2021年5月7日环球科学要闻

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                                2021年5月7日环球科学要闻
                               
                                新冠病毒或可“污染”人类基因组；“规避”不确定性原理；可以在黑暗中狩猎的恐龙；基于诱导多能干细胞的胰腺癌疫苗；印度发现的变异新冠病毒已传入非洲国家……
                               
                               
· 新冠病毒 ·
新冠病毒或可“污染”人类基因组

昨日，由美国科学院院士Rudolf Jaenisch和Richard Young领导的研究团队在《美国科学院院刊》上发表文章称，已有确切证据表明新冠病毒的基因能够整合到人体基因组中。研究人员首先在体外培养的人体细胞中过量表达LINE-1元件，该元件能够编码逆转录酶，从而将RNA转变为DNA，并将DNA插入人体染色体中。然后研究人员用新冠病毒侵染过量表达LINE-1元件的人体细胞。通过分析细胞中新冠病毒DNA的含量和序列朝向，研究人员认为这种整合现象并非偶然，而是由逆转录酶介导完成的。这或许可以解释新冠病毒感染者在痊愈后，核酸检测仍呈阳性的原因。但也有科学家表示，正常情况下人体细胞中LINE-1水平较低，因此发生逆转录的概率较小；并且该研究仅仅开展了体外细胞实验，而在新冠感染者体内尚未发现新冠病毒RNA逆转录的现象，因此该研究临床意义或许不大。


· 物理学 ·
“规避”不确定性原理


图片来源：Aalto Universi

不确定性原理是量子力学中的基本概念，认为物体的位置和动量不可同时测量。5月7日，发表在《科学》杂志的研究用两张薄层铝膜构成的宏观量子系统代替微观粒子，在某种程度上“规避”了不确定性原理的限制。实验中，两张铝膜处于纠缠态，以完全相反的相位振动。虽然实验在严格意义上并没有违反不确定性原理，但如果将两个鼓膜看作一个量子力学实体，测量其动量之和，就可以利用反动作规避（Back-action evasion）表面上规避对动量与位置的测量限制。研究的测量过程维持在8毫开尔文温度条件下，大幅降低了环境干扰。此项研究实现了宏观物体的量子纠缠，有助于探究量子力学和引力的关系、为大规模分布式量子网络提供连接端口。


· 古生物 ·
可以在黑暗中狩猎的恐龙


图片来源：Viktor Radermaker

在现代鸟类中，只有少数物种具有在夜间捕猎的能力。为了探究这类行为的起源，一项发表于《科学》的研究通过CT扫描比较了多种现生鸟类和兽脚类恐龙的头骨结构，发现鸟面龙（Shuvuuia）——一种生活在白垩纪晚期蒙古沙漠中的小型兽脚亚目恐龙——具有在夜间捕食的感官适应性。3D建模显示，鸟面龙瞳孔周围的巩膜环结构很大，因此眼睛可以收集更多光线；同时，它们的顶盲端（相当于哺乳动物的耳蜗）较长，表明其仅靠听觉就可以在完全黑暗的环境中狩猎。该研究也说明，夜间感官适应性早在现代鸟类诞生之前，就在恐龙家族中独立演化而来。


· 医学 ·
基于诱导多能干细胞的胰腺癌疫苗

诱导多能干细胞（iPSCs）通常能产生肿瘤特有，而正常组织不表达的抗原，有帮助免疫系统识别癌细胞的潜力。近期，一项发表于《干细胞报告》的研究开发了可表达胰腺癌细胞特有抗原的iPSCs疫苗。研究人员首先为小鼠接种了这种疫苗，随后向小鼠体内注射了胰腺癌细胞。他们发现75%的小鼠体内没有肿瘤生长，接种了疫苗的小鼠具有更多靶向肿瘤的免疫细胞和抗体。iPSCs疫苗可同时靶向多种肿瘤抗原，从而降低了肿瘤免疫逃逸的可能性。未来还需进一步研究证明iPSCs疫苗在患者体内是否安全和有效。


· 新冠病毒 ·
世卫组织：印度发现的变异新冠病毒已传入非洲国家

当地时间5月6日，世卫组织非洲区域办事处在刚果（布）首都布拉柴维尔召开在线记者会。根据记者会内容，因印度产新冠疫苗订单交付延迟，且在印度首先发现的变异新冠病毒传入非洲一些国家，非洲的抗疫形势陡然严峻。根据世卫组织非洲区域主任莫提的介绍，目前非洲累计新冠肺炎确诊病例近460万例，12.3万人死亡。南非当地时间5月5日新增确诊病例超2000例，其他10个非洲国家或地区的疫情曲线也呈上升趋势，博茨瓦纳、埃塞俄比亚等国的重症监护能力已接近极限。随着南部非洲即将进入冬季，部分地区的确诊病例有可能会出现激增，而新型变异新冠病毒的传播也使非洲面临第三波疫情反弹的风险。（央视新闻）


· 天文学 ·
FAST首次探测到脉冲星三维速度和自转轴共线


图片来源研究团队

脉冲星是一种快速旋转的中子星，可用于引力波探测、黑洞等相关研究。此前的研究发现，一些年轻脉冲星的速度和自转轴普遍存在共线关系，由于它们运动和自转速度快，径向速度测量非常困难。因此，以往对脉冲星速度和自转轴方向的比较研究，停留在垂直于视线方向的二维平面上。据一项发表于《自然·天文学》的研究，国家天文台的研究人员基于FAST望远镜的观测结果，首次通过闪烁分析的方法获得脉冲星J0538+2817在超新星遗迹S147中径向位置和速度，结合已有切向速度测量获得了三维速度，并通过高精度偏振数据分析给出了三维自转轴的朝向。这项研究首次找到了脉冲星三维速度与自转轴共线的证据，标志着深度研究脉冲星的开始。（央视新闻、科学网）


· 气候 ·
变绿的北极地区能改善温室效应吗

随着气候变暖，北半球高纬度地区会更适合植物生长。而增长的植物量会增加对二氧化碳的吸收，缓解温室效应。近期，在一篇发表于《自然·气候变化》的文章中，研究人员结合了Landsat 和ICESat卫星的观测数据，对北美洲西北部近280万平方千米内植物的碳储存量进行建模。他们发现该区域的碳存储量确实在增加，但其增长量仅为此前模型预测结果的三分之一。这是因为全球变暖导致该区域更热、更干、适宜耕种，进而导致该区域的火灾和森林砍伐等增加，而此前的模型并没有考虑这些因素。这一研究更精确地揭示了碳循环和气候系统之间的反馈方式，也为测试气候模型提供了新的方法。

· 新冠疫情 ·

截至北京时间5月7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155 631 135例，死亡病例3 251 647例。
5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13例，均为境外输入病例（上海5例，广东5例，福建2例，陕西1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17例（均为境外输入）；当日无转为确诊病例；当日解除医学观察11例（均为境外输入）；尚在医学观察的无症状感染者318例（境外输入311例）。

文：洪艺瑞、张国荣、韩佳桐、唐儆
编辑：吴非、杨心舟、王昱、石云雷