嚼口香糖也能燃烧卡路里，而且比想象的更多！|一周科技

欢迎收看一周科技。本周你将看到：①嚼口香糖能消耗多少能量；②人工角膜让患者重建光明；③蚊子为什么如此擅长闻到人类；④新技术分解污染物；⑤比软骨更结实的人工材料。

一项新研究显示，嚼口香糖可以使人体代谢率从基线提升多至15%——也就是说，咀嚼会消耗比人们预想更多的能量[1]。

受试者在特制透明头罩中咀嚼口香糖，研究者通过测量氧气与二氧化碳了解他的代谢变化 | ADAM VAN CASTEREN

研究者请21位受试者在实验室中咀嚼了软硬两种版本的口香糖，同时通过测量氧气与二氧化碳变化计算了他们的代谢情况。为避免干扰结果，实验中的口香糖不含糖或其他任何调味成分。结果显示，咀嚼带来了显著可测量的能量消耗上升，而且食物硬度增加也会明显提升消耗。在咀嚼较硬的口香糖时，受试者们平均每分钟比静息状态多消耗了0.64千焦的能量。如果咀嚼更加坚硬的食物，消耗的能量应该还会更多。

当然，现代人花在咀嚼上的时间很短，咀嚼提升代谢的幅度也远比不上运动，指望嚼口香糖减肥是不太可能。这其实是一项有关人类演化的研究：科学家想要估计人类祖先会在咀嚼食物上花费多少能量，并分析这一因素是否会对颌骨与牙齿的演化产生影响。

瑞典研究者开发了一种可用于角膜移植手术的人工材料，它有望解决捐献角膜短缺问题，让更多患者重获光明[2]。

原材料来自猪皮的人工角膜 | Thor Balkhed/Linköping University

这种人工角膜以来自猪皮的提纯胶原蛋白作为原料，通过交联处理提升了材料的强度与稳定性。它不会引发排异反应，而且在使用前可以保存长达2年时间。对20位晚期圆锥角膜患者进行的临床试验显示，植入人工角膜成功改善了患者的视力，同时安全性良好。其中三位失明患者在手术后视力达到了20/20（1.0）。

在投入市场之前，这种人工角膜仍需进行更大规模的临床试验。研究者也将继续测试它是否适用于治疗更多类型的角膜病变。

嗅觉是蚊子找到人类的重要途径，不让蚊子闻到人类的气味在防蚊大业中十分重要。然而，科学家最近发现，我们对于蚊子的嗅觉一直都理解错了！

实验室中用于嗅觉研究的蚊子 | Ari Danie/NPR

在大部分动物中，一个嗅觉神经元上只有一种嗅觉受体，因此只能接收一种气味信息；一旦这种受体被破坏，这个嗅觉神经元也失去功能。然而，科学家最近发现，蚊子的嗅觉神经元上具有多种不同的受体[3]。例如，检测辛烯醇和挥发性胺的受体存在于同一个神经元上，而这两种物质都是蚊子用来寻找人类的线索。这意味着，当我们干扰蚊子对某一种气味的嗅觉时，蚊子还有plan B甚至plan C，这种强大的“多重保险”让它们总能精准地发现人类。

研究所用的埃及伊蚊（Aedes aegypti）是最常见的会传播疾病的蚊子之一｜Muhammad Mahdi Karim / Wikimedia Commons

这一发现意味着，人们很难通过改造嗅觉基因来消灭蚊子。不过，增进了对蚊子嗅觉的理解，说不定能帮助人们研发出更有效的驱蚊用品。

利用简单易行的新方法，科学家成功破坏了极难降解的环境污染物PFAS。相关研究本周在《科学》期刊上发表[4]。

全氟辛酸，PFAS类污染物中的一种 | deq.utah.gov

PFAS（全氟和多氟烷基物质）常被称为“永久性化学品”，因为这些污染物在自然条件下极难降解。它们长时间存在于环境中，对人类健康可产生多种不利影响。利用吸附剂可以有效滤除污水中的PFAS，但要将它们彻底破坏、避免二次污染却并不容易。这一次研究者发现，将部分PFAS化合物与二甲亚砜、氢氧化钠一同加热，在120℃、不额外加压的温和条件下就可以有效破坏污染物分子，这比过去的处理方法要容易得多。

目前，研究者已经利用这种方法成功破坏了包括全氟辛酸在内的10种PFAS化合物。接下来，他们还将继续尝试分解更多此类污染物。

杜克大学研究者开发了一种有望替代软骨、修复关节的人工植入材料。它比天然软骨更强韧、更抗磨损[5]。

有望用于修复关节的人工凝胶材料 | Benjamin Wiley, Duke University

这种结合了细菌纤维素与聚乙烯醇的凝胶材料含有60%的水分，但它完全不像人们印象中的水凝胶那样脆弱。在实验测试中，这种人工材料对抗拉伸、压缩与磨损的表现都超过了天然的软骨。它的拉伸强度比天然软骨高26%，压缩强度高66%，可以承受相当于将一辆汽车压在邮票大小面积上的压强。

目前，基于这种材料的医疗植入物正在开发中，最早将在2023年4月开始临床试验。如果一切顺利，它将能够替代膝关节置换手术，为骨关节炎患者提供新的治疗选择。

作者：麦麦，窗敲雨

编辑：窗敲雨

封面图来源：darksouls1/ pixabay

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