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近日，清华大学附属北京清华长庚医院（以下简称「清华长庚医院」）与清华大学共同研发的穿刺手术机器人计画有新进展。此计画取得中国食品药物检定研究院所开立的磁振造影穿刺导航定位手术系统型式检验报告，标志着国内首台（套）多重影像多专科磁振造影相容手术机器人的产品化突破，将精准辅助脏器微创手术治疗。

　　对肝癌等肝脏疾病进行手术时，常会用到切片、消融等微创治疗手段，其关键在于精准穿刺。然而，与骨骼不同，肝脏的形态会因为穿刺针的刺入而改变，位置也会随着患者呼吸而产生位移。

　　由于缺乏即时影像技术，微创手术存在「看不清、穿不准

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、测不到」的痛点：术前影像与手术过程中病患脏器的实际状态往往存在差异；光学定位和电磁定位技术具有局限性，手术时容易受到外部环境影响，导致定位不准，甚至无法使用；肿瘤消融效果无法即时评估，如果肿瘤未完全消融，病患还需进行二次手术。

　　这些问题大大提升了肝脏穿刺手术的难度，手术品质高度依赖医师的个人经验。

　　为了破解上述难题，清华长庚医院和清华大学的团队共同研发了穿刺手术机器人。 「它的看家本领可多了。」清华长庚医院团队负责人、肝胆胰中心执行长卢倩接受科技日报记者采访时表示，该机器人主要用于成人胸、腹部实质脏器微创手术，能够实现穿刺定位、实时引导、即时评估等功能。

　　此外，研究人员还给它装上了“火眼金睛”，可有效解决医生看不清病灶的临床难题。研究团队经过十多年攻关，突破了3.0T高场磁振造影设备强磁场与机器人的双向干扰难题，将穿刺手术机器人安装在磁振造影设备上，利用磁振造影检查具有超高软组织分辨率的优势，使医生能够即时观察病灶和血管等关键组织。

　　此外，这款机器人还能够利用机械手臂控制穿刺针，精准穿刺消融1公分以下的肝脏肿瘤。借助磁振造影测温功能，医师还可以在手术过程中看到肿瘤消融效果，有效避免二次手术风险。

　　未来，外科手术机器人不仅要有“火眼金睛”，还要有“智慧大脑”。在清华大学精准医学研究院团队负责人、深圳清华大学研究院诊疗一体化设备研发中心主任邱东晓看来，人工智慧或将为外科手术机器人开辟广阔天地。

　　以肝脏穿刺术为例，卢倩说，肝脏内分布着重要的脉管结构，手术通路要求避开这些“管道”，而且以路径短、易操作为宜。人工建构手术通路耗时费力，也会受医师水准和经验影响。未来如果让人工智慧规划手术通路，帮助临床医生找出“最优解”，将有效提升医疗效率、降低手术风险。

　　「未来还有很长的路要走，但这并不妨碍我们从现在就着手布局。」邱东晓说，接下来，研究院所、医疗机构、企业以及社会各方需要共同努力，搭建好数位化和人工智慧的底层架构，让手术机器人朝着更加智慧、更加精准、更加普及的方向发展。 （实习记者于紫月）

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　　我国手术机器人持续“上新”

　　手术机器人是高精尖医疗设备领域的重要成果，可有效提升手术的精准度与安全性，并推动优质医疗资源下沉。

　　过去，我国使用的手术机器人大多产自国外。上世纪末，中国海军总医院和北京航太航空大学机器人研究所联合研发第一台国产手术机器人“CRAS”，吹响了我国向手术机器人领域进发的号角。

　　近年来，我国手术机器人逐渐走向智慧化、精准化，研发成果持续「上新」。

　　例如，天津大学和中南大学联合研发的「妙手S」微创手术机器人，北京理工大学与北京积水潭医院联合研发的超音波穿刺机器人，香港中文大学牵头研制的术中磁力共振成像手术机器人等，都为构建精准外科范式和智慧医疗生态提供了有力支撑。

