环球科学要闻

作者: 王昱、石云雷、李诗源、谢汝雨

来源: 环球科学

发布日期: 2021-07-02

阿联酋“希望”号探测器拍摄到迄今最清晰的火星极光图像,科学家通过新技术制造出活软体微型机器人RoboWorm,发现与肥胖相关的罕见基因变异,中科大潘建伟团队提升“祖冲之号”量子比特数,科学家构建胚胎细胞的四维图谱,天文学家测量宇宙膨胀速度,北极“最后的冰区”发生创纪录融化,全球新冠疫情最新统计。

近日,阿联酋火星任务项目公布了其“希望”号轨道探测器拍摄的火星“离散极光”图像。与地球不同,火星没有由核心产生的分布于整个行星的磁场,但其地壳中有部分区域的岩石具有磁性,形成了局部的磁场。这些局部磁场的上空可形成呈块状分布的极光,即离散极光,其形成于火星的夜半球。科学家认为,这些磁场的存在表明火星上可能曾存在和地球类似的全球磁场,而对离散极光进行观测,有助于理解火星磁场的演变史。

这也是迄今人类拍摄到的最清晰的全景火星离散极光图像。此前,欧洲航天局和NASA都曾对离散极光进行过观测,但由于其探测器轨道较低且搭载的设备性能有限,因而并未能拍摄到清晰的全景图像。

由于高性能驱动机制、高密度能源供应和无缝集成等方面的技术瓶颈,目前开发微型仿生机器人仍具有相当大的挑战性。

近日,一组科学家在《自然·机器人》上发表论文,提出了一种制造机器人的新思路,并展示了活软体微型机器人RoboWorm。科学家用化学方法阻断了秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)运动神经元和肌肉细胞之间的信号通路,但保留了线虫肌肉的生物活性。通过机器视觉算法分析线虫的形态,科学家能用微型激光束刺激线虫肌肉,控制其蠕动并让其向特定方向移动。

体重指数(BMI)是常用的衡量人体胖瘦程度及是否健康的一种量化标准。近日,新发表于《科学》的一篇论文中,科学家对来自美国、英国和墨西哥的64万多人进行了外显子组测序,发现16个基因的罕见变异与BMI显著相关。其中,GPR75负责编码一种G蛋白偶联受体,它的突变与较低的BMI相关联。

研究发现,GPR75的突变发生率大约为万分之一,在高脂饮食的小鼠模型中,敲除Gpr75能防止小鼠体重增加并改善它们的血糖水平。这一发现不仅为治疗肥胖提供了新的潜在靶点,也证明了大规模外显子组测序在发现罕见基因变异方面具有潜能。

近日,中科大潘建伟团队在预印本网站上公开论文,表示他们成功将“祖冲之号”从62超导量子比特提升到66超导量子比特,并在其上实现了可编程的二维量子行走。论文核心目标是如何同步地增加所集成的量子比特数目以及提升超导量子比特性能,从而能够高精度相干操控更多的量子比特,实现对特定问题处理的指数加速。研究团队称,“祖冲之号”最短能在1.2小时内完成世界最强超级计算机8年才能完成的任务。

在哺乳动物胚胎发育时期,细胞错误分裂或没有在正确的时间出现在正确的位置,通常会导致遗传性疾病、先天缺陷和发育迟缓,甚至还有可能导致产前死亡。而了解胚胎发育过程中某个具体位置的细胞的基因表达,有助于寻找相关的治疗方法。近日,在一项发表于《科学》的新研究中,科学家开发出了一项新技术sci-Space,能在哺乳动物胚胎发育时期观察处于不同空间位置的多种细胞的基因表达,并构建出四维图谱(空间位置+时间)。

他们通过这一技术研究了发育中的小鼠胚胎,确定了近12万个细胞大致的空间信息和细胞核转录组信息。通过综合分析两组信息,他们发现处于不同空间位置的细胞具有很大的差异,并证实这种方法能在时间尺度上,揭示正在分化的细胞的迁移模式。

通过测量宇宙微波背景辐射或临近宇宙中星系、恒星的退行速度,我们能得出宇宙膨胀的速度。

过去十年来,两种测量宇宙膨胀速度的方法出现了分歧,这导致了哈勃常数争议(Hubble tension)。近日在预印本网站上公开的一篇论文中,天文学家用临近宇宙中的红巨星测量了宇宙膨胀速度,发现用红巨星测量的宇宙膨胀速度和用宇宙微波背景辐射测到的在误差范围内保持一致。天文学家表示,现有宇宙标准模型或许不需要进行大幅修改。

北冰洋格陵兰北部的旺德尔海通常覆盖着坚密厚实的冰雪。

人们预期在气候变化之下,它比北冰洋任何区域都能坚持更久,称其为北极“最后的冰区”。但在2020年8月,该地区的海冰覆盖率达到了有记录以来的最低值。据一项发表于《通讯·地球与环境》的研究,科学家分析了1979年至2020年旺德尔海的卫星图像数据,并对这一地区的海冰覆盖情况进行了数值模拟。结果表明,长期的气候变化导致海冰变薄,促使2020年的冰层融化加剧。

此外,2020年夏季,反常的夏季风和冰层变薄造成了北极“最后的冰区”海冰大量消失。研究结果表明,面对气候变化,这一冰区或许比此前认为的更为脆弱,将会威胁依赖冰面生存的哺乳动物。

截至北京时间7月2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182 582 291例,死亡病例3 954 621例。

7月1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18例,均为境外输入病例(广东8例,福建5例,上海3例,辽宁1例,江苏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)。

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22例(均为境外输入);当日转为确诊病例3例(均为境外输入);当日解除医学观察19例(均为境外输入);尚在医学观察的无症状感染者474例(境外输入467例)。

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