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长城
wanwan(42055)
发表于2021年09月23日 17时43分 星期四
来自流星追逐记
2019 年 1 月 3 日,中国航天器嫦娥四号开始着陆月球。当着陆器接近月表时,无数陨石坑逐渐出现在视野当中,而通过镜头操作的工程师无法直观判断实际高度。当时负责在北京密云地面站接收着陆数据的 Xu Yan 正和她的团队一起沉默而紧张地等待着重要信号。收到信号,才代表着光学、激光与微波传感器已经与火箭发动机有效结合,成功完成软着陆。Su 回忆道,“当[光谱信号]清晰传来时,每个人都在激动地欢呼。多年的努力终于带来了最甜蜜的回报。” 嫦娥四号在月球之外中继卫星的帮助下,实现了在永远背向地球的月之暗面成功着陆的壮举。长期以来,中国的太空计划一直是在追随美国和苏联(现为俄罗斯)的脚步,但这一次中国创下了世界第一、同时也昭示出中国人登月的雄心。 在 2020 年的嫦娥五号任务中,中国完成复杂的回样任务、将月球岩石带回了地球,顺利完成中国在 2000 年初构想的“绕、登、回”三步登月计划。一系列成功再加上国际社会对于月球重燃科学与商业兴趣,使得中国有意愿凭借嫦娥计划验证的新能力开展另一项前所未有的月球计划国际月球研究站(ILRS)是一个复杂、分多个阶段的大型项目,中国国家航天局(CNSA)今年 6 月在圣彼得堡与俄罗斯联合为其揭幕。从 2020 年代的机器人着陆与轨道飞行任务开始,设计者设想到 2030 年代中期建立一处有人居住的月球永久基地,其目标涵盖科学、探索、技术验证、资源与商业开发、天文观测等等。 ILRS 将先开展一波持续至 2030 年的机器人侦察阶段,使用轨道与月表航天器调查潜在的着陆区域与资源分布、开展技术验证测试,并评估在月球上建立永久载人基地的前景。此阶段将包括嫦娥四号、嫦娥六号样本返回、更加雄心勃勃的嫦娥七号以及俄罗斯月球航天器发射计划等,同时欢迎各位有意加入这项努力的国际合作伙伴。嫦娥七号将以月球南极为登陆目标,由轨道器、中继卫星、着陆器及漫游车共同组成。嫦娥七号还将包含一台能够“跳跃”探索阴影陨石坑的小型航天器,负责寻找潜在的水冰证据。如果存在水冰资源,那么未来或可用于设备推进及宇航员补给。 中国国家航天局将在选定建站点后分两阶段推进建设,包括使用嫦娥八号的原地资源利用(ISRU)测试、大规模货物精确着陆交付以及合作伙伴之间的联合作业等。届时,原地资源利用测试将使用月球上的风化层(构成月球表面的大部分细尘、土壤与岩石)进行建造并从中提取氧气等资源。
生物技术
wanwan(42055)
发表于2021年09月23日 17时00分 星期四
来自牛津时间旅行:末日之书
从老鼠到猴子的哺乳动物都有尾巴,而人类及其近亲类人猿失去了尾巴。研究人员现在发现了一个简单的基因变化,可能是它导致我们的尾巴萎缩成小小的尾骨:这个流动的 DNA 片段跳入了染色体改变了类人猿制造关键发育蛋白的方式。这一发现还表明,这种基因转变会带来一个不明显、但却相当危险的影响:发育过程中脊髓的出生缺陷风险更高。哈佛大学进化生物学家 Hopi Hoekstra 表示,这项工作不仅回答了“人类为什么会变成如今这个样子”的有趣问题,同时也提供了关于这种演化方式发生机理的新见解。 纽约大学格罗斯曼医学院研究基因组进化的研究生 Bo Xia 表示,他从小就很好奇人为什么没有尾巴。几年前尾骨受伤的意外重新燃起了他的好奇心。近年来,人们已经对大量灵长类动物的基因组进行了测序,因此他开始在已知与尾巴发育有关的基因当中寻找各类猿特异性变化。在一个叫做 TBXT 的基因中,他发现了一位重大“嫌疑人”——其中插入了一条名为 Alu 元件的短 DNA,而且这种情况只出现在所有类人猿体内(在其他灵长类动物身上并不存在)。 Alu 序列能够在基因组当中移动,有时也被称为跳跃基因或者转座元件。