2021年1月11日环球科学要闻

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                                2021年1月11日环球科学要闻
                               
                                辉瑞疫苗对新冠变异毒株仍有效；中国科学家获取最完整Ia型超新星光谱信息；科学家发现一种全新的化学键；全球首批高温气冷堆核燃料元件发货……
                               
                               
· 新冠疫苗 ·
辉瑞疫苗对新冠变异毒株仍有效

去年12月中下旬，英国和南非报告了2种新冠变异毒株。这2种毒株都包含了一个重要突变，即S蛋白上的N501Y突变。新闻传出后，学界曾一度担忧N501Y突变会导致疫苗失效（详见环球科学往期推送）。在一项发表于bioRxiv的预印本研究中，科学家将具有和不具有该突变的毒株浸泡于注射过辉瑞/BioNTech疫苗的20名志愿者捐献的血样中，并发现能中和根毒株（无N501Y突变的毒株）的血样浓度也能中和携N501Y突变的毒株，意味着该突变未改变辉瑞/BioNTech疫苗诱导人体免疫反应的效果。辉瑞公司的病毒疫苗科学家Phil Dormitzer接受路透社采访时表示：“我们现在已经测试了16种不同的突变病毒，没有一种突变（对疫苗效果）有任何重大影响。但我们也无法保证疫苗仍能应对下一种出现的突变。"


· 天文学 ·
中国科学家获取最完整Ia型超新星光谱信息

la型超新星是宇宙的“标准烛光”，科学家曾通过对其光谱信息的分析推测天体距离，发现了宇宙加速膨胀。然而，超新星的来源及爆炸机制仍未被阐明。近期，中国科学家在《天体物理学杂志》刊文，表明对邻近超新星SN-2017cbv的数据调查已经完成，这是目前最为完善的单颗Ia型超新星光谱数据模板，可辅助估定超新星爆炸中合成的镍元素质量范围、将氢质量上限划为0.1个太阳质量，用以构造最符合数据特征的超新星爆炸模型。


· 化学 ·
科学家发现一种全新的化学键


图片来源：ELLA MARU STUDIO

传统观点认为化学键有3种类型：离子键、共价键、金属键。强大的共价键可以将二氧化碳和水等分子结合在一起。另外，由于氢与带负电的原子或分子之间的静电吸引作用也能形成较弱的氢键。然而在各类氢键中，短强氢键（short strong H-bonds，SHBs）存在本质的不同，几乎没有实验和理论方法来理解描述这种键。不过，《科学》的一项新研究揭示了短氢键[F-H-F]-离子在水中独特的振动势，研究发现两个氟原子之间精确均等地共享了氢原子。尽管水分子经常与络合物发生碰撞，但这种状态却稳定存在，并且质子精确居中并被两个F-离子平均共享：高阶量化计算表明这些键既不是共价键也不是简单的氢键。另外，作者还捕捉到了共价键与氢键之间的过渡，这充分证明原子部分电荷的纯相互作用不足以用来定量描述化学键。正常情况下，氢键仅仅具有约1-3kcal / mol的能量，但新键的强度为45.8kcal / mol，甚至大于某些共价键。


· 核能 ·
全球首批高温气冷堆核燃料元件发货

全球首条工业化规模的高温气冷堆核燃料元件生产线首批产品9日从中核集团中核北方核燃料元件有限公司发货，运往世界首座高温气冷堆核电站——山东荣成石岛湾高温气冷堆核电站示范工程，为其后续并网发电提供燃料动力。中核集团称，高温气冷堆作为世界公认的四代堆型，有着广阔的发展前景。目前高温气冷堆示范工程成功完成了双堆冷试，进入了双堆热试阶段；此次发往示范电站的球形燃料元件为7.8万个，是首批交付87万个球形燃料元件的一部分，这些球形燃料元件预计将于今年4月份正式入堆。（中国新闻网）


· 生物学 ·
能够检测DNA四联体的探针


图片来源：Smith et al., Science

DNA分子一般呈双螺旋结构，但在人体癌症细胞中，DNA有时会形成包含四股DNA链的G-四联体（G-quadruplex）结构。一项《自然·通讯》上的研究开发了名为“DAOTA-M2”的荧光探针，在活细胞中检测DNA的G-四联体。与G-四联体结合后，探针发出的荧光持续时间就会变长。他们利用该探针探究了G-四联体和两种螺旋酶（helicase）的相互作用，并发现若从细胞中剔除螺旋酶，会使得G-四联体的水平上升。这一新探针为直接观察活细胞中的G-四联体提供了简便的方法。


· 化学 ·
电催化剂铱酸锶如何加速水电解

相比于通常的气体转化技术，通过电解水产生氢气更清洁，可持续性高，但其中的电催化析氧反应（OER）会显著影响这一过程的效率。据一项发表于《科学·进展》的文章，研究人员通过一种高分辨率的设备，研究了目前最先进的OER电催化剂铱酸锶（SrIrO3）在酸性介质中的原子结构变化。他们发现，在OER过程中，铱酸锶的表面存在晶态向非晶态的转变，催化剂表面会形成活性的铱锶层。而晶格氧活化和耦合离子扩散对活性OER单元形成具有关键作用，能显著提高反应效率。这一研究或能指导更先进的催化剂设计。


· 演化 ·
人类分享肉类给狼或促进了犬类驯化

最近《科学报告》发表的一项研究显示，在末次冰期快要结束时（2.9万年至1.4万年前），人类在寒冬中把剩余瘦肉喂狼可能在犬类的早期驯化中起到了一定作用。研究估算了人类在这一时期狩猎可获得的动物肉源，他们发现所有猎物提供的蛋白质超过了人类的食用量，导致有多余的瘦肉可以喂狼，从而减少了人类与狼对猎物的竞争。作者推测，当时的人类可能在植物源饮食有限的冬季更依赖动物源饮食，但仍然没有适应全蛋白质的饮食，因此将高蛋白的瘦肉给予了狼。由于狼只靠蛋白质也能生存好几个月，两者在寒冬数月里建立了一种陪伴关系。这一过程可能促进了将家养狼的驯化过程，最终实现了完全的犬类驯化。


· 新冠疫情 ·

截至北京时间1月11日9时，据约翰·霍普金斯大学最新统计，全球累计新冠确诊病例90216381例，死亡病例1933487例。

据日本媒体报道，日本厚生劳动省10日宣布，从4名由巴西飞抵日本、在机场检疫中判明感染新冠肺炎的男女乘客身上，检测出了与英国和南非类型不同的新型变异新冠病毒。

1月10日0—24时，河北省新增82例本地新型冠状病毒肺炎确诊病例，其中石家庄市报告77例（27例为无症状感染者转为确诊病例），邢台市报告5例。无新增死亡病例，无新增疑似病例。

1月10日0—24时，河北省新增49例本地无症状感染者，均为石家庄市报告。黑龙江新增本地无症状感染者8例：均在望奎县，其中两人为学生。有关部门已对所有排查出的密接者和密接的密接落实隔离管控措施，对其曾经活动过的场所进行终末消毒和封闭管理。

1月10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103例，其中境外输入病例18例（广东7例，辽宁4例，天津2例，上海2例，福建1例，云南1例，陕西1例），本土病例85例（河北82例，辽宁2例，北京1例）；无新增死亡病例；无新增疑似病例。新增无症状感染者76例（境外输入15例）；当日转为确诊病例31例（境外输入3例）；当日解除医学观察9例（境外输入8例）；尚在医学观察无症状感染者506例（境外输入260例）。

文：罗丁豪、杨心舟、石云雷、马一瑗、韩佳桐
编辑：王昱、罗丁豪