记者近日从南京大学获悉，该校科研人员与清华大学、天津大学、中国科学院武汉病毒研究所科研人员组成的联合团队从羊驼体内分离出一种能结合人体免疫缺陷病毒（HIV）受体的抗体。透过工程化改造，此抗体可实现HIV的完全抑制，可望为爱滋病治疗带来新方法。相关研究论文发表在国际学术期刊《自然·通讯》。

　　论文共同通讯作者、南京大学医学院教授吴稚伟介绍，爱滋病是由HIV引发的全身性疾病。 CD4是HIV进入宿主细胞的主要受体，也是HIV药物研发的重要标靶。然而，目前唯一的CD4抗体药物在抑制HIV的广谱性和效率上存在不足，患者长期应用还会产生抗药性。因此，探索更有效的HIV中和抗体成为当务之急。

　　「我们从羊驼体内分离出上千个CD4抗体

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。其中，Nb457抗体在抑制HIV方面展现出巨大潜力。 」吴稚伟告诉科技日报记者，联合团队建构了一系列假病毒，以模拟全世界有代表性的117种HIV毒株，实验发现Nb457抗体能够有效抑制其中116种病毒的117种HIV株，实验发现Nb457抗体能够有效抑制其中116种病毒的广泛性活性，其广谱抗体和抗病毒活性。

　　「现有的CD4抗体药物只能抑制HIV约80%的活性，无法实现病毒的完全中和。在HIV-1型活病毒测试中，团队对Nb457抗体进行了工程化改造，得到一种新型三聚体奈米抗体，这种新型抗体可以100%抑制HIV。」论文共同通讯作者、南京大学研究人员吴抗体，临床上针对爱滋病药物治疗的有效性。新发现的Nb457抗体及其新构型以CD4为靶点，明显提升了抑制病毒的效能。

　　联合团队也在感染HIV的小鼠体内进行了Nb457抗体的药效评估测试。结果显示，使用新型抗体的小鼠，体内几乎检测不到HIV，也未观察到抗药性突变。吴稚伟表示，这种新型抗体对推进爱滋病临床治疗具有重要意义

北京10月8日电（记者刘霞）美国加州大学洛杉矶分校研究团队成功研发出一款低成本纸质感测器，可在15分钟内检测出心脏病发作的生物标记。相关论文发表于最新一期《纳米》杂志。

　　心脏病早期诊断对于挽救生命至关重要，但标准的实验室检测不仅费时，而且价格昂贵。为解决这个问题，研究团队开发出基于纸张的垂直流动分析（VFA）平台，其能检测心肌肌钙蛋白I（cTnI），这是一种在心肌受损时释放到血液中的蛋白质。

　　研究团队表示，这个创新平台结合了两种强

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大的技术：深度学习演算法，以及先进的奈米粒子扩增化学方法。其中，演算法用于分析VFA系统捕获的影像，并增强检测cTnI的能力。

　　测试结果显示，这款感测器的检测结果与传统实验室相比，毫不逊色，甚至在某些方面更胜一筹。它不仅能检测出浓度低至0.2皮克/毫升的cTnI，而且只用15分钟就能给出结果。此外，这款纸质感光元件的侦测成本极低，每次侦测不足4美元。

　　研究团队指出，在不同环境中快速检测和量化cTnI水平，可更快、更有效地治疗心脏病发作患者。他们的最终目标是设计一个不仅可在医院使用，还可在诊所、药局甚至救护车上使用的系统。

北京10月9日电（记者张佳欣）由美国加州大学洛杉矶分校牵头的一项研究，揭示了人类大脑发育过程中基因调控的演变方式，并展示了染色质的3D结构在其中发挥的关键作用。研究人员绘制了海马体和前额叶皮质中DNA修饰的首张图谱，这两个大脑区

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域对学习、记忆和情绪调节至关重要，也常与自闭症和精神分裂症等疾病有关。这项研究为早期大脑发育如何影响身心健康提供了新的见解。相关研究9日发表在《自然》杂志。

