我国科学家造出已知最冷的人造物质；将食用钠盐换成富钾盐，每年或可预防近300万人死亡 | 环球科学要闻
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· 物理学 ·
我国科学家造出已知最冷人造物质
中国空间站超冷原子实验。图片来源：中国科学院空间应用工程与技术中心
将原子冷却至接近绝对零度，能够使原子的德布罗意波波长变长到可观察尺度（如几百微米），原子云的相干性大大增强，此时，量子规律从微观粒子“浮现”为可观测、可调控的物质形态，能够为量子模拟提供纯净、灵活的实验平台，也能够为高精度原子钟、原子干涉惯性测量、量子计算等新兴量子技术提供关键支撑。据中国科学院空间应用工程与技术中心消息，在空间站超冷原子物理实验柜中， 中国科学家率先利用全光阱冷却技术，成功将铷原子云的等效温度降至9.7皮开尔文（pk），较室温降低了14个数量级，并可持续观测7秒 。这打破了人类迄今为止的低温纪录，制备出目前已知最冷人造物质，标志着中国科学家向绝对零度迈进一大步。相关成果已在线发表于 《科学》 （ Science ）。
利用中国空间站超冷原子物理实验柜，中国科学家率先采用全光阱“囚禁”原子云，降低光强进行蒸发冷却降低原子云温度，再用非绝热扩散进行深度冷却，最终获得低温突破。与国际“磁阱”方案相比，“中国方案”难度更大，但优势更明显。全光阱在空间环境中更易实现多光束精确控制，且对磁场干扰不敏感，对多种量子模拟实验具有兼容性，工程可靠性与科学扩展性更具优势。在科学意义上，该成果将帮助解决极低温下量子气体的相变、非平衡动力学、量子多体关联等基础物理问题，推动对早期宇宙模拟、超轻暗物质探测等前沿课题的研究；在应用意义上，超低温原子可用于更高精度的原子干涉仪、量子传感器和空间时频基准，服务于地球重力场测量、惯性导航及基本物理常数检验，未来将有助于提升我国在空间量子科技领域的国际竞争力。（中国科学院空间工程和技术应用中心）
· 健康 ·
将食用钠盐换成富钾盐，每年或可预防近 300 万人死亡
图片来源：Unsplash
摄入过多的钠和钾摄入不足是高血压的公认原因，高血压是中风、心脏病发作和肾脏疾病等危及生命疾病的主要风险因素。全球范围内， 30 至 79 岁成年人中有三分之一患有高血压，相当于约 14 亿人。 2025 年，世界卫生组织（ WHO ）认可使用富钾盐来降低血压和心血管疾病风险。富钾盐是通过用氯化钾替代部分氯化钠（即普通食盐的主要成分）制成的。它在外观、味道和烹饪方式上都与普通食盐一样。近期，在一项发表于 《自然·健康》 （ Nature Health ）的研究中，澳大利亚乔治全球健康研究院的研究人员评估了在 193 个国家将食盐供应转换为富钾盐的健康益处。他们发现， 全球每年可预防近300万例死亡和1000万例心血管疾病和肾脏疾病新发病例 。
该研究考察了一系列假设情景，从全球所有食盐完全转换，到在已诊断和治疗的高血压人群中更有针对性地使用。即使是最有限程度的转换，仍显示出重大健康收益。研究还发现，即使在晚期肾病患者中，益处也大于风险。不过研究人员表示，患有严重肾脏疾病以及服用会显著升高血钾水平药物的人需要采取预防措施。（中国科学报）
· 粒子物理学 ·
大型强子对撞机实验首次窥见“仄米世界”，获得罕见粒子衰变证据
LHCb试验现场照片。图片来源：CERN
量子物理学描述了粒子衰变如何受其他粒子的影响。精确测量一些罕见的粒子衰变事件，或能解释一些质量过大、无法在大型强子对撞机碰撞中直接产生的新粒子的迹象。据欧洲核子研究中心（CERN）消息， 其大型强子对撞机上的LHCb实验首次获得了底夸克粒子罕见衰变过程存在的证据。每100亿个底夸克粒子中，可能只有1个会发生这种特定衰变 。历经40多年的搜寻，LHCb终于探测到这种微弱的信号。观测结果与理论预测相符，这为标准模型之外可能存在的新粒子设定了限制。相关结果已发表于 预印本文库arXiv 上。
