西安一人接种新冠疫苗后仍被感染，中疾控发布原因调查报告｜科研圈日报
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· 新冠疫苗
西安一人接种新冠疫苗后仍被感染，中疾控发布原因调查报告
4 月 20 日，《中国疾病预防控制中心周报（英文）》（China CDC Weekly）在线发表了西安市一名医院检验人员在已接受了两剂 COVID-19 疫苗后，仍感染新冠病毒的调查报告。原因是她在发病前 5 天可能暴露于携带有英国变异病毒（B.1.1.7）环境条件中。
根据流行病学调查，该检验人员很可能是在 3 月 12 日为 2 例新冠境外输入（从乌兹别克斯坦回国）病例采集咽拭子时感染。病毒检测证实，3 月 12 日这两名境外人员体内的病毒载量很高，为新冠病毒英国变异株（B.1.1.7）。
该病例属于轻症患者并已于 4 月 9 日出院。报告称在完成新冠疫苗 2 剂次接种 14 天后，包括检验人员在内的 31 名医护人员均呈现血清新冠抗体阳转，特别是该检验人员发病 2 天后的血清抗体滴度极高，说明疫苗免疫有效。除了个体差异、疫苗转运接种过程的技术原因外，高危暴露是疫苗保护失败的重要原因。从这名检验人员的临床过程来看，该患者症状轻、病程短，这极大可能是得益于新冠疫苗接种。（人民日报健康客户端）
· 榜单排名
爱思唯尔 2020 年“中国高被引学者”榜单发布，4023 名学者上榜
4 月 22 日，爱思唯尔（Elsevier）发布 2020 年“中国高被引学者”榜单。共有来自 373 所高校、企业及科研机构的 4023 人上榜。根据爱思唯尔发布的消息，此次榜单使用了爱思唯尔教育部一级学科分类映射，覆盖了教育部 10 个学科领域、84 个一级学科，以 Scopus 数据库作为科研成果统计来源，采用上海软科开发的方法分析了中国学者的学术表现。
其中，工学领域上榜学者数最多（1,797人），理学领域上榜 1,252 人；医学领域上榜 473 人。一级学科中，化学学科高被引学者数量最多（358 人），生物学、生物学、材料科学与工程、临床医学、物理学等学科均超过了 200 人；化学工程与技术、计算机科学与技术、力学、数学等学科也都有超过 100 名学者入选。
来源：爱思唯尔
根据公众号“软科”的统计，来自中国科学院的上榜学者数量最多，共 441 位。在高校中，5 所大学的上榜学者数超过了 100 位，其中清华大学以 197 位学者入选位列第一，北京大学 166 位学者入榜位列第二，浙江大学、上海交通大学和复旦大学位列三到五位。除去科研机构和高校外，腾讯、大疆、联想集团等知名企业也有学者入选。
此次是爱思唯尔第七次发布中国高被引学者榜单。更多信息，请查看榜单官方页面。（公众号“爱思唯尔科研医学服务”、公众号“软科”）
· 期刊建设
中国科技期刊卓越行动计划成效显著，29 种期刊学科排名进入国际前 10%
据新华社 4 月 21 日报道， 中国科技期刊卓越行动计划两年来取得积极成效，已有 29 种期刊学科排名进入国际前 10%，12 种进入前 5%，8种进入学科前 5。2020 年 ESI 顶尖论文全球排名前 100 的机构中，有 78 家机构在我国领军期刊发文共计 1965 篇，较 2019 年增长 39%。
中国科技期刊卓越行动计划于 2019 年由中国科协等七部门联合开始实施。具体措施包括遴选 22 种领军期刊及 228 种后备梯队重点建设，同时每年支持创办 30 种高起点新刊，建立动态监测、专家点评、培训交流等各项机制，推动期刊跨越式发展。（新华社）
· 天文观测
天文学家发布新的银河系外缘的全天候地图
银河系和大麦哲伦云（LMC）的图像覆盖在周围星系晕的地图上。较小的深色结构是LMC通过该区域运动产生的尾迹。更大的浅蓝色区域对应于我们银河系北半球观测到的高密度恒星。图片来源：NASA/ESA/JPL-Caltech/Conroy et. al. 2021
