2021年2月26日环球科学要闻

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                                2021年2月26日环球科学要闻
                               
                                康希诺与陈薇院士团队新冠疫苗获批上市；利用光量子霍尔效应传输大量数据；巨型食肉恐龙能同时占据多个物种的生态位；肉毒杆菌毒素助力新疗法开发……
                               
                               
· 新冠疫苗 ·
康希诺与陈薇院士团队新冠疫苗获批上市



据药监局官网消息，国家药监局附条件批准 2 款国产新冠疫苗上市。两款疫苗分别是康希诺生物与陈薇院士团队共同研发的重组新型冠状病毒疫苗（5 型腺病毒载体）Ad5-nCoV、国药集团中国生物武汉生物制品研究所有限责任公司的新型冠状病毒灭活疫苗（Vero 细胞）。其中，康希诺新冠疫苗是我国首个被批准上市的腺病毒载体新冠疫苗，在此之前，康希诺新冠疫苗已经获得了巴基斯坦和墨西哥的紧急使用授权。至此，国家药监局已经附条件批准四款国产新冠疫苗上市，其中三款均为灭活疫苗。

之前，2020年12月30日，国家药品监督管理局附条件批准国药集团中国生物北京生物制品研究所有限责任公司的新型冠状病毒灭活疫苗（Vero细胞）注册申请，该疫苗是首家获批的国产新冠病毒灭活疫苗。2021年2月5日，国家药品监督管理局附条件批准北京科兴中维生物技术有限公司的新型冠状病毒灭活疫苗（Vero细胞）注册申请。


· 量子物理 ·
利用光量子霍尔效应传输大量数据


图片来源：Boubacar Kanté

据新发表于《自然·物理》的研究，科学家利用电子束光刻技术，在半导体材料磷砷化镓铟（indium gallium arsenide phosphide）上蚀刻出栅格结构，构成由三个同心圆组成的、用于捕获光子、直径50微米的量子陷阱，并将其固定到钇铁石榴石（yttrium iron garnet）表面，为光子量子霍尔效应创造条件。对此二维微结构施加一个垂直的磁场，可产生三束在材料表面上方圆形轨道运行的OAM激光束，激光束的量子数可达276，增加了光波能携带的数据量，可以多路或独立传输大量信息。


· 古生物学 ·
巨型食肉恐龙能同时占据多个物种的生态位


幼年与成年食肉恐龙的体重对比。图片来源：Schroeder, Lyons, & Smith, Science

在一项发表于《科学》的新研究中，古生态学家从世界各个化石地点收集了超过550种恐龙的数据，根据数量和饮食对恐龙进行分类，并统计了每个群落中小型、中型和大型恐龙的数量。研究发现了一个生态缺口，即体重在100-1 000千克之间的小型食肉恐龙很少存在于巨型食肉恐龙的群落中。但是，不同时期的缺口程度不同：侏罗纪群落的缺口较小，相比之下，白垩纪群落的缺口非常大。研究人员表示，白垩纪主要由霸王龙等巨型食肉恐龙统治，它们的后代在出生时大小如同家猫，但需要长至1-8吨，因此，它们在成长过程中会不断改变狩猎模式和目标猎物，相当于一个物种充当了多个食肉物种的角色。这很可能造成了白垩纪群落的巨大生态缺口，限制了一个群落中能够共存的食肉物种数。


· 医学 ·
肉毒杆菌毒素助力新疗法开发

肉毒杆菌毒素（botulinum toxin）具有极强的神经毒性，但医学美容界也因此常将其用于消除脸部皱纹。发表于《科学》的一项研究表明，科学家可以利用肉毒杆菌毒素的特性，开发神经退行性疾病的新疗法。通过定向演化技术，研究人员能让肉毒杆菌毒素朝着特定的目标演化，并以此开发出了特异性极高的蛋白酶。同时，由于肉毒杆菌毒素本身能跨越细胞膜屏障，进入神经元，研究人员开发的蛋白酶也具有该能力。研究团队将这套技术称为“PACE”，即“在噬菌体协助下的连续演化”。利用PACE技术，未来的科学家可以高效设计所需的蛋白酶，并依赖肉毒杆菌毒素的特性，将此类蛋白酶送入神经元内，从而治疗神经退行性疾病。


· 天文学 ·
为早期星系形成输送冷气的“管道”

星系形成需要足够多的冷气体来完成引力坍缩。理论研究认为，是宇宙纤维刺穿星系周围的热大气，将冷气流和正在形成的节点状星系运送到暗物质晕，并在那里形成巨大的星系。爱荷华大学的科学家日前通过ALMA天文干涉仪观测了一个未知的巨大星系，并得到了冷气流的观测证据。通过该星系附近的两颗背景类星体上残留的“化学指纹”（chemical fingerprint），他们发现了冷气体管道（cold gas pipelines），正是这些冷气管道刺穿了早期星系暗物质晕的热大气，为星系形成恒星提供了物质。目前相关论文已经发表在《天体物理学杂志》上。


· 细胞生物学 ·
揭示肝脏的再生机制


图片来源：UT Southwestern Medical Center

肝脏具有机体解毒、制造蛋白质、分泌胆汁、调节代谢等多个重要生理作用，具有强大的自我修复能力，然而其再生机制尚未被理解。发表在《科学》杂志的一项研究对此作出了解答。由于不同亚群的肝细胞表达基因各异，研究者在小鼠体内分别标记了11种特异性基因。他们通过检测标记发现，肝小叶中间区域（zone 2）肝细胞再生能力最强，是成体肝脏在生理稳态中新生肝细胞的主要细胞来源。而破坏小鼠体内IGFBP2-mTOR-CCND1通路可阻断肝细胞再生。这有助于增进对肝生理的理解，同时促进肝疾病的病理机制研究和相关药物研发。


· 环境 ·
改变饮料瓶体积可减少PET废弃物

聚对苯二甲酸乙二酯（PET）是灌装非酒精饮料塑料瓶的主要材料。《科学报告》的一项研究称量了美国明尼苏达州最畅销品牌的187个不同大小的PET瓶重量，确定了哪种大小的瓶子效率最高，即能以最轻的包装重量装下最多的饮料。他们发现，最高效的瓶子容量约为2265毫升，在当地相当于中瓶体积。当中等PET瓶的销量相对提高时，PET废弃物的重量也会降低。研究通过模拟将20%的小PET瓶销量变成中PET瓶销量，他们发现这样每年使用的PET量或能减少1%，相当于全美每年减少9052吨的PET废弃物。

· 新冠疫情 ·

截至北京时间2月26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112967324例，死亡病例2506344例。新增确诊病例444548例，新增死亡病例12054例。

2月25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6例，均为境外输入病例（上海4例，广东2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14例（境外输入9例）；尚在医学观察无症状感染者270例（境外输入252例）。

文：罗丁豪、张玉、曾欣欣、谢汝雨、韩佳桐
编辑：王昱、罗丁豪、杨心舟