　　为了绘制此图谱，研究人员采用了一种尖端定序方法，即单核甲基化定序和染色质构象捕获技术，能同时分析控制单一细胞基因表现的两个表观遗传机制。搞清这两个调控机制如何作用于影响发育的基因，是理解这个过程出错而导致神经和精神疾病的关键步骤。

　　研究人员分析了从中期妊娠

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到成年期的供体提供的超过53000个脑细胞，揭示了关键发育窗口期间基因调控的重大变化，构建出人类大脑发育关键时间点发生的巨大遗传重组的全面图景。

　　研究人员表示，婴儿大脑发育最活跃的阶段发生在怀孕中期左右。被称为放射状胶质细胞的神经干细胞在第一和第二孕期已经产生了数十亿个神经元。这时，它们停止产生神经元并开始产生支持和保护神经元的胶质细胞。同时，新形成的神经元逐渐成熟，获得履行特定功能所需的特征，并形成突触连接以进行沟通。

　　这项发现或有助于识别神经发育和神经精神疾病中有意义的遗传风险因素，对改善大脑类器官等基于干细胞的模型具有重要意义。

北京10月9日电（记者张梦然）《自然》9日发表的一项研究发现，虽然饮食限制可以延长小鼠寿命，但其对健康的种种影响却未必与长寿同效。遗传因素对寿命长短的决定作用可能比饮食干预更大。这些发现进一步阐释了饮食限制与寿命之间的复杂关系

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。

　　饮食限制包括热量限制和间歇性断食，在改善人类健康和寿命方面潜力巨大。不过，不同饮食限制方式的有效性和安全性差异，已知资讯却很有限。

　　美国杰克逊实验室团队利用960只具有遗传多样性的雌性小鼠，研究了热量限制和间歇性禁食会如何影响健康与寿命。这些小鼠随机接受五种饮食中的一种：不限制获得食物，每周禁食一天，每周连续禁食两天，热量限制在食物摄取基线的20%或40%。

　　研究发现，所有饮食限制都能延长小鼠寿命，但只有热量限制会显著减慢老化速度。无论小鼠体重如何，热量限制延长寿命的程度是一样的；而间歇性断食的延长寿命作用，对干预前体重就高的小鼠没有效果。在饮食组中，延长寿命最有力的预测指标之一是，在实验压力下维持体重的能力。饮食限制能改善小鼠的代谢状况，但代谢改善与寿命延长不直接相关。虽然饮食限制会产生多重影响，但遗传背景对寿命的影响比饮食干预更大。

　　这一结果表明，对小鼠

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来说，饮食限制带来的益处并不一定会转化为长寿。未来仍需进一步探索热量限制是否能延长人类寿命。

北京10月10日電（記者張佳欣）根據最新一期《自然·奈米技術》雜誌報道，美國麻省理工學院的研究人員開發了一種新型磁電奈米圓盤，為非侵入性刺激大腦提供了一種新方法，有望取代傳統的植入式或基因改造療法。

腦部深部電刺激術（DBS）透過在目標大腦區域植入電極來治療帕金森氏症和強迫症等神經和精神疾病。儘管其療效顯著，但DBS的手術難度和潛在併發症限制了這種侵入性手術的應用範圍。

新型磁電奈米圓盤則提供了一種更溫和且非侵入性的方式來達到類似的效果。這些奈米圓​​盤由雙層磁性核心和壓電外殼組成，直徑約250奈米，僅為人類頭髮絲寬度的1/500。它們可以直接注射到特定的大腦區域，並透過體外施加磁場隨時激活。磁性核心具有磁致伸縮性，這意味著它在磁化時會改變形狀。

圓盤形狀是其高效率的關鍵因

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素之一。之前使用的球形磁性奈米顆粒的磁電效應非常微弱。而圓盤形狀具備的各向異性使磁致伸縮效應增強了1000倍以上。

