黑洞“大头照”两年后换新!史上首张黑洞偏振图像发布|科研圈日报
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· 新冠疫苗
港澳暂停接种复星医药/BioNTech 新冠疫苗:存在少量封盖有关的瑕疵
3 月 24 日上午,中国香港特别行政区、澳门特别行政区政府分别发布公告称,收到复星实业(香港)有限公司的书面通知,由于注意到与批号为 210102 的复必泰疫苗(Comirnaty)药瓶封盖有关的包装瑕疵,德国拜恩泰科生物制药公司(BioNTech)和复星医药已就有关包装瑕疵问题的原因进行调查,为谨慎起见,现阶段在调查期间须即时暂停接种。
截至目前,复星医药控股子公司复星实业(香港)有限公司向中国香港及澳门供应的 mRNA 新冠疫苗 BNT162b2 共有 210102、210104 两个批次,此次出现少量西林瓶封盖有关瑕疵的产品批号为 210102 。复星医药强调,该疫苗本次暂停于中国香港、澳门使用并作封存,系出于对产品安全高度负责的态度谨慎做出,目前未有证据表明相关批次产品安全可能存在风险,具体情况以最终调查结果为准。另外,出于谨慎性考虑,用于供应中国香港的批号为 210104 的疫苗产品也将行封存,不再发送至各接种点。(香港特别行政区新闻公报,新型冠状病毒感染应变协调中心,澎湃新闻)
· 天文观测
黑洞“大头照”两年后换新!史上首张黑洞偏振图像发布
视频来源:EHT Collaboration
事件视界望远镜(EHT,Event Horizon Telescope)国际合作组织公布了 Messier 87(M87)星系中心黑洞的偏振光成像。黑洞的偏振光能够反映其磁场特征,而这是天文学家首次成功对其进行观测。该结果由 EHT 合作组织于 3 月 24 日发表在《天体物理杂志快报》(The Astrophysical Journal Letters)上的两篇论文中([1],[2])。来自全球多个组织和大学的 300 多名研究人员参与了这项研究。中国科学院上海天文台牵头组织协调包括 8 位台内研究人员在内的国内学者参与了此次的 EHT 合作。
从 2019 年 EHT 公布第一张黑洞照片起,天文学家就发现,M87 黑洞周围的光大部分是偏振的。这次观测成果提供了有关黑洞外部磁场结构的信息,给出了支持强磁化气体模型的新证据,可能成为解释 M87 射流现象的关键。M87 黑洞会以射流的形式放出一部分捕获的粒子,天文学家依靠描述黑洞附近物质行为的不同模型来理解这一过程,但目前没有完善的理论解释这一仅与太阳系大小相当的结构是如何驱动尺度远超银河系的射流的。EHT 正快速发展,对网络技术进行升级,并增设新的天文台,有望在未来更准确地解释黑洞周围的磁场结构,提供更多有关黑洞外围高热物质的物理学信息。(European Southern Observatory,央视新闻)
NASA 将于 4 月在火星试飞直升机,为人类飞行器首次在地外星球可控飞行
美国国家航空航天局(NASA)3 月 23 日发布消息称,。这架直升机固定在于今年 2 月 18 日在火星着陆的“毅力”号火星车的腹部,目前正由“毅力”号携带前往计划中的试飞地点。这将是人类飞行器首次在另一颗行星上进行可控制的动力飞行。
火星的重力仅为地球的三分之一,但其稀薄的大气层密度仅有地球表面大气层密度的 1%,因此在火星上飞行远比在地球上更为困难。另外,火星夜晚零下 90 摄氏度的低温可能会导致电子器件的损坏。为了应对这些困难,“机智”号直升机小而轻便,并具有足够的能量对系统进行加热。这套系统已经在喷气推进实验室(JPL)中经过了反复的试验。能够在另一颗行星上起降的飞行器将改变太空探索的方式。飞行器能够拓展火星车的探测范围,并能够探测更崎岖的地形。(NASA,中国新闻网)
· 量子计算
使用光纤替代电缆可提升量子计算机效率
图片来源:Lecocq/NIST
美国国家标准与技术研究院(NIST)的物理学家使用光纤替代金属电线,来测量和控制超导量子比特(qubit)。超导电路必须在低温下工作,而且一台能够解决任何类型问题的通用量子计算机预计需要约 100 万个量子比特,而传统的低温恒温器——具备金属布线的超低温稀释制冷机最多只能支持数千个。研究人员将光纤与其余标准组件结合起来,在单粒子或光子的水平上转换、传递和测量光,可以很容易地将光转换成微波,并将其传递给量子比特。该系统工作表现与传统的金属布线系统相当,并保持了量子比特脆弱的量子状态。这种新技术有望将量子计算机能够整合的数千个量子位提升到上百万个,并且因为光纤能够在比传统电缆小得多的体积内传输更多的数据,该技术或将对未来研发更有效率的量子计算机产生重要作用。研究于 3 月 25 日发表于《自然》(Nature)。(NIST,Nature)
· 神经科学
脑细胞也具备酒精代谢能力
3 月 22 日,美国国立卫生研究院(NIH)酒精滥用与酒精中毒研究所(NIAAA)团队在《自然-代谢》(Nature Metabolism)发表论文,首次揭示了脑内酒精代谢功能及引起醉酒行为的新型细胞特异脑区和特异神经化学机制。