它们可能是古代病毒的残余,在人类基因组中非常常见,约占人类总 DNA 量的 10%。有时候,Alu插入会中断基因并阻止蛋白质的生产;在其他情况下,这些元件还会引发更复杂的影响,包括改变蛋白质表达的位置或方式。加州大学圣迭戈分校的进化生物学家 Pascal Gagneux 表示,这使其成为推动演化变异的巨大驱力。他强调,这种插入“往往成本极高,但每隔一段时间就会发生”,而生物演化则会保留其中有益的变异。 TBXT 会编码一种名为 brachyury 的蛋白质——在希腊语中意为“短尾”,因为它的突变会导致小鼠尾巴变短。乍看之下,猿特异性 Alu 元件似乎并未对基因造成任何重大破坏,但在认真观察之后,Xia 注意到附近还潜伏着另一个 Alu 元件。这种元件存在于猴子和猿体内,但只有在猿身上两个 Al u才会粘接在一起形成一个环,由此改变 TBXT 的表达并令产生的蛋白质比原始蛋白稍短一些。Hoekstra 表示,这一结论“非常聪明,我就想不到对这样的突变进行测试。” Xia 和他的同事还发现人类胚胎干细胞会产生两种形式的TBXT 信使RNA(mRNA),一种较长、一种较短。另一方面,小鼠细胞只会产生更长的转录本。研究人员使用基因组编辑技术 CRISPR 分别去除了人类胚胎干细胞中的两个 Alu 元件,可以发现任何一个Alu元件的缺失都会令 mRNA 的较短版本消失。在其他评估缩短的猿特异性蛋白质如何影响尾巴发育的实验中,Xia 和他的同事使用 CRISPR 制造出具有缩短版 TBXT 的小鼠。研究小组上周在 bioRxiv 发表的预印本论文中,他们提到携带两个缩短基因副本的小鼠未能存活下来,但带有一长一短版本的小鼠出生时尾巴长度各不相同——从完全无尾到几乎正常。
医学
wanwan(42055)
发表于2021年09月22日 18时43分 星期三
来自最后的独角兽
一项基于 CRISPR-Cas9 基因编辑技术的 HIV 疗法在小鼠身上取得成功,有望很快进入人体试验阶段。 Excision BioTherapeutics 公司 认为这项新疗法能取代标准的逆转录病毒疗法,即防止 HIV 病毒复制但无法将其从体内彻底清除。逆转录病毒疗法要求患者持续接受治疗,并因此承受严重的副作用并影响生活质量。随着人体测试的启动,新技术将正式向攻克 HIV 病魔发起冲击。 HIV 会将遗传物质整合至宿主细胞的基因组中,因此现有疗法均无法将其彻底清除。天普大学与内布拉斯加大学医学中心的一组科学家在临床前测试期间,使用 CRISPR 加抗逆转录病毒疗法的组合,成功从小鼠身上完全消除了 HIV 病毒。研究人员在这项发表于 201 9年的成果中并未发现任何不良事件。此后这种被命名为 EBT-101 的疗法在非人类灵长动物中进行了测试,结果证明其确实能够抵达体内一切存储 HIV 病毒的组织。 Excision 公司已经从两所大学处获得了许可,希望能将疗法推向临床试验。如今FDA 批准该公司在今年晚些时候正式启动一期与二期临床试验。Excision 还从著名 CRISPR 先驱 Jennifer Doudna 实验室获得了技术使用许可。除了 HIV 之外,该公司还在研究疱疹及乙型肝炎等其他病毒的类似治疗方法。
NASA
wanwan(42055)
发表于2021年09月22日 18时24分 星期三
来自地球的呼唤
NASA 计划未来十年内让国际空间站退役,转而由私营企业在轨道上建造新的空间站。如果成功,预计每年将节省超过 10 亿美元。 NASA 今年早些时候公布了新的 Commercial LEO Destinations 计划,希望向最多四家厂商授予高达 4 亿美元的总合同,用于开发私营空间站。对于 NASA 要求的回应,商业航天飞行主管 Phil McAliseter 表示已经“收到来自多家企业的约十二份提案”,McAliseter 称,“我们提出的直接入轨商业项目加自由飞行器的提案,得到了业界热烈的回应。