在實驗中，研究人員首先將奈米圓盤添加到培養的神經元中，並利用磁場短脈衝按需活化這些細胞。這種刺激不需要任何基因改造。隨後，他們將一小滴磁電奈米圓盤溶液注射到小鼠大腦的特定區域。只需開啟附近的較弱電磁鐵，即可觸發顆粒在該大腦區域釋放微弱的電擊。透過切換電磁鐵，可以遠端開啟和關閉這種刺激。

磁電奈米圓盤能夠刺激與獎賞感受相關的大腦深部區域，即腹側被蓋區。此外，研究人員還刺激了與運動控制相關的另一個大腦區域，即丘腦底核，這是帕金森氏症患者通常植入電極的位置。結果表明，研究人員成功調節了運動控制，甚至能夠在健康小鼠的大腦一個半球注射奈米圓盤後，使用磁場誘導小鼠旋轉。

這項創新技術不僅為神經疾病的治療提供了新的可能性，也為未來的非侵入性腦科學研究開闢了新的途徑。

10月10日从中山大学获悉，中山大学医学院施莽教授团队与阿里云李兆融团队在《细胞》杂志（Cell）发表的论文报告了全球范围的180个超群、16万余种的RNA病毒发现，大幅扩展了全球RNA病毒的多样性。

　　该研究将人工智慧技术应用于病毒鉴定，发现了传统研究方法未能发现的病毒“暗物质”，并探索了病毒学研究的新路径。

　　传统的病毒发现方法包

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括病毒分离和生命组学的生物资讯分析，高度依赖既有知识，面对RNA病毒这种高度分化、种类繁多且容易变异的病毒辨识效率低。在该研究中，团队开发的人工智慧演算法能够对病毒和非病毒基因组序列进行深度学习，并在资料集中自主判断病毒序列。

　　利用这套演算法，研究团队在来自全球生物环境样本的10,487份RNA定序资料中发现了超过51万个病毒基因组，代表超过16万个潜在病毒种及180个RNA病毒超群。其中23个超群无法透过序列同源方法辨识。

　　「人工智慧的演算法模型能够挖掘出我们之前忽略或根本不知道的病毒，这种能力在疾病防治和新病原的快速识别中尤为重要。特别是在疫情爆发时，人工智慧的速度和精确度可以帮助科学家更快地锁定潜在病原体。」施莽说。

　　透过进一步分析，团队报告了迄今最长的RNA病毒基因组，长度达到47250个核苷酸，并发现了超越以往认知的基因组结构，展现出RNA病毒基因组演化的灵活性。

　　同时，团队也辨识到多种病毒功能蛋白，特别是与细菌相关的功能蛋白，进一步显示还有更多类型的RNA噬菌体亟待探索。

　　施莽表示，研究展示了病毒多样性的深度，但广度仍有待更多样本的补充。病毒的多样性远超人类想像，目前所看到的仍是「冰山一角」。 

北京10月11日电（记者张梦然）根据最新一期《先进功能材料》杂志报道，美国塔夫茨大学团队受《蜘蛛人》中手腕射出蛛网的科幻场景启发，发明了一种能够发射类似蛛丝的技术。

　　这项技术利用了从蚕蛾茧中提取的

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丝素蛋白，经过煮沸处理后分解成基本蛋白质成分。当这种丝素蛋白溶液透过细孔针挤出，并与特定添加剂混合时，会在接触空气后迅速凝固，形成一种具有强大黏附力和抗拉强度的纤维。

　　在稍早时间的实验中，研究团队意外发现，当使用丙酮清洁玻璃器皿时，底部出现了网状物质。这一偶然现象帮助解决了复制蜘蛛丝过程中遇到的一些工程挑战。丝素蛋白溶液在接触到乙醇或丙酮等有机溶剂时会缓慢固化成半固体水凝胶，但加入多巴胺作为黏合剂成分后，固化过程变得非常快速。多巴胺的作用机制类似海洋生物藤壶所使用的化学反应，能促进纤维牢固地黏附于各种表面。

