量這些動物的心臟功能。之後，他們在組織水平上分析了猴子的心臟，以評估心臟球體是否能再生受損的心肌。
組織學分析最終顯示，心臟移植物成熟並正確地與現有組織連接，從而驗證了之前的觀察結果。
《賽特科技日報》網站（https://scitechdaily.com）
1、AI在醫療編碼方面的侷限性：研究發現大語言模型存在不足
美國西奈山伊坎醫學院的研究人員發現，目前最先進的人工智能系統，尤其是大語言模型（LLMs），在醫療編碼方面的表現不佳。他們的研究最近發表在同行評審的月刊《NEJM AI》上，強調了在臨牀應用之前對這些技術進行進一步的改進和驗證的重要性。
該研究提取了西奈山醫療中心（Mount Sinai Health System）12個月內超過2.7萬個獨特的診斷和程序代碼，同時排除了可識別的患者數據。研究人員使用這些代碼的描述，測試了OpenAI、谷歌和Meta的大型語言模型，以生成最準確的醫療代碼。他們將這些生成的代碼與原始代碼進行比較，並分析了出現的錯誤模式。
結果顯示，所有參與研究的大型語言模型，包括GPT-4、GPT-3.5、Gemini-pro和Llama-2-70b，在複製原始醫學代碼時的準確性都低於50%，這凸顯了它們在醫學編碼方面的應用還存在顯著的差距。
研究作者提出，結合大語言模型的技術和專業知識，可以實現醫療代碼的自動提取，這有助於提高計費準確性並降低醫療保健領域的管理成本。
2、韓國科學家開發出可在幾秒鐘內完成充電的鈉離子電池
鈉在地球上的儲量是鋰的500多倍。儘管如此，現有的鈉離子電池面臨着包括較低的功率輸出、有限的存儲性能和較長的充電時間等根本性限制，這促使科學家們開發新一代的儲能材料。
最近，韓國科學技術院（KAIST）的一個研究團隊宣佈，他們已經開發出一種高能量、大功率的混合鈉離子電池，能夠實現快速充電。
這種創新的鈉離子混合儲能系統結合了通常用於電池的陽極材料和適用於超級電容器的陰極，使設備能夠實現高存儲容量和快速的充放電速率，有望成爲鋰離子電池的有效替代品。
然而，要開發出具有高能量和高功率密度的混合電池，需要解決電池型陽極儲能速率慢和超級電容器型陰極材料容量相對較低的問題。
爲了解決這些問題，研究團隊使用了兩種不同的金屬有機框架來優化混合電池的製造過程。通過在金屬有機框架衍生的多孔碳中嵌入精細活性材料，他們開發出了具有改進動力學特性的陽極材料。
此外，研究團隊還合成了一種高容量的陰極材料，並通過優化陰極和陽極材料的組合，開發了一種鈉離子存儲系統，以平衡並最小化電極間的能量存儲速率差異。（劉春）