载人航天领域已经很多年没有出现如此激动人心的重大项目了。” 目前在轨的国际空间站已服役了 20 多年,NASA 每年投入的运营成本高达 40 亿美元。该空间站获准运行至 2024 年底,最终使用寿命可能延长至 2028 年底。但 McAlister 表示,未来 NASA 希望“成为众多近地轨道站用户中的一位,而不再作为主要赞助商与基础设施支持者。”他还强调,“目前热烈的行业反应表明,我们计划在这个十年后半程中退役现有国际空间站,并向商业太空目的地项目过渡的计划不仅可靠、而且拥有旺盛的生命力。我们在开发可供人们工作、娱乐以及生活的商业太空目的地方面取得了切实进展。”NASA 目前正在评估这些提案,McAlister 确认 NASA 打算“在今年年底之前”宣布标的归属,而且“会尽可能提前”。
USA
wanwan(42055)
发表于2021年09月22日 12时39分 星期三
来自空中城堡
根据约翰霍普金斯大学的统计,美国因新冠疫情造成的死亡人数已超过 1918 年流感。美国新冠死亡病例达到了 67 万 8 千人,超过了 1918 年流感的估计死亡人数。美国疾病控制与预防中心前负责人 Tom Frieden 在本月初曾发布推文称,“美国报告的新冠死亡人数本月将超过 1918 年流感。我们对这场不断持续、本可以更好抵御的悲剧感到痛心。”新冠对民众生命的威胁远没有结束。根据《纽约时报》的报道,美国每天平均有 2000 多人死于新冠。但这些死亡病例主要出现在未接种疫苗的人群当中,凸显出 COVID-19 病毒并非不可预防,积极接种疫苗能有效对抗感染。1918 年肆虐的流感病毒没有疫苗可用,但当时美国人口要远低于当下,从这个角度看 1918 年流感的相对致死率仍然更高。弗吉尼亚理工大学历史学教授E. Thomas Ewing 教授曾在今年早些时候的《健康事务》杂志上写道,考虑到 1918 年时全美人口只有 1 亿左右,相当于致死率为千分之六。如今新冠在美国的致死率则为千分之二。虽然相对更低,但美国的新冠抗疫工作明显不够到位,致死率本应控制在更低水平。着眼于全球,1918 年流感造成的死亡人数约为 5000 万人,目前新冠全球致死病例则为 500 万左右。
医学
WinterIsComing(31822)
发表于2021年09月21日 22时55分 星期二
来自跃入虚空
BioNTech 和辉瑞周一表示,他们联合生产的新冠疫苗对 5 至 11 岁的儿童是安全有效的。德国的 BioNTech 和美国制药巨头辉瑞在一份联合声明中指出:“在 5 至 11 岁的接种者中,该疫苗是安全的,耐受性良好,并显现出强大的中和抗体反应。”超过 2200 名儿童参加了该项实验,这两家公司承诺将尽快向欧盟、美国和世界其他地区的监管机构提交实验数据。疫苗试验中的儿童接受了两剂 10 微克的疫苗,两剂间隔 21 天,年龄稍长的接种者则大多接受两剂 30 微克的疫苗。较小的剂量意味着儿童经历的副作用要比其他年龄组更小,如手臂酸痛或疼痛等。
地球
WinterIsComing(31822)
发表于2021年09月21日 18时29分 星期二
来自凡尔纳地球三部曲
3600 年前(公元前 1650 年),生活在中东古城 Tall el-Hammam 的居民根本想象不到一场灾难即将降临。一颗太空陨石以 61,000 kph 的速度飞来,在距离地面 4 公里的高度爆炸成一团火球,爆炸能量千倍于广岛原子弹,震惊的城市居民会瞬间致盲,空气温度快速上升到 2 千度,衣服木材烧成灰烬,枪剑泥砖陶器开始融化,城市变成了火海。数秒钟后,冲击波袭击了城市,其移动速度达到 1,200 kph,比有记录以来最可怕的龙卷风还要强。致命的风暴撕碎了城市,毁掉了每一个建筑物,没有居民或动物能生存下来。大约一分钟后,距离 Tall el-Hammam 以西 22 公里的圣经时代城市 Jericho 也遭到风暴袭击,城墙倒塌城市夷为平地。研究人员在《Scientific Reports》期刊上报告了这一规模类似通古斯(Tunguska)大爆炸的陨石撞击事件
