环球科学要闻

作者: 二七、白德凡、谢汝雨、韩佳桐

来源: 环球科学

发布日期: 2022-01-05

本文报道了韦布空间望远镜成功展开遮阳板、金鱼学会“驾驶”机器车、独立于胰岛素的血糖调节新途径、地球在过去比想象的更不适宜生存、首次对血管内皮细胞进行基因组编辑、疫情或会减缓婴儿发育以及全球新冠疫情最新统计数据。

韦布空间望远镜成功展开遮阳板。NASA的研究人员于美国东部时间1月4日下午宣布,韦布空间望远镜已成功展开遮阳板。这块遮阳板大小相当于一个网球场,在发射前被折叠起来,以放置进火箭的有效载荷区。2021年12月28日,望远镜发射三天后,韦布团队开始远程展开遮阳板,整个过程历时8天。遮阳板共有五层,每层和人的头发一样薄,上面涂有反光金属。

这五层叠加在一起,可以将超过200千瓦的太阳照射减少到1瓦左右,保护望远镜不受太阳、地球和月球的光照和热辐射的影响。这种保护对于望远镜的科学仪器保持低温是至关重要的,这样的低温足以让韦伯望远镜观察到微弱的红外光。遮阳板展开后,韦伯望远镜还要进行5个半月的准备工作,包括副镜和主镜的展开、光学系统的校准,以及科学仪器的校准。在那之后,韦伯将发布第一批观测图像。

金鱼学会“驾驶”机器车。

动物往往具有与生俱来的导航能力,这种能力在它们觅食、划定领地、寻找配偶时会发挥重要作用。为了研究动物的导航能力能否适用于不同环境,科学家训练一条金鱼驾驶机器车。该研究发表于Behavioral Brain Research。研究者为鱼缸设计了一组轮子和摄像头系统,共同组成了一辆机器车。摄像头会观察鱼缸中金鱼的运动方向,并将其转换为轮子的行驶方向。这样,金鱼就有了“驾驶”机器车的能力。

研究者在鱼缸对面的墙上设置了一个明显的标志物,当金鱼抵达这一位置时,就会得到食物奖励。经过几天的训练后,金鱼能够从房间的不同位置准确导航到目标点,即使在行进途中受阻,或是设置了假目标物,金鱼也能不被迷惑,顺利抵达真目标点。研究者认为,这说明金鱼具有在不同环境中学习复杂任务的认知能力。

独立于胰岛素的血糖调节新途径。胰岛素能将血液中的血糖和脂肪转移到肌肉和脂肪组织,用于消耗和储存。

2型糖尿病患者通常会有胰岛素抵抗,他们血液中的脂肪分解成脂肪酸速率会加快。这些脂肪酸又会促使肝脏中的糖原分解成糖类进入血液,进而导致肝脏、肌肉、脂肪组织等对胰岛素更不敏感,导致糖尿病恶化和肥胖。美国索尔克研究所的研究人员曾发现,向小鼠体内注射FGF1(成纤维生长因子)可降低血糖,持续给药能缓解胰岛素抵抗,然而其内在机制并不明确。

在一项发表于《细胞·代谢》的新研究中,他们发现了FGF1由人体的脂肪组织产生,它和胰岛素分别通过不同的信号通路发挥相同的作用。FGF1能激活一种酶PDE4D,抑制血液中的和脂肪分解和肝脏中的糖原分解,进而发挥和胰岛素相似的作用。研究者认为,这一发现可能为胰岛素抵抗或2型糖尿病患者,提供了替代性治疗渠道。

地球在过去比想象的更不适宜生存。

太阳发出的紫外辐射到达地球后,可以破坏生物体内蛋白质等重要分子。而地球大气中的臭氧限制了到达地表的紫外线水平。臭氧的浓度取决于大气中氧气的水平,过去40年里,科学家们一直认为,当大气中的氧气水平达到目前的约1%时,臭氧层就能保护生命免受紫外辐射的伤害。近日,发表在Royal Society Open Science的一项研究挑战了这个观点,将所需的氧气水平调整为目前的5% - 10%。

