每年，世界各地的人们都遭受约1.8-270万蛇毒咬伤。由于无法获得可用的治疗方法或健康保险，许多此类伤害得不到治疗，导致10万多人死亡，约是永久性残疾的三倍。需要新的疗法来治疗蛇咬伤，这是被忽视的公共卫生问题。一种新的治疗蛇毒咬伤的治疗工具可能来自不太可能的来源-干细胞研究。 在非洲，亚洲和拉丁美洲，约有250种蛇毒被蛇毒咬伤的患病率最高。蛇毒由多种天然毒素，酶，蛋白质和肽组成，它们共同起作用，迅速引起组织损伤或死亡。确切的毒液成分极其多样且取决于物种，因此对每种蛇都具有高度特异性。蛇咬伤可致死或导致终身慢性健康问题，例如神经毒性和神经相关性麻痹，肾脏过度出血后不可逆的肾脏损害或肢体截肢。当前大多数的治疗旨在中和毒液，例如抗蛇毒子。通常，抗蛇毒素是通过人工挤蛇来收获蛇毒的方法（参见图1），并将小剂量的毒液注入供体动物（如马）中以引发免疫反应和产生抗体。然后将这些抗蛇毒抗体注射到蛇咬受害者中，在其中它们选择性地识别并结合蛇蛇毒的结构成分，从而中和毒素。 以这种方式制作抗蛇毒液非常耗时，难以扩大规模，并且必须针对每种蛇毒蛇单独进行。根据世界卫生组织的资料，在过去的20年中，许多抗蛇毒毒素生产商已经停止生产，从而导致供应减少和价格急剧上涨。不幸的是，缺乏有效的替代治疗方法。使用干细胞对抗蛇咬伤 最近，科学家转向干细胞来解决这个问题。研究人员可以使用干细胞来生长称为器官的三维微型器官，该器官可以维持特定器官或组织的基本特征。科学家们第一次尝试从蛇干细胞中提取类器官，以观察它们是否可以在实验室中生长出产生毒液的微型器官。研究人员解剖了9种蛇的毒腺，并成功地从蛇唾液腺中发现的干细胞中生长出类器官（见右图2）。图2：来自毒蜘蛛的蛇毒腺类器官。图片来源：拉维安·范因文（Ravian van Ineveld），荷兰马克西玛公主小儿肿瘤中心。令人惊讶的是，这些类器官包含的细胞可以分泌功能活跃的毒液，这种毒液会对实验室的神经元和肌肉细胞产生特定种类的作用。此外，类器官来源的毒液的成分与直接从蛇中提取的毒液相似。现在，科学家们希望为所有与医学有关的有毒蛇建立一个蛇体类生物体的生物库或储存库，以创造无限量的毒液。自发表最初的研究论文以来，Jens Puschhof说，该组织已经将类器官库扩大到包括更多种类的毒蛇。他补充说，使用类器官的毒液代替挤奶蛇可以帮助生产更安全，更可靠的产品，因为个别蛇的毒液成分存在差异。下一步包括在实验室而不是在马匹中使用毒类类器官来纯化有毒成分并制造抗体，以更有效地制造解毒剂并增强全球通行能力。 蛇毒能治疗肿瘤吗？ 蛇毒类器官生物库可能会为其他疾病提供治疗。美国食品药品监督管理局（FDA）先前已批准从蛇毒中提取药物，用于治疗急性脑梗塞，急性冠状动脉综合征和预防手术中的出血。令人惊讶的是，早期研究表明，蛇毒中的肽可能具有抗肿瘤作用。蛇毒称为整合素，如Contortrostatin的部件从蛇铜头蝮contortrix，能抑制在人转移性皮肤癌的实验室模型的血管形成和癌细胞的粘附性。其他研究表明，在毒液中发现的有效肽可能会干扰血管的形成，从而减少乳腺癌小鼠模型中营养物质向肿瘤的传递。毒液生物库的可用性将使科学家能够进一步研究蛇毒成分，以查看是否存在生物医学创新的机会。咬每五分钟有50人被蛇咬伤，在这场默默的医疗危机中，有一个人会死。新颖的干细胞研究已使科学家能够在培养皿中成功生长出产生微毒的类器官，可将其用于开发可及且负担得起的抗蛇毒血清疗法。开发蛇毒腺类有机体的这项科学创新有可能使全世界的人们免于致命的蛇咬和其他疾病。______________________________________________________点击：查看更多生物学文章 试用免费文档翻译 免责声明：福昕翻译只充当翻译功能，此文内容及相关信息仅为传递更多信息之目的，仅代表作者个人观点，与本网站无关，版权归原始网站所有。仅供读者参考，并请自行核实相关内容。若需要浏览原文、下载参考文献等，请自行搜索文中提到的原文网站进行阅读。来源：isscr

