量子技术有望3分钟充满电动汽车;已确认系外行星数量超过5000|环球科学要闻

作者: 王怡博、王昱、韩佳桐、马一瑗、曾欣欣、十米

来源: 环球科学

发布日期: 2022-03-22 11:58:35

本文报道了多项科学研究成果,包括天文学中确认的系外行星数量超过5000颗,医学中早期CAR-T疗法对高危大B细胞淋巴瘤的疗效,新技术中量子技术加快电动汽车充电速度,机器人中能进入人肺部管道的磁性触手机器人,化学生物学中海洋细菌制造抗癌分子的机制,健康中2022年中国睡眠研究报告,以及新冠疫情的最新统计数据。

天文学

人类确认的系外行星数量超过50003月21日,随着最新一批确认的65颗系外行星被录入数据库,美国航空航天局(NASA)表示,现在人类确认的系外行星数量已经超过了5000颗。1992年,人类在脉冲星PSR B1257+12周围发现了一颗行星,这表明各种星际条件都有可能会形成行星。

随后的30年中,人类对系外行星的搜寻能力不断提升,现在人类可以用凌星法、视向速度法、微引力透镜法和脉冲星时变分析法等多种方法寻找系外行星。发现的系外行星种类也非常繁多,其中35%为类似海王星的气体行星、31%为比地球重的“超级地球”,30%为气体巨星,还有4%为在构成成分、大小与质量上与地球较为类似的类地行星。

医学

早期CAR-T疗法对高危大B细胞淋巴瘤疗效较好

高危大B细胞淋巴瘤患者对标准的初期化学免疫疗法通常应答较差。嵌合抗原受体T细胞疗法,即CAR-T疗法已用于治疗复发性或顽固性的B细胞淋巴瘤,但其在高危大B细胞淋巴瘤患者中作为早期疗法的潜力还有待研究。近日,科学家对一种叫做axi-cel的CAR-T疗法开展了2期临床试验,表明该疗法早期用于治疗高危大B细胞淋巴瘤的临床效果较好,且具备较好的安全性。研究已发表于《自然·医学》杂志。

新技术

量子技术加快电动汽车充电速度量子技术有望使电动汽车充电速度提高约200倍。之前的研究已提出过“量子电池”的概念,发现量子技术可以加快电池充电的速度,并指出其充电优势可能是由2方面因素带来的:“全局操作”(电池可以与其他电池发生电连接)和“全耦合”(每个电池只能与另一个电池发生电连接,而不能同时与2个或多个)。但此前科学家还不清楚这2个因素是否都是必要的。

近日,一项发表于《物理评论快报》的研究指出,在“量子电池”中,“全耦合”是不相关因素,而“全局操作”是“量子电池”唯一的充电优势来源。研究人员发现采取“全局操作”的量子充电方案后,充电速度与电池数量之间呈二次函数关系,而不再是传统充电方式下的线性关系。因此,对于一款内置约200组电池的经典电动汽车,新的量子充电方式有望使充电速度提高约200倍,充电效率可从10小时缩短至3分钟左右。

机器人

能进入人肺部管道的磁性触手机器人人的支气管由不断向下分枝的各级气管组成,越往下越细,呈倒置的树状。医院进行检查时使用的支气管镜一般有一个直径约3.5至4毫米的软管状探头,穿过鼻子或嘴巴进入支气管道,但受限于尺寸,只能到达支气管树上部。要想深入更细的气管,就只能用直径约2毫米的软管,但这样的软管很难操作转弯。近日,一篇《软机器人》上的研究针对这一难题提出了解决方案。

科学家将一系列直径2毫米、长80毫米,内置磁性粒子的弹性圆柱体连接在一起,制造了每一段都能被磁场独立控制,从而能在弯曲的支气管道中灵活转动的磁性触手。当需要对肺部组织取样或递送药物时,扫描病人的支气管树,对其进行建模并规划路线,再用安装在体外机械臂上的磁铁吸引体内磁性触手变形或移动,就能将其准确引导至病变部位。这项技术在临床上将有极大的应用潜力。

化学生物学

海洋细菌制造抗癌分子的机制

Salinosporamide A是海洋盐孢菌制造的一种蛋白酶体抑制剂,发现于1990年。这种化合物可以帮助盐孢菌抵御捕食者,但科学家发现其具有抗癌作用,目前已进入治疗胶质母细胞瘤的3期临床试验。这种化合物结构中存在特殊的双环结构,对其活性具有重要作用,但其酶促生物合成机制尚不明确。3月21日发表在《自然·化学生物学》的一项研究揭示了这一机制。

研究者发现,一种称为SalC的酮基合成酶催化了Salinosporamide A的双环结构装配反应。这种酶催化了转酰基和成键反应,充当了分子内醛缩酶和β-内酰合成酶的角色,合成出具有活性双环结构的Salinosporamide A分子。

研究者表示,SalC的发现为基于Salinosporamide A的化疗药物开发奠定了基础,未来研究人员或可以通过修改该化合物的分子结构,将其用于治疗多种类型的疾病,例如自身免疫病。

健康

2022年中国睡眠研究报告3月18日,中国社会科学院社会学研究所、喜临门睡眠研究院和社会科学文献出版社联合发布《中国睡眠研究报告(2022)》。

该报告通过构建睡眠指数来分析我国居民的睡眠状况,主要从睡眠质量、睡眠环境,以及睡眠信念和行为三个维度测量。报告显示,2021年中国居民睡眠指数为64.78分(百分制),略高于及格水平,总体睡眠状况一般。针对我国居民基本睡眠情况的调查结果显示,多数居民在22~24点上床睡觉,在6~8点间起床,每天平均睡眠时长为7.06小时。

报告指出,影响睡眠时长的主要因素分别是:临睡前看手机或上网、工作或学习时间过长、失眠等睡眠障碍。该报告还专门分析了双减政策对中小学生睡眠的影响,调查结果显示,双减政策实施后,61.53%的中小学生家长表示孩子上床睡觉的时间提前了,但仍有50.48%的家长认为孩子每天平均睡眠时长无法达到8小时。另外,该报告也指出,睡眠少、质量差等睡眠问题会影响人的身体和心理健康。

新冠疫情

截至北京时间3月22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472 048 486例,死亡病例6 093 516例。根据国家卫生健康委员会官方网站的数据,3月21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2338例。

其中境外输入病例57例(广东12例,浙江10例,广西9例,上海8例,四川6例,福建5例,北京4例,天津1例,辽宁1例,黑龙江1例),含17例由无症状感染者转为确诊病例(浙江9例,四川6例,天津1例,广东1例);本土病例2281例(吉林1902例,福建110例,辽宁67例,黑龙江43例,上海31例,山东25例,广东25例,江西14例,河北11例,天津8例,湖南8例,河南7例,陕西7例,北京6例,甘肃5例,江苏3例,云南3例,内蒙古2例,浙江2例,重庆2例),含61例由无症状感染者转为确诊病例。

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2432例,其中境外输入119例,本土2313例。截至2022年3月20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322633.4万剂次。

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