太空
WinterIsComing(31822)
发表于2021年09月19日 08时13分 星期日
来自怒火重燃
四名平民宇航员搭乘 SpaceX 的 Crew Dragon 载人飞船于周六成功返回地面,溅落在佛罗里达卡纳维拉尔角附近海面。在回收船上,四名平民宇航员搭乘直升飞机飞往了 NASA 肯尼迪太空中心。这次任务被称为 Inspiration4,是首次纯商业载人飞行任务,由亿万富翁 Jared Isaacman 支付了全部费用,他也担任了此次任务的指挥官,其他三人是 Hayley Arceneaux,Sian Proctor 和 Chris Sembroski。任务持续了三天,每天绕地球飞行 15 圈。Inspiration4 任务的主要目的是为圣裘德儿童研究医院筹款 2 亿美元,Isaacman 个人捐赠了 1 亿美元,截至周六项目网站筹集到了另外 5380 万美元。
科学
WinterIsComing(31822)
发表于2021年09月18日 23时49分 星期六
来自墨水心
研究人员于 2018 年在沙特发现了一系列实物大小的骆驼雕塑,当时的估计是这些作品的创作时间距今大约 2000 年。但最新研究认为这些作品的时间距今有 7,000 到 8,000 年,其历史比巨石阵和埃及吉萨金字塔更悠久。研究报告发表在《Journal of Archaeological Science: Reports》期刊上。吉萨金字塔距今 4500 年,而英国巨石阵距今大约 5000 年。研究人员是通过化学分析和检查当地的工具痕迹去评估雕塑时间的。结果令所有人感到震惊。
科学
wanwan(42055)
发表于2021年09月18日 18时50分 星期六
来自开普勒62号2:计时
研究人员表示,他们在摩洛哥的一洞穴中发现了人类使用衣物的最早证据。洞穴内发现了骨制工具与动物剥皮后留下的骨骼,表明这种行为至少可以追溯到 12 万年前。此项研究的第一作者、德国马克斯普朗克人类历史科学研究所的 Emily Hallett 博士表示,这项工作再次强化了非洲早期人类具有创新能力与超高智能的观点。她解释道,“由考古活动记录下的约十万年前非洲早期人类的标志性活动已经非常丰富,而我们的研究又为其写下新的篇章。” 虽然皮肤与毛皮不太可能在地质沉积层中保存十余万年,但之前对衣虱 DNA 的研究表明,衣物可能早在 17 万年前就已经出现。而这些衣物的主人很可能就是解剖学意义上居住在非洲的现代人类。最新研究进一步证明了早期人类可能会自主制作衣物的事实。Hallett 及其同事在《iScience》杂志上发表论文,报告了他们如何对摩洛哥大西洋沿岸的 Contrebandiers 洞穴中挖掘出的动物骨骼进行分析。他们发现这些骨骼相隔数十年之久,先前已经有研究显示该洞穴中存在早期人类遗骸。
医学
wanwan(42055)
发表于2021年09月18日 17时45分 星期六
来自西塔甘达
美国食品与药物管理局(FDA)下辖的一个独立顾问委员会以 18 票支持全票通过最新决议,计划为 65 岁以上以及其他高危人群(包括医护人员等特定职业以及存在某些健康问题的易感染者)额外注射医疗加强针。议案建议在完成两针常规辉瑞/BioNTech 疫苗注射之后,至少等待六个月再给予加强剂。如果 FDA 方面通过这项决议,则将根据紧急使用授权向这两类人群提供加强剂注射服务。而就在此次投票之前,该委员会刚刚以 16 票对 2 票的压倒性多数否决了向 16 岁及以上人群全面提供加强针的建议。
太空
wanwan(42055)
发表于2021年09月18日 16时49分 星期六
来自炼金术战争:机械人