这种衰变是由一个包含底夸克 一个下反夸克的粒子（ B d ）衰变为一对μ子（μ + μ – ） 的过程， 属于一类极其罕见的衰变，长期以来被视为探索新物理的“黄金通道”。2024年，LHCb实验进行了一次重大升级，数据采集速率比2010-2018年间提高了5倍，且增强了探测器区分不同类型粒子的能力。这次改进结合机器学习技术的应用，使得LHCb团队能够抑制原本会淹没这些稀有底粒子衰变信号的大量背景噪声。这项研究便利用2024-2025年间收集的数据揭示了这一罕见衰变的证据，结合2011-2018年间的数据，结果的显著性水平达到了3.2个标准差，达到了粒子物理学领域证明存在新现象的要求。未来，研究团队将力求通过达到5个标准差的显著性水平 来证实 B d →μ + μ – 衰变的 存在，这将使其成为迄今为止观测到的最罕见的底夸克粒子衰变。而这些证据也为人类探索LHC直接探测范围之外的领域开辟了新的可能性。（LHCb）
· 医学 ·
接受脑部实验性基因治疗后，癫痫发作几乎消失
据 《自然》新闻 （ Nature news ）消息，近日，首 都医科大学宣武医院 的研究团队在 《新英格兰医学杂志》 （ NEJM ）报告一项早期临床试 验： 3名因耐药出现难治性癫痫的患者接受一项脑内基因疗法后，每月癫痫发作次数均下降超过90%，且未出现严重不良反应 。 3 名参与者均为成人，患有海马硬化所致的癫痫，确诊已有 10 至 25 年，且至少对两种抗发作药物具有耐药性。在试验前 3 个月，他们平均每月至少发作两次。
手术中，研究人员把携带一个目标基因的 腺相关病毒9 型（AVV9），直接注入患者癫痫发作的区域的神经元中。该基因经过改造，仅在参与发作的兴奋性神经元中表达，产生一种可与抗精神病药氯氮平（ clozapine ）结合的受体。氯氮平激活这些受体后，可降低这些神经元的活动，抑制引发癫痫发作的异常电活动。基因治疗两周后，参与者开始每 8 小时服用一次低剂量的氯氮平。约两个月后，其中两人参与者平均每月的发作次数从 4.5 次降至 0.5 次，第三名受试者从 4 次降至 0 次。其中一名参与者意外停药后，出现了两次癫痫发作，恢复用药后发作再次停止。由于病毒直接注入脑内，所需剂量较低，研究者认为可降低大剂量腺相关病毒引发严重免疫反应的风险。不过，由于试验设计侧重于安全性而非疗效，因此没有设置对照组 ，因此无法确定疗效来自基因疗法或者氯氮平单独的作用，还是二者结合。部分专家指出这种基因疗法虽然也需要手术，但其破坏性更小。（《自然》新闻）
· 技术 ·
能检测高血压的智能手表
高血压是心血管疾病的一个主要风险因素，但超过一半的高血压成人患者对自己的高血压并不知情。可穿戴技术有能力识别高血压信号，但这些传感器通常不够灵敏，无法直接测量血压，而且读数需要对照传统袖带血压测量数据进行校准。最近， 《自然》 （ Nature ）发表的一项研究指出，在一款能解读传感器读数的人工智能（AI）系统的辅助下，智能手表或许能检测出高血压。研究人员用一款消费者智能手表对该系统进行了测试，显示该系统检测高血压的灵敏度与传统诊室血压测量法相当。
研究团队利用采集自2109人的近50万小时的智能手表数据训练了一个AI系统，并在多个样本队列中进一步开展了测试和训练。该方法随后在196名受试者中进行了验证，通过比较智能手表估算的高血压罹患率与标准诊所血压测量值，再以24小时动态血压监测（临床监测的金标准）为参照进行评估。结果显示，智能手表系统和标准诊所测量对高血压的检测结果不相上下。智能手表比诊所袖带监测准确发现的高血压病例略多一些，两者灵敏度分别为65.8%和55.3%，但差异不具有统计学显著性。两种方法的特异性相等（能在90%的情况下成功排除假阳性）。作者指出，他们的系统无法取代传统袖带血压监测，但可作为发现个人高血压迹象的工具，从而实现早诊断和早干预，或许还能减少心血管事件的发生。
撰文、整理：不周 、clefable
本文来自微信公众号“环球科学”。如需转载，请在“环球科学”后台回复“转载”，还可通过公众号菜单、发送邮件到[email protected]与我们取得联系。相关内容禁止用于营销宣传。
