细胞“弗兰肯斯坦”：用细菌合成“活”细胞｜环球科学要闻

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海葵（Nematostella）在幼虫时期是卵圆状的，发育成熟后会变为长管状，并扎入海底不再移动。海葵幼虫在发育过程中会以特定的模式运动。近日，一项发表于《当代生物学》的研究揭秘了海葵幼虫的运动是如何影响成年后的体型的。

海葵幼虫的身体由肌肉和充满水的空腔构成。研究人员用特制的光学相干显微镜（OCM）观测海葵幼虫运动时的三维图像，并测量了它们肌肉组织和体腔的体积变化，发现幼虫会先吸水，然后像挤压气球一样，收缩肌肉使身体一侧膨胀。进一步研究表明，这种压力变化能拉伸组织，驱动身体变得细长。然而，如果肌肉被麻痹或体腔被穿孔，幼虫就无法形成压力腔，因此更难发育为长管状。这项研究为液压驱动水生软体动物发育带来了新的见解。

原始细胞（protocell）常常被认为与生命起源有关。它们不是活的有机体，只是一些非生命物质的聚集体，但可以自我组织，形成有序的结构，显示出与生物细胞相似的特征。科学家一直试图在实验室里制造原始细胞，但都没有成功。最近，在一项发表于《自然》杂志的研究中，来自英国布里斯托大学的科学家，借助细菌合成了有功能的原始细胞。

研究团队利用充满活细菌的黏性微滴，来搭建原始细胞。第一步，将液滴暴露在两种细菌之中，一是大肠杆菌，二是铜绿假单胞菌。空的液滴会捕捉这两种细菌，大肠杆菌被捕捉到液滴内部，而铜绿假单胞菌被捕捉到液滴表面，构成“外壳”。然后，科学家用溶菌酶和蜂毒肽处理这两种细菌，破坏它们的细胞膜，将内容物释放出来，最终形成了有膜包覆的原始细胞。研究者发现，这些细胞可以执行复杂的任务，比如通过糖酵解生成ATP，以及进行基因的转录和翻译，制造RNA和蛋白质。科学家还将活细菌植入原始细胞，以保障ATP持续生产，为糖酵解、基因表达与细胞骨架组装提供长期的能量。结果发现，他们构建的原始细胞经过48小时后，形态已经由最初的球形变成了更加自然的变形虫状，逐步产生具有类生命特性的细胞仿生系统。

科学家一直在尝试建造更小的激光-等离子体加速器，以更高的效率研究超快激光脉冲对等离子体的作用形式。为优化激光脉冲的品质，研究人员需要实时控制加速过程。近日，一项发表在《自然·物理学》上的论文在此方面取得了突破。

研究人员建造了两个100TW的大功率激光-等离子体加速器，其中一个内含高能电子脉冲探针；另一个则含有待探测的非线性等离子体波场。实验过程中，电子探针被电场和磁场偏转。研究者用理论及算法模型分析，发现等离子体会产生“泡泡”，在其后部部聚集着电子探针。该研究以超高分辨率捕获了光速下的微观现象，首次实现了相对论性等离子体波成像。研究通过实时识别电子自注入，允许研究人员对加速器进行微调、提高脉冲质量，从而促进激光等离子加速器的发展、为等离子体动力学提供更强大的研究工具支持。

近日，一项发表于《自然·医学》的研究展示了在接受CAR-T细胞疗法之后，5名系统性红斑狼疮（SLE）患者无药缓解达17个月。系统性红斑狼疮是一种自体免疫风湿性疾病，由自身抗体造成，会影响关节和皮肤，并可能对器官造成严重损害，包括肾脏、脑和心脏。目前主要会用糖皮质激素和针对T细胞或产生抗体的B细胞疗法进行治疗，但这些治疗方法常常无效，因此尚无治愈性的疗法。

