2020年11月12日环球科学要闻

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                                2020年11月12日环球科学要闻
                               
                                维珍超级高铁首次载人试验成功；骆驼毛启发的被动冷却系统；导致机械性痛觉超敏的关键神经元；构建维格纳晶体；适当的放射性元素让行星更宜居……
                               
                               

· 新技术 ·
维珍超级高铁首次载人试验成功


图片来源：Virgin Hyperloop

本周一，英国维珍公司（Virgin）的超级高铁（Hyperloop）项目在美国内华达州拉斯维加斯附近的沙漠中完成了首次载人试验。在这次测试使用的500米长管道中，高铁车厢（pod）在管道强磁力的作用下，仅用了15秒就到达了终点，最高时速达每小时172千米。在更长的管道中，超级高铁的理论时速可达每小时1000千米。参与试验的萨拉·卢奇安（Sara Luchian）表示，超级高铁加速非常快，且不会让人感觉不适。如果一切顺利，维珍公司计划在2025年获取超级高铁运营所需的认证，并在2030年开通第一条超级高铁线路。线路将能在载有28人的情况下达到最高时速。


· 材料科学 ·
骆驼毛启发的被动冷却系统


图片来源：Lu et al., Joule

在炎热的沙漠环境中，骆驼厚重的皮毛既能隔热，又能蒸发足够的汗水来降温。在一项发表于《焦耳》杂志的研究中，就基于相同原理，开发出了不用电就可以长时间保冷的被动冷却系统。该系统底层由海绵状基质包裹的水凝胶构成，可以像汗腺一样蒸发水分；上层由气凝胶构成，像皮毛一样，既能阻挡外部热量，又能让蒸发的水蒸气通过，从而降温。测试表明，这种厚度不到半英寸的体系，保冷时间比单独的水凝胶长了五倍。这项新系统使用的原料价格低廉，并且可重复使用，未来有望用于食物、疫苗等需要低温运输物品的包装。


· 神经科学 ·
导致机械性痛觉超敏的关键神经元

对机械性痛觉超敏（mechanical allodynia）患者来说，即使是穿衣、辗转等轻微动作，都可能带来难以忍受的疼痛，且止痛药无法对所有患者起效。一项发表于《神经元》的最新研究揭示，导致机械性痛觉超敏的不同类型损伤会激活不同的脊髓环路来处理疼痛信号。研究人员通过小鼠实验进一步表明，位于脊髓背角最外层的钙视网膜蛋白（CR）神经元传递由情感性损伤所引起的疼痛信号，负责传递神经性疼痛信号则是位于脊髓背角第二层和第三层交界的PKCγ神经元，而位于背角层深处的胆囊收缩素（CCK）神经元对两种类型损伤的信号传递都很重要。这一研究有助于科学家利用脊髓中的神经元靶点治疗机械性痛觉超敏患者。


· 物理学 ·
构建维格纳晶体


图片来源：Unsplash/CC0 Public Domain

正常情况下，电子会进行无规则的运动。而在1934年理论物理学家尤金·维格纳（Eugene Wigner）提出，当电子的动能主要由电子之间产生的斥力（称为“库仑斥力”）构成时，这些电子就能形成晶体。在一项发表于《自然》的文章中，科学家发现了一种新方法有利于实现电子的晶体化。他们通过将电子锁定在两个二维半导体（二硫化钨和二氯化钨）叠加形成的波纹超晶格结构（moiré superlattice structure）中，实现了对电子在结构中平均分布率的控制。考虑到整体结构的复杂性，研究人员计算了不同组合下出现自结晶时的电子占有率，并通过新的光学仪器观察到了包括维格纳晶体在内的多种电子晶体形式。


· 行星科学 ·
适当的放射性元素让行星更宜居


图片来源：Melissa Weiss

近期在一项发表于《天体物理学杂志》的文章中，研究人员发现一个岩石行星的宜居性，或与其形成过程中内部长期存在的放射性元素数量有关。研究认为，由重元素钍和铀的放射性衰变产生的内部加热，驱动了行星的板块构造，而这对行星形成磁场或是必需的，但当放射性元素过多或过少时，会分别导致火山活动增多或减少，影响行星上的大气层和碳循环等。此外，由于重元素钍和铀主要在中子星合并过程中产生，并释放到周围环境中，因此通过光谱检测恒星或将能确定星系中重元素的分布差异，以及中子星合并事件发生的几率。


· 生态学 ·
哺乳纲基因组数据揭示动物灭绝风险

一篇新发表于《自然》的论文描述了一项名为“Zoonomia Project”的研究，分析比较了哺乳纲动物1.1亿年演化进程中超过80%科类的基因组，发现灭绝率高的物种遗传多样性更少。该项目的核心，是利用这些数据来帮助人类遗传学家研究可能会导致疾病的基因突变；并且，通过比较人类和其他哺乳动物的基因组，有助于找到可能导致人类疾病的基因组区域。此外，研究者通过项目官网向学界提供了数据集，旨在促进与人类健康相关的研究。


· 新技术 ·
韩国完成“载人空中出租车”试飞

11月11日，韩国国土交通部完成了“载人空中出租车”的试飞，这也是韩国首次试飞“载人空中出租车”。据悉，本次试飞用时7分钟，飞行了3.6公里。“空中出租车”项目基于K-drone管理系统，这是一款专用于无人机的空中交通管理系统。这款“空中出租车”是无人驾驶的，仅可单人乘坐，四个螺旋桨连接中间的客舱，和市面上的无人机相似度很高。据了解，韩国明年将扩大“空中出租车”的投资和试点规模，为引入商业无人机服务打造基础，目前“空中出租车”领域还未出台统一的技术标准。（中新网、科技日报）


· 新冠疫情 ·

截至北京时间11月12日10时，据约翰?霍普金斯大学最新统计，全球昨日新增新冠确诊病例674912例，死亡病例11968例；累计新冠确诊病例52041441例，死亡病例1282046例。

美国单日新增新冠确诊连续多日超10万且不断刷新最高纪录，全美疫情正持续恶化。据报道，俄亥俄州新冠住院人数急剧增长，增速“前所未有”；得克萨斯州成美国首个确诊病例超100万的州。有美国专家指出，美国疫情最糟糕的日子还未到来。

11月11日0—24时，青岛市无新增新型冠状病毒肺炎确诊病例，治愈出院确诊病例1例。至此，青岛市本地新冠肺炎确诊病例全部清零。

11月12日通报，天津市疾病预防控制中心对天津市第93例新冠肺炎无症状感染者的呼吸道标本，进行新冠病毒全基因组高通量测序和序列比对。11日测序分析结果显示：属于L基因型欧洲家系分支I。针对目前出现个别新增确诊病例和无症状感染者，天津共采集包括人员、食品、环境样本59162份，检测样本56080份，已出检测结果53275份，除了静海区主动检测过程中发现一份比目鱼外包装核酸检测呈阳性外，其余皆为阴性。

11月11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14例（上海4例，四川4例，陕西2例，天津1例，内蒙古1例，福建1例，广东1例），本土病例1例（在天津）；无新增死亡病例；新增疑似病例1例，为境外输入病例（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5例（境外输入4例）；当日解除医学观察49例（境外输入25例）；尚在医学观察无症状感染者728例（境外输入457例）。

文：石云雷、罗丁豪、谢汝雨、曾欣欣
编辑：罗丁豪、石云雷