电视和电脑屏幕以高清方式显示新闻、电影和节目，让观众获得生动清晰的体验。光纤连接通过电缆发送的激光承载了大量数据，为用户带来这些体验。NASA 和商业航空航天公司正将类似的技术应用于太空通信，将光速带到终极边界。自由空间光通信允许航天器通过激光链路发送高分辨率图像和视频。“自由空间”指的是没有实现地面互联网的绝缘光缆。自由空间激光通信在太空真空中自由流动，但是大气对通信工程师带来了独特的挑战。NASA 的激光通信中继演示（LCRD）将通过激光链路向地面站和太空用户任务发送并接收数据。

麦吉尔大学机械工程系博士生 Guangyu Bao 表示：“从心脏损伤中恢复过来的人通常面临着漫长而艰苦的旅程。愈合具有挑战性，因为组织在心脏跳动时必须不断运动。声带也是如此。到目前为止，还没有足够坚固的可注射材料能够胜任这项工作。”由 Luc Mongeau 教授和 Jianyu Li 助理教授领导的团队开发了一种用于伤口修复的新型可注射水凝胶。这种水凝胶是一种为细胞提供生存和生长空间的生物材料。一旦注入体内，生物材料会形成稳定的多孔结构，使活细胞能生长或穿过以修复受伤的器官。Guangyu Bao 表示：“结果很有希望，我们希望有一天这种新型水凝胶能用作植入物以恢复声带受损人群的声音，例如喉癌幸存者”。科学家开发了一种模拟人类声带极端生物力学状况的机器，用其测试了水凝胶的耐久性。每秒振动 120 次，循环次数超过 600 万次，新的生物材料依然完好无损，而其他标准水凝胶则断裂成碎片，无法承受这种载荷的压力。

羧甲基纤维素（CMC）是一类广泛使用的人工合成食品添加剂，作为乳化剂被添加到加工食品中以增强口感并延长保质期。CMC 没有在人体中进行过广泛的测试，但自 1960 年代以来越来越多地被用于加工食品。人们一直认为 CMC 可以安全摄入，因为它会在粪便中被排出而不会被吸收。随着对通常生活在结肠中的细菌提供的健康益处以及它们同非吸收性添加剂的相互作用的认识越来越多，科学家对这个假设提出质疑。在小鼠身上进行的实验发现，CMC 和其他一些乳化剂改变了肠道菌群，在一系列慢性炎症条件下可导致更严重的疾病，包括结肠炎、代谢综合症和结肠癌。但结果多大程度上适用于人类之前尚未进行过研究。

美国和欧洲的一个研究小组在健康志愿者中进行一项随机对照进食研究。住在研究场所的参与者食用无添加剂的饮食或添加了羧甲基纤维素（CMC）的相同饮食。由于 CMC 在小鼠身上引发的疾病需要数年时间才能在人体内出现，因此研究人员将重点放在肠道菌群和代谢物上。他们发现 CMC 改变了结肠中细菌的构成，减少了特定的种类。食物中添加 CMC 的参与者的粪便样本中的有益代谢物明显减少，这些代谢物通常被认为可维持结肠健康。

最后，研究人员在研究开始和结束时对受试者进行结肠镜检查，注意到一部分食用 CMC 的受试者表现出肠道细菌渗入粘液，这是此前观察到的炎症性肠病和2型糖尿病的特征。因此两周研究中食用 CMC 本身并没有导致任何疾病，但总的来说，结果支持动物研究的结论，即长期食用这种添加剂可能会促进慢性炎症性疾病。因此有必要对该添加剂进行进一步的研究。研究报告发表在《Gastroenterology》期刊上。

年底临近，我们即将迎来新冠疫情两周年。全球已有超过 500 万人死亡，这个数字肯定低估了，尤其是在那些缺乏资源对其人口进行适当检测和疫苗接种的国家。美国报告的死亡人数超过了 750,000 例，从 2020 年初以来，我们看到了四次疫情高峰，每一次我们都希望是最后一次。就在上周，科学家发现了一种严重变异的新变种 Omicron，该变种可能会导致另一波疫情高峰——或许不会产生持久的影响。我们所知有限，无法确定。

每个人都准备好迎接疫情的结束，但仍然不清楚会是什么。我们消灭这种病毒的可能性有多大？这到底意味着什么，如果我们能做到，世界会变成什么样？尽管我们对于 SARS-CoV-2（导致 COVID-19 的病毒）还有诸多不解，但已经了解到的知识足以回答其中一些问题。

我们可以根除 COVID-19 吗？

有些人认为可以。根除病毒运动的倡导者认为 SARS-CoV-2 病毒流行在健康方面代价惨重，带来了持续的经济问题。迄今为止，全球确认感染病例超过 2.5 亿例，死亡人数超过 500 万人，如果没有任何干预，经济学家估计到2030年，COVID-19 感染将耗费美国 1.4 万亿美元。即使有了疫苗，未来几年 COVID-19 仍会在很多方面产生高昂代价。

的确，一旦消灭了病原体，就可以减少或取消防疫措施。我们已经不再为公众接种天花疫苗。一份医学期刊认为不排除根除 SARS-CoV-2 的可能性，可能与我们正在进行的根除脊髓灰质炎的工作一样具有挑战性。我不同意这种看法。该病毒的流行病学特征使其不太可能被根除。投资于此类活动将是对有限资源的滥用，高调的根除运动的失败可能会使其他级别的控制变得更困难。

根除、灭绝和消灭病毒有什么区别？

根除意味着该病毒在自然界中被彻底消灭。我们在人类的天花和动物的牛瘟上实现了这一目标。灭绝则更进一步，还包括销毁实验室库存中的所有样本。这种情况并未在任何一种病原体上发生过，这主要是由于政治而非科学的多种原因：最重要的是，美国和俄罗斯之间的相互不信任，两个国家都保有剩余的病毒库。

根除有时候会与消灭混淆。根除是指在全球范围内灭绝病毒（实验室除外），而消灭指的是一种更有限的控制形式，即特定国家的新感染数量减少到零。在美国，我们已经对其他一些病毒做到了这一点，包括引起麻疹、风疹和脊髓灰质炎的病毒。虽然我们最近爆发了麻疹，但每次爆发的最初病例都源自外部——通常是旅行者先在国外被感染，之后造成某地区的麻疹流行。

保持消灭状态是困难的。美国一度消灭了麻疹，可是 2019 年该病的流行致使全球病例激增（主要是因为在未接种疫苗人群中的爆发），这差点让美国“破功”。

是什么让 COVID-19 如此难以根除？

根除的“候选者”通常都有三个特点：可以阻止传播的有效干预，具备快速检测感染的工具以及在非人类动物中没有这种疾病。COVID-19 在这三点上都不符合。

我们认为大约 35% 的 COVID-19 感染是无症状的。这使传播控制和诊断变得复杂。每出现一例有症状的病例都有许多其他的感染未被注意到。为了找到他们，我们需要建立广泛的监测计划（正如我们在消灭脊髓灰质炎行动中所做的那样），检查人类病例和污水样本，以确定病毒是否在社区中传播。如果你甚至都不知道这种疾病存在，就很难阻断传播。

即使对于有症状的病例，诊断也很困难。与天花不同，天花的症状非常明显，可以很容易地将其与其他引起皮疹的病毒区分开来，而 COVID-19 引起的症状可能与流感和其他呼吸道病毒的症状相似，这意味着快速、准确、广泛且负担得起的检测对确诊病例至关重要。

最后病毒目前正在人类以外的多种动物中传播，而且看不到尽头。