环球科学要闻

作者: 十米、王昱、韩佳桐、王怡博、白德凡、二七

来源: 环球科学

发布日期: 2021-12-08

近日,中国科学院上海营养与健康研究所在《自然·代谢》上发表了一项最新研究,发现葡萄籽提取物中的原花青素C1(PCC1)能够选择性地清除小鼠体内的衰老细胞、延长小鼠寿命,有望成为新一代抗衰老药物。此外,郭守敬望远镜二期工程计划搬至青海冷湖,怀孕或可降低乳腺癌风险,科学家发现了横波声波,铁是高级生命形式诞生的关键,全球新冠疫情持续。

葡萄籽提取物展现抗衰老能力

图片来源:pixabay

衰老细胞在体内逐渐积累,会引发多种衰老相关疾病。近年的研究表明,清除小鼠体内的衰老细胞能够缓解早衰症状、延长其平均寿命,激发了研发选择性清除衰老细胞药物的热情。近日,中国科学院上海营养与健康研究所在《自然·代谢》上发表了一项最新研究,发现葡萄籽提取物中的原花青素C1(PCC1)能够选择性地清除小鼠体内的衰老细胞、延长小鼠寿命,有望成为新一代抗衰老药物。

转录组、基因表达、生化途径等方面的分析表明,PCC1能够激活衰老细胞中的促凋亡信号通路,导致衰老细胞凋亡,同时不影响正常细胞。在多种小鼠模型(包括自然衰老的老年小鼠模型)中,注射PCC1能减少衰老细胞数量,并改善小鼠的健康水平。此外,91只老年小鼠(相当于75~90岁的人类)在接受每两周一次的PCC1注射后,剩余寿命延长了60%以上,相当于总寿命延长了约9%。

研究作者指出,未来仍需进一步阐明PCC1发挥作用的具体分子机制,并确定其安全剂量以及研究结果是否适用于人类。

郭守敬望远镜二期工程将搬迁至青海冷湖

郭守敬望远镜(图片来源:国家天文台)

郭守敬望远镜全称为大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜,英文简称LAMOST,它是由中国天文学家提出并自主设计和研制的一架特殊的主动反射施密特望远镜。郭守敬望远镜在世界上首创分区并行可控的光纤定位技术,使4000根光纤能快速高精度地对准天体,能同时对数千个天体进行光谱观测。

目前,郭守敬望远镜安放在中国科学院国家天文台兴隆观测站,位于河北省兴隆县连营寨,海拔960米。

青海省海西州茫崖市冷湖镇所处地理位置、气候、空气洁净度和海拔高度等因素使其具备世界级优良天文台址的发展前景,为此郭守敬望远镜二期工程计划搬至冷湖。郭守敬望远镜二期工程共分两个阶段。其中,第一阶段将升级光纤和单元,光谱仪也将从16台扩展至30台,第二阶段望远镜口径将从4.9米提升到8.4米,光谱仪将继续扩展至60台,巡天规模将实现从千万条光谱级别提升至上亿条光谱级别。

怀孕或可降低乳腺癌风险

我们的免疫系统有实时监测作用,可以消灭异常细胞,维持机体健康。免疫系统又可分为两道防线,一是先天性免疫应答,二是适应性免疫应答。有一种遍布全身的免疫细胞,名叫自然杀伤T细胞(NKT细胞),在两道防线中都有重要作用。最近,一项发表在《细胞·报告》杂志的研究发现,怀孕后乳腺细胞会调用NKT细胞,防止肿瘤产生,降低患乳腺癌的风险。

科学家发现,怀孕小鼠的乳腺组织中NKT细胞增加,其余组织未发生相应改变。

研究团队还注意到,乳腺上皮细胞会在小鼠怀孕后产生一种名为CD1d的蛋白质;相比之下,不表达CD1d的组织中并未观察到NKT细胞的增加,上皮细胞癌变率也较高。科学家认为,CD1d蛋白可募集NKT细胞,用于怀孕后乳腺上皮细胞的免疫监测。一旦乳腺上皮细胞癌变,NKT细胞可以迅速杀死它们,阻止肿瘤生长。