这项新研究用改造过的抗CD19嵌合抗原受体（CAR）T细胞，来治疗5名患有难治性SLE的患者（4名女性，1名男性，中位年龄22岁）。这些细胞经过设计，可以通过靶向其表面产生的CD19蛋白，清除产生抗体的B细胞。后续（治疗后3-17个月）发现，所有患者的症状都得到了改善，包括内脏器官受累的缓解，以及与疾病相关的自身抗体消失，而无需再进行传统治疗。此外，患者并没有表现出明显的与CAR-T细胞疗法相关的常见副作用（如发热），且没有观察到感染。不过，这种疗法仍需在更大的临床试验中进行更久的追踪。

· 地球科学 ·

火山喷发揭示了冰岛火山的来源

法格拉达尔火山位于雷克雅内斯半岛，离冰岛首都雷克雅未克约40公里。2021年3月19日，法格拉达尔火山开始喷发，之前已经有约800年的休眠期。研究人员详细研究了火山喷发前和喷发中的现象，并将结论整理成两篇论文发表在《自然》杂志上。

在第一篇论文中，研究人员表示2021冰岛火山在喷发前几天异乎寻常地减弱。作者认为，由于地表板块的运动，喷发前的能量会储存在地壳中。而在喷发前，随着岩浆进入地壳，这些能量被释放，地震活动和地表变形减弱或说明该过程暂时结束，岩浆即将喷发。作者认为，研究结果表明在预测火山喷发时，需要考虑火山过程、构造应力、地壳结构之间的相互作用。

在第二篇论文中，研究人员分析了喷发后50天里喷出的熔岩。作者指出，喷出的熔岩会随时间变化。喷发起始阶段，熔岩主要来自这个壳幔界面附近，但在接下来的几周里，熔岩组成发生了变化，表明它是更深处的岩浆。研究结果表明，近莫霍界面的岩浆储存区是一个动态性极强的环境，岩浆会在极短的时间尺度（几天到几周）上混合。

据国家航天局探月与航天工程中心消息，截至2022年9月15日，天问一号环绕器已在轨运行780多天，火星车累计行驶1921米，完成既定科学探测任务，获取原始科学探测数据1480 GB。科学研究团队获得了丰富的科学成果。

通过对着陆区分布的凹锥、壁垒撞击坑、沟槽等典型地貌的综合研究，揭示了上述地貌的形成与水活动之间存在的重要联系。通过相机影像和光谱数据，在着陆区附近的板状硬壳岩石中发现含水矿物，证明了在距今10亿年（晚亚马逊纪时期）以来，着陆区存在过大量液态水活动。结合相机影像和火星车移动车辙等信息，发现着陆区土壤具有较强承压强度且摩擦参数较低，存在与水活动相关并经历风沙磨蚀的特征。这些新成果，揭示了火星风沙与水活动对地质演化和环境变化的影响，为火星乌托邦平原曾经存在海洋的猜想提供了有力的支撑，丰富了人类对火星地质演化和环境变化的科学认知。有关成果已在Nature Astronomy、Nature Geoscience、Science Advances、《中国科学》等国内外学术期刊发表。（央视新闻客户端）

据国家卫健委官方数据，9月18日0—24时，31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团报告新增确诊病例147例。其中境外输入病例55例（上海11例，广东11例，福建10例，浙江6例，北京5例，黑龙江3例，山东2例，内蒙古1例，辽宁1例，江苏1例，重庆1例，四川1例，云南1例，陕西1例），含6例由无症状感染者转为确诊病例（北京2例，广东2例，福建1例，四川1例）；本土病例92例（四川48例，贵州12例，西藏11例，天津8例，山东4例，河南2例，广西2例，内蒙古1例，黑龙江1例，广东1例，海南1例，重庆1例），含34例由无症状感染者转为确诊病例（四川27例，山东4例，贵州2例，重庆1例）。无新增死亡病例。无新增疑似病例。

31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团报告新增无症状感染者843例，其中境外输入128例，本土715例（贵州352例，西藏187例，四川47例，广西29例，新疆19例，天津18例，黑龙江11例，海南11例，河北5例，山东5例，河南5例，江西4例，云南4例，上海3例，陕西3例，甘肃3例，内蒙古2例，广东2例，青海2例，浙江1例，湖北1例，重庆1例）。

截至2022年9月17日，31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团累计报告接种新冠病毒疫苗343520.7万剂次。