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2020年0月16日环球科学要闻

时间: 2020年10月16日 | 作者: Admin | 来源: 环球科学(huanqiukexue.com)
清华大学团队首提“类脑计算完备性”概念;江西发现RH血型的一种D等位基因型;首次拍到海南长臂猿穿过人造绳桥;细胞核促使受挤压的细胞快速逃生……

· 计算机 ·

清华大学团队首提“类脑计算完备性”概念


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图片来源:pixabay


清华大学计算机系张悠慧团队和精密仪器系施路平团队与合作者在《自然》发文,首次提出“类脑计算完备性”以及软硬件去耦合的类脑计算系统层次结构。论文通过理论论证与原型实验证明该类系统的硬件完备性与编译可行性,并扩展了类脑计算系统应用范围使之能支持通用计算。类脑计算处于起步阶段,国际上尚未形成公认的技术标准与方案,这一成果填补了完备性理论与相应系统层次结构方面的空白,利于自主掌握新型计算机系统核心技术。(央视新闻)



· 遗传学 ·

江西发现RH血型的一种D等位基因型


江西省儿童医院发布消息称,该院近日发现了RH血型系统的一种新型D等位基因型,并已通过美国国立生物技术信息中心专家审核,刷新了全球血型数据库。早在9月,江西省儿童医院输血科在一名2岁患儿及其家属血液红细胞上发现了人类RH血型系统的一种新型D等位基因型。经调查,上述患儿及其父亲、叔叔、奶奶都拥有这种RhD变异等位基因,表现出家族遗传性。在常规血清学检查中,该患儿RhD血型检测结果呈现弱阳性(1+),远弱于普通的RhD血型阳性结果(4+),易误检为RhD阴性。对患儿RhD基因进行测序,结果显示1号外显子核酸序列中存在一个新的(95C>A)点突变,此前全球未见报道。



· 动物保护 ·

首次拍到海南长臂猿穿过人造绳桥


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最近,科学家首次拍到海南长臂猿穿过人造绳桥的画面,而绳桥或许连接了它们树木顶端的巨大空隙。这项在《科学报告》上发表的研究显示,人造绳桥或有利于保育海南长臂猿。海南长臂猿只在海南岛的森林中被发现过,在栖息地内,它们会在树木之间穿梭,但天然或人为造成的树冠之间的空隙会将种群局限在特定区域内,限制它们的觅食繁殖机会,增加被捕食的风险。2015年,研究人员替海南长臂猿搭建了一个人造树冠桥,帮助它们在15米宽的树冠之间移动。安装完成后的176天,他们第一次拍到海南长臂猿穿过了绳桥。在研究开展的470天里,共记录下长臂猿使用绳桥的208张照片和53个视频。



· 细胞生物学 ·

细胞核促使受挤压的细胞快速逃生


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核膜(蓝色标记)处于正常状态(左)和在局限环境中的伸展状态(右)。在局限环境中,膜的褶皱消失,从而触发感测通路。黄色标记的是细胞膜。图片来源:Valeria Venturini,Stefan Wieser and Verena Ruprecht


我们能感知身体姿势和运动的变化,而有研究发现这种感觉也存在于单细胞水平。细胞受到挤压产生严重形变时,会触发快速逃逸反射,使细胞移动并从狭窄的空间或拥挤的组织中挤出。一项发表在《科学》上的研究,首次揭示了细胞中的细胞核,如何促使细胞检测并响应这种足以威胁其生存的急性形变。研究人员在斑马鱼胚胎分离的原代细胞中发现,核膜受到挤压时,其表面的褶皱会自行消除,接着触发运动蛋白的激活,从而激活细胞的细胞骨架,帮助细胞逃离拥挤的环境。