下一步,研究团队计划探索其他可能影响乳腺组织中NKT细胞丰度的因素,比如与乳腺癌风险正相关的衰老和更年期等,并探究CD1d蛋白在抑癌方面的应用。

解开结构不敏感催化反应之谜

图片来源:Utrecht University催化剂的形貌和大小往往会显著影响反应性能。

不过,在一些催化过程中,改变催化剂纳米颗粒的形貌和大小,并不会明显改变反应性能,这种催化反应被称作“结构不敏感反应”(structure-insensitive reactions)。但其中的机理还从未被完全解释清楚。昨日,一项发表于《自然·通讯》的研究发现,结构不敏感反应中的催化剂颗粒会在反应过程中重构为一种最优结构,这可能是反应性能不随催化剂发生变化的原因。

研究人员制备了一系列负载型镍催化剂,将它们分别用于催化乙烯加氢到乙烷(结构不敏感反应),和二氧化碳加氢到甲烷(结构敏感反应)。他们发现,在结构不敏感反应中,镍金属纳米颗粒会迅速发生表面重构,但在结构敏感反应中并没有观察到镍的重构。此外,重构后的催化剂只会暴露出具有特定结构的位点,这些位点具有更高的催化活性。

随后,他们将重构后的催化剂用于催化二氧化碳加氢,发现原本是结构敏感性的反应,变成了结构不敏感反应。这项研究或对开发新型催化剂有所启发。

科学家发现了横波声波

谐振器以及产生的横波声波示意图(图片来源:S. Wang et al.)

波分为两种,振动方向垂直于传播方向的为横波,振动方向平行于传播方向的为纵波。由于空气等流体缺乏剪切力,在其中传播的声波通常都是纵波。而近日发表在《自然·通讯》的一项研究中,研究人员实现了以横波形式传播的声波。

研究人员利用微极超材料组建了一个复杂的谐振器网络,每个谐振器的尺寸比声波波长小得多。这种超材料非常坚硬,以至于只有内部的空气才能振动并传播声波。

理论计算表明,限制在这些谐振器中的空气的集体运动会形成剪切力,从而产生横波声波。随后研究人员在实验中验证了这一结论。研究人员表示,这种横波声波可以像光波一样携带矢量特性,如自旋角动量。通过操纵这些额外的特性,科学家有望在横波声波中编码更多的数据,从而打破传统声学通信的瓶颈。

铁是高级生命形式诞生的关键

黄铁矿(图片来源:Pixabay)

铁是一种生命必需的元素,几乎所有生物的生长和生活都需要铁。近日,在发表于《美国科学院院刊》的一篇观点文章中,研究者表示类地行星铁的含量或许是生命诞生和演化的关键。文章中指出,对于岩石圈的铁含量过低的类地行星(如水星)来说,生命难以生存;而对铁含量过高的类地行星(如火星)来说,行星表面无法长期存在液态水,这也阻碍了复杂生命的演化。

另外,作者还提出,在地球生命演化早期,铁可以溶解在海水中,便于早期的生命利用。然而在大约24亿年前,地球发生了大氧化事件,氧气增加导致数十亿吨铁沉淀为难以被直接利用的形式。这促使生物演化出了更复杂的生命形式,如演化出寄生、共生的能力或演化为多细胞生物,来更有效地获取和利用稀缺的铁元素。研究者表示,通过评估系外行星幔部的铁含量,或能筛选出更可能存在复杂生命的行星。

新冠疫情

截至北京时间12月8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267 023 845例,死亡病例5 270 251例。

根据国家卫生健康委员会官方网站的消息,12月7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74例。

其中境外输入病例30例(上海8例,广西8例,福建3例,广东3例,四川3例,云南3例,天津1例,陕西1例),含4例由无症状感染者转为确诊病例(四川3例,广西1例);本土病例44例(内蒙古34例,均在呼伦贝尔市;浙江8例,其中宁波市5例、杭州市2例、绍兴市1例;黑龙江1例,在哈尔滨市;上海1例,在浦东新区),含1例由无症状感染者转为确诊病例(在内蒙古)。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23例,其中境外输入18例,本土5例(均在浙江,其中宁波市3例、杭州市2例);当日转为确诊病例5例(境外输入4例);当日解除医学观察24例(境外输入19例);尚在医学观察的无症状感染者465例(境外输入399例)。

截至2021年12月6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256011.7万剂次。

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