天文学家利用美国国家航空航天局（NASA）和欧洲航天局（ESA）望远镜的数据发布了一张全新的银河系最外层的全天候图。该区域被称为银河系光晕，位于形成银河系可识别的中心盘的旋转旋臂的外部，星体稀少。虽然光环可能看起来大部分是空的，但据预测它包含了大量的暗物质，这是一种神秘的、看不见的物质，被认为构成了宇宙中所有物质的主体。这张新地图揭示了一个被称为大麦哲伦云（LMC）的小星系是如何穿越银河系的星系的光晕的。这也是第一张提供光晕外部区域图像的地图，发现了其尾流距离银河系中心大约 20 万光年到 32.5 万光年。先前的研究已经暗示了尾流的存在，但全天空地图证实了它的存在，并提供了它的形状、大小和位置的详细视图。新的图谱以及其他数据和理论的分析，可能会为有关暗物质性质的不同理论提供检验依据，例如暗物质是否由规则物质组成的颗粒，以及暗物质的性质如何等等。相关论文于 2021 年 4 月 21 日发表在《自然》（Nature）杂志上。
· 物理学
科学家首次捕捉到激子中电子轨道图像
图片来源：OIST
激子描述了一对电子与空穴由静电库仑作用相互吸引而构成的束缚态，可被看作是存在于绝缘体、半导体和某些液体中呈电中性的准粒子，是凝聚态物理学中转移能量而不转移电荷的基本单位。日本冲绳科学技术大学院大学（OIST）的研究人员通过测量单层钨二硒化物中激子发射出的光电子的动量分布，得到了电子在激子空穴周围分布的直观图像。这是自激子被发现近一个世纪以来，科学家首次捕获到电子在激子内部空穴周围的分布图像。研究人员首先通过在二维半导体上发送激光脉冲来产生激子，激子形成后，再使用具有超高能量的光子的激光束将激子分解，并将电子从材料中踢出，进入电子显微镜内的真空空间。电子显微镜测量了从材料中飞出的电子的角度和能量，科学家根据这些信息，可以确定电子与激子内的一个空穴结合时的初始动量，从而绘制出了激子的波函数。相关论文于 2021 年 4 月 21 日发表于《科学进展》（Science Advances）。（Okinawa Institute of Science and Technology，Science Advances）
· 材料科学
新工艺使“生物可降解”塑料实现完全降解
图片来源：Christopher DelRe, UC Berkeley
目前的生物可降解塑料在降解过程中可能污染其他可回收塑料，并且降解后产生的微塑料颗粒仍然具有环境危害性。近日，来自美国加州大学伯克利分校（University of California, Berkeley）的研究团队设计了一种酶激活的可堆肥塑料。这种塑料的设计思路是运用一种四分子随机共聚物（PHL），将蛋白酶和脂肪酶运用纳米分散技术置于传统的生物可降解结构中，例如聚乳酸（PLA）和聚己内酯（PCL）。这样的设计使得酶可在细胞环境外保存活性，且没有改变塑料的原有物理性质。在实验中，只需少量加热和水即可对酶进行激活，从而启动塑料的降解过程。酶在塑料结构中的分散分布加快了降解过程，塑料只需数周即可完全降解，且不会产生未完全降解的微塑料。研究者表示，类似的设计思路同样可以应用到其它可降解材料的设计上。这项研究发表于 4 月 21 日的《自然》（Nature）。研究团队已经在为这种新型塑料申请专利，并创建了一家公司以进一步发展该技术，希望在不久的将来投入使用。（加州大学伯克利分校）
· 神经科学
新研究发现小鼠具备出色的分类能力
分类是大脑处理信息的基本要素，它简化了复杂的世界，并帮助我们对新信息做出快速有效的反应。德国马克斯·普朗克神经生物学研究所（Max Planck Institute of Neurobiology）的科学家们证明，小鼠也具备优秀的分类能力。他们向小鼠展示了不同的条纹图案图片，并为它们提供分类规则。实验证明，小鼠能够学习不同的规则，并将图案正确分类；在最初的学习阶段结束后，小鼠甚至可以将之前没有见过的图案正确分类。当研究人员调换分类规则时，小鼠也能忽略之前所学，根据新规则重新对图片进行分类，这与人类学习新事物时的行为高度相似。因此，这项研究首次证明了小鼠分类的程度和精确度，表明其具有接近人类的抽象能力。研究人员还确定了小鼠前额叶皮层中编码学习类别的神经元，这些神经元不会立即获得其选择性，而是在学习过程中逐渐发展。该研究于 4 月 21 日发表在《自然》（Nature）上，为人类理解抽象思维的神经元基础增加了重要的细节。(马克斯·普朗克协会，Nature）
· 生命科学
科学家揭开病原菌鞭毛运动的奥秘
近日，浙江大学张兴教授实验室、朱永群教授实验室合作团队解析了来源于沙门氏菌（Salmonella Typhimurium）的天然状态下，其鞭毛马达-接头复合物（Flagellar motor-hook complex）的冷冻电镜结构。相关研究成果于 4 月 20 日刊登在《细胞》（Cell）杂志。
