PNAS研究称新冠病毒或能整合进人类基因组，引发学术争议 | 科研圈日报
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· 新冠病毒
PNAS 研究称新冠病毒或能整合进人类基因组，引发学术争议
图片来源：Pixabay
新冠病毒的遗传物质是 RNA。罕见情况下，人类细胞中由 LINE-1 元件编码的反转录酶会将 RNA 转变为 DNA 并插入染色体中。去年 12 月，美国麻省理工学院的研究人员曾在预印本网站发布过一篇未经同行评议的研究，通过体外细胞实验发现新冠病毒感染过表达 LINE-1 元件的人类细胞后，能将病毒的基因序列插入人类染色体，并由此提出了一项看似疯狂的理论：一些新冠病毒感染者在痊愈几个月之后检测依旧呈阳性，是因为新冠病毒会把自己的遗传物质整合到人类的基因组中。这一观点在社交媒体引发了激烈争论，其实验方法也遭到大量批评。
研究人员随后对实验进行补充，表示已有明确证据表明冠状病毒序列可以整合进基因组：他们认为此前受质疑的实验方法可能会在无意中导致病毒基因插入人类细胞的染色体，但并不足以解释在实验中观察到的“病毒-人类”混合 DNA 的水平。此外，被整合进人类基因组的病毒序列旁可见部分 LINE-1 元件，进一步支持了先前的假设。研究者还表示，尽管不是直接证据，但他们在新冠患者的活体组织和尸检组织中发现了高水平的、只会由被整合的病毒 DNA 产生的 RNA 也暗示了这一结论。相关论文将于 5 月 25 日发表于《美国国家科学院院刊》（PNAS）。部分最初的批评者转而支持此结论；而另一些批评者则认为细胞实验可信度虽有所提高，但缺乏病毒基因在患者体内整合的直接证据，其对人类健康诊断的意义也需进一步阐明。（Science News，PNAS）
mRNA 疫苗被证明对新冠突变株有效
5 月 5 日，《柳叶刀》（The Lancet）和《新英格兰医学杂志》（New England Journal of Medicine）发表两项研究，均报告辉瑞 mRNA 疫苗对 B.1.1.7（首次在英国发现）和 B.1.351（首次在南非发现）新冠突变株仍然非常有效。其中，《柳叶刀》发表的研究显示，在分析期间（2021 年 1 月 24 日至 4 月 3 日），653,8911 名 16 岁及以上的以色列居民中，有约 72% 完成了两剂辉瑞 mRNA 疫苗的接种，而在第二次接种一周或更长时间后，该疫苗对严重疾病的预防效果可超过 97% 。同日，Moderna 发表声明，表示其正在进行的一项关于 B.1.351 和 P.1（首次在巴西发现）变种病毒的 mRNA 疫苗强化接种的早期研究结果也令人鼓舞，目前，该研究已进入临床Ⅱ期阶段。来自这三项研究的数据均表明，完全接种疫苗的患者能够避免 B.1.1.7、B.1.351 和 P.1 变种导致的重症。（The Lancet，New England Journal of Medicine，Moderna，The Scientist）
· 量子纠缠
科学家利用量子纠缠实现了“机械鼓二重奏”
美国 NIST 的科学家令两个机械鼓实现了量子纠缠。图片来源：Teufel/NIST
当两个独立的实体以经典物理理论无法解释的方式紧密相连时，就会发生量子纠缠。迄今为止，“纠缠”一般仅限于微观量子单位，如单个离子、原子、光子等的对数或倍数。要使大质量的物体发生“纠缠”是很困难的，因为它们与环境有较强的相互作用，导致量子态被破坏。然而，美国国家标准与技术研究所（National Institute of Standards and Technology，NIST）的研究人员将量子纠缠扩展到了大规模宏观系统。利用脉冲机电学，研究者们令两个宽 20 微米，长 14 微米，厚 100 纳米，且质量为 70 皮克（10-12 克）的机械鼓发生“纠缠”。实验中，研究人员先用两个微波脉冲冷却，同时用两个脉冲缠绕，最后再利用两个脉冲来放大和记录代表两个机械鼓量子态的信号。通过测量两个鼓头位置和动量矩的近似量子极限，并进行量子态层析测量，直接观察到了“纠缠”。这种在宏观系统中的“纠缠”将在量子力学的基础测试中发挥作用，有望实现超越标准量子极限的传感，并作为长寿命节点在未来量子网络的开发中发挥作用。此外，本工作中所用的高效率雷达测量技术还可用于量子隐态数据传输或量子网络节点间信息交换等其他应用中。相关论文 5 月 7 日发表于《科学》（Science）。（NIST，Science）
· 基金申请
2021 年国家自然科学基金初审结果公布