天文学新闻网站上发布了一系列帖子,提到一位业余天文学家 9 月 13 日 22:39:30 UT 左右发现了木星表面的新撞击活动。每个记录下的类似案例,都提高了对于太阳系内部空间究竟有多少天体,特别是地球在一年、十年或者一百年周期之内受到撞击的概率有了更明确的认识。SpaceWeather.com 发布了一幅撞击图像(其中部分图像「翻转」至「空中」视角,是因为天文望远镜有时会为了减少反射而生成倒置图像)。虽然我们对撞击方的具体尺寸还难以准确估量,但目前的估计是最小数公斤,最大可能达到数吨。天文学家主要根据撞击闪光持续的时间长短来进行判断,这些发现对于评估内太阳系潜在撞击天体数量非常有用。Sky and Telescope 报道,至少 7 名观察者独立记录到了闪光,目前粗略估计撞击物大小可能达到 100 米。
科学
wanwan(42055)
发表于2021年09月18日 15时30分 星期六
来自影舞
宇宙学家发现了第二种暗能量的信号——这种无处不在但却难以捉摸的神秘物质正在推动宇宙的加速膨胀。从此次掌握的线索来看,暗物质很可能在宇宙大爆炸之后的 30 万年之内就已经出现。上周发布在 arXiv 预印本服务上的两项独立研究分析了智利阿塔卡马宇宙望远镜(ACT)在 2013 年至 2016 年期间收集到的数据,并探测到这种“早期暗能量”的初步活动痕迹。如果发现得到证实,可能有助于解决围绕早期宇宙数据的一大难题,即观测数据似乎与当前能实际测量到的宇宙膨胀率不匹配。但目前得出的只是初步结论,还无法确认是否真的存在这种新的暗能量形式。巴黎天体物理研究所的宇宙学家 Silvia Gall i指出,“我们有必要以谨慎的态度审视这一全新物理学发现。”两篇预印论文作者——一份由 ACT 团队发表,另一份由独立小组发布——承认现有数据还不够强大,无法以高置信度证明早期暗能量的存在。但他们表示,来自 ACT 及另一天文台的南极望远镜提供的进一步预测数据有望给出更有力的支持。ACT 团队论文合著者、哥伦比亚大学宇宙学家 Colin Hill 表示,“如果一切得到证实,如果早期宇宙确实存在早期暗能量特征,那我们应该可以观测到相应的强信号。”
科学
wanwan(42055)
发表于2021年09月17日 18时40分 星期五
来自平行恋人
1934 年的 Breit-Wheeler 效应描述了将光转化为物质的过程。物理学家 Gregory Breit 与 John Wheeler 用理论证明,当两个高能光子碰撞时,会产生一个正电子与一个负电子,即形成物质。如今终于有实验首次证明了这一理论 1905 年,爱因斯坦就在狭义相对论的背景下描述了质量能量相等价的自然定律(E = mc²)。根据此公式,能量与物质相互等价且能进行转化。物质向能量的转化现象可谓无所不在,我们每天看到的太阳就时时刻刻在保持着原子核聚变并将能量以辐射形式向外释放的状态。由布鲁克海文国家实验室的 Zhangbu Xu 领导的团队使用相对论重离子对接机(RHIC)上的 STAR 探测器对这一具有近百年历史的理论进行了实验测试。根据他们在《物理评论快报》上发表的文章,他们将相互碰撞的两个金原子核加速到了光速的99.99%,而后检验释放的正负电子对的衰变产物在质量分布、能量与量子态方面是否符合布赖特-惠勒效应的证明。物理学家总共找到了 6085 个具有相符特征的正负电子对。在另一项实验中,科学家还检查了碰撞过程中产生的光子是否具有正常光粒子特性,同样得到了肯定的答案。
太空
wanwan(42055)
发表于2021年09月17日 18时17分 星期五
来自穹顶之下
