2020年12月7日环球科学要闻

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                                2020年12月7日环球科学要闻
                               
                                我国新一代“人造太阳”首次放电；将可见光转化为紫外线的分子；“隼鸟2号”向地球送回小行星样本；CRISPR疗法可用于治疗特殊血液疾病……
                               
                                · 物理学 ·
我国新一代“人造太阳”首次放电


图片来源：中核集团

12月4日14时02分，在四川成都的中核集团核工业西南物理研究院内，新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M装置（HL-2M）正式建成并实现首次放电。HL-2M是我国目前规模最大、参数最高的先进托卡马克装置，是我国新一代先进磁约束核聚变实验研究装置。其等离子体体积达到国内现有装置2倍以上，等离子体电流能力提高到2.5兆安培以上，等离子体离子温度可达到1.5亿度，这相当于太阳芯部温度（约为1500万到2000万摄氏）度的近10倍，能实现高密度、高比压、高自举电流运行。这标志着我国自主掌握了大型先进托卡马克装置的设计、建造、运行技术，能为将来的核聚变堆的自主设计与建造打下坚实基础。（新华网）


· 材料学 ·
将可见光转化为紫外线的分子


图片来源：楊井伸浩（九州大学）

三重态-三重态湮灭(triplet-triplet annihilation，TTA)是指被称为供体（donor）的分子吸收能量后形成被称为三重态的能量态，而被称为受体（acceptor）的分子可以将两个给体的三重态结合，形成单一的高能态，并将能量以紫外线的形式释放。这一过程能够吸收可见光并将之转化为可供利用的高能紫外线，但目前最高的转化效率仅10%，且需要1000倍日光强度的光照。据一项《应用化学》上的研究，科学家合成了一种名为TIPS-萘的受体分子，其刚性结构能抑制内部分子运动，降低能量损失。其与一种优良的供体分子：Ir(C6)?(acac)的组合，能够利用强度接近阳光的可见光实现10%左右的转化率，在强光下可以实现20%的转化率，打破了纪录。


· 航空航天 ·
“隼鸟2号”向地球送回小行星样本


图片来源：ISAS/JAXA via AP, File

上周六（12月5日），日本宇宙航空研究开发机构于2014年发射的小行星探测器隼鸟2号成功向地球发射了一枚小型回收舱，装载了来自小行星Ryugu的样本。送回地球的样本未受到空间辐射及其他环境因素影响，科学家将通过分析样本中的有机物质来更好地了解太阳系起源及地球生命起源。回收舱已于昨日（12月6日）在澳大利亚南部沙漠地带着陆。探测器“隼鸟2号”将继续执行它的任务，预计在2031年左右抵达编号为1998KY26的小行星，进行不采样检测。


· 医学 ·
CRISPR疗法可用于治疗特殊血液疾病

最近，CRISPR Therapeutics和Vertex Pharmaceuticals日前在美国血液学会（ASH）年会上公布了其CRISPR/Cas9基因编辑疗法CTX001的最新临床数据。所有7例输血依赖性β地中海贫血（TDT）患者在接受CTX001治疗后，在最近一次随访时均不再依赖输血。所有3例严重镰刀型细胞贫血病（SCD）患者在接受CTX001治疗后，均无血管闭塞危象（VOCs）。这些数据显示， CTX001有望成为治疗TDT和严重SCD患者的潜在一次性治愈性疗法。CTX001是一种在研自体CRISPR/Cas9基因编辑疗法。通过在体外对患者的造血干细胞进行改造，使红细胞中产生高水平的胎儿血红蛋白（HbF）。CTX001治疗可以提高患者的HbF水平，有可能缓解TDT患者的输血需求，并减少SCD患者的疼痛和使人衰弱的血管闭塞性危象。CTX001已获得美国FDA授予TDT和SCD的再生医学先进疗法（RMAT）认定、以及快速通道和孤儿药资格。


· 天文学 ·
世界最大太阳望远镜公布其首张太阳黑子照片


图片来源：Rimmele, T.R. et al. Sol Phys 295, 172 (2020)

近日，世界最大的太阳望远镜——井上建太阳望远镜（Daniel Ken Inouye Solar Telescope，DKIST），在《太阳物理学》期刊上公开了其拍摄的首张太阳黑子照片。井上建太阳望远镜位于夏威夷毛伊岛，口径为4米，观测波段从可见光到近红外波段，望远镜于2020年1月开始测试，7月正式开始科学观测，而这一照片拍摄于2020年1月28日。太阳黑子是太阳活跃程度的代表，其数量按照11年周期变化，2019年11月左右其数量达到最小值。此次拍摄到的太阳黑子是该轮周期的第一批太阳黑子之一，其大小足以容纳地球。研究人员表示，黑子图像的空间分辨率是以前的2.5倍，在太阳表面显示的磁结构最小至20公里。


· 植物学 ·
植物间距离越小，植物根分布越广


图片来源：Ciro Cabal, Princeton University

植物之间的养料竞争会改变植物根的形态和分布。在《科学》上的一项研究中，科学家通过操纵植物间距离，并用染料染色不同植物个体的根，研究了在胡椒植物中，同类竞争对单个植物根分布的影响。他们发现，随着植物间距离减小，胡椒植物根的局部分布也减小了，这意味着植物根能感测到竞争造成的局部养料减少；然而，植物根的横向分布却变广了，减少了胡椒植物个体之间的根分布重叠。


· 新技术 ·
利用智能手机摄像头检测新冠病毒

据一项发表于《细胞》的新研究中，科学家开发了一种利用智能手机的摄像头检测鼻拭子中新冠病毒的方法。在这一方法中，他们利用了CRISPR-Cas技术的Cas13酶来结合并降解样品中的新冠病毒RNA，并通过RNA探针与裂解的病毒RNA反应，产生能被手机的相机检测到的荧光。这种方法能在30分钟内提供检测结果，还能检测样品中病毒的载量。除检测新冠病毒外，它还能用于检测流感病毒等。后续，研究人员将基于这一技术开发一种能在药房和临时诊所使用的、便捷的新冠病毒检测方法。


· 新冠疫情 ·

截至北京时间12月7日9时，据约翰·霍普金斯大学最新统计，全球累计新冠确诊病例67008357例，死亡病例1535100例。

近日，国家卫健委日前发布《中国学校结核病防控指南》，明确各级各类学校应在新生入学体检和教职员工常规体检中开展结核病相关检查，并将结果纳入学生和教职员工的健康档案。

12月6日7时至12月7日7时，内蒙古自治区报告满洲里市新增本土确诊病例3例（均为之前确诊病例的密切接触者或密切接触者的密切接触者，均在集中隔离人员中检出）。

12月6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15例，其中境外输入病例12例（上海7例，广东2例，浙江1例，福建1例，云南1例），本土病例3例（均在内蒙古）；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）。新增无症状感染者6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8例（均为境外输入）；尚在医学观察无症状感染者231例（境外输入224例）。

文：杨心舟、王昱、罗丁豪、石云雷、马一瑗、谢汝雨
编辑：罗丁豪、王昱