环球科学要闻

作者: 王昱、栗子、郑昱虹、谢汝雨、韩佳桐、蒋泽华

来源: 环球科学

发布日期: 2021-11-15

本文报道了多项科学研究成果,包括用光照射大脑消除小鼠记忆、COP26达成《格拉斯哥气候公约》、家猫对主人位置的认知、新型生物活性支架治疗脊髓损伤、行星形成过程在新生恒星尘埃环上的线索、太阳暗条的形成过程以及全球新冠疫情最新数据。

用光照射大脑,能消除小鼠记忆。如果有人把一份新文件放在你桌上,你可能会想要把它归档。记忆也是如此,首先出现在大脑的一处,然后再通过记忆巩固,长期储存在特定脑区中。而如今,发表在《科学》杂志的一项研究,就从这个机制入手,消除了小鼠的记忆。小鼠的记忆首先储存于海马体,在那里发生的长时程增强(LTP)作用,能在小鼠睡眠过程中,重复刺激突触,帮助小鼠巩固记忆。

科学家用光照射小鼠的海马体,来抑制LTP所需的切丝蛋白(cofilin),消除小鼠记忆。具体的过程是,他们将向小鼠大脑注射了腺相关病毒(AAV),引入了一个基因——能表达一种由切丝蛋白和光敏荧光蛋白SuperNova组成的融合蛋白。当暴露在特殊的光线之下,其中的光敏荧光蛋白会释放活性氧,令周围的切丝蛋白等失活,阻碍LTP作用的发生。

实验结果显示,小鼠学会一项任务后,在睡眠中接受照射,醒来后那段记忆便消失了。团队相信,这种分子水平上的方法,在时间和空间上阻断了记忆形成。他们希望,这项研究能为相关精神疾病的治疗带来启发。

11月13日,《联合国气候变化框架公约》第26次缔约方大会(COP26)在英国格拉斯哥落下帷幕,全球197个国家经历艰苦谈判,达成了《格拉斯哥气候公约》,使《巴黎协定》设定的“全球平均气温升幅控制在工业化前水平以上1.5℃之内”的目标保持在可及范围内。文件要求政府为减排计划确定更为紧迫的时间表,并大幅增加发达国家对发展中国家的气候行动的资金支持,使总的数额每年超过1000亿美元。

其他主要成就包括:中国和美国共同发布《中美关于在21世纪20年代强化气候行动的格拉斯哥联合宣言》,承诺在未来十年促进气候合作。代表着世界90%森林面积的120多个国家的领导人承诺到2030年停止和扭转森林砍伐。100多个国家同意在2030年前减少温室气体甲烷的排放。40多个国家同意放弃煤炭。近500家金融服务公司同意将投资方向与《巴黎协定》设定的目标原则保持一致。

100多个国家政府、城市、州和主要企业签署了《关于零排放汽车和面包车的格拉斯哥宣言》,到2035年在全球主要市场停止销售内燃机汽车。至少有13个国家同时承诺到2040年停止销售化石燃料驱动的重型汽车。11个国家成立“超越石油和天然气联盟”,旨在设定国家油气勘探和开采的结束日期。

许多动物会在大脑中构建认知地图,在其中标注出自己感兴趣的对象的位置,这能反映出它们的社会空间认知能力。

最近新发表于PLOS ONE的一篇论文发现,即使看不到主人,家猫也会关注主人的位置,并映射在认知地图中。科学家征集了50只家猫和它们的主人,进行实验。在实验中,家猫处在一个有内、外两个扬声器的房间中。在熟悉阶段,室内的扬声器会播放5遍主人叫自家猫名字的录音。

在随后的实验阶段,两个扬声器会播放不同的声音组合,包括:主人的声音在同一地点出现、主人的声音在不同地点出现、主人和陌生人的声音在同一地点出现、主人和陌生人的声音在不同地点出现。结果显示,当主人的声音先出现在室内,然后出现在室外时,家猫表现得最为惊讶。而陌生人的声音或其他随机噪音的位置发生瞬间变换的时候,家猫并不会表现出惊讶。这表明家猫会格外关注主人的位置。