· 生物化学 ·

科学家首次绘制出心脏的营养物质消耗图


据《科学》的一项新研究,科学家首次绘制了一幅人类心脏“燃料”和营养物质的消耗图。研究人员通过取样参与者(87名心脏正常,23名患心力衰竭)心脏流入与流出的血液,记录相关分子水平,研究了正常与衰竭心脏工作时消耗及产生的代谢物。结果,在参与者血液中检测出了277种代谢物,其中65种在流出和流入血液中的含量有显著差异。心脏衰竭者的身体会消耗更多的酮,存在更多的氨基酸释放,这意味着更多的蛋白质分解与能量转换。此外,团队还研究了参与者腿部进出的血液,发现与腿部相比,心脏更依赖于吸收小型有机分子脂肪酸作为能量来源,同时释放相对大量的不同类型氨基酸分子。



· 机器人 ·

能感受痛觉的机器人


近日,南洋理工大学的科学家们成功制造出了能感觉到疼痛的机器人。这种机器人全身上下布满传感器,而每个传感器中又集成了AI系统。若用尖锐的物品戳,或刮擦其表面,AI便能自动处理传感器录入的信号,判断损伤的大小,从而逃离危险,修补损伤,最终适应未知的环境。离子凝胶会自动“缝合”细微的损伤,这样便大大降低了机器人的维护成本。在此之前,机器人的传感器往往不能自己处理数据,需要将其集成到中央处理器才能发挥作用。有了这项研究,线路的规模和反应时间减少到了原来的五分之一甚至十分之一。目前,科学家们正在寻求工业界和政府的支持,以便更大规模地应用这项技术。



· 神经科学 ·

鸟类大脑中控制鸟鸣的“时钟”


斑胸草雀的歌唱受大脑中被称为HVC的“时钟”控制,HVC中含有许多神经元,它们会按次序激活,控制对应的歌声发出的时间。据一项《细胞》上的研究,科学家建立了HVC神经元激活的模型,发现与一组神经元激活后无缝触发下一组神经元的模型相比,HVC允许信号延迟,能更精确地控制歌声。延迟模型中,神经元激活后,信号在不同时间点传递到不同地方,使得HVC中各组神经元的激活呈现出连续的效果,而不是独立、离散的。他们记录了斑胸草雀歌唱时HVC内多达70个神经元的同步活动,发现与延迟模型一致。轴突在神经元信号延迟上起关键作用,这表明了其在调节复杂活动中的重要性。



· 新冠疫情 ·


截至北京时间10月16日10时,据约翰·霍普金斯大学最新统计数据,全球累计新冠确诊病例38833032例,死亡病例1097228例。


近日,美国儿科学会和儿童医院协会联合发布的最新报告显示,自新冠疫情暴发以来,美国已有近70万名儿童确诊感染新冠病毒。美国儿科学会说,目前看来,儿童新冠重症病例非常少见,但各州需继续报告新冠病例的详细信息,以便能记录和监测新冠疫情对儿童健康的影响。 


近期,欧洲第二波疫情来势凶猛。据中国驻意大利大使馆网站10月16日消息,意大利近来单日新增确诊人数屡创新高,过去一周患者死亡人数较前增加近40%。目前,已有近百名旅意侨胞、留学生感染,其中不乏重症患者,受冲击之严重远超第一波疫情。 


昨日下午,青岛市疫情防控情况新闻发布会通报,截至15日15时30分,已采样10468745份开展新冠病毒核酸检测,已出结果8844565份,除已公布的确诊病例外,尚未发现新的阳性样本。 


10月15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24例,均为境外输入病例(上海11例,内蒙古5例,天津2例,江苏2例,广东2例,福建1例,重庆1例);无新增死亡病例;新增疑似病例1例,为境外输入病例(在上海)。当日新增治愈出院病例11例,解除医学观察的密切接触者855人,重症病例与前一日持平。境外输入现有确诊病例240例(无重症病例),现有疑似病例5例。累计确诊病例3084例,累计治愈出院病例2844例,无死亡病例。


文:杨心舟、张和持、马一瑗、曾欣欣、张国荣

编辑:樊亦非、杨心舟