2021年3月30日环球科学要闻

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                                2021年3月30日环球科学要闻
                               
                                人造细胞新突破，只含480个基因也能正常分裂；科学家发现来自原始宇宙的中等质量黑洞；如何杀死肿瘤干细胞……
                               
                               
· 合成生物学 ·
人造细胞新突破，只含480个基因也能正常分裂


图片来源：NIST/MIT


图片来源：论文

2016年，美国克雷格?文特尔研究所的科学家支原体的基因为蓝本，造出了世界上拥有最小基因组（473个基因）的细胞。它被称为syn3.0，可以进行代谢和分裂，但是其后代却形态异常：一些细胞的体积比正常细胞大25倍。近日，来自美国标准与技术研究院的合成生物学家，通过在syn3.0中表达额外的7个基因，成功地解决了形状异常的问题。其中2个基因在细胞分裂中具有重要作用，但其他5个基因的具体功能仍然不明。这也是目前可正常分裂的人造细胞中，基因组最小的。相关专家表示，这一研究不仅能帮助科学家探究一些基因的具体作用，同时对我们理解维持生命所需的关键基因也至关重要。研究相关论文发表于《细胞》杂志上。


· 天文学 ·
科学家发现来自原始宇宙的中等质量黑洞


图片来源：Carl Knox, OzGrav.

小质量黑洞多为恒星形成，而星系中央超大质量黑洞的生长历程则尚不清晰。近日，一项发表在《自然·天文学》的研究观测到恒星融合过程中的高能γ射线暴出现“回声”现象，即在地球观测到两次相同的闪光。研究者分析认为，两次闪光来自同一物体，而“回声”现象系一个中等质量黑洞介入γ射线通往地球的路径所致。此黑洞质量约为太阳的5.5万倍，可能来自原始宇宙，为现存超大质量黑洞的原型。研究者预测，银河系附近有约4.6万个中等质量黑洞，对它们的深入研究或可解释超大质量黑洞的成因。


· 生物工程 ·
如何杀死肿瘤干细胞

肿瘤干细胞对化疗与放疗耐受，会导致癌症的转移和复发，但其在肿瘤组织中难以被识别，因此医生需要通过体外实验，对其进行研究。近期，在一项发表于《自然·生物医学工程》的新研究中，研究人员利用一种新型双网络水凝胶培养了6种不同的人肿瘤细胞。这些肿瘤细胞在24小时内，能迅速重新编程为肿瘤干细胞。相比于此前的单网络水凝胶培养方法，这些肿瘤干细胞在移植入小鼠体内后，会更易引发肿瘤。此外，他们还发现在这一过程中，脑癌细胞会产生血小板衍生生长因子受体。当添加这类受体的分子抑制剂时，能够靶向根除癌干细胞。这一新型水凝胶或有助于筛选抗肿瘤干细胞的药物。


· 航天 ·
阿联酋“希望”号火星探测器成功进入科学轨道

当地时间3月29日，阿联酋火星探测项目负责人伊姆兰·沙拉夫（Imran Sharaf）表示，“希望”号火星探测器已成功从捕获轨道进入科学轨道，并将于近期正式开始为期两年的数据收集工作。据介绍，在科学轨道上，“希望”号探测器将定期对整个火星周围的大气层进行调查和研究。此前，2月9日，阿联酋“希望”号火星探测器成功进入环火星轨道，由此阿联酋成为第一个将无人探测器送往火星的阿拉伯国家。


· 天文学 ·
提升暗物质探测灵敏度的新方法


图片来源：葛韶锋等

国际上关于暗物质直接探测的相关实验已开展了三十余年，迄今为止还没有明确观测到暗物质和普通物质相互作用的信号。对于质量小于质子质量的暗物质，现有直接探测实验难以检测。近日发表于《物理评论快报》的一项研究中，来自紫金山天文台和上海交通大学的研究团队提出了一种提升暗物质探测实验在低质量区间的灵敏度的办法。由于银河系中宇宙线分布和暗物质分布不均匀，宇宙线加速后的暗物质“流”呈现出各向异性。随着地球自转，不同方向的暗物质粒子穿越地球的厚度也会呈现周日（恒星日）变化，导致暗物质粒子打到探测器上的概率产生周日变化。该效应可有助于提高直接探测实验在低质量区间的灵敏度，并可以提供独特的暗物质碰撞信号以区分背景。（紫金山天文台）


· 古环境 ·
“大氧化事件”发生时期推迟一亿年

过去的研究认为，使大气层含氧量永久性上升的“大氧化事件”发生在大约24.3亿年前至23.2亿年前，改变了地表的气候与环境，并为生命演化奠定了基础。然而，一项《自然》上的新研究分析了在该时期海洋中的沉积岩，发现在大约2亿年的时间里，大气的氧化是不稳定且短暂的，而永久性大气氧化的发生比之前认为的晚了约1亿年。此外，他们还发现大气含氧量的波动与温室气体浓度之间存在直接联系，可能有助于解释大氧化与冰川期之间的关系。


· 生态学 ·
富裕国家消费品加剧森林砍伐

最近，《自然·生态与演化》发表的一项研究发现，富裕国家对牛肉、大豆和咖啡等产品的消费与热带地区的森林砍伐直接相关。研究指出，多个国家的国内森林净增有所增加，但它们的森林砍伐也因为进口货物而增加，这一状况在热带森林尤为严重。例如，德国的可可消费对于科特迪瓦和加纳的森林构成了很高的风险；坦桑尼亚海岸的森林砍伐则与日本对农产品的需求相关。越南中部高地的森林砍伐主要源于美国、德国、意大利的咖啡消费。


· 新冠疫情 ·

截至北京时间3月30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127 578 856例，死亡病例2 791 018例。

3月29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8例，均为境外输入病例(上海3例，四川3例，广东2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6例(均为境外输入)；当日转为确诊病例3例(均为境外输入)；当日解除医学观察13例(均为境外输入)；尚在医学观察无症状感染者263例(均为境外输入)。

文：王昱、洪艺瑞、韩佳桐、马一瑗、曾欣欣
编辑：王昱、杨心舟、石云雷