2021年3月18日环球科学要闻

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                                2021年3月18日环球科学要闻
                               
                                2021年阿贝尔奖揭晓；首次构建出体外人类囊胚模型；科学家折出世界上最小的千纸鹤；将聚乙烯变成优质纺织面料……
                               
                               
· 科技奖项 ·
2021年阿贝尔奖揭晓



3月17日晚，数学界三大奖项之一“阿贝尔奖”揭晓。挪威科学和文学院决定将2021年阿贝尔奖授予匈牙利厄特沃什·罗兰大学教授拉兹洛·洛瓦兹（László Lovász）和美国普林斯顿高等研究院教授艾维·维格森（Avi Wigderson），以“表彰他们在理论计算机科学和离散数学方面作出的杰出贡献，以及使其在现代数学中心领域中发挥主导作用。”

“计算复杂性”理论最早于20世纪70年代提出，现已成为数学和理论计算机科学的成熟领域，为互联网安全提供了理论依据。同样是在20世纪70年代，新一代数学家意识到，离散数学在计算机科学中有了新的应用领域。今天，算法和互联网安全应用是我们日常生活中不可或缺的一部分，拉兹洛·洛瓦兹和艾维·维格森的研究在这一发展中发挥了重要作用。阿贝尔奖于2002年1月设立，2003年6月3日首次颁发，奖金为750万挪威克朗（约合人民币575万元）。（科学网）


· 细胞生物学 ·
首次构建出体外人类囊胚模型


iBlastoids。图片来源：Monash University

一项发表在《自然》上的研究中，科学家通过重编程将成纤维细胞转变成了类似人类早期胚胎的细胞群，并将其命名为iBlastoids。iBlastoids可以模拟人类囊胚的遗传学特征和结构，其包含有囊胚腔、外滋养层和由上皮样细胞组成的内细胞群。不过，iBlastoids与早期囊胚相比仍然有一些差异，例如，iBlastoids缺乏正常早期囊胚应有的透明带。作者指出，从生物学角度，这个结构的本质并不是胚胎，只是一个可以经历胚胎早期发育过程的胚胎干细胞的集合体。不过，这一结构已经极大地加深我们对早期人类胚胎发育的理解，另外还能用来研究极早期流产的原因及毒素和药物对胚胎发育的影响。


· 机器人 ·
科学家折出世界上最小的千纸鹤


图片来源：Liu et al., Sci. Robot. 6, eabe6663 (2021)

近日，一只千纸鹤登上了最新一期《科学?机器人》的封面。与传统千纸鹤不同，这只千纸鹤只有大约100微米长，并且通电即可自动折叠。这是由康奈尔大学的科学家研发出的可自折叠、具有记忆功能的微米级传动装置。该装置在施加电压时，利用铂的氧化反应以及改变铂片的位置，可实现多种折叠结构的精准调控。实验表明，该装置能在100毫秒内完成折叠，并可重复折叠上千次。目前，该团队正在尝试将该装置应用到纳米机器人上，实现机器人的行走。纳米机器人在医疗卫生、机械制造、军工装备等领域均具有广泛前景，新研究或能有助于寻找与机器人相配的传动装置，解决这一长期无法解决的问题。


· 材料科学 ·
将聚乙烯变成优质纺织面料



图片来源：Felice Frankel, Christine Daniloff, MIT

聚乙烯质地轻薄，通常用于制作保鲜膜和食品袋。但其芯吸性能较差（无法吸走并蒸发水分），难以制成透气性良好的织物。在一项发表在《自然·可持续性》上的研究中，研究人员将聚乙烯熔化并挤压成细纤维，挤压过程使材料轻微氧化，变得弱亲水。通过进一步优化纤维排列和尺寸，聚乙烯的芯吸性能得到了改善，具有了成为纺织品的潜力。对比棉花，尼龙和聚酯等普通纺织品，聚乙烯面料不仅轻薄透气，而且生产过程能耗低、利于回收。


· 航天 ·
机智号近日将进行首次火星试飞


图片来源：NASA

NASA将在北京时间3月24日凌晨1:30召开关于机智号的线上新闻发布会（直播地址：https://www.nasa.gov/nasalive），讨论介绍机智号在火星上将要进行的活动。机智号是毅力号火星车上附带的无人机，由太阳能板供能。按照设计计划，机智号将在活动开始后30天内进行一次或更多次飞行。目前，工程师已经确定，首次试飞将在4月的第一周之前开始，对周围环境进行检测并进行成像。届时机智号将会成为人类首个在外星球上受控飞行的探测器，它在飞行期间获得的数据将通过毅力号作为中转返回地球。


· 医学 ·
麻风药物或可抑制新冠病毒复制

《自然》发表的一项研究发现，目前用于治疗麻风病的药物氨苯吩嗪（clofamizine）在人类细胞和仓鼠模型中可有效对抗新冠病毒感染。作者通过分析发现，该药靶向新冠病毒复制中的多个步骤，包括干扰细胞融合过程和病毒解螺旋酶的活性。在新冠病毒感染的仓鼠模型中，病毒暴露之前或之后使用氨苯吩嗪可显著降低肺部发现的病毒颗粒数量。当与瑞德西韦联用时，两种药能协同作用并减少病毒复制。氨苯吩嗪可以口服，制造成本相对较低，这些特点使其成为潜在的颇具吸引力的新冠候选药物。


· 细胞生物学 ·
如何加速肌肉修复？

干细胞治疗能促进肌肉再生，对于因衰老、先天性肌肉疾病导致的肌无力，是一种潜在的治疗措施。近日，在一项发表于《科学·进展》的新研究中，科学家通过研究3种人诱导多能干细胞系分化为肌肉细胞的过程，发现其中一个细胞系生长成肌肉细胞的速度最快。他们将导致该细胞系快速生长的因素引入其他细胞系后，发现也能促进它们生长为肌肉细胞。影响因素包括在分化开始时抑制ZIC3基因，以及生长过程中加入转录辅助因子β-连环蛋白。研究发现，在不同的时间点，触发一些表观遗传机制可以加快原本生长较慢的多能干细胞系生长肌肉。研究人员表示，确认这些诱导因素对于后期探索药物等干预治疗至关重要。



· 新冠疫情 ·

截至北京时间3月18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121 139 773例，死亡病例2 679 932例。新增确诊病例478 975例，新增死亡病例9997例。

3月17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6例，均为境外输入病例（天津3例，上海2例，广东1例）；无新增死亡病例；新增疑似病例2例，均为境外输入病例（均在上海）。

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）；当日无转为确诊病例；当日解除医学观察15例（均为境外输入）；尚在医学观察无症状感染者261例（均为境外输入）。


文：王昱、洪艺瑞、谢汝雨、张国荣、曾欣欣
编辑：杨心舟、石云雷、周郅璨