研究人员利用一种先进的气候模型模拟了过去24亿年里,到达地表的紫外辐射水平是如何变化的。模拟显示,在超过10亿年的时间里,地球暴露在比以往认为的更强烈的紫外辐射中,紫外辐射水平可能达到以往推测的10倍。研究人员表示,这意味着过去很长的一段时间里,地球上的生物可能面临着比今天更严酷的环境。这项研究也有助于科学家预测其他行星的大气成分。

首次对血管内皮细胞进行基因组编辑。

血管内皮细胞是衬于全身血管壁内侧的单层扁平上皮细胞。血管内皮功能障碍是诸如冠状动脉疾病、中风等心血管疾病的根源。在一项新发表于《细胞报告》的研究中,科学家开发了一种特殊的纳米颗粒,可将基于CRISPR/Cas9技术的基因组编辑工具高效递送到血管内皮细胞中,并首次完成了对血管内皮细胞的基因组编辑。常用的病毒载体对血管内皮细胞的递送效率低下。

而新型纳米颗粒只需要经过一次静脉注射,即可有效递送携带的基因编辑工具到小鼠的血管内皮细胞中。经检测,注射5~7天后靶向蛋白质的表达量下降80%,基本达到与转基因小鼠相同的编辑效率。研究者认为,该纳米颗粒有望应用于抑制血管损伤、促进血管修复,纠正血管内皮细胞基因突变,治疗由内皮功能障碍导致的疾病,包括新冠病毒引起的严重急性呼吸窘迫综合征。目前,该方法还需进行更多临床前试验。

疫情或会减缓婴儿发育。

近日,发表于《美国医学会杂志·儿科学》的一项研究提出,新冠疫情可能会减缓婴儿的发育。研究者对比了227名新冠大流行期间出生的婴儿(但母亲怀孕期间并未感染新冠病毒),与62名大流行发生前出生的婴儿在6月龄左右的神经发育状况。评估内容包括运动能力、沟通能力、解决问题能力和个人社交能力等。统计结果显示,疫情期间出生的婴儿,在运动能力和个人社交能力上的评分明显更低。

研究者表示,父母在疫情期间的压力可能导致了这样的差异,但这些婴儿只体现出了神经发育的轻微减缓,并不一定会影响个体未来的发育情况。值得一提的是,对于这一结果,部分相关领域的科学家持怀疑态度。一些科学家指出,该研究的样本量较小,未能有效排除其他影响因素,且评估结果可能会受到父母看法的影响,因此难以确定这一结论有多可信。

截至北京时间1月4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292 394 085例,死亡病例5 448 758例。根据国家卫生健康委员会官方网站的消息,1月4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91例。

其中境外输入病例50例(上海17例,广西9例,福建7例,广东7例,天津5例,湖北2例,北京1例,山东1例,陕西1例),含3例由无症状感染者转为确诊病例(广东2例,广西1例);本土病例41例(陕西35例,均在西安市;河南4例,其中许昌市2例、郑州市1例、周口市1例;浙江2例,均在宁波市),含2例由无症状感染者转为确诊病例(均在河南)。无新增死亡病例。无新增疑似病例。

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71例,其中境外输入49例,本土22例(河南18例,其中郑州市9例、许昌市8例、周口市1例;上海4例,其中浦东新区3例、杨浦区1例);当日转为确诊病例5例(境外输入3例);当日解除医学观察22例(境外输入21例);尚在医学观察的无症状感染者632例(境外输入565例)。

根据陕西省卫生健康委员会官方网站的消息,1月4日0-24时,新增报告本土确诊病例35例(均在西安市),其中隔离管控发现30例、封控区筛查发现1例、管控区筛查发现4例;治愈出院20例。自12月9日以来,全省累计报告本土确诊病例1820例(西安市1793例、咸阳市13例、延安市13例、渭南市1例),其中出院39例、在院1781例。

截至2022年1月3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285522.5万剂次。

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