設(shè)置星標★關(guān)注，從此你的世界多點科學(xué)~

內(nèi)容提要

1. 無肺人“生”|切除肺器官后，生命能延續(xù)多久？神奇的人工肺竟以供血氧、除二氧化碳、促血液循環(huán)的方式將無肺人生延續(xù)整整兩天。

2. 抑郁癥式線粒體 |最新研究發(fā)現(xiàn)，抑郁癥會導(dǎo)致包括大腦和血液等方面的多種人體變化，并影響細胞的能量代謝，使線粒體面對高能量需求時力有不逮。
   

3. 量子電池 |第一塊能無線充電、能完成電池完整工作循環(huán)的量子電池出現(xiàn)了，其能在轉(zhuǎn)瞬之間完成充電，且容量越大充電越快，有望帶來顛覆性應(yīng)用。

他失去肺部長達48小時，然后活了下來……

肺是人類生存所不可缺少的器官。但有這樣一名33歲的危重患者，他因嚴重流感引發(fā)的感染而雙肺損毀，并遭遇多器官衰竭，接著切除雙肺，接入特制的“人工肺”系統(tǒng)，最終神奇地活了48小時直至完成肺移植。此病例來自《細胞》（Cell）雜志子刊《醫(yī)學(xué)》(Med)雜志2026年3月刊發(fā)的報告。

作者團隊介紹稱：患者最初受到流感侵襲，隨后病情迅速惡化，并發(fā)細菌性肺炎，陷入急性呼吸窘迫綜合征的危險境地。在經(jīng)歷肺、心、腎多器官衰竭后，接受雙肺移植成了他活下去的唯一希望。

主要作者之一安基特·巴拉特(Ankit Bharat)回憶道：“他剛到醫(yī)院時就心臟驟停了，我們立刻對其施以心肺復(fù)蘇。患者的肺部損傷已到不可挽回的程度，甚至還不斷加劇感染擴散?！?/p>

然而，移植治療的難點在于：現(xiàn)在肺廢掉了，切除了，可病人身體狀況極不穩(wěn)定，無法即刻植入新肺，醫(yī)生需要時間來穩(wěn)定其病情。

“心臟和肺部聯(lián)系緊密。切除雙肺后，我們怎樣維持患者生命？”

答案就是前文提到的人工肺系統(tǒng)。這套特制系統(tǒng)可為血液供氧、清除二氧化碳并輔助血液循環(huán)，旨在暫代肺功能，使病人的心臟等器官仍正常運轉(zhuǎn)。

病肺被切除后，患者情況開始好轉(zhuǎn)：血壓恢復(fù)穩(wěn)定，受損器官逐步修復(fù)，感染也得到控制。48小時后，合適的供體肺出現(xiàn)；醫(yī)生順利完成雙肺移植手術(shù)。如今兩年多過去，這名患者的肺功能恢復(fù)良好，已回歸正常生活。

患者的新肺(左)與被切除的病肺(右)

胸外科醫(yī)生巴拉特指出：“傳統(tǒng)上，肺移植僅適用于間質(zhì)性肺病、囊性纖維化等慢性肺部疾病。目前醫(yī)學(xué)界的普遍觀點是，針對嚴重的急性呼吸窘迫綜合征患者，只需持續(xù)給予生命支持，肺功能終會自行恢復(fù)?！?/p>

但此次關(guān)于切除病肺的檢查結(jié)果推翻了傳統(tǒng)認知。分子檢測顯示，患者的肺組織存有大面積瘢痕，免疫系統(tǒng)也遭到嚴重破壞——這些都是肺部無法自愈、必須移植的明確信號。

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抑郁癥是因為細胞產(chǎn)能過剩？！

抑郁癥不僅僅是心理障礙，也是一種軀體疾病，常表現(xiàn)出疲勞等軀體癥狀。

這種疲勞令人身心困乏、動力全失，遠非簡單的嗜睡可以描述；它或許是抑郁癥中最難應(yīng)對的表現(xiàn)之一。

2026年3月，刊載于《轉(zhuǎn)化精神病學(xué)》(Translational Psychiatry)雜志的一項新成果揭示了抑郁癥疲勞的生化根源——結(jié)論相當出人意料。