来源：PHYS 由 NASA木星的月亮欧罗巴的插图说明了冰冷的表面如何在其夜侧发光，该侧面背向太阳。辉光的变化和辉光本身的颜色可以揭示有关欧罗巴表面冰成分的信息。图片来源：NASA / JPL-Caltech 当冰冷的，充满海洋的月亮欧罗巴绕木星运行时，它可以承受无情的辐射冲击。木星使欧罗巴的表面昼夜不停地与电子和其他粒子接触，使其浸透高能辐射。但是，当这些粒子撞击月球表面时，它们可能也在做一些超乎寻常的事情：使欧罗巴在黑暗中发光。美国宇航局位于南加州的喷气推进实验室的科学家进行的新研究首次详细介绍了辉光的外观，以及它可能揭示出欧罗巴表面冰的成分。不同的咸味化合物对辐射的反应不同，并发出自己独特的微光。用裸眼看，这种辉光有时看起来是绿色的，有时看起来是蓝色或白色的，并且亮度不同，这取决于它是什么材料。科学家使用光谱仪将光分成波长，并将不同的“特征”或光谱连接到冰的不同成分上。在像欧罗巴这样的月球上使用分光计进行的大多数观测都是在月球白天通过反射的阳光进行的，但是这些新结果阐明了欧罗巴在黑暗中的外观。JPL的主要作者Murthy Gudipati说：“我们能够预测到夜间的冰面发光可以提供有关欧罗巴表面成分的更多信息。这种成分的变化方式可以为我们提供有关欧罗巴是否具有适合生活条件的线索。”自然天文学中的9 。这是因为欧罗巴拥有巨大的全球内部海洋，该海洋可能会通过月球厚厚的冰壳渗透到地表。通过分析表面，科学家可以了解更多有关下面的内容的信息。闪耀光芒科学家从先前的观察中推断出，欧罗巴的表面可能是由冰和地球上众所周知的盐（例如硫酸镁（泻盐）和氯化钠（食盐））的混合物制成的。这项新的研究表明，在类似欧罗巴的条件下，将这些盐掺入水冰中，并用辐射对其进行爆炸会产生辉光。这么多不足为奇。容易想象照射的表面会发光。科学家们知道，这种光辉是由高能电子穿透表面，使下方的分子通电而引起的。当这些分子放松时，它们将能量释放为可见光。联合撰写这项研究的JPL的Bryana Henderson说：“但是我们从来没有想到我们会看到最终看到的东西。” “当我们尝试使用新的冰块时，它的外观看起来有所不同。我们都盯着它看了一会儿，然后说：'这是新的，对吗？这肯定是另外一种光泽吗？' 因此，我们将光谱仪对准了它，每种类型的冰都有不同的光谱。”为了研究欧罗巴表面的实验室模型，JPL团队为欧罗巴的高能电子和辐射环境测试（ICE-HEART）建造了一种称为“冰室”的独特仪器。他们将ICE-HEART带到位于马里兰州盖瑟斯堡的高能电子束工厂，并着手进行一项完全不同的研究：观察欧罗巴冰块下的有机物质对辐射冲击的反应。他们没想到会看到辉光本身与不同的冰成分有关的变化。正如作者所称，它是偶然性。该论文的合著者弗雷德·贝特曼说：“看到氯化钠盐水发出低得多的辉光是改变研究过程的'啊哈'时刻。” 他帮助进行了实验，并向马里兰州国家标准与技术研究院的医疗工业辐射设施的冰样品发射了辐射束。在黑暗的天空中可见的月亮似乎并不寻常。我们看到自己的月亮，因为它反射了阳光。科学家们说，但是欧罗巴的光芒是由完全不同的机制引起的。想象一下，即使月亮夜夜，朝着太阳连续发光的月亮也是如此。古迪帕蒂说：“如果欧罗巴不在这种辐射之下，它将看起来像我们的月亮对我们来说是黑暗的。” “但是因为它受到木星辐射的轰炸，所以它在黑暗中发光。”