科技日報記者 張夢然

25日，由科技日報社主辦、部分兩院院士和媒體人士共同評選出的2023年國際十大科技新聞揭曉。

入選的2023年國際十大科技新聞分別是：

·活體組織中“長出”電極

·雄性小鼠產生功能性卵細胞

·雙縫實驗在時間維度重建

·國際團隊公布引力波背景輻射劃時代發現

·單原子X射線信號首次探到

·人類Y染色體組裝與分析完成

·神經網絡設計出全新蛋白質

·中國國家太空實驗室正式運行

·迄今最全人腦細胞圖譜發布

·大型語言模型不斷迭代升級

01

活體組織中“長出”電極

生物體和技術之間的物理界限正在變得模糊。

瑞典研究人員通過注入以酶作為“組裝分子”的凝膠，再利用人體分子作為觸發器，首次成功地在活體組織中培育出電極。今年2月發表在《科學》雜志上的這項成果，為在生物體中形成完全集成的電子電路鋪平了道路。

活體組織中培育電極在微制造電路上測試的可注射凝膠。圖片來源：托爾·巴克希德/《科學》

瑞典林雪平大學、隆德大學和哥德堡大學研究團隊將神經組織與電子設備連接了起來。通常來說，剛性電子設備和軟組織之間的不匹配，可能會損害脆弱的生命系統。但該團隊使用可注射凝膠直接在體內制造出軟電極。注射到活體組織后，凝膠中的酶分解體內的內源代謝物，從而引發凝膠中有機單體的酶聚合，將其轉化為穩定、柔軟的導電電極。研究人員通過將凝膠注射到斑馬魚和藥用水蛭中，驗證了這一過程。凝膠在兩種生物體中聚合并在組織內“生長”出了電極。

這種直接在活體組織內創建電子電路的方法，提供了通過神經系統電信號或調節神經回路就能治療疾病的途徑。

02

雄性小鼠產生功能性卵細胞

這是一項能啟發或推動未來生育力的研究。

《自然》雜志3月發表的論文報告了一項干細胞研究重磅成果：將雄性小鼠干細胞轉化為雌性細胞并產生功能性卵細胞。這些卵細胞在受精后得到的胚胎中，約有1%能產生健康的后代。

雄配子和雌配子——分別為精子和卵母細胞（卵子），由名為原生殖細胞的一類干細胞產生。這些干細胞分化成配子，需要性染色體發揮正常功能。

此前有研究探索過改變原生殖細胞性別的可能性，結果發現配子的產生或是減少，只能產生生育力很低的細胞。但這一次，日本九州大學林克彥團隊報告了利用多能干細胞有可能產生更健全的卵細胞。團隊使用了成熟雄性小鼠尾巴的皮膚細胞（攜帶XY染色體），并把這些細胞轉化成誘導多能干細胞。他們將這些干細胞進行體外培養，這個過程會產生一部分罕見缺失Y染色體的細胞（約占6%的培養細胞），即XO細胞。

這些XO細胞在培養基中的繼續發育能誘導X染色體的復制。使用干擾細胞分裂的逆轉素藥物處理細胞，能提高X染色體的復制效率。最后得到的雙X染色體的細胞被誘導分化為原生殖細胞樣細胞，再分化成卵細胞，這些卵細胞經過受精并植入一個小鼠的子宮后，產生了可存活的后代。

盡管仍需更嚴格地評估將雄性細胞變成雌性細胞對于基因組穩定性的影響，但這一重磅成果對于未來的研究和應用十分重要。

03

雙縫實驗在時間維度重建

英國科學家托馬斯·楊在19世紀對光波干涉的觀察是物理學史上最具標志性的實驗之一，對量子物理學產生了深遠影響。現在，它有了新進展。

今年4月，英國科學家借助一種能在飛秒（千萬億分之一秒）內改變特性的“超材料”，在時間而非空間維度重現了著名的雙縫實驗。最新實驗揭示了更多光的基本性質，也為創造出能在空間和時間尺度上精細控制光的終極材料奠定了基礎。