2021年1月28日环球科学要闻

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                                2021年1月28日环球科学要闻
                               
                                全新世温度变化之谜破解；首次大幅缩小暗物质粒子质量范围；分辨率最高的灵长类大脑3D基因组图谱；异倍体癌细胞中的抗癌新靶点……
                               
                               
· 气候 ·
全新世温度变化之谜破解


图片来源：Samantha Bova

历史气候研究中一直存在一个难题，那就是“全新世温度变化之谜”（Holocene temperature conundrum）。此前的科学家系统地提出，两种方法得出的全新世（约1.2万年前至今）全球温度变化趋势结论截然相反：气候观测数据表明现代全球平均温度没有超过全新世最高温，因此全球温度甚至在下降；而气候模型结果却表明全新世以来温度一直在升高。《自然》的新研究破解了这一谜团，科学家利用有孔虫的钙质化石，重建了末次冰期和全新世的气候模型，结果发现与之前的数据预测不一致，全新世前半段时间由于受末次冰期剩余冰盖的影响，实际温度要比工业时代冷，因此并不存在从最高温往下降的过程；而后期温室气体排放增加则导致了全新世晚期气候变暖。过去一万年间全球平均温度都是持续升高的，而工业革命后，这一趋势变得更强了。


· 物理学 ·
首次大幅缩小暗物质粒子质量范围

近日，在《物理学快报B》杂志上发表的一篇论文中，科学家首次大幅缩小了暗物质粒子可能的质量范围。理论上通常采用的暗物质粒子质量范围为10-24~1028eV之间，而在这篇论文中，研究人员将其可能质量范围限缩到10-3~107eV之间。这一范围是基于暗物质候选体的自旋和还未观测到的暗物质之间的相互作用给出的，下界来自于可能的第五种基本相互作用力，而上界来自于暗物质粒子候选体的寿命。这是首次科学家基于目前对量子引力模型的了解，来估算暗物质粒子的可能质量范围。


· 基因组学 ·
分辨率最高的灵长类大脑3D基因组图谱


图片来源：Luo et al., Cell

动物的脑发育主要由基因组调控，因此在基因组中的关键序列差异与脑发育的调控改变之间建立联系，不仅有助于探究脑发育的分子机制，也有助于进一步理解脑疾病的发病原理。一项刊登于《细胞》的研究利用全基因组染色质空间构象捕获（Hi-C），构建了迄今分辨率最高的灵长类大脑3D基因组图谱。研究人员还分析了猕猴胎脑的转录组图谱、染色质开放区图谱和染色质锚定蛋白CTCF的分布图谱，进一步的跨物种（小鼠、猕猴与人类）揭示了人类特异染色质结构，包括499个人类特异染色质拓扑结构域（TAD）和1266个人类特异染色质环（Loop），这些结构对人类大脑的发育起到了其他物种不具备的精细调控。


· 地质学 ·
大西洋变宽或与洋中脊的作用力有关


图片图片来源：University of Southampton

由于地球板块的运动，海洋面积持续且缓慢发生着变化，例如大西洋每年都会变宽几厘米，而太平洋则在逐渐变窄。科学家普遍认为板块下沉和羽流上升是造成这一变化的主要因素，而洋中脊（板块之间沿海底出现的山地构造）的作用则长期被忽略。最近，一项发表于《自然》的研究驳斥了这一观点。他们在大西洋底部部署了一支由39台地震仪组成的舰队，并记录大西洋中脊下方地幔过渡带的地震活动和物质流动。研究结果表明，化学物质的上升转移甚至会发生在地幔过渡带的最深处，这说明洋中脊的作用力在推动新形成的板块分离方面起着不容忽视的作用。


· 医学 ·
异倍体癌细胞中的抗癌新靶点


图片来源：Tel Aviv University

染色体异倍体性（aneuploidy）是癌细胞最常见的特性，在90%的实体瘤和75%的血液瘤中存在，能够加速恶性肿瘤进展。据一项发表于《自然》的新研究，科学家利用生物信息学手段区分了异倍体和非异倍体的癌细胞，并比较了两者之间的差异。研究发现，异倍体癌细胞中存在有丝分裂检查点（mitotic checkpoint，保证DNA和染色体分配质量）受到抑制的现象。这使得癌细胞能够不断分裂和无限增殖，但其染色体不能正常分离。有丝分裂检查点由多个蛋白质组成，而每种癌细胞会重点抑制其中的一些蛋白质。研究人员表示或可以针对有丝分裂检查点中的特定蛋白，研发抗癌新药。


· 人工智能 ·
微软专利可以让人们和逝者“聊天”

微软于2017年申请的“创建特定人的交流聊天机器人”专利于近日通过。根据该专利，可以根据特定人的聊天记录、电子邮件、论坛发帖等信息，通过机器学习算法生成一个符合特定人聊天习惯的聊天机器人。聊天方式并不局限于文图聊天，通过特定人的录音，可以和聊天机器人语音交流。并且通过人物照片和照片的深度信息，可以生成该人的2D动态图像，如果还具备合适的视频信息，甚至可以建立3D图像。通过这项专利，只要有足够的数据，甚至可以让我们和符合逝者语言习惯、声音、外貌等特征的聊天机器人面对面语音交流。


· 生理学 ·
女性经期常与月球光照、重力节律同步

一项《科学·进展》上的研究分析了22名女性平均15年间的经期记录，其中15人年龄在35岁及以下。他们发现大部分女性的月经周期在一定时间内与朔望月（synodic month）周期一致，说明其受月光强度（luminescence）影响，但这种同步性会随着年龄增长和人造光暴露而消失。此外，35岁及以下女性的月经周期在13.1%的时间、35岁以上在17.7%的时间内与分至月（tropical month，即月亮两次通过同一赤道点所需的约27.32天）同步，说明其也受到月球引力（gravimetric）变化的影响。与此相符，研究者还观察到当月球靠近地球和冬季经受更长时间月照后，经期与月球节律的同步性最为明显。


· 新冠疫情 ·

截至北京时间1月28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100746915例，死亡病例 2170467例。新增确诊病例530512例，新增死亡病例15500例。

世界卫生组织针对新冠病毒对神经和精神健康的影响进行的一项研究表明，该组织的130个国家/地区中有93％报告了由于疫情流行而导致的精神健康障碍疾病，因此对精神医疗服务的需求率显著增加。 世界卫生组织代表强调指出，如果不紧急关注人类精神健康问题，人类就不可能从流行病中恢复正常，这一过程应通过在整个社区的精神疾病领域建立一套完整和高质量的综合服务系统来实现。

1月27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54例，其中境外输入病例13例（上海7例，天津2例，山西1例，江苏1例，广东1例，四川1例），本土病例41例（黑龙江28例，吉林9例，河北3例，陕西1例）；无新增死亡病例；无新增疑似病例。新增无症状感染者28例（境外输入9例）；当日转为确诊病例11例（境外输入4例）；当日解除医学观察20例（境外输入5例）；尚在医学观察无症状感染者988例（境外输入288例）。

1月26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75例，其中境外输入病例20例（广东7例，上海5例，甘肃4例，天津2例，江苏1例，四川1例），本土病例55例（黑龙江29例，吉林14例，河北7例，北京4例，上海1例）；无新增死亡病例；新增疑似病例1例，为本土病例（在陕西）。新增无症状感染者61例（境外输入14例）；当日转为确诊病例3例（境外输入1例）；当日解除医学观察23例（境外输入8例）；尚在医学观察无症状感染者991例（境外输入288例）。

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