乙醛脱氢酶 2(hepatic aldehyde dehydrogenase 2 ,ALDH2)作为酒精代谢过程中的关键酶,负责乙醛到乙酸的转化。该研究团队发现,脑内生成的乙酸直接引起抑制性神经递质 γ-氨基丁酸(GABA)升高,从而抑制平衡和运动协调功能;而 ALDH2 主要表达在人及小鼠小脑的星形胶质细胞(astrocytes)上,选择性敲除星形胶质细胞中的 ALDH2 后,几乎阻断了酒精代谢产物乙酸的生成,并避免了脑内乙酸盐和 GABA 水平升高,小鼠未产生因酒精摄入而导致的运动平衡障碍。相比之下,去除肝脏中的 ALDH2 未能影响脑内乙酸盐或 GABA 的水平。作者总结称,酒精代谢或许能在脑内进行直接调控,进而有望发现改变酒精影响的新靶标,并治疗酒精使用障碍。不过,仍需开展进一步研究确定在小鼠体内观察到的这些机制是否也存在于人体内。(Nature Metabolism,中国科学报)
科学家发现人类如何发育出比其他类人猿更大的大脑
一项于 3 月 24 日发表在《细胞》(Cell)上的新研究首次确定,人类大脑如何长得比黑猩猩和大猩猩的大脑更大,并具有更多的神经元数量。该研究通过由干细胞生长出来的 3D 组织模拟了早期大脑的发育阶段,在此阶段中,神经元是由称为神经祖细胞(neural progenitors)的干细胞制造的。祖细胞将由圆柱形转变为圆锥状,并减缓增殖速度。研究人员发现,在大猩猩和黑猩猩中,这种转变发生在约 5 天内;人类祖细胞的这种转变更为延迟,需要 7 天左右。该差异意味着人类祖细胞有更多的时间来增殖神经元,并可能是人类大脑具有类人猿大脑三倍神经元数量的主要原因。该研究还确定了一个关键的基因开关 ZEB2,它在大猩猩脑器官中的开启时间比在人类器官中要早。延迟 ZEB2 的开启可延缓祖细胞的成熟,并使得猿类大脑生长得更像人类大脑(更慢、更大),反之亦然。该研究提供了一个全新的视角,以了解大脑发育的关键阶段。(Cell,UKRI)
· 环境与生态
植物固碳能力上升将以土壤碳固碳能力下降为代价
美国斯坦福大学(Stanford University)的研究者发现,当二氧化碳水平升高使得植物生长加快而储存更多碳,土壤的碳汇水平将大量降低。可能的解释是植物会高效地获取土壤中的养分,以配合二氧化碳的吸收,而这也会提高微生物活性,将原本滞留在土壤中的二氧化碳释放到大气中。该研究结果推翻了此前被普遍认可的理论预测,即植物生长加快会使得更多有机物掉落到地面,导致生物和土壤中碳储存同步增加。这一结果显示出先前广泛使用的气候预测模型可能高估了土壤从地球大气中吸收二氧化碳的潜力,对未来的碳排放和碳捕集规划有重要指导意义,此研究于 3 月 24 日发表于《自然》(Nature)。
· 粮食安全
联合国粮农组织:全球 3400 万人距离饥饿只有一步之遥
联合国粮农组织(FAO)与粮食计划署(WFP)3 月 23 日发布《饥饿爆发点》(Hunger Hotspots)报告,并警告如果不能立即采取更大规模的援助行动,全球 20 多个国家的严重饥饿状况和饥荒风险将在未来数月内进一步加剧。其中,也门,南苏丹和尼日利亚北部面临的情况最为严重,其他主要“饥饿爆发点”国家还包括布基纳法索、阿富汗、刚果民主共和国、埃塞俄比亚、海地、苏丹和叙利亚等。
报告指出,冲突和疫情是导致饥饿加剧的重要原因。在新冠疫情冲击下,拉美地区的经济衰退最为严重,恢复速度也最为缓慢。此外,极端气候以及拉尼娜现象预计将在今年四到五月间持续,加剧阿富汗、马达加斯加和非洲之角等地的饥饿状况,而东非、红海沿岸以及非洲南部部分地区的沙漠蝗虫灾害仍然令人担忧,很可能影响夏季作物的收成。报告表示,目前全球有超过 3400 万人距离挨饿仅有一步之遥,急需在每个“饥饿爆发点”采取关键的短期和长期行动,以应对眼前和未来的粮食需求。(联合国新闻)
· 疫情通报
3 月 24 日我国内地新增确诊病例 11 例,均为境外输入病例
据国家卫健委通报,3 月 24 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 11 例,均为境外输入病例(上海 4 例,广东 4 例,甘肃 2 例,湖北 1 例);无新增死亡病例;无新增疑似病例。新增无症状感染者 10 例(均为境外输入);当日转为确诊病例 2 例(均为境外输入)。截至 3 月 24 日 24 时,31 个省(自治区、直辖市)和新疆生产建设兵团累计报告确诊病例 90136 例,累计死亡病例 4636 例。
据世卫组织通报,截至欧洲中部时间 3 月 23 日 14:41(北京时间 3 月 23 日 21:41),过去 24 小时全球新增确诊病例 461,606 例,新增死亡病例 8,363 例:其中美国新增确诊病例 55,668 例,新增死亡病例 984 例;巴西新增确诊病例 49,293 例,新增死亡病例 1,383 例。全球累计确诊病例 123,902,242 例,累计死亡病例 2,727,837 例。(国家卫健委、世卫组织)
编写:武大可、许楚楚、郑蕴仪、曾从一、戚译引
编辑:戚译引
封面图片来源:Pixabay
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