　　为了进一步优化纤维性能，团队将多巴胺添加到丝素蛋白溶液中，这有助于加速液体向固体转变的过程。透过同轴针头注射，细丝溶液被一层丙酮包围，在空中即刻引发凝固。随着丙酮蒸发，形成的纤维可立即附着于接触物体上。此外，他们还引入了壳聚糖（源自昆虫外骨骼）将纤维的抗拉强度提高至原来的200倍，并以硼酸盐缓冲剂让黏附性增强约18倍。

　　最终制得的纤维直径范围广泛，从比人类头发丝还细到接近半毫米不等，取决于所用针头的尺寸。装置产生的纤维展现出惊人的承重能力，甚至能够提起超过自重80倍的物体。为验证这一点，团队成功展示了从大约12厘米远的距离，使用这种纤维提起蚕茧、钢螺栓、漂浮于水面的实验室试管、部分埋藏于沙中的手术刀及木块等多种物品。

　　【总编辑圈点】

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　　大自然蜘蛛吐丝的现象，为科幻电影《蜘蛛人》里的神奇桥段带来灵感，也激发了全球观众的无限遐想。这部电影令人脑洞大开的想像力，又进一步启发了科学家去研发具有超强黏附力、承重力和拉伸弹性的纤维材料，从而让科幻般的场景变成现实。这种从自然现像到科幻电影，再到科学研究的过程，就像一场奇妙的接力赛，充分展现了人类思维的无限创造力和科学探索的巨大魅力。

量血压可能是所有身体检查中最普通且常见的一环。但你

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有没有想过，你量的血压值，可能不太准确。

而造成差错的原因仅在于：你手臂的位置不正确。

现在，美国约翰斯霍普金斯医学院研究人员领导的一项研究称，血压筛检期间常用的患者手臂定位方式可能会大大高估测试结果，导致高血压误诊。研究成果发表在近日出版的《JAMA内科学》期刊。

在美国心脏协会最新版的临床实践指南中，强调了准确测量的几个关键步骤，包括合适的袖带尺寸、背部支撑、双脚平放在地板上且双腿不交叉。其中可调整血压袖带的中间位置位于支撑在书桌或桌子上的手臂的心脏中部水平。

尽管有这些建议，但我们都知道，测量血压时，患者手臂没有任何支撑或支撑不足的情况很常见。临床医生可能会握住患者手臂，或者患者会将手臂放在膝盖上。

为了确定这种情况的干扰，研究人员招募了133名成年参与者，年龄从18岁到80岁不等。根据参与者坐姿和手臂位置的顺序不同，研究人员将他们随机分成6个组别。测量是在上午9点到下午6点之间的一次访问中进行的。在测量血压之前，所有参与者首先排空膀胱，然后步行2分钟，模拟典型的临床场景，即人们在筛检前走进诊所或办公室。然后，他们进行了5分钟的坐姿休息，背部和脚部得到支撑。每个人都戴着根据其上臂尺寸选

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常使用的手臂姿势（手臂放在膝盖上或无支撑地放在身体一侧）时，测得的血压明显高于手臂放在桌子上（标准建议手臂姿势）。

具体来说，将手臂放在膝盖上会使收缩压高估3.9毫米汞柱，舒张压高估4.0毫米汞柱；侧边没有支撑的手臂会使收缩压高估6.5毫米汞柱，舒张压高估4.4毫米汞柱。如果一直都用没有支撑的手臂测量，会让血压高估6.5毫米汞柱，那么收缩压可能在123—130毫米汞柱之间，或在133—140毫米汞柱之间，这被认为是非正常的血压值。

这项研究结果可能仅适用于自动血压计的筛检，不适用于使用其他血压计所获得的读数。但必须注意的是，即使是小小测量，临床医生也要更加关注实践指南，以免给患者增加不必要的心理负担甚至误诊。