來自明尼蘇達大學(xué)和昆士蘭大學(xué)的作者團隊重點關(guān)注生物的能量“通用貨幣”，即線粒體所產(chǎn)生的ATP(三磷酸腺苷)。他們招募了18名年齡在18至25歲、確診重性抑郁障礙（MDD）的志愿者，收集其血液樣本和腦部掃描結(jié)果并與健康對照組作對比。

結(jié)果顯示，在靜息狀態(tài)下，年輕的重性抑郁障礙患者相比健康的同齡人群，前者血液和腦細胞中產(chǎn)生的ATP竟然更多！

論文作者之一羅杰·瓦雷拉(Roger Varela)表示：“新發(fā)現(xiàn)令人意外，因為大家通常認為抑郁癥病人的細胞產(chǎn)能水平持續(xù)處于低位，而事實是早期患者體內(nèi)的細胞可能在靜息狀態(tài)下過度運轉(zhuǎn)，比普通人產(chǎn)能更高，這就存在引發(fā)長期機能問題的風(fēng)險?！?/p>

問題在于，當機體需要從靜息狀態(tài)切換至繁忙狀態(tài)，需要大幅提高ATP生成量以應(yīng)付工作任務(wù)時，大腦和血細胞又難以匹配更高的能量需求！

換言之，在重性抑郁障礙的早期階段，大腦和全身線粒體面對低能量需求時重拳出擊，面對高能量需求時卻唯唯諾諾，這可能導(dǎo)致情緒低落、動力不足以及認知功能遲緩。

重度抑郁癥患者之所以總感疲憊不堪，原因就是其血液和腦細胞里的能量儲備消耗殆盡。

瓦雷拉等人指出，這是學(xué)界首次在患有重度抑郁癥的年輕人群中發(fā)現(xiàn)其血液和腦細胞存在ATP生成模式紊亂的現(xiàn)象。他們也期待，新發(fā)現(xiàn)能推進抑郁癥的早期診斷和治療，同時減少大眾對該疾病的偏見。

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澳洲學(xué)者推出全球首款量子電池

正在實驗室內(nèi)開展量子電池研發(fā)工作的澳大利亞科學(xué)家

2013年，有人最早提出了“量子電池”概念，即利用量子力學(xué)原理儲存能量，取得超越傳統(tǒng)電池的能效。眼下，澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織（CSIRO）開發(fā)出全球首個量子電池概念驗證原型。相關(guān)工作已刊載于3月的《光：科學(xué)與應(yīng)用》(Light: Science & Applications)雜志。

據(jù)稱，這是首款能完成電池完整工作循環(huán)的原型機，可通過激光無線充電，也可儲能與放電。開發(fā)團隊認為，他們已朝著可快速充電的全功能量子電池邁出關(guān)鍵一步。

首席研究員詹姆斯·夸奇（James Quach）解釋稱：“傳統(tǒng)電池的充電時間隨電池尺寸增大而增加。一臺手機充滿電只需30分鐘左右，一輛電動汽車卻要求一整晚?！?/p>

相比之下，量子電池呈現(xiàn)“容量越大充電越快”的神奇特性。此特性源于所謂的“集體效應(yīng)”(collective effects)：量子電池單元越多，整體充電速度越快。

2022年，夸奇團隊首次實驗驗證了上述特性，不過尚無方法從電池中提取能量。

研究人員手持鑷子夾起量子電池原型機

此次新發(fā)布的原型電池，有著飛秒級(1飛秒 = 10-15秒)的充電時間，其能量儲存時間，即充入能量所能維持直至顯著耗散的時長，則達到了納秒級(1納秒 = 10-9秒)。

為直觀闡述時間概念，夸奇打比方：假如這款電池的充電時間為1分鐘，那么它的能量儲存時間將達到數(shù)年之久。

不過他也坦言，目前原型機的容量僅有幾十億電子伏特?！斑@太小了，不足以驅(qū)動任何實用設(shè)備。我們下一步的工作是延長能量儲存時間。”

真正的全功能量子電池能在轉(zhuǎn)瞬之間完成充電，可為量子計算機或小型的傳統(tǒng)電子設(shè)備供電。鑒于量子電池利用激光無線充電，其另一潛在應(yīng)用場景是遠程充電，比如搭載至無人機從而實現(xiàn)“邊飛邊充”。

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