2020年9月3日环球科学要闻

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                                2020年9月3日环球科学要闻
                               
                                LIGO-Virgo探测到“不可能存在”的黑洞；液体能悬浮在空气上方，产生浮力反转；最大规模新冠病毒抗体免疫结果发布：抗体水平在感染4个月内持平；恶性肿瘤的基因组在不断演化……
                               
                               
· 天文学 ·
LIGO-Virgo探测到“不可能存在”的黑洞


图片来源：N. Fischer, H. Pfeiffer, A. Buonanno (Max Planck Institute for Gravitational Physics), Simulating eXtreme Spacetimes Collaboration

根据昨日发表于《物理评论快报》和《天体物理学杂志快报》的一系列论文，LIGO和Virgo引力波探测器探测到一个142倍太阳质量的黑洞，这个黑洞由两个质量分别85倍和65倍于太阳的黑洞合并形成。这个合并而成的黑洞，是科学家通过引力波观测到的最大质量黑洞，也是首次观测到中等质量黑洞（100~1000倍太阳质量）。此外，其中85倍太阳质量的黑洞，也挑战了现有的天文学认知。此前天文学家认为，通过恒星坍缩不可能形成这一质量的黑洞。这项研究将帮助我们更好地理解黑洞演化。


· 力学 ·
液体能悬浮在空气上方，产生浮力反转


图片来源：Nature

在重力的作用下，容器中的液体通常会落至容器底部。但一项发表于《自然》的研究发现，在特定情况下，垂直振动液体可以使其浮于某低密层（如空气层）之上，浮力在悬浮液体的下层会发生反转，出现了明显的反重力效应。研究人员向容器内注入液体（如硅油或甘油），接着垂直振动容器，将空气注入容器底部，直到液体开始悬浮。像模型船这样的物体便可在悬浮液体的下表面反向漂浮。此外，液体下部的空气气泡会下沉而不是上升。这些观察结果违反了阿基米德原理，挑战了此前对于液体-空气界面的直觉理解，或有助于进一步研究液体边界行为。


· 新冠病毒 ·
最大规模新冠病毒抗体免疫结果发布：抗体水平在感染4个月内持平

近期，在一项发表于《新英格兰医学杂志》的文章中，研究人员采用定量聚合酶链反应（PCR）和抗体检测方法，对随机抽样的约30000名冰岛人（占该国总人口的15%）进行了新冠病感染情况检测，并监测了在4个月期间，他们产生的各种同种型抗体水平和持久性。结果显示，冰岛的新冠病毒感染致死风险为0.3%，患者的抗体水平在确诊感染后4个月期间维持稳定，这提示SARS-CoV-2体液免疫具有稳定性。此外，老年人和住院患者的抗体水平较高，而吸烟者和病情较轻女性的抗体水平较低。研究后续将通过更长时间的纵向研究来更准确地计算SARS-CoV-2抗体的半衰期。


· 肿瘤学 ·
恶性肿瘤的基因组在不断演化


图片来源：Sriram Subramaniam, National Cancer Institute, NIH

最新一项发表于《自然》的研究发现，肿瘤中的一些细胞会获得或失去大部分的染色体，这一过程表明肿瘤细胞正在进行演化，筛选偏好的特征。科学家使用一种新算法统计和分析了取自394个肿瘤不同区域的1421个样本，包含了乳腺癌、肺癌等22种肿瘤类型。结果发现，在分析的所有肿瘤类型中，各个肿瘤中不同区域的染色体改变，存在很大差异。一些肿瘤细胞的改变只发生在母系染色体上，而另一些改变只发生在父系染色体上，这些不平衡的变异表明，恶性肿瘤在持续地进行大规模的基因组重塑。


· 遗传学 ·
蚂蚁与细菌共生，加深理解复杂生命的演化

弓背蚁的细胞内生活一种名为Blochmannia的共生细菌，它能够帮助弓背蚁合成营养，调节工蚁的体型分布；而弓背蚁提供其必要的生存环境。据一项发表于《自然》的研究，科学家发现在弓背蚁的胚胎发育过程中，这种细菌会将前者的生殖系细胞包围起来。对相关基因的分析发现，不同于其他昆虫，包含弓背蚁遗传信息的生殖系基因和调控形体的hox基因均分散于胚胎的四个位置，而非一个位置上。这些基因分工协作，形成了一个坐标系，帮助细菌定位、整合进细胞中。这项研究加深了对单细胞生物与多细胞生物整合，形成复杂生命的理解。


· 航空 ·
近20年，航空对全球增温的贡献倍增

航空飞行对气候有极其复杂的影响。发表于《大气环境》的一项研究对飞机造成的全球变暖进行了迄今最全面的分析。研究指出，在2000-2018年间，飞机对人类活动造成的全球变暖影响的贡献保持为3.5％。但考虑到其他增温来源也在迅速增加，飞行对全球变暖的贡献几乎翻了一番，这种快速增长远远超出人们为减少其影响所做的努力。研究者建议，通过利用可再生能源将大气中的二氧化碳转化为合成煤油（不含最能产生烟灰的芳香化学物质），以此来中和飞行中产生的碳，并使飞机凝结尾迹的增温效应减半。


· 科技榜单 ·
全球创新指数2020出炉，中国排名保持第14位

近日，世界知识产权组织等发布了《2020年全球创新指数报告》，对131个经济体创新能力进行排名。其中，中国排名第14位，连续两年位居世界前15行列，在多个领域表现出领先优势，是跻身综合排名前30位的唯一中等收入经济体。 （科技日报）


· 新冠疫情 ·

截至北京时间9月3日9时28分，据约翰·霍普金斯大学最新统计数据显示，全球新冠确诊病例累计25934466例，累计死亡病例861512例。较前日，新增确诊病例275619例，新增死亡病例6068例。  

据日媒报道，日本政府正在考虑为所有希望接种新冠疫苗的国民免费提供接种，将优先为高龄人群和医护人员接种，然后推广到所有民众。所有费用将由政府承担，以让尽可能多的人尽早获得免疫能力。报道称，日本的传染病学家和经济学家们，将在政府主导的专门会议上讨论具体接种方案。日本政府正在和美国辉瑞和英国阿斯利康等药企进行协商，计划在2021年东京奥运会召开前为所有国民提供接种。

尽管疫情在近日出现反弹，欧洲许多国家的学校仍在本周二重新开学。各学校都采取了一些抗疫措施，如要求学生戴口罩、每天必须洗手等，来减少病毒传播风险。

9月2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（陕西6例，广东3例，四川2例）；无新增死亡病例；无新增疑似病例。新增无症状感染者12例（均为境外输入）；当日转为确诊病例2例（均为境外输入）；当日解除医学观察14例（境外输入12例）；尚在医学观察无症状感染者349例（境外输入334例）。

文：石云雷、樊亦非、谢汝雨、曾欣欣、马一瑗
编辑：石云雷、吴非