NASA即将进行的旗舰飞行任务Europa Clipper定于2020年代中期发射，它将在绕木星轨道运行时以多次飞越观察月球表面。任务科学家正在审查作者的发现，以评估航天器的科学仪器是否可以检测到辉光。航天器收集的信息可能会与新研究中的测量结果相匹配，以识别月球表面上的咸成分或缩小其可能的范围。古迪帕蒂说：“在实验室中，您通常不会说，'到了那里，我们可能会发现它。' “通常情况正好相反-您去那里找到一些东西并尝试在实验室中进行解释。但是我们的预测可以追溯到简单的观察，这就是科学的意义。”欧罗巴快船（Europa Clipper）等任务有助于天体生物学领域的发展，这是对跨界变量和条件的跨学科研究，可以据我们所知生活。虽然欧罗巴快船不是探测生命的任务，但它将对欧罗巴进行详细侦察，并调查冰冷的月球及其地下海洋是否具有维持生命的能力。了解欧罗巴的可居住性将有助于科学家更好地了解地球上的生命如何发展以及在地球之外寻找生命的潜力。点击：查看更多天文学文章 查看双语译文文章 免费试用文档翻译功能免责声明：福昕翻译只充当翻译功能，此文内容及相关信息仅为传递更多信息之目的，仅代表作者个人观点，与本网站无关，版权归原始网站所有。仅供读者参考，并请自行核实相关内容。若需要浏览原文、下载参考文献等，请自行搜索文中提到的原文网站进行阅读。

西北太平洋国家实验室的 Christina Nunez西北太平洋国家实验室的科学家开发了一种新型催化剂，该催化剂可将乙醇转化为C5 +酮，可作为从溶剂到航空燃料的所有物质的基础。在一篇新论文中，他们描述了这种突破性化学反应及其背后的机理。图片提供：Andrea Starr | 太平洋西北国家实验室 尽管我们通常将乙醇用作储气罐的燃料，但也可以将其转化为有价值的化学物质，这些化学物质可以帮助替代汽油以外的各种石油产品。然而，不断发展的乙醇用于更广泛的行业需要比当今可用的化学过程更高效的化学过程。西北太平洋国家实验室（PNNL）的科学家开发了一种新型催化剂，该催化剂可将乙醇转化为C5 +酮，可作为从溶剂到喷气燃料的所有物质的基础。在一篇新论文中，他们描述了这种突破性化学反应及其背后的机理。一锅法将乙醇升级为C5 +酮催化剂对于加速将乙醇转化为其他化合物的化学转化是必不可少的。为了在商业上可行，催化剂必须具有很高的活性，同时仍然必须选择性地产生所需的化学产品-换句话说，它必须可靠地生产出所需的确切材料。科学家们寻求乙醇的催化剂，该催化剂可以有效地分离出合适的化合物并反复进行。在需要大量反应步骤，朝着最终产品进行化学反应的化学过程中，这可能是一个很高的要求。PNNL开发的催化剂将多个反应浓缩为一个步骤。乙醇在高温（370°C或698°F）和压力（300磅/平方英寸）下与催化剂接触。然后，它可以迅速转化为含有超过70％的C5 +酮的产品。该催化剂也表现出坚固性，在使用2000小时后仍保持稳定。最终目标是拥有可以持续2至5年的催化剂。对于他们的研究，科学家将氧化锌和二氧化锆结合在一起用作催化剂。这种混合氧化物催化剂通常无法达到如此高的选择性，反而会分解出太多不需要的副产物。但是研究人员在混合物中添加了另一个关键成分：钯。在此过程中，钯和锌形成的合金的行为与其组成部分有很大不同，仅催化导致C5 +酮形成的必要反应步骤。PNNL的研究合著者兼高级研究工程师Karthi Ramasamy说：“新颖的是通过在反应过程中在钯和锌之间形成合金来生产这些酮。” “在这种催化剂上发生了许多中间步骤，每个步骤都需要催化剂的不同成分来活化它。”一触即发，操作灵活该催化剂可用于制备2-戊酮和/或2-庚酮，它们用于电子工业的溶剂中，通常衍生自石油。C5 +酮也可以用作生产燃料调合原料，润滑剂，喷气燃料和柴油的中间体。