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2021年3月1日环球科学要闻

时间: 2021年03月01日 | 作者: Admin | 来源: 环球科学(huanqiukexue.com)
中科大26岁教授在复微分几何领域取得突破性进展;陨石放射性揭示太阳系最重元素的起源;这些基因,让人胖得健康;脊椎动物登陆史……


· 物理学 ·

中科大26岁教授在复微分几何领域取得突破性进展


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图片来源:陈杲个人主页


近日,中科大特任教授陈杲完成的论文《J方程和超临界厄米特-杨振宁-米尔斯方程的变形》,在数学顶刊《数学新进展》在线发表。他在稳定的前提下,解出了陈秀雄和唐纳森独立提出的J方程以及丘成桐等人提出的超临界厄米特-杨振宁-米尔斯方程的变形,并在厄米特-杨振宁-米尔斯方程和凯勒-爱因斯坦方程之间建立起了桥梁。其中两个方程来自物理,一个是成为量子力学标准模型的厄米特-杨振宁-米尔斯方程,另一个是和相对论紧密相关的凯勒-爱因斯坦方程。在稳定的前提下求解这两个方程,一直是复微分几何界的核心任务。论文已引发国际数学界的关注,被美国科学院院士劳森等人第一时间引用。而论文作者特任教授陈杲年仅26岁,2021年回国加盟中国科大几何与物理研究中心。(中科大新闻网)



· 天文学 ·

陨石放射性揭示太阳系最重元素的起源


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图片来源:Bill Saxton / NSF / AUI / NRAO


重元素如碘、锔(自然存在的最重元素)以陨石的形式落在地球表面,在宇宙之初并不存在,它们是在罕见的高能量天文事件中通过快中子捕获过程(r过程)产生的,但具体是什么天文事件仍未可知。日前,一篇发表在《科学》杂志上的研究发现,碘-129和锔-247的比例数十亿年来都是不变的。研究小组通过计算中子星和黑洞碰撞合成二者的比率,寻找重现陨石成分的合适条件。结果揭示,在太阳系诞生前的最后一次r过程中,可用的中子数量不可能太高,中子星和黑洞碰撞不会是这些元素产生的主要原因。进一步研究,或可揭示是哪个天体创造了太阳系中这些最重的元素。



· 健康 ·

这些基因,让人胖得健康


一般认为,人在肥胖时,血液中葡萄糖和脂肪会积累,进而导致高血压和增加患各种心血管和代谢疾病的风险。但据科学家的调查,其中有45%的人虽然肥胖,但血液中各项指标都很正常。近期,在一项发表于《自然·代谢》的新研究中,研究人员发现一些基因能在增加体脂的基础上,防止这一过程带来的负面影响。他们通过分析上万名患者的体脂情况和疾病标志物,发现在脂肪组织中表达的62个基因与这一过程密切相关。进一步研究表明,这些基因能调控脂肪细胞的发育,控制体脂分布、能量调节和炎症反应等。这项研究或将会促进更好地诊断和治疗个人肥胖。



· 古生物学 ·

脊椎动物登陆史


在两项发表于《细胞》的研究中,科学家分析了硬骨鱼类别下,分属辐鳍鱼纲(ray-finned fish)和肉鳍鱼总纲(lobe-finned fish)的非洲肺鱼、多鳍鱼、匙吻鲟、弓鳍鱼和鳄雀鳝的基因组,发现脊椎动物从水生到陆生的过渡可能经历了三个关键阶段:首先,硬骨鱼的共同祖先演化出了呼吸空气的能力及相关分子基础;随后,相关的基因和功能在肉鳍鱼中进一步发展;最后,一些鱼类具备了完全的呼吸空气能力,迈出登陆的关键一步。除呼吸系统外,循环系统、大脑和运动系统也在协同进化,例如桡骨可能起源于肺鱼和四足类的共同祖先。这加深了我们对脊椎动物登陆的演化机制的理解。



· 生态学 ·

科学家发现一种全新的海底生态系统


传统观点认为,沉积物中的生命活动是由光合作用推动的。一项发表于《自然·通讯》的研究则发现,生活在海床以下古代沉积物中的大量微生物主要由水分子自然辐射产生的化学物质维持生存。研究人员通过挖掘样本发现,海床以下几米处即可观察到以水辐照分解产物维系的生态系统,水辐照分解可以使水分子裂解成氢和氧化物,成为沉积物中微生物的食物和能量的主要来源。同时,潮湿的海洋沉积物中的矿物质还放大了这一过程,使得氢的产出更加高效。了解这一过程有助于未来在极端条件下创造适合微生物生长的环境。



· 新冠疫苗 ·

美国首个单剂新冠疫苗获批,保护率约67%


当地时间2月28日,FDA批准强生公司生产的新冠疫苗紧急授权使用,这也成为第三种在美国获批使用的新冠疫苗。强生疫苗是一款重组腺病毒载体疫苗,同时,其也是美国首个单针接种的新冠疫苗,该疫苗适用于18岁及以上的人群。FDA给出的临床试验数据显示,强生疫苗在接种一剂至少14天以后,对新冠中症到危重症提供的保护效力为约67%。与前两种疫苗相比,强生疫苗具有明显的实际操作和后勤优势,因为它不需要冷藏,也不需要进行第二轮接种,这有利于农村地区居民获得疫苗保护。



· 医学 ·

心脏不好会影响大脑记忆


具有心脏问题尤其是患心脏衰竭的人,可能会出现明显的认知缺陷,其患阿尔茨海默病的风险也会增加,但其中的原因此前并不清楚。据一项发表于《EMBO分子医学》的研究,研究人员通过小鼠实验发现,心脏疾病会扰乱大脑记忆中心海马体中基因的表达活性,更易导致认知障碍。相比于健康的小鼠,在患心脏疾病的小鼠的神经元中,组蛋白会受到一些化学修饰,使得DNA与组蛋白的缠绕会更加紧密,更不容易被表达,进而使得和海马体记忆功能相关的各种基因活性均较低。


· 新冠疫情 ·


截至北京时间3月1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114 043 020例,死亡病例2 530 004例。


2月28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19例,均为境外输入病例(四川9例,广东6例,北京2例,上海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13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15例(境外输入12例);尚在医学观察无症状感染者254例(境外输入249例)。


文:王昱、杨心舟、石云雷、张玉、张国荣、马一瑗

编辑:罗丁豪、王昱、杨心舟