我国柔性电池登Nature封面；限氧或能延寿；人类冬眠不是梦…｜WE科学周报

单晶硅太阳能电池占光伏市场95%以上，使用寿命长、制备工艺完善、转化效率高，但却因为容易碎裂造成应用场景受限。5月24日，Nature 以封面文章的形式报道了一项突破性研究：中国科学院上海微系统与信息技术研究所团队成功开发出高柔韧性单晶硅太阳能电池，可像A4纸一样进行折叠，也可重复弯曲，弯曲角度超过360度。

研究人员通过高速相机观察发现，单晶硅太阳能电池总是从硅片边缘处的V型沟槽开始萌生裂痕。团队创新地开发出边缘圆滑处理技术，将硅片边缘的V型沟槽处理成平滑的U型沟槽，显著提升硅片的柔韧性。该处理只限于硅片边缘，不影响硅片表面和背面对光的吸收能力，因此不会降低太阳电池的光电转换效率。研究团队认为，这一工艺可用于大规模生产用途广泛的柔性电池（如封面图中为路灯供电），未来在空间应用、绿色建筑、便携式电源等方面应用前景广阔。

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https://doi.org/10.1038/s41586-023-05921-z

要恢复瘫痪患者的运动能力，需对脊髓区域进行电刺激，但患者要佩戴运动传感器，并且面对不断变化的地形时，腿部适应能力有限。5月24日，Nature 上发表的一项研究显示，瑞士洛桑联邦理工学院团队开发出一种脑-脊髓接口（BSI）以恢复大脑和脊髓间通信，帮助瘫痪患者控制腿部站立、行走、爬楼梯甚至穿越有障碍物的复杂地形。更重要的是，该装置还能促进神经修复，在经过一段时间的训练之后，即使BSI关闭，患者也能自行依靠拐杖行走。BSI由记录和刺激系统组成，植入头骨的设备获取来自感觉运动皮层的皮质电图信号，解码转换为刺激信号，并将电脉冲传送到脊髓以促进动作。参与试验的志愿者现已能再次在房子周围独立行走，自如上下车，和朋友们一起站着喝酒。

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DOI: 10.1038/s41586-023-06094-5

此前已有研究证实，氧气限制与酵母、线虫和果蝇寿命延长有关，但对哺乳动物的影响未知。5月23日，PLOS Biology 上发表的一篇论文称，哈佛大学医学院麻省总医院团队发现，适当的氧气限制可以延长小鼠寿命，并改善老年小鼠的神经功能。实验中，相比生活在正常氧气浓度（21%）中的小鼠，生活在11%（相当于珠峰大本营的氧气浓度）低氧环境中的小鼠，寿命延长50%，并且与衰老相关的神经缺陷发作时间也更晚。该发现展示出限氧在哺乳动物中的抗衰老潜力，未来需进一步研究其作用机制，探讨更实用的缺氧方案（如间歇性缺氧）或适度低氧浓度（17%）能否为人类带来相似的健康益处。

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https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3002117

艾滋病疫苗研发困难重重，几乎都未获得成功。5月24日，Science Translational Medicine 带来了一个好消息：Fred Hutchinson癌症中心、Scripps研究所、NIH疫苗研究中心的研究人员，在测试纳米颗粒HIV疫苗eOD-GT8 60-mer的1期临床试验中，观察到几乎所有接种疫苗的参与者都产生了强烈的T细胞反应，迈出了HIV疫苗成功路上的第一步。该试验是一项1期、随机、双盲和安慰剂对照的临床研究，共48位健康成年志愿者参与。之前的研究中，该疫苗诱导了HIV广泛中和抗体前体所需的B细胞反应。而这次试验表明该疫苗可以诱导强烈的CD4 T细胞反应，这种免疫反应对于帮助发展高亲合力的中和抗体反应至关重要。研究者还鉴定出几个具有免疫优势的CD4 T细胞表位，这些表位可能改善人类对异源增强免疫原的免疫反应，有助于开发增强剂和其他疫苗。

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https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.adf3309

像动物一样拥有冬眠或短期“蛰眠”的能力，对于急救或人类未来进行深空旅行有重要意义。5月25日，Nature Metabolism 公布了一种非侵入式的控制冬眠“开关”的方法：圣路易斯华盛顿大学团队借助超声波，激活控制冬眠的神经元细胞，成功诱导小鼠和大鼠进入可逆的蛰眠样状态。研究者开发出一款可安装于小鼠头上的超声发射装置，针对下丘脑视前区施加10秒超声脉冲，使得小鼠体温迅速下降、心率减缓、基础代谢率降低，行动迟缓。通常不会自然冬眠的大鼠身上，也出现了类似反应。未来在心脏病和中风等疾病发作时，或可通过这种非侵入且可逆的技术减缓患者的新陈代谢和生命活动，争取更多治疗时间，从而提高生存几率。

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https://www.nature.com/articles/s42255-023-00804-z