科技早头条

作者: 吴非、张华、王语嫣、谢汝雨、施怿、张朵儿

来源: 环球科学

发布日期: 2019-06-12

本文介绍了多个科技领域的最新研究进展,包括暗物质新模型、埃博拉疫情、病毒学、基因工程、材料科学、食品科学和免疫学。每个部分都详细描述了相关研究的背景、发现和潜在影响。

物理学家提出暗物质新模型暗物质构成了宇宙1/4的质量,暗物质粒子是什么,至今仍是个谜。一种较为流行的理论认为暗物质是弱相互作用重粒子(WIMP);另一种猜测则是“暗电磁”理论,认为暗物质包括“暗光子”、“暗电子”等基本粒子。在2019年普朗克大会上,来自加州大学戴维斯分校的理论物理学家在“暗电磁”基础上提出,暗物质由“暗磁单极子”构成,这类粒子可以与暗光子和暗电子相互作用。

这是一种关于暗物质的全新理论模型,而检测这种暗磁单极子的相关实验正在设计之中。相关论文发布于预印本网站。

刚果(金)埃博拉疫情蔓延至邻国世界卫生组织(WHO)确认,一位5岁的乌干达男童染上埃博拉病毒,这是始于2008年8月的埃博拉疫情首次从刚果民主共和国蔓延至其他国家。目前,这位患者正在乌干达布拉韦的医院接受治疗。自此次埃博拉疫情暴发以来,已有超过2000人感染,死亡率近70%。

就在今年4月,WHO决定暂时不将此次疫情升级为国际公共卫生紧急事件(PHEIC),因为当时疫情尚未传播至更多的国家。而最新的病例再次引起讨论:这次自1976年埃博拉被发现以来第二严重的疫情,是否应该被列为PHEIC,从而促使WHO和各国投入更多力量,帮助疫区与疾病作战。

人类致病病毒的致命弱点

小核糖核酸病毒包括鼻病毒和肠道病毒,每年导致数百万例上呼吸道感染、脑膜炎、脑炎和小儿麻痹症等,目前没有可用于治疗或预防的抗病毒药物。在一项最新发表于PLoS Biology的研究中,研究人员发现了这类病毒的一个新特征:它们在复制时,往往需要改变形状与宿主细胞相互作用。研究人员利用一种可以固定小核糖核酸病毒形状的化合物,在显微镜下找到了可结合病毒的特征结构。

目前,研究团队正在开发针对该结构的药物,这些结果将为抗病毒药物开发提供新的途径。

俄罗斯科学家:欲造出更多基因编辑婴儿

俄罗斯分子生物学家Denis Rebrikov通过《自然》发表了争议言论。Rebrikov表示,他计划造出更多基因编辑婴儿。Rebrikov声称,这些研究将同样对CCR5基因进行编辑,以“降低婴儿干扰HIV的风险”。如果能获得批准,他的试验将在今年完成。《自然》在报道中表示,俄罗斯在胚胎基因编辑上的规定尚不明确。这一消息公开后,多位生物学家因伦理、安全性原因表达了批评与反对。

生产可循环的食品包装用薄膜目前的食品包装方式存在环境问题,尤其是包含金属涂层的复合材料,极难分离和循环利用。在一项发表于《自然-通讯》的研究中,牛津大学的研究团队发明了一种完全可循环的透明薄膜,可用以取代食品包装用的金属涂层。这种薄膜由层状双氢氧化物(一种无机材料)组成,所需材料是水和氨基酸,生产工艺便宜且绿色环保、容易循环利用。

目前,这种薄膜已经符合食品接触用材料的安全标准,但是还需要进行进一步的测试才能实际用于食品包装。

比蔗糖甜200倍的甜味剂

甜叶菊中提取的甜菊糖苷,如甜菊苷(stevioside)和莱鲍迪苷A(RebA),比蔗糖甜约200倍,常被用作甜味剂。近期发表在《美国国家科学院院刊》的研究,揭示了甜菊糖苷拥有高度甜味的分子机制。该研究发现,关键植物酶通过将三种特殊的糖分子修饰了RebA的萜烯骨架,赋予其高度甜味。新发表的RebA蛋白质结构信息,可用来指导蛋白质工程调整甜菊糖苷中糖分子的种类等,以改善甜味剂的风味。

基因影响接种疫苗后的免疫效果维持血液中一定的抗体水平是疫苗提供持续防护作用的关键,然而,疫苗应答和免疫持久性由多种因素决定,有相当大的个体差异和很高的遗传成分。在一项发表于《细胞报告》的最新研究中,来自英国和荷兰的科学家确定了2个与儿童接种疫苗后免疫持久性相关的基因位点。研究认为,如果个体能在婴儿时期接种疫苗后就获得对病原体的持续防护能力,就不需要在整个童年时期反复接种。

这项研究有助于指导个性化疫苗接种方案的开发,从而最大限度地提高疫苗的效力。

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