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2021 -12

《西游記》中孫悟空“72變”，化身小蟲鉆到妖怪肚子里大顯身手的故事，寄托了古人對于微觀世界的大膽創想。近日，天津大學精儀學院黃顯教授團隊成功研發全球首個液態全柔性智能機器人，有望成為柔性電子產業和植入醫療器械的革命性突破，能72變的“血管醫生”讓神話成為現實。相關研究成果近期發表于國際工程和自然科學領域權威期刊《尖端科學》，并得到國家自然科學基金和天津自然科學基金等支持。　　據了解，柔性電子器件具有超薄、柔性、可延展的“類皮膚”特性，在能源、醫療、通訊等領域擁有廣闊前景。理論上，利用柔性電子技術研發的微型“軟體”機器人可以反復改變形狀，實現運動、抓取、運輸和觸覺感應等功能。但現階段“軟體機器人”依然面臨“硬傷”，需要依賴傳統的剛性傳感元件和電路，嚴重阻礙了性能的實現。現代社會的多元化需求急切呼喚“全柔性”機器人的出現。　　天津大學黃顯教授團隊受自然界柔軟的水母、輪蟲等腔腸動物和浮游生物的啟發，利用液滴的柔軟無定形特性和柔性電子器件的超薄柔軟特性，構建了一種全新的“智能液滴”——液態全柔性智能機器人。這是一種超小型、全柔性、可編程控制的液態智能機器人，能夠在不同環境條件下實現運動、變形和傳感測量。　　“這種機器人除了具備良好的運動和環境適應能力之外，還搭載了多種傳感器，如溫度傳感器、濕度傳感器、光學傳感器、應力傳感器、葡萄糖傳感器、食品毒素傳感器和無線能量采集模塊等。”黃顯教授介紹說，未來可應用于基因測序、化學合成、藥物遞送等領域，有望成為能進入人體檢測治療的“血管醫生”，具有十分重要的科學意義和應用價值。

2021 -12

信息編碼神經元越多形成記憶越持久

? 科技日報華盛頓8月25日電?（記者劉海英）現實生活中，你一定有這樣的體驗：童年好友雖多年未見，仍記憶猶新；而剛剛遇到的某某，卻轉身即忘。為什么有些記憶可在幾十年內保持穩定，而有些記憶卻會在幾分鐘內消失呢？美國加州理工學院的一項研究給出了新見解：記憶穩定持久與否，有賴于參與的神經元數量，協同工作的神經元“團隊”越大，形成的記憶就會越持久。 ????研究人員在近日的《科學》雜志上介紹了相關研究成果。他們通過小鼠模型研究發現，要形成強大持久的記憶，需要神經元“團隊”協同工作，對信息進行編碼，同步活動的神經元數量越多，記憶就越穩定持久。在存儲于各神經元中的信息相對不穩定的情況下，同步活動的神經元網絡能夠提供保障，保持這些信息的持續存在，即使一些原始神經元受損，神經元“團隊”協作的成果——記憶，仍不會被遺忘。 ????研究人員解釋稱，這就如同一個人有一個漫長而復雜的故事，為了保存這個故事，他可以告訴多個朋友，然后大家偶爾會聚在一起重新講述故事，互相幫助填補一些忘卻的細節；同時，他們還可以不斷擴大聽故事的朋友圈，來幫助保存故事并加強記憶。神經元就是以類似的方式，互相幫助，編碼持續存在的記憶。 ????研究人員指出，關于記憶存儲的傳統理論假設認為，要使記憶更穩定，需要加強個體神經元的連接；而新研究表明，增加編碼相同記憶的神經元數量，可以使記憶持續更長時間。這一對持久記憶形成機制的新見解，將有助于科學家了解腦損傷后記憶可能受到的影響，進而開發防止記憶喪失的新治療手段。

2021 -11

腦損傷激活膠質細胞產生神經元研究獲新進展

膠質細胞是人腦中數量最多的細胞。但是，在人腦創傷情況下，膠質細胞的潛在反應和作用還很不清楚？中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心何杰研究組開展的研究，回答了兩個關于膠質細胞如何響應腦損傷的關鍵性問題：損傷激活的膠質細胞如何進入細胞周期？損傷激活的膠質細胞如何選擇產生膠質細胞還是神經元？近日，eLife在線發表這項研究論文。　　斑馬魚中樞神經系統在損傷后具有強大的神經再生能力，因此近年來被用作研究中樞神經系統神經再生機制的重要動物模型。研究人員采用隨機模型分析、單細胞測序以及原位細胞譜系追蹤等手段，發現成年斑馬魚中腦視頂蓋放射狀膠質細胞處于靜息狀態，物理損傷視頂蓋導致損傷區域下方發生膠質細胞異常增殖和膠質增生。　　進而發現，物理損傷只能誘導部分膠質細胞進入細胞周期；連續兩次在同一腦區位置的物理損傷會激活兩群部分重疊的膠質細胞群。隨機激活模型能夠很好地解釋重疊率。這些分析表明激活態的膠質細胞是以一個固定概率進入細胞周期轉變為增殖態的。　　同時，研究人員還發現損傷過程中膠質細胞存在不同細胞狀態：靜息態、激活態、增殖態。損傷引起損傷位點下方所有靜息態放射狀膠質細胞轉變為激活態，但只有25%激活態細胞轉變為增殖態。　　視頂蓋損傷增殖態膠質細胞主要產生膠質細胞，只產生極少數的新生神經元（3%~5%），這些神經元至少可以存活300天。更有趣的是，研究團隊發現在損傷之后特定時間窗口（損傷后4~5天），抑制Notch信號通路會大量提高神經元的產生（從約5%提高到約20%）。　　深入研究發現，大量增多的新生神經元很可能主要來源于損傷引起的激活態膠質細胞。也就是說，損傷誘導產生的激活且非增殖的細胞一旦被誘導進入增殖態，會大量產生神經元?！岸@群過度生成的神經元只能存活少于25天，其背后的機制值得進一步探索?！毖芯咳藛T說。　　相關論文信息：https://doi.org/10.7554/eLife.48660

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全球首個液態全柔性智能機器人誕生

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