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我国科学家造出已知最冷人造物质
将原子冷却至接近绝对零度，能够使原子的德布罗意波波长变长到可观察尺度（如几百微米），原子云的相干性大大增强，此时，量子规律从微观粒子“浮现”为可观测、可调控的物质形态，能够为量子模拟提供纯净、灵活的实验平台，也能够为高精度原子钟、原子干涉惯性测量、量子计算等新兴量子技术提供关键支撑。据中国科学院空间应用工程与技术中心消息，在空间站超冷原子物理实验柜中， 中国科学家率先利用全光阱冷却技术，成功将铷原子云的等效温度降至9.7皮开尔文（pk），较室温降低了14个数量级，并可持续观测7秒 。这打破了人类迄今为止的低温纪录，制备出目前已知最冷人造物质，标志着中国科学家向绝对零度迈进一大步。相关成果已在线发表于 《科学》 （ Science ）。
利用中国空间站超冷原子物理实验柜，中国科学家率先采用全光阱“囚禁”原子云，降低光强进行蒸发冷却降低原子云温度，再用非绝热扩散进行深度冷却，最终获得低温突破。与国际“磁阱”方案相比，“中国方案”难度更大，但优势更明显。全光阱在空间环境中更易实现多光束精确控制，且对磁场干扰不敏感，对多种量子模拟实验具有兼容性，工程可靠性与科学扩展性更具优势。在科学意义上，该成果将帮助解决极低温下量子气体的相变、非平衡动力学、量子多体关联等基础物理问题，推动对早期宇宙模拟、超轻暗物质探测等前沿课题的研究；在应用意义上，超低温原子可用于更高精度的原子干涉仪、量子传感器和空间时频基准，服务于地球重力场测量、惯性导航及基本物理常数检验，未来将有助于提升我国在空间量子科技领域的国际竞争力。（中国科学院空间工程和技术应用中心）
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将食用钠盐换成富钾盐，每年或可预防近 300 万人死亡
摄入过多的钠和钾摄入不足是高血压的公认原因，高血压是中风、心脏病发作和肾脏疾病等危及生命疾病的主要风险因素。全球范围内， 30 至 79 岁成年人中有三分之一患有高血压，相当于约 14 亿人。 2025 年，世界卫生组织（ WHO ）认可使用富钾盐来降低血压和心血管疾病风险。富钾盐是通过用氯化钾替代部分氯化钠（即普通食盐的主要成分）制成的。它在外观、味道和烹饪方式上都与普通食盐一样。近期，在一项发表于 《自然·健康》 （ Nature Health ）的研究中，澳大利亚乔治全球健康研究院的研究人员评估了在 193 个国家将食盐供应转换为富钾盐的健康益处。他们发现， 全球每年可预防近300万例死亡和1000万例心血管疾病和肾脏疾病新发病例 。
该研究考察了一系列假设情景，从全球所有食盐完全转换，到在已诊断和治疗的高血压人群中更有针对性地使用。即使是最有限程度的转换，仍显示出重大健康收益。研究还发现，即使在晚期肾病患者中，益处也大于风险。不过研究人员表示，患有严重肾脏疾病以及服用会显著升高血钾水平药物的人需要采取预防措施。（中国科学报）
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量子物理学描述了粒子衰变如何受其他粒子的影响。精确测量一些罕见的粒子衰变事件，或能解释一些质量过大、无法在大型强子对撞机碰撞中直接产生的新粒子的迹象。据欧洲核子研究中心（CERN）消息， 其大型强子对撞机上的LHCb实验首次获得了底夸克粒子罕见衰变过程存在的证据。每100亿个底夸克粒子中，可能只有1个会发生这种特定衰变 。历经40多年的搜寻，LHCb终于探测到这种微弱的信号。观测结果与理论预测相符，这为标准模型之外可能存在的新粒子设定了限制。相关结果已发表于 预印本文库arXiv 上。
