Neuralink第2例人体试验已获批，首位被试植入物中85%的电极丝已移位 | 环球科学要闻

据华尔街日报（The Wall Street Journal）消息，目前美国食品与药品管理局（FDA）已经批准了Neuralink在第二个受试者中测试其脑机接口植入物，并批准了针对首个受试者——29岁的Noland Arbaugh出现的问题提出的修复方案。

据Neuralink于5月8日发表的消息，Arbaugh的大脑植入物芯片中64根比头发丝还细的电极丝有一些已经缩回。随后，Neuralink通过调整解码这些神经元信号的算法，以补偿丢失的电极数据，并恢复至少一个指标性能——每秒位数（BPS）速率，用于衡量植入物受试者控制计算机光标的速度和准确度。这些电极丝每个都携带有多个电极，总共1024个电极。这些电极通过外科手术植入神经元附近，以记录可以解码为预期动作的信号。

据华尔街日报消息，Arbaugh的大脑植入物芯片中只有约15%的电极丝还能继续正常工作，其余85%的线都出现了移位，并且许多无法接收到信号的线程已被关闭。Arbaugh也表示自己“过山车”一般的经历，曾让他“哭了一会”。据Ars Technica报道，Neuralink希望在今年6月的某个时候进行第二次手术，并计划将脑机接口芯片植入第二位参与者的大脑8毫米深处，而不是给Arbaugh植入时3~5毫米的深度，或有助于避免出现类似的问题。而Neuralink的目标是今年将其设备植入10 个人体内，并希望有不同的接受者群体，以便研究各种行为。（The Wall Street Journal，Ars Technica）

图片来源：Lmbuga/维基百科

德国小蠊是世界上数量最多的蟑螂，只生活在人类之中。由于它在世界各地的人造建筑中随处可见，却没有任何自然栖息地，这让科学家一直困惑于它们的起源。据《自然》新闻（Nature news）报道，一项最近发表于《美国科学院院刊》（PNAS）的研究发现，这种生物或起源于南亚，因与人类栖息地密切相关而在全球范围内广泛传播。

1776年，瑞典生物学家卡尔·林奈（Carl Linnaeus）第一个在欧洲描述蟑螂，并将其命名为“德国小蠊”（Blattella germanica），但它们并非源自德国，而是在那里被驯化，而后传播到世界各地。这项研究的作者和同事分析了澳大利亚、埃塞俄比亚等17个国家收集的281只德国小蠊的基因组数据，通过对比基因组之间的异同来计算不同种群可能建立的时间和地点。他们发现德国小蠊的现存近亲可能是亚洲蟑螂（Blattela asahinai），这种蟑螂仍存在于南亚，而德国小蠊很可能是在约2100年前从亚洲蟑螂分化出来，可能是在印度或缅甸开始适应吃人类的食物，由此开始了扩张之旅。约1200年前，德国小蠊向西迁移至中东，恰逢两个伊斯兰哈里发帝国开始扩展贸易并发动战争。而在约390年前，德国小蠊可能再次随国际贸易公司的出现，开始从南亚向东传播至东南亚。约一世纪后，它们被带到欧洲，并由此传到世界各地。这项研究将遗传数据与历史时间匹配了起来，而了解蟑螂的起源和遗传多样性也能帮助我们找到更好的解决杀虫剂抗药性的方法。（Nature news）

利用自动化系统合成新的化合物，再根据其表征数据，通过人工智能（AI）筛选合适产物，能够极大地加快新产品的开发进程。但是，受制于各实验室的设备有限，“一站式”完成上述所有步骤并不现实。据科学新闻（Science news）消息，在一项近日发表于《科学》（Science）的研究中，在AI的监督下，六个位于全球各地、具有自动化合成或测试能力的实验室通力合作，以极高的效率合成、筛选出了多种能用于高效发射激光的有机化合物。

整个实验过程都依赖于韩国和多伦多团队设计的基于云的人工智能平台，它能监督实验过程，从结果中学习，并将反馈纳入后续迭代中。在实验流程的初始阶段，由格拉斯哥大学和不列颠哥伦比亚大学（UBC）的实验室合成不同单体，寄送至伊利诺伊大学，借助自动化系统进一步合成发光有机物。接着，有机物被送往多伦多进行自动化表征，筛选出最佳者后，再由UBC实验室确定扩大化生产的路线。接着，这些材料被送往日本九州实验室，测试其工作性能。借此，科学家能够快速迭代和优化产物，合成了621种新化合物，并筛选出21种具有绝佳发光特性的产物。相比之下，过去十年间只发现了十几种。这为未来的高效开发指明了道路。（Science news）

脊髓损伤会影响大脑与脊髓的关系，而这种关系能调控神经功能，如果这发生在颈椎（颈部），通常会损伤手部和手臂功能。对参与控制这些功能的神经元的脊髓节段进行脊髓电刺激，被证明能修复受损的神经功能。不过，这些方法一般需要借助侵入式手术，在脊髓特定位置植入电极。5月20日，一项发表于《自然·医学》（Nature Medicine）的临床试验结果显示，一种刺激脊髓的非侵入式装置能改善43位四肢瘫痪患者的手臂和手部功能。该试验有60位受试者参与，显示这种疗法是安全且有效的，能达到该试验的主要终点。

研究人员设计了一种名为ARCEX的非侵入式装置，能用表面电极向脊髓输送电流，对目标脊髓节段内的神经元进行调控。研究人员对因脊髓损伤而四肢瘫痪的65名患者开展了一次多中心开放标签临床试验，以测试该装置对手臂和手部功能的作用，相较于单一康复训练的效果。该试验只招募损伤已有12个月或以上的患者，所有受试者都接受了两个月的标准化诊所内康复训练，之后又接受了另外两个月的相同的康复训练加上ARCEX疗法。试验中，没有发现与ARCEX疗法相关的显著安全问题，在完成试验的60名受试者中，43人的力量域和功能域都有所提升。二次分析还发现了指尖掐捏力度、手部运动以及力量和感知能力的进步，以及自我报告的生活质量提升。试验结果表明ARCEX疗法是安全有效的，并认为它可以作为新疗法，提高慢性颈椎损伤患者手部和手臂功能的神经康复。

玻璃、钢铁、水泥和陶瓷是现代文明的核心，从汽车引擎到摩天大楼都离不开它们。然而，制造这些材料需要超过1000°C的温度，并且严重依赖化石燃料获取热量，相关行业能耗约占全球能耗的25%。为此，研究人员探索出一种使用太阳能接收器的清洁能源替代方案，他们使用合成石英捕获太阳能，实现了1000°C以上的温度，证明了该方法在为碳密集型工业提供清洁能源方面的潜在作用。5月15日，相关概念验证研究发表于细胞出版社（Cell Press）旗下期刊Device上。

为了提高太阳能接收器的效率，作者计划使用半透明材料，如石英，它可以捕获阳光，这种现象被称为热阱效应。该团队制作了一种热捕获装置，将合成石英棒连接到不透明的硅盘上作为能量吸收器。当将装置暴露在相当于来自136个太阳的光能量通量下时，吸收盘温度达到1050°C，而石英棒的另一端保持在600°C。以前的研究只成功地证明了热阱效应获得的温度能达170°C，但这项研究表明，太阳能热捕获技术也能达到1000°C以上，这对于其在实际工业应用中的潜力至关重要。研究人员正在优化热捕获效应，并研究该方法的新应用。通过探索其他材料，如不同的流体和气体，他们希望达到更高的温度。