4 月 23 日，国家自然科学基金委员会公布 2021 年度国自然基金项目申请初审结果。经初审，自然科学基金委共受理项目申请 274998 项，不予受理项目申请 1717 项。自然科学基金委将向各依托单位发送纸质初审结果通知，并以电子邮件形式通知不予受理项目的申请人。依托单位可登录科学基金网络信息系统查询本单位项目申请受理情况。申请人如对不予受理决定有疑问，可向相关科学部咨询；如对不予受理决定有异议，可在 2021 年 5 月 12 日 16 时前向相关科学部提出复审申请。（国家自然科学基金委员会）
基金委发布“碳中和”专项指南，含 28 个子项目，单项预算 300 万元
4 月 30 日，基金委发布“面向国家碳中和的重大基础科学问题与对策”专项指南。该专项拟资助 28 个子项目，资助期限四年，每项直接费用预算约 300 万元，围绕“减排”和“增汇”这两条实现国家碳中和战略的根本路径，旨在系统揭示海洋和陆地碳汇格局、过程机制、演化趋势及其与气候系统的互馈机理，阐明地质碳封存过程机制、固碳功效、增汇潜力、技术风险与管理模式，剖析经济转型、路径优化、气候治理、国际合作等碳中和管理与政策问题。申请接收时间为 2021 年 5 月 20 日 - 5 月 31 日，主要向基金委地球科学部与管理科学部提交。（国家自然科学基金委员会）
· 纳米技术
中科院团队构筑 20 纳秒写入/擦除时间超快非易失存储器
高性能存储设备的开发在现代电子技术的创新中居于中心地位。近日，中科院团队构筑了超快、非易失浮栅存储器件，实现了纳秒级（~20 ns）的读写时间、极高的擦除/写入比（~1010）和 10 年以上的存储时间。研究成果 5 月 3 日在线发表于《自然-纳米技术》（Nature Nanotechnology）。
新器件的 InSe 沟道、hBN 隧穿势垒层、浮栅异质结具有原子级锐利的界面特性。通过在控制栅上施加一个脉冲电压对浮栅存储器进行编程/擦除操作，浮栅存储器表现出极高的存储性能。如果更换为自主搭建的超短脉冲电源，也能实现极高的存储性能。将沟道替换成 MoS2，同样可实现超快的编程/擦除操作。这证明具有原子级锐利界面的范德瓦尔斯异质结构实现超快浮栅存储器是普适的。通过优化六方氮化硼的厚度，研究团队还实现了浮栅存储器的多值存储。（中国科学院）
· 天体物理
科学家首次探测到脉冲星三维速度和自转轴共线
5 月 6 日，“中国天眼” FAST 望远镜相关研究成果于《自然-天文学》（Nature Astronomy）上刊发。FAST 是目前世界上灵敏度最高的单口径射电望远镜，基于 FAST 望远镜的观测，国家天文台姚菊枚博士首次找到了脉冲星三维速度与自转轴共线的证据。研究人员介绍，相对前身星（OB 星），年轻脉冲星具有更高的运动速度和更快的自转，且一些年轻脉冲星的速度和自转轴普遍存在共线的关系。对处于超新星遗迹 S147 中脉冲星 J0538+2817 的观测，研究人员首次通过闪烁分析的方法，报告了旋转矢量和速度矢量之间的三维对齐的证据，获得了脉冲星 J0538+2817 在超新星遗迹 S147 中径向位置和速度，结合已有切向速度测量获得了三维速度。同时，高精度偏振数据分析给出了三维自转轴的朝向（和 2-sigma 分布）。据悉，这一方向的系统测量正在逐步展开，有望揭示中子星的起源。（中国科学报，Nature Astronomy）
· 疫情通报
5 月 6 日我国内地新增确诊病例 13 例，均为境外输入
根据国家卫健委官网通报，5 月 6 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 13 例，均为境外输入病例（上海 5 例，广东 5 例，福建 2 例，陕西 1 例）；新增无症状感染者 17 例（均为境外输入）。截至 5 月 6 日 24 时，我国内地累计报告确诊病例 90739 例，累计死亡病例 4636 例。
根据世卫组织通报，截至欧洲中部时间 5 月 6 日 15:39（北京时间 5 月 6 日 21:39），过去 24 小时全球新增确诊病例 847,537 例，新增死亡病例 14,777 例：其中印度新增确诊病例 412,262 例，新增死亡病例 3,980 例；巴西新增确诊病例 77,359 例，新增死亡病例 2966 例。全球累计确诊病例 154,815,600 例，累计死亡病例 3,236,104 例。（国家卫健委、世卫组织）
编写：刘恺、许楚楚、顾晨月、奚奇、魏潇
编辑：魏潇
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