据悉，该结构是一个 6.3 MDa 的超大复合物，包含了 12 种不同的蛋白质，总共有 175 个亚基。研究小组先通过同源重组基因敲除手段，设计出一种温和的鞭毛马达纯化步骤，并获得了完整的、稳定的鞭毛马达-接头复合物样品；再利用 300 千伏冷冻电镜平台，首次解析了原子分辨率的鞭毛马达-接头复合物的整体和局部结构。通过剖析，研究人员发现：鞭毛马达含有质子泵，通过转运氢离子，将化学能转变为机械能，其所产生的动力通过扭矩传输给内膜环（MS ring），然后传给鞭毛丝并带动转动，以旋转推动细菌向前移动。该研究解开了困惑学界几十年的细菌鞭毛马达工作原理难题，揭开了病原菌鞭毛运动的奥秘，并为抗生素设计提供了新思路。（Cell，浙江大学，中国科学报）
· 医学
研究发现父亲孕前饮酒或增加子代出生缺陷风险
图片来源：Pixabay
4 月 20 日，《美国医学会—儿科杂志》（JAMA Pediatrics）发表一篇新论文称：首次通过流行病证据研究提示，男方孕前饮酒可能增加子代出生缺陷风险，这可能与精子发育和表观遗传修饰调控有关，而改变饮酒行为可能会降低这种风险。
复旦大学研究人员使用了国家孕前保健项目的孕前登记数据库，对在 2010-2012 年登记的有妊娠结局的 529,090 对夫妇进行数据分析后发现：男方孕前饮酒率为 40.4%，数据库中女性饮酒率仅 3.3%，而在校正母亲年龄、母亲吸烟饮酒、叶酸补充等因素后，丈夫饮酒的子代出生缺陷风险增加 35%，“唇腭裂”风险明显增高。研究人员表示，孕前丈夫饮酒行为较为普遍，因此，减少或避免饮酒可能有助于减少子代出生缺陷风险，对孕前健康干预具有指导意义。（JAMA pediatric，中国科学报）
· 环境与气候
跨过气候“临界点”并非不可逆转
气候系统存在临界点，在这些临界点上，微小的变化被认为会对地球系统造成实质性的、不可逆转的改变。对跨越临界点造成的灾难性后果的担忧是《巴黎协定》设定将全球升温控制在 1.5℃ 以下目标的原因之一。然而，目前的升温速度几乎不可避免地超过这一水平。
一项于 4 月 21 日发表在《自然》（Nature）上的新研究表明，如果超过临界点后全球变暖得到足够快的逆转，其灾难性后果是可以避免的；对于缓慢发生的临界因素（如大西洋经向翻转环流的崩溃或冰盖的融化），临界点可能被 "暂时超过"，而不会引发永久性的转变。研究者称，人类可以采取行动的时间将取决于全球变暖的程度，以及每个气候临界点涉及的时间尺度。幸运的是，被认为最接近的气温临界点是缓慢发生的，研究者称这可能给人类提供一线生机，我们仍有希望避免危险的气候变化。（Nature，埃克塞特大学）
· 疫情通报
4 月 21 日我国内地新增确诊病例 6 例，均为境外输入病例
据国家卫健委通报，4 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 6 例，均为境外输入病例（广东 2 例，天津 1 例，上海 1 例，湖北 1 例，云南 1 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）。新增无症状感染者 16 例（均为境外输入）；当日转为确诊病例 1 例（为境外输入）。截至 4 月 21 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 90547 例，累计死亡病例 4636 例。
据世卫组织通报，截至欧洲中部时间 4 月 21 日 19:19（北京时间 4 月 21 日 01:19），过去 24 小时全球新增确诊病例 793,011 例，新增死亡病例 11,458 例：其中印度新增确诊病例 295,041 例，新增死亡病例 2,023 例；土耳其新增确诊病例 61,028 例，新增死亡病例 346 例。全球累计确诊病例 142,557,268 例，累计死亡病例 3,037,398 例。（国家卫健委、世卫组织）
编写：魏潇、曾从一、顾晨月、郑蕴仪、许楚楚、戚译引
编辑：戚译引
封面图片来源：Pixabay
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