10月23日（星期四）消息，国外知名科学网站的主要内容如下：

人体存在一个被称为“代谢天花板”的生理极限，即使是最顶尖的运动员也无法长期超越。美国麻省文科学院（Massachusetts College of Liberal Arts ）一项发表于《当代生物学》（CURRENT BIOLOGY）的研究表明，在持续30周或更长的周期内，这一上限约为个体基础代谢率的2.4倍。基础代谢率是指人体每日维持心跳、呼吸等基本生命活动所需的最低能量。

短期来看，人体确实能实现极高的能量消耗，最高可达BMR的10倍左右。然而，对14名精英耐力运动员（包括超级马拉松选手、自行车手和铁人三项运动员）的长期观测证实，无论训练强度多大，长期平均能量消耗始终不会超过BMR的2.4倍。

该研究采用“双标水法”这一能量测量领域的金标准技术。通过分析运动员摄入的稳定同位素（氘和氧-18）在其尿液、汗液和呼出气体中的代谢轨迹，研究人员首次实现了对实际比赛和训练中能量消耗的精确量化。

研究还观察到能量分配的补偿机制：当运动员在主要运动中增加能量支出时，会无意识地减少日常活动（如行走、下意识动作）的能量消耗。

这一极限可能源于人体的营养处理能力。先前研究提示，人类消化吸收能量的能力上限约为BMR的2.5倍。若长期能量消耗超过此阈值，摄入的营养将无法弥补缺口，身体将被迫分解肌肉等组织来供能，最终导致运动表现下降。

定时炸弹还是救命稻草？非洲广泛分发抗生素背后的科学辩论

在撒哈拉以南非洲的部分贫困地区，儿童死亡率居高不下，平均每10名儿童中就有1名活不过5岁。导致这一现象的核心因素包括饮用水污染、营养不良、疟疾流行以及基层医疗资源短缺。

近年来，一种简单的公共卫生干预措施显示出显著效果：为儿童每年提供两次阿奇霉素。临床数据显示，该方案可降低约15%的儿童死亡率，对婴儿群体的保护效果尤为明显。基于此，世界卫生组织于2020年发布指南，建议在儿童高死亡率地区对1-11个月的婴儿实施该干预，同时强调需警惕抗生素耐药性问题。

阿奇霉素作为一种广谱抗生素，除治疗感染外，研究还发现它能抑制疟原虫复制。此前在埃塞俄比亚的实践中，研究人员意外发现用药社区的儿童死亡率下降近50%。后续在三国开展的研究进一步证实，对1-59月龄儿童实施干预可使死亡率降低13.5%。

尽管疗效明确，耐药性风险不容忽视。监测数据显示，大规模给药地区的抗生素耐药基因不仅增强，还出现了跨社区传播。但有观点认为耐药性具有可逆性，且推广项目已包含耐药监测。同时专家警告：在西非洲这样医疗资源匮乏的地区，失去阿奇霉素这类基础药物的后果将更为严重。

有科学家指出，从根本上改善儿童健康仍需综合施策。当贫困地区不得不依赖大规模药物干预时，这实际上反映了在解决清洁饮水、基本营养和疫苗覆盖等根本问题上的不足。如何在当下救助与长远公共卫生安全之间取得平衡，已成为国际社会面临的重要课题。

近期，由美国斯坦福大学医学院主导研发的一款名为PRIMA的微型无线视网膜植入芯片，结合配备特殊摄像头的智能眼镜，成功为晚期年龄相关性黄斑变性（AMD）患者部分恢复视力。该研究成果已发表于《新英格兰医学杂志》（NEJM）。

PRIMA系统由两部分组成：一副配备微型摄像头的智能眼镜，以及一枚植入视网膜的2×2毫米光伏芯片。眼镜捕捉的外部影像经红外光投射至芯片，芯片将其转换为电信号，刺激视网膜中尚存的神经细胞，从而替代已受损的光感受器功能，实现“形觉视力”的恢复。

在临床试验中，多数受试患者在植入芯片并接受数月训练后，视力显著改善。结果显示，在完成一年试验的32名参与者中，27人恢复了阅读能力，部分人最佳矫正视力接近0.48。该系统还允许患者同步使用自然周边视力与人工中心视力，提升了日常活动中的视觉体验。

目前该设备尚处于初级阶段，仅支持黑白图像，分辨率有限（每芯片378像素）。研究团队已着手开发新一代芯片，计划将像素尺寸缩小至20微米，每芯片像素提升至1万个，有望实现0.5甚至更优的视觉水平。未来还将探索该技术应用于其他因光感受器损伤导致的视力障碍。

该突破为全球超过500万晚期AMD患者带来新希望，标志着视觉假体技术从概念验证迈向功能恢复的重要一步。

美国南加州大学研究团队在《自然·光子学》（Nature Photonics）发表了一项突破性研究，成功研制出基于光学热力学原理的首个自组织光学器件。该技术有望为面临算力瓶颈的现代计算与通信系统提供新的解决方案。

在当前技术背景下，电子芯片的集成度与运算速度逐渐接近物理极限。光学互联技术因其高速度、低能耗的特性，成为产业界重点关注方向。然而，传统光学路由系统依赖复杂控制电路，制约了系统性能的进一步提升。

南加州大学团队提出的光学热力学理论，将光的传输行为与热力学平衡过程相类比。研究表明，光在特定设计的非线性系统中，会经历类似气体膨胀与达到热平衡的过程，最终自发汇聚至预定输出通道。这一发现使得设计无需外部控制的光学路由器件成为可能。

与需要精确控制每个传输节点的传统方案不同，新型器件利用系统内在物理特性实现光的自组织路由。这种工作机制类似于自组织弹珠迷宫——无论初始位置如何，弹珠总能通过系统自身结构抵达目标位置。

该技术的潜在应用范围涵盖高性能计算、数据中心互联及通信系统等多个领域。其自组织特性可显著降低系统复杂度和能耗，同时提高信号传输效率。对于正在寻求突破算力与能效瓶颈的产业界而言，这一进展提供了新的技术路径。

研究团队指出，光学热力学框架的建立，标志着对非线性光学系统的理解取得了重要进展。未来，这一理论有望推动新一代光子器件的发展，为信息处理技术带来根本性变革。（刘春）

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