这种衰变是由一个包含底夸克 一个下反夸克的粒子（ B d ）衰变为一对μ子（μ + μ – ） 的过程， 属于一类极其罕见的衰变，长期以来被视为探索新物理的“黄金通道”。2024年，LHCb实验进行了一次重大升级，数据采集速率比2010-2018年间提高了5倍，且增强了探测器区分不同类型粒子的能力。这次改进结合机器学习技术的应用，使得LHCb团队能够抑制原本会淹没这些稀有底粒子衰变信号的大量背景噪声。这项研究便利用2024-2025年间收集的数据揭示了这一罕见衰变的证据，结合2011-2018年间的数据，结果的显著性水平达到了3.2个标准差，达到了粒子物理学领域证明存在新现象的要求。未来，研究团队将力求通过达到5个标准差的显著性水平 来证实 B d →μ + μ – 衰变的 存在，这将使其成为迄今为止观测到的最罕见的底夸克粒子衰变。而这些证据也为人类探索LHC直接探测范围之外的领域开辟了新的可能性。（LHCb）
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接受脑部实验性基因治疗后，癫痫发作几乎消失
据 《自然》新闻 （ Nature news ）消息，近日，首 都医科大学宣武医院 的研究团队在 《新英格兰医学杂志》 （ NEJM ）报告一项早期临床试 验： 3名因耐药出现难治性癫痫的患者接受一项脑内基因疗法后，每月癫痫发作次数均下降超过90%，且未出现严重不良反应 。 3 名参与者均为成人，患有海马硬化所致的癫痫，确诊已有 10 至 25 年，且至少对两种抗发作药物具有耐药性。在试验前 3 个月，他们平均每月至少发作两次。
手术中，研究人员把携带一个目标基因的 腺相关病毒9 型（AVV9），直接注入患者癫痫发作的区域的神经元中。该基因经过改造，仅在参与发作的兴奋性神经元中表达，产生一种可与抗精神病药氯氮平（ clozapine ）结合的受体。氯氮平激活这些受体后，可降低这些神经元的活动，抑制引发癫痫发作的异常电活动。基因治疗两周后，参与者开始每 8 小时服用一次低剂量的氯氮平。约两个月后，其中两人参与者平均每月的发作次数从 4.5 次降至 0.5 次，第三名受试者从 4 次降至 0 次。其中一名参与者意外停药后，出现了两次癫痫发作，恢复用药后发作再次停止。由于病毒直接注入脑内，所需剂量较低，研究者认为可降低大剂量腺相关病毒引发严重免疫反应的风险。不过，由于试验设计侧重于安全性而非疗效，因此没有设置对照组 ，因此无法确定疗效来自基因疗法或者氯氮平单独的作用，还是二者结合。部分专家指出这种基因疗法虽然也需要手术，但其破坏性更小。（《自然》新闻）
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能检测高血压的智能手表
高血压是心血管疾病的一个主要风险因素，但超过一半的高血压成人患者对自己的高血压并不知情。可穿戴技术有能力识别高血压信号，但这些传感器通常不够灵敏，无法直接测量血压，而且读数需要对照传统袖带血压测量数据进行校准。最近， 《自然》 （ Nature ）发表的一项研究指出，在一款能解读传感器读数的人工智能（AI）系统的辅助下，智能手表或许能检测出高血压。研究人员用一款消费者智能手表对该系统进行了测试，显示该系统检测高血压的灵敏度与传统诊室血压测量法相当。
研究团队利用采集自2109人的近50万小时的智能手表数据训练了一个AI系统，并在多个样本队列中进一步开展了测试和训练。该方法随后在196名受试者中进行了验证，通过比较智能手表估算的高血压罹患率与标准诊所血压测量值，再以24小时动态血压监测（临床监测的金标准）为参照进行评估。结果显示，智能手表系统和标准诊所测量对高血压的检测结果不相上下。智能手表比诊所袖带监测准确发现的高血压病例略多一些，两者灵敏度分别为65.8%和55.3%，但差异不具有统计学显著性。两种方法的特异性相等（能在90%的情况下成功排除假阳性）。作者指出，他们的系统无法取代传统袖带血压监测，但可作为发现个人高血压迹象的工具，从而实现早诊断和早干预，或许还能减少心血管事件的发生。
撰文、整理：不周 、clefable
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