围绕公元 1181 年中国上空发现的著名超新星起源的宇宙之谜终于得到破解。困扰全世界长达九百年的难题由此展露真相。9 月 15 日发表的最新研究表明,围绕在银河系内最热恒星之一帕克星(Parker’s Star)周围的微弱、快速膨胀的Pa30 星云在轮廓、位置及年龄方面完全符合中国公 1181 年流传而来的超新星记录。过去千年以来(自 1006 年开始),全银河系中只有五颗明亮的超新星。其中 1181年 发现的“中国客星”则一直是个未解之谜。中国和日本的天文学家最早于 12 世纪发现并将其记录在册,提到它的亮度堪与土星比肩,而且持续长在 6 个月之久。他们还记录了目击事件在天空中的大致位置,但现代天文学家却一直没能找到确认超新星爆炸的残留物。其余四颗超新星都已被现代科学所证实,包括著名的蟹状星云,因此“中国客星”就成了最后的谜团。由香港、英国、西班牙、匈牙利及法国共同建立的天文学家团队找到了 12 世纪恒星爆炸的来源。在最新论文中,天文学家发现 Pa 30 星云正以每秒 1100 多公里的极速向外膨胀(以这样的速度,从地球到月球只需要 5 分钟)。他们使用这个速度向前推衍约 1000 年,成功得到了与公元 1181 年客星事件相符的结论。
医学
wanwan(42055)
发表于2021年09月17日 18时00分 星期五
来自会飞的人
以畅所欲言闻名的现任教皇方济各从匈牙利和斯洛伐克返回时,呼吁教团成员支持 COVID-19 疫苗的推广工作。方济洛在飞机上告诉记者,“即使是在枢机主教团,也有一些疫苗反对者,其中一位可怜人还因为感染新冠住进了医院。”他随后又加了一句,“唉,真是对生命的讽刺……”这里说的显然是美国红衣主教 Raymond Burke(此人经常批评方济各),他在感染新冠病毒之后于今年 8 月用上了呼吸机。Burke 目前正在积极接受康复训练,而他一直是新冠疫苗的公开批评者。事实上基督教徒当中一直流行一种说法,即新冠疫苗会使用流产胎儿的细胞进行功效测试。根据美联社最近的报道,“Burke 还警告人们,政府正利用对新冠疫情的恐惧操控人心。他在 2020 年 5 月公开反对强制接种疫苗,表示社会上有一股力量打算趁此机会往民众体内植入微芯片。”教皇方济各本人已经接种了疫苗,还批准了 2020 年 12 月发布的《关于使用COVID-19疫苗的道德问题》。文件中明确指出,“如果找不到毫无道德争议的 COVID-19 疫苗,那么使用在研究和生产过程中使用流产胎儿细胞的 COVID-19 疫苗在道德上也是可以接受的。”这份文件也呼吁制药企业生产、批准、分发并提供不存在道德争议的疫苗。
科学
wanwan(42055)
发表于2021年09月16日 17时51分 星期四
来自会飞的人
众所周知,很多动物都有使用工具的能力。但这只名叫 Bruce 的鹦鹉更进一步,成为非人类工具发明者中的杰出代表:为了解决上喙缺失的问题,它设计并使用了自己制作的“义喙”。Bruce 是一种啄羊鹦鹉(一种仅生活在新西兰的鹦鹉),现年 9岁 左右。在野生动物研究人员发现它时,年幼的 Bruce 可能是被老鼠夹所伤而失去了上喙。这是一种严重的损伤,没有上喙的啄羊鹦鹉根本无法梳理羽毛、去除寄生虫和清理污垢。但聪明的 Bruce 找到了解决办法:它学会了捡起大小合适的鹅卵石,把石子夹在舌头和下喙之间,再用石尖梳理自己的羽毛。虽然其他动物也有使用工具的能力,但 Bruce 自己发明的“义喙”堪称独一无二。研究人员上周在《科学报告》杂志上报告了这项发现。动物行为研究工作其实相当困难,研究人员必须在认真、客观观察的同时,警惕因为拟人化理解(即将人类特征错误归因于动物 )而引发的偏见。
科学
wanwan(42055)
发表于2021年09月16日 17时22分 星期四
来自量子魔术师
在太阳系之外,天文学家们对于星际空间深处的事件再次做出可靠预测:名为Supernoa Requiem的恒星爆发预计将在 2037 年左右出现。虽然无法直接用肉眼观察,但届时应该会有望远镜捕捉到这一珍贵画面。事实上这一未来景观其实是同一颗超新星展现出的第四个已知视图,只是经过如宇宙变焦镜头般的巨大前景星系团的放大、提亮和拆分成多个单独的图像。这颗超新星呈现出的前三张爆炸图像最初是在 NASA 哈勃太空望远镜于 2016 年拍摄到的归档数据中发现的。同一天文事件产生多幅图像的原因,在于巨大星系团所带来的强大引力效应。这种引力效应会扭曲并放大来自遥远后方超新星爆炸产生的光,即引力透镜作用。引力透镜最初由爱因斯坦提出假想,其效果类似于用玻璃透镜折射光线以放大远处物体图像。