由可再生乙醇而不是化石资源生产此类产品可帮助减少温室气体排放并提高能源安全性。拉马萨米说：“这种催化剂非常灵活。” “我们可以调整操作条件，例如温度和压力，以达到所需的产品组成。”该方法在《Angewandte Chemie国际版》上发表的论文“乙醇直接催化转化为C5 +酮：Pd-Zn合金对催化活性和稳定性的作用”中进一步详细介绍了该过程。 点击：查看更多科学科技文章 查看更多其他分类文章 免费试用文档翻译功能免责声明：福昕翻译只充当翻译功能，此文内容及相关信息仅为传递更多信息之目的，仅代表作者个人观点，与本网站无关，版权归原始网站所有。仅供读者参考，并请自行核实相关内容。若需要浏览原文、下载参考文献等，请自行搜索文中提到的原文网站进行阅读。来源：PHYS

技术Xplore的Ingrid Fadelli使用一对设计的变形指尖进行示例掌握。图片来源：Kan等。 为了执行涉及移动或处理对象的任务，机器人应根据这些对象的属性和它们周围的环境迅速调整其抓握和操纵策略。到目前为止，大多数已开发的机械手都具有固定的限制结构。因此，它们只能执行有限的运动，并且只能抓住特定类型的对象。香港科技大学的研究人员最近开发了一种机械指尖，该指尖可以改变其形状并可以在三种不同的配置之间切换，从而可以抓握更多种类的物体。在今年的IEEE自动化科学与工程国际会议（CASE）上发表的一篇论文中概述了这种指尖的独特设计，其灵感来自日本著名的折纸艺术折纸。两位从事这项研究的研究人员Kanzicheng和Zhang Yazhan Zhang通过电子邮件告诉TechXplore：“我们的研究受到当前研究和工业应用中两个常见观察的启发。” “第一个涉及在过去的研究中开发的平行夹具，这可能有助于实现工业自动化。这些夹具需要精心选择的抓取点，否则可能无法实现静态平衡。”几十年来，研究人员一直在尝试开发技术来控制机械手的抓握姿势。但是，大多数现有方法都有明显的局限性，使它们无法很好地在不同对象之间进行概括。Kan，Zhang及其同事进行的这项研究的首要目标是开发一种指尖，该指尖可以轻松控制并且可以执行各种姿势。由香港科学技术大学的Kan，Zhang及其同事开发的基于折纸的新形状变形指尖具有两个主要组成部分：柔软的折纸骨架（用作指尖的变形表面）和运动驱动的四连杆机构作为驱动和传输机制。指尖的接触图元以三种变形模式显示。图片来源：Kan等。 研究人员在指尖的中央放置了一个球形接头，以实现三维自由旋转并支撑顶表面。此外，他们使用伺服电机（即一类旋转致动器）来独立控制放置在软折纸骨架上的四个叶片小面。坎和张解释说：“通过在每个叶片小面上使用不同姿势的组合，可以针对不同的抓握模式实现多种配置，例如凸形，凹形和倾斜平面模式。” “这些模式可以通过我们的运动学模型进行模拟和预测。”研究人员评估了他们的指尖在有效抓握机器人必不可少的动作上可以实现的三种变形模式。例如，他们测试了凸出模式在进行枢转和捏紧抓握，凹入模式用于进行力量抓握以及倾斜平面模式在手操作和重新定向方面的有效性。总体而言，他们发现，他们开发的指尖具有许多有利的特征，包括能够根据手头的任务在不同的变形图元和抓握模式之间以及在稳定和灵巧的抓握模式之间快速移动的能力。指尖的配置可通过其使用的运动学模型进行有效地仿真和指导。 配置空间内的轨迹跟踪。图片来源：Kan等。点击：查看更多科学科技文章 查看更多其他分类文章 使用图片翻译功能 免责声明：福昕翻译只充当翻译功能，此文内容及相关信息仅为传递更多信息之目的，仅代表作者个人观点，与本网站无关，版权归原始网站所有。仅供读者参考，并请自行核实相关内容。若需要浏览原文、下载参考文献等，请自行搜索文中提到的原文网站进行阅读。 来源：TechXplore

