2021年4月26日环球科学要闻

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                                2021年4月26日环球科学要闻
                               
                                中科大将量子U盘原型存储时间提升至1小时；火星地下或存在支持生命的环境；首次观测到黑洞撕扯恒星的光谱吸收线；不会上瘾的人体天然镇痛剂……
                               
                               
· 物理学 ·
中科大将量子U盘原型存储时间提升至1小时

光纤网络遍布全球，但其中的光损失阻止了地面远程量子通信。一种解决方案是将光子存储到超长寿命量子存储器（量子U盘）中，然后直接运输量子U盘来传输量子信息。近日，中科大郭光灿团队将相干光的存储时间提升至1小时，向实现量子U盘迈出重要一步，相关论文发表在《自然·通讯》上。该团队长期进行基于稀土离子掺杂晶体的固态量子存储实验研究。这次实验证实在经历了1小时存储后，光的相位存储保真度高达96.4±2.5%。接下来通过优化存储效率及信噪比，有望实现量子U盘。近期的理论研究表明，量子U盘在全球卫星量子通信、甚长基线干涉天文测量系统等领域均具有广泛应用。（中国科学技术大学）


· 行星科学 ·
火星地下或存在支持生命的环境

在地球地表深处，岩石中的放射性核素辐射出的能量可使嵌入岩石微孔内的水射解（radiolysis），并与含硫矿物发生反应。一些微生物可利用这一系列反应所产生的能量和产物来支持细胞代谢。近日，在一项发表于《天体生物学》的研究中，科学家们发现火星的地表之下也可能存在类似的生命支持系统。在来自火星地壳不同类型的岩石中，科学家们都发现了这一套系统所必备的“原料”——放射性元素、含硫矿物以及具有可存储水的微孔结构的岩石。一旦周围环境存在水，这套系统或许就能发挥功能，保证火星微生物的生存。


· 天文学 ·
首次观测到黑洞撕扯恒星的光谱吸收线


图片来源：NASA / CXC / M. Weiss

过去在潮汐破坏事件中，天文学家只观测到过黑洞将恒星撕裂后，其碎片落入黑洞时发出的辐射，而非物质本身的光谱。近日一项发表于《皇家天文学会月刊》的研究在AT 2019dsg潮汐破坏事件中，首次观测到了环绕黑洞的恒星碎片的吸收光谱。通过光谱特征可以确定，恒星碎片被引力拉扯成丝状，环绕在黑洞周围，相距很窄。通过对X射线的检测，研究者可以确定黑洞正以自转轴面向地球。该研究有助于我们更好地理解潮汐破坏事件。


· 医学 ·
不会上瘾的人体天然镇痛剂

吗啡等阿片类镇痛剂可以与人体内的特异性受体结合，从而起到良好的止痛作用，但它们往往具有成瘾性、嗜睡和便秘等副作用。脑啡肽是人体内的天然镇痛剂，它可以与μ阿片受体结合从而止痛，但存在结合能力较弱或者持续时间不够长等问题。近日，发表于《美国科学院院刊》的一项研究，研发了一种脑啡肽调节剂。通过电生理学研究及小鼠实验，研究人员发现该调节剂可增强μ阿片受体对脑啡肽的敏感度，使得少量脑啡肽就可以有效激活受体，达到止痛的效果。研究表明，脑啡肽的副作用强度及成瘾性远低于阿片类药物，但安全性还有待进一步确认。


· 新冠疫苗 ·
美国决定恢复强生新冠疫苗接种

近日，美国食品和药物管理局（FDA）与美国疾病控制和预防中心（CDC）发表联合声明称，经过全面安全评估，决定解除暂停使用强生新冠疫苗的建议，恢复该疫苗接种。两家机构在声明中提到，对强生疫苗预防新冠的安全性和有效性“有信心”。FDA认为，现有数据表明，该疫苗针对18岁及以上人群的“已知和潜在益处大于其已知和潜在风险”。强生疫苗暂停接种期间，两个机构的医学和科研团队利用可用的数据评估了接种这款疫苗后，出现脑静脉窦血栓、身体其他部位血栓同时伴有血小板减少症的风险。声明称，现有可用数据表明，这种罕见不良反应发生几率非常低，但两家机构将继续调查评估风险。


· 生理学 ·
雄性寿命较短，或由于Y染色体“有毒”


荧光区域（白色）为染色体上的异染色体区域（由异染色质组成）。图片：Nguyen AH et al., 2021, PLOS Genetics

在人类和其他以X、Y染色体决定性别的物种中，雄性的寿命通常会比雌性更短。近期，一项发表于《公共科学图书馆·遗传学》的研究发现，随年龄增长，雄性果蝇细胞中Y染色体上的异染色质会变得松散，这使得其上大量的重复序列，例如转座子被激活。当它们在DNA序列中转移时，会导致基因突变，这一过程会对雄性产生有害影响。当Y染色体上这类重复序列越多时，对雄性寿命的影响或越大。研究阐释了重复序列与衰老之间的联系，但重复序列产生毒性效应的机制尚不清楚。


· 医学 ·
选择性细胞标记疗法可治疗肿瘤

选择性细胞标记（selective cell tagging）疗法能优先标记机体内特定细胞上的化学成分，从而诱发治疗反应。在一项发表于《科学·进展》的研究中，日本科学家利用糖基化的人工金属酶（GArM）作为癌细胞标记物，开发了两种不同的癌症疗法。在小鼠癌症模型中，他们将人工金属酶和药物整合素阻断环状多肽（cRGD）注入小鼠体内，发现人工金属酶能结合癌细胞，而cRGD在与人工金属酶结合后，能抑制早期肿瘤发作。当他们将药物替换为阿霉素并重复实验时，小鼠体内的肿瘤生长变慢，且它们的存活时间明显延长。这两项实验表明，这类疗法或具有治疗肿瘤的潜力。


· 新冠疫情 ·
截至北京时间4月26日10时，据约翰·霍普金斯大学最新统计，全球累计新冠确诊病例146 807 900例，死亡病例3 105 726例。新增确诊病例728 165例，新增死亡病例9 616例。

4月25日0—24时，31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团报告新增确诊病例11例，均为境外输入病例（云南3例，上海2例，四川2例，江苏1例，福建1例，广东1例，陕西1例）；无新增死亡病例；无新增疑似病例。

31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团报告新增无症状感染者18例（均为境外输入）；当日转为确诊病例1例（为境外输入）；当日解除医学观察14例（均为境外输入）；尚在医学观察的无症状感染者325例（境外输入314例）。

图片来源：Pixabay
文：李诗源、韩佳桐、马一瑗、谢汝雨、唐儆
编辑：杨心舟、王昱、洪艺瑞、石云雷