脊髓损伤后基本没有自我修复的能力,科学家一直在寻找促进神经再生的方式。近日,一项发表于《科学》的研究展示了一种新型生物活性支架,注射后4周,瘫痪小鼠获得了重新行走的能力。这种支架由多肽链组成,注射入小鼠体内后会形成纳米纤维网络,模拟脊髓的细胞外基质。经结构设计,促进神经和血管形成的信号分子能在网络中灵活运动,高效地激活细胞膜上不断移动的蛋白受体,显著促进细胞再生,恢复脊髓功能。

此外,支架可在12周内完成自身降解,未对小鼠造成明显副作用。该技术在人体细胞中也效果良好,研究团队目前正向美国食品和药品管理局申请人体实验资格。研究者认为,这项技术不仅适用于瘫痪的治疗,也可以应用于中风和神经退行性疾病中的脑损伤修复。

年轻的恒星被由气体和尘埃组成的原行星盘所包围,天文学家经ALMA(塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列)在原行星盘中发现密度不一的尘埃环和间隙。

行星形成理论认为,原行星盘中的尘埃环是行星形成的痕迹。然而,尘埃环附近并不经常观测到行星,这一现象目前尚无解释。近日,发表在《天体物理学杂志》的一项研究对此现象提出了解释。研究者利用日本国家天文台的ATERUI II超级天文计算机模拟尘埃环的动态。他们发现在一个低粘度原行星盘中,原始尘埃环不随行星向内迁移,而是会经历三阶段相变。第一阶段,行星刚开始迁移时,环仍完好无损。

在第二阶段,原始环开始变形,而新环在行星的新位置逐渐生成。在第三相,原始环完全消失,新环保留。ATERUI II的模拟相与ALMA观测到的实际模式基本吻合,为原行星盘尘埃环附近少见行星的现象提供了合理解释。研究者计划利用下一代望远镜进行高分辨率观测,进一步搜索更靠近中央恒星的行星,从而更精确地模拟尘埃环动态。

太阳暗条(solar filament)在太阳大气中很普遍,它们由悬浮于太阳日冕中冷而密的等离子体组成。研究暗条的形成和演化,可让让我们进一步理解太阳大气活动。此前,“色球蒸发-日冕凝聚”研究模型提出了太阳暗条的形成原理,但在暗条形成的过程中还没人探测到过色球蒸发这一关键过程。同时还有其他太阳理论需通过观测验证。

云南天文台杨波团队利用太阳动力学观测卫星进行多波段成像观测,结合光谱观测,分析了一个2014年暗条形成的完整过程。研究团队推测,耀斑导致S形结构足点处爆发式蒸发,使此结构变得稠密,辐射损失增加,造成热不平衡,最终热等离子体凝聚形成冷而密的暗条。此次发现首次在热不平衡产生前,直接探测到了爆发式的色球蒸发,可以解释“色球蒸发-日冕凝聚”模型中局部足点加热的假设。

观测结果表明,耀斑可能是研究模型足点加热的一种起源。相关论文发表于《天体物理学杂志通讯》。

截至北京时间11月15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253 294 186例,死亡病例5 100 195例。根据国家卫生健康委员会官方网站的消息,11月14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52例。

其中境外输入病例20例(上海5例,广东4例,云南4例,山东3例,福建2例,山西1例,陕西1例),含1例由无症状感染者转为确诊病例(在广东);本土病例32例(辽宁25例,均在大连市;河南3例,其中周口市2例、郑州市1例;黑龙江2例,均在黑河市;河北1例,在辛集市;云南1例,在德宏傣族景颇族自治州),含12例由无症状感染者转为确诊病例(辽宁10例,河南2例)。无新增死亡病例。

新增疑似病例2例,均为境外输入病例(均在上海)。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14例,其中境外输入12例,本土2例(均在江西上饶市);当日转为确诊病例13例(境外输入1例);当日解除医学观察12例(境外输入10例);尚在医学观察的无症状感染者521例(境外输入367例)。

截至2021年11月13日,31个省(自治区、直辖市)和新疆生产建设兵团累计报告接种新冠病毒疫苗238213.3万剂次。

UUID: 36e7e02d-3105-4466-8fd7-3d828a38490e

原始文件名: /home/andie/dev/tudou/annot/AI语料库-20240917-V2/AI语料库/环球科学公众号-pdf2txt/2021/2021-11-15_《科学》:用光照射大脑,能消除小鼠记忆环球科学要闻.txt

是否为广告: 否

处理费用: 0.0074 元