来源：TechXplore技术Xplore的Ingrid Fadelli 表示为超图的机器学习系统的示例。图片来源：Esmaeili等。 事实证明，机器学习（ML）算法是解决各种现实问题（包括图像，音频和文本分类任务）的极有价值的计算工具。全世界的计算机科学家每天都在开发更多这些算法。因此，跟踪它们并快速找到或访问过去引入的内容变得越来越具有挑战性。考虑到这一点，普渡大学和辛辛那提大学的研究人员最近创建了HAMLET，该平台可以帮助计算机科学家和开发人员浏览现有的机器学习模型并训练或评估自己的算法，从而帮助他们进行研发工作。该平台在arXiv上预先发表的一篇论文中提出，可以最终使世界各地开发的机器学习模型民主化，从而使研究团队可以彼此共享他们的模型。进行这项研究的研究人员之一艾哈迈德·埃斯马埃利（Ahmad Esmaeili）对TechXplore表示：“组织和跟踪机器学习算法和数据集一直是我们以及该领域其他许多研究人员面临的重大挑战。” “当ML解决方案和组件的数量随着时间的推移以及从一个项目到另一个项目的持续增长而变得尤为重要。在开发HAMLET时，我们致力于通过不仅管理可用的ML贡献来创建满足上述需求的平台。和资产以分散的方式进行，而且还可以促进诸如有效访问，比较和评估这些资源的操作。” 上图中的超图概述了机器学习系统的层次表示。图片来源：Esmaeili等。 HAMLET代表基于分层代理的机器学习平台，由一组AI代理组成，这些AI代理经过训练可以“管理”大量ML算法，相关资源（例如，数据集）和ML模型要完成的任务。研究人员定义了“管理”平台的人工代理的技能，这些人工代理基于它们所代表的算法，数据或任务而排列在层次结构的不同级别上。Esmaeili解释说：“ HAMLET平台从一个空的结构开始，随着新的ML资源/查询的引入，将继续自主增长。” “基于多代理系统，HAMLET可以分布在计算机和设备的网络上；因此，对其可以托管的算法/数据的大小和类型没有限制。”HAMLET平台具有用户友好的界面和灵活的查询结构。研究人员可以使用它来执行各种任务，例如单独或分批地训练和测试其算法。 机器学习示例的进一步分层表示。图片来源：Esmaeili等 为了测试其有效性，Esmaeili和他的同事使用它在用SPADE（智能Python代理开发环境）开发的模拟环境中完成了120个培训和四个批处理测试任务。他们使用9个著名的AI训练数据集反复测试和训练了24种ML算法。他们的实验结果表明，HAMLET是用于训练和测试ML算法的非常有前途和有用的工具。“毫无疑问，机器学习方法正在变得越来越普遍，” Esmaeili说。“ HAMLET促进了ML解决方案的民主化，并帮助ML研究社区，无论其地理位置如何，都可以轻松地共享和跟踪其方法和资源。”将来，Esmaeili及其同事创建的平台将被全世界的研究人员用来在多个数据集上训练新的ML算法，为特定目的识别现有模型或评估新算法并将其性能与其他现有算法进行比较。在HAMLET上，所有这些任务都可以通过一个查询轻松完成。Esmaeili说：“该项目尚处于起步阶段，可以在许多方面进行改进，以确保它更好地满足当前的研究和工业需求。” “在接下来的研究中，我们计划继续致力于支持更复杂的算法，平台针对故障的生存能力，合并多个平台以及访问数据/算法的私密性。”点击：查看更多科学科技文章 查看更多生物学文章 使用合同翻译功能免责声明：福昕翻译只充当翻译功能，此文内容及相关信息仅为传递更多信息之目的，仅代表作者个人观点，与本网站无关，版权归原始网站所有。仅供读者参考，并请自行核实相关内容。若需要浏览原文、下载参考文献等，请自行搜索文中提到的原文网站进行阅读。