医学
wanwan(42055)
发表于2021年09月16日 17时02分 星期四
来自华龙之宫
一个国际研究小组在《自然》期刊上发表论文,表明埃博拉病毒的休眠期可以长达五年,并在唤醒之后再次引发新的感染爆发。虽然之前也发现过由原感染者引发的新病例,但此次研究大大延长了造成传播风险的时间窗口期。我们对病毒如何在人体内存活、具体潜伏在哪里还知之甚少。但考虑到全球有成千上万民众经历过病毒感染,这无疑是一个迫切需要开展更多研究的重要领域。 非洲国家几内亚曾在今年 1 月爆发过一场小规模埃博拉疫情,当时有一名护士不幸发病。由于误诊,她没有被立即隔离并最终导致病毒扩散。幸运的是,几内亚当地卫生部门为了应对 2013 年至 2016 年的另一次重大疫情而购置过先进诊断设备,这些仪器帮助当局确定护士感染的就是埃博拉病毒。此后卫生部门并确定了另外15个病例并成功采取了抗疫措施,最终总计 16 名感染者中有 12 人死亡。为了更好地了解疫情来源与传播途径,卫生部门从这些患者的样本中提取出引发此次疫情的病毒基因组。他们将基因组序列与先前引发过疫情的基因组序列以及采集自蝙蝠(也可能携带病毒)的样本进行比较。研究人员通过演化分析尝试追溯最初患者的感染原因。 但分析工作给出了一个奇怪的结果:所有病例都具有共通的特征,即所感染的病毒属于曾在 2013 至 2016 年引发疫情的病毒的变异毒株。这些病例包含一系列仅在当时早期爆发期间出现的突变,这些特征在任何蝙蝠种群中均未被发现。这个结果本身并不完全令人意外,毕竟病毒确实可能在某些孤立的人群之间保持低水平传播,而且没能引起卫生部门的注意。但如果真是这样,那么如今检测到的病毒应该是持续突变之后的产物。但 2021 年小规模疫情中的病毒与 2016 年版本几乎没有多少差别,就好像这整整五年时间完全停滞了一般。
生物技术
wanwan(42055)
发表于2021年09月16日 16时41分 星期四
来自布兰尼肯夫人
研究人员开发出一项新技术,能在 PC 上重建包括人类基因组在内的全基因组组装。这项研究发表在 9 月 14 日的《Cell Systems》杂志上,其灵感来自由单词而非字母为语言模型所实现的浓缩构建单元方式,找到了一种更为紧凑的基因组数据表达途径。为了比现有技术更高效地完成基因组排列,研究人员转向语言模型,希望超越以往在所有可能的计数对之间进行成对比较的“笨”办法。研究人员基于 de Bruijn 图(一种用于基因组排列的简单、高效数据结构)概念开发出一种极小空间 de Bruijn图(mdBG),其使用被称为极小值的短核苷酸序列来代替单核苷酸。一位研究人员称,“我们的极小空间 de Bruijn 图只需要存储总核苷酸中的一小部分,同时保留整个基因组结构,因此能够获得远高于经典de Bruijn图的存放效率。” 研究人员利用这种方法为黑腹果蝇排列出了高精度HiFi数据(具有几乎完美的单分子读取精度),同时成功还原出由 Pacific Biosciences(PacBio)提供的人类基因组数据。在评估所生成的基因组时,研究人员发现基于 mdBG 软件进行基因组组装的时间消耗仅为其他组装方案的三十三分之一,所占用的随机存取存储器(RAM)硬件容量则为八分之一。他们的软件在进行 HiFI 人类数据执行基因组组装时速度可达 Peregrine 组装程序的 81 倍,内存占用量则仅为十八分之一;与 hifiasm 组装程序相比快 338 倍,内存占用量为十九分之一。接下来,研究人员又使用这种新方法为 661406 个细菌基因组的集合构建起一份索引,这也是迄今为止同类基因组的最大集合。他们发现,这项新技术能够在 13 分钟之内完成对整个集合内抗菌素抗性基因的搜索操作,而传统标准序列比对则需要 7 个小时。