成果 | 思考让大脑变“年轻”？废旧塑料如何升级回收？
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嫦娥六号月壤样品揭示首个月球背面古磁场信息
地球液态外核导电流体的运动如同一个“发电机”，其产生的磁场像保护伞一样包裹着地球，屏蔽宇宙射线，保护地球的大气和水等宜居要素，形成适合生命繁衍的环境。月球曾有过与地球类似的磁场发电机。因此，了解月球磁场发电机的演化过程对于揭示月球的内部结构、热历史及表面环境具有重要意义。
中国科学院专家利用嫦娥六号采回的月球背面样品做出的一项创新成果刊登在《自然》上。研究团队通过分析样品中记录的约28亿年前的磁场信息，发现月球磁场强度可能在该时期发生了反弹，与先前认为的月球磁场在约31亿年前急剧下降且一直处于低能量状态不同。这是人类得到的首个月背古磁场信息，为我们认识月球磁场演化过程提供了关键锚点，进而为“月球磁场发电机”时空演化和驱动机制提供了关键约束。
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研究团队开发数据驱动的整合秀丽线虫模型
生物体的行为是大脑、身体和环境之间动态相互作用的结果。为了深入理解神经控制机制，开发数据驱动的整合生命模型模拟生命体的神经系统与行为互作用至关重要。该模型应以实验数据为基础，整合大脑、身体和环境的各种数据，准确再现生物系统的复杂动态特征，验证生命机理假设并为实验提供预测依据。目前，已有一些模型尝试模拟动物脑（如小鼠初级视觉皮层、小鼠纹状体和大鼠体感皮层）或身体与环境以再现行为（如果蝇、啮齿动物模型）。
北京大学未来技术学院国家生物医学成像科学中心马雷副研究员课题组在《自然·计算科学》期刊在线发表题为 “An integrative data-driven model simulating C. elegans brain, body and environment interactions” 的研究论文，开发了一个全新的基于数据驱动的秀丽线虫模型“天宝（BAAIWorm）”，模拟秀丽线虫的脑、身体和环境的相互作用，使用目前最精细的线虫神经系统模型（带有离子通道和树突结构）驱动线虫身体在液态环境中像真实线虫一样前行。这项研究不仅在神经科学领域具有重要意义，也为计算机科学和其他跨学科领域提供了新的研究工具和方法。
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废旧塑料如何升级回收？
废弃塑料的资源化利用是推进绿色低碳循环发展的重要举措。聚乙烯是全球需求量最多的通用塑料，每年消费量超过1亿吨。氢解可将聚乙烯选择性转化为高值液体燃料和化学品，但往往需要在较高的氢气压力下进行。
近日，清华大学化工系牛志强课题组在废旧塑料催化升级回收领域取得重要进展，在低氢气压力甚至常压条件下，将废弃聚乙烯（PE）高选择性地转化为液体燃料、蜡和基础油，提出并验证了“绿氢+废塑料=液体燃料”的分散式资源升级回收路线（如上图所示）。相关研究成果以“稀释钌铂合金聚乙烯氢解，实现H₂压力无关的低甲烷选择性”为题，于12月4日发表于《自然·通讯》。
来源：
https://www.tsinghua.edu.cn/info/1175/115802.htm
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思考让大脑变“年轻”？
对人体而言，大脑无疑是最核心的“信息处理系统”，主导着思维与意识，起到维持记忆和情感等关键作用。生命体通过一系列精细复杂的神经活动，“指挥”大脑高效地利用宝贵的生物能量，并以低能耗实现海量信息的并行处理与存储。这种能量调控机制是超级计算机和人工智能技术争相模仿的目标，也是当前人类科技尚未企及的巅峰。
此外，大脑能量失衡与认知衰老相关的神经退行性疾病密切相关。从科学的角度理解“哺乳类动物大脑如何高效利用能量处理信息”，为模仿甚至超越“生物脑”在漫长进化中获得的这一能力提供了可能。针对这一重要的前沿神经科学问题，浙江大学医学院马欢教授团队开展了关于大脑生物能量神经可塑性调控与认知衰老的研究，成果于北京时间2024年12月20日，在《科学》发表了题为“Boosting neuronal activity-driven mitochondrial DNA tran ion improves cognition in aged mice”的文章。
研究发现，抑制小鼠的神经活动-线粒体基因偶联会导致其学习记忆失能。而如果在2个月的时间内持续增强这一偶联机制，能够增强学习记忆过程中线粒体基因表达水平，提升大脑的生物能量，并在个体水平上显著改善小鼠大脑的认知功能。研究人员表示，这为“多思考”抗大脑“衰老”提供了一定的理论依据。
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“光”既可以写颜色，还能被擦除？
在自然界中，孔雀羽毛、蝴蝶翅膀、甲虫鳞片都具有五彩斑斓的颜色，这是光照射在具有周期性结构的表面时，布拉格反射产生的结构色。这种现象启发了众多研究者，仿生设计了一系列具有周期性结构的光子晶体。胆甾相液晶弹性体（CLCE）作为其中的一员，其结构色的调节可通过光、热、电等刺激对液晶自组装的螺旋结构的操控实现。但是，CLCE的应用有个难题——它们的光学特性通常会在外部刺激（如温度或机械应力）撤除后恢复原状。
为了解决这一难题，北京科技大学胡威副研究员及其团队提出了一种解决办法：将可见光响应的动态二硒键引入CLCE。使用“温柔”的可见光实现对应力状态下的CLCE写入颜色。可以将“光”作为“画笔”，把微米级精度的古代典籍——《道德经》轻松写入薄膜，也可画出多彩的八卦图案。此外，“光”也可以用作 “橡皮擦”，由于CLCE具有形状记忆特性，加热对图案区域光照可以将其擦除。优异的光学和机械性能以及可编程能力使基于动态二硒键的CLCE在显示设备、防伪标签、传感器、光学薄膜和智能材料方面具有巨大的潜力。相关研究成果以“Visible-light-programmed patterning in dynamically bonded cholesteric liquid crystal elastomer”为题发表在《自然·通讯》期刊上。
