2021年3月5日环球科学要闻

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                                2021年3月5日环球科学要闻
                               
                                大型强子对撞机发现4种新粒子；QS世界大学学科排名公布，中国大陆88所大学731个学科上榜；2019年人均浪费粮食约121千克；超级类地行星Gliese 486 b适合进行深入探测……
                               
                               
· 物理学 ·
大型强子对撞机发现4种新粒子


图片来源：LHCb collaboration

近日，欧洲核子研究中心（CERN）公布，他们在大型强子对撞机底夸克实验（LHCb）中发现了4种新粒子，它们均为四夸克态，且均由四种不同夸克组成的。其中两种构成为ccus，会衰变为J/ψ和K+介子，分别名为Zcs(4000)+和Zcs(4220)+；另外两种构成为ccss，分别名为X (4685)和X(4630)。科学家在对撞中心能量7、8和13TeV的实验中发现了这些粒子。包括这四种粒子在内，大型强子对撞机已经为人类发现了59种新粒子。相关论文已经公开于预印本网站。


· 大学排名 ·
QS世界大学学科排名公布，中国大陆88所大学731个学科上榜

3月4日，全球高等教育研究机构QS（Quacquarelli Symonds）发布了2021年世界大学学科排名。中国高校共有122所大学（含港澳台地区）的1134个学科上榜。中国大陆共有88所大学的731个学科专业上榜，126个学科排名跻身世界前50。这也是中国大陆大学的历史最好成绩，高于去年（100个学科上榜前50）。其中，排名最高的两个专业分别是清华大学的土木与结构工程专业和中国农业大学的农林学专业，二者的全球排名均为第7，比去年上升3位。此外，清华大学的环境科学专业和建筑学专业均上升至全球第8位。

从QS的研究合作伙伴公司——爱思唯尔Scopus数据库上来看，在探索解决人类面临的最紧迫问题的领域中，中国大学表现突出。全球所有关于新冠病毒的研究中，有11%是由中国大学进行的，仅次于美国（26%）。从论文平均引用次数来看，5篇全球最具影响力的新冠病毒研究论文都是在中国发表的，并且都有中国大学的参与。在对地球未来发展的研究方面，全球15%的环境科学研究是由中国大学进行的，美国占19%。（科学网、北京日报）


· 环境 ·
2019年人均浪费粮食约121千克

据联合国环境规划署（UNEP）和合作组织WRAP发布的《2021食物浪费指数报告》，2019年消费者获取的食物总量中约有9.31亿吨被丢弃，约占17%，而人均浪费食物约121千克。该报告调查了54个国家的152个数据点，发现在家庭、食品服务和零售店的食物浪费量，分别约占食物总量的11%，5%和2%，且食物浪费程度与国家的国民收入水平无关。考虑到2019年全球有6.9亿人受到饥饿影响，而8%-10%的全球温室气体排放和被浪费的食物有关，该报告表示需要通过测算粮食浪费、制定国家战略等方式来减少食物浪费。


· 行星科学 ·
超级类地行星Gliese 486 b适合进行深入探测

据新发表于《科学》的一项研究，科学家通过凌日和径向速度数据，发现了围绕红矮星Gliese 486运行的一颗超级类地行星Gliese 486 b。该类地行星距地球仅26光年，是距离地球第三近的已知凌日系外行星，也是距地球最近的绕行已知质量红矮星的凌日系外行星。该行星温度约为700开尔文，密度也与地球相似，适合开展发射光谱和相位曲线研究，是用于寻找大气层和研究居住可行性的理想行星。


· 动物学 ·
青蛙通过主动降噪寻找配偶

对青蛙来说，要想准确地在许多动物中找到同物种的个体进行交配，就需要能区分不同物种求偶叫声的生理机制。《当代生物学》上的一项研究揭示，该生理机制依赖于雌性青蛙特殊的肺部结构。在这项研究中，动物学家发现雌性青蛙的肺部在充气后，能影响耳膜的物理性质，使其进行频谱对比增益（spectral contrast enhancement），即主动对某个频率以外的声音进行降噪。该机制与助听器的机制类似，能帮助雌性青蛙精确定位同物种雄性的求偶叫声。研究人员称，雌性青蛙的耳膜本身就对同物种雄性的叫声较敏感，而在肺部充气后，其耳膜对其他物种雄性叫声的敏感度下降，即可进一步提高寻偶精确度。


· 物理学 ·
灵感来源于螳螂虾的光电传感器


图片来源: Ali Altaqui

高光谱和偏振成像能够在捕捉的图像中装入更多的信息，但目前可用于成像的设备均十分笨重。为了解决这一问题，北卡罗来纳州立大学的研究团队开发了一种新型仿生有机光电传感器，研究人员称之为SIMPOL传感器，其灵感来源于螳螂虾善于精确捕捉色彩细微层次的眼睛。实验中，原型SIMPOL传感器尺寸不大，却可以记录四个光谱通道和三个偏振通道，而传统手机中的电荷耦合器件（CCD）则只有红绿蓝3个成像传感器和2个偏振通道。这使得SIMPOL能够分辨出比传统CCD窄10倍的光谱特征，也就意味精确度提升了10倍。这种传感器体积很小，甚至可以安装在智能手机上使用。相关论文发表在《科学·进展》杂志上。


· 医学 ·
诱导多能干细胞促进遗传病诊断

诱导多能干细胞（iPS cell）由人体外周血多能干细胞在体外增殖获得，具有分化成多种细胞的能力。一项发表于《自然·遗传学》的新研究显示，通过分析iPS细胞的表达模式，能发现和复杂罕见的遗传病相关的基因突变。研究人员对约1000个捐赠者的多能干细胞进行了体外培养，并利用基因及转录组学手段，分析了单个基因突变和iPS细胞表达模式之间的关系。结果显示，iPS细胞中有67%的活跃基因与其细胞的表达模式具有关联性，且在4000多种关联性中，基因变异对表达模式的改变，最终会导致特定的疾病。研究表示，iPSC转录组学分析可对罕见致病基因进行溯源，有望大幅提高遗传病的诊断效力。


· 新冠疫情 ·

截至北京时间3月5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115 584 230例，死亡病例2 568 083例。新增确诊病例455 881例，新增死亡病例10 024例。

3月4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9例，均为境外输入病例（上海6例，天津1例，湖南1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12例（均为境外输入）；当日无转为确诊病例；当日解除医学观察4例（境外输入3例）；尚在医学观察无症状感染者255例（境外输入253例）。

文：王昱、罗丁豪、石云雷、谢汝雨、马一瑗、韩佳桐
编辑：杨心舟、王昱、石云雷