中国空间站计划两年内建设完成｜科研圈日报
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· 航空航天
中国空间站计划两年内建设完成
5 月 18日，中国载人航天办公室发布消息称，我国第一个空间站核心舱“天和”在发射升空后，已经完成了单舱飞行阶段的在轨测试，后续飞船、舱段的发射将正常按计划实行。从 4 月 29 日天和核心舱发射成功后，每隔 90 分钟它就会飞过我们的头顶一次，在太空里等待着空间站其它舱段以及货运飞船、载人飞船和它汇合。
根据我国空间站建造计划，将在两年时间内以“搭积木”的形式，建成以核心舱为控制中心，问天、梦天实验舱为主要实验平台的中国空间站。中国载人航天工程办公室主任郝淳说：“今年发射空间站的天和核心舱，紧接着是 5 月份和 6 月份分别实施的天舟二号货运飞船和神舟十二号载入飞船的发射，9 月和 10 月将分别实施天舟三号货运飞船和神舟十三号载人飞船的飞行任务。”（央视新闻客户端）
祝融号火星车首次通过环绕器传回遥测数据
据国家航天局消息，5 月 17 日 8 时，天问一号环绕器已实施第四次近火制动，顺利进入周期为 8.2 小时的中继通信轨道。在这一阶段，环绕器的主要工作是做地球和火星之间的“信使”，进行“地火传书”。目前，祝融号火星车正在按计划开展周围环境感知和状态检查，各系统工作正常。5 月 17 日，两器已建立器间通信链路，第一次通过环绕器传回火星车遥测数据。（央视新闻客户端）
· 天文学
海底发现放射性“外星元素”，太阳系历史或需重新审视
图片来源：Pixabay
澳大利亚国立大学（Australian National University）研究者带领的国际团队在海洋地壳中发现了具有放射性的 60Fe（半衰期 260 万年）和钚同位素 244Pu（半衰期 8060 万年）。这两种元素无法在太阳系中形成，如果是来自太阳系形成阶段，现今其中的 60Fe 应已衰变殆尽。但此次发现的 244Pu 和 60Fe 的比例较小，意味着 60Fe 并未发生长时间的衰变，其比例与最近一千万年中地球所微量获得的较为接近，说明最近数百万年，地球附近的宇宙空间中极可能发生了剧烈事件。超新星和喷流等事件能够生成铁等元素或将其带至地球；而钚等更重的元素则需要通过快中子捕获过程（r-process）才能生成，这一作用的条件只有更加极端的天体物理环境才能提供，例如双中子星合并。这一推论使得科学家需要重新审视附近空间的宇宙环境，以及太阳系的历史。该研究于 5 月 14 日发表于《科学》（Science）。（澳大利亚国立大学）
· 材料物理
发现首次原子弹试验产生的准晶体
准晶体是一种介于晶体和非晶体之间的固体，具有与晶体相似的长程有序的原子排列，但是不具备晶体的平移对称性，因而可以具有晶体所不允许的宏观对称性，曾被认为是不可能存在的材料。近日，科学家发现了在 1945 年 7 月 16 日美国新墨西哥州阿拉莫戈多（Alamogordo）三位一体核试验（Trinity test）中产生的二十面体准晶，为目前已知的最古老的人造准晶。据研究，该准晶成分为 Si61Cu30Ca7Fe2，与在 Khatyrka 陨石中发现的天然准晶形成的热力学和冲击条件大致相同， 证明了瞬态极端压力和温度条件适合准晶的合成，并可用于实验室发现新的准晶形成体系。相关论文于 5 月 17 日发表于《美国国家科学院院刊》（PNAS）。（PNAS，Nature news）
· 微生物组学
科学家将人类肠道中细菌的基因构成与几种疾病联系起来
美国哈佛医学院（Harvard Medical School）主导的一项新研究通过分析人类肠道中细菌的基因构成，成功地将细菌基因组的特征与包括冠状动脉疾病、肝硬化、炎症性肠病、结肠癌和 II 型糖尿病等在内的多种疾病联系起来。研究人员首先收集了 13 组病人的微生物组数据，通过尝试多种建模方法分析了这些数据，以确定上述疾病与数百万微生物物种、其代谢途径和基因之间的联系，并观察到哪些微生物组特征一直作为最强的疾病相关候选标记物出现。分析表明，冠状动脉疾病、炎症性肠病和肝硬化共享许多细菌基因，内脏藏有这些细菌基因特征的人似乎更可能患有这些疾病中的一种或多种。这项工作对开发能够预测疾病风险，或根据一个人的微生物组基因构成抽样来识别疾病存在的测试有重要作用。研究结果于 5 月 18 日发表在《自然-通讯》（Nature Communications）上。（哈佛医学院，Nature Communications）
· 神经科学
科学家发现突触可双向传递信息
图片来源：Pixabay
传统观点认为，突触间的神经信号是从突触前神经元单向传递至突触后神经元的，这一过程也是神经可塑性的细胞基础。奥地利科技学院（IST Austria）最新研究却显示，突触后神经元也会反过来调控突触前神经元的可塑性，证明这一基本的神经信号传递过程实际上是双向的。研究表明，在大脑负责学习和记忆的海马区中，三突触回路中的关键突触处——苔状纤维（mossy fiber synapse）的信息可以朝相反方向传播。实验通过精确刺激大鼠苔状纤维的前突触末端，建立强直后增强（PTP）模型，发现当突触后神经元的活动增强时，突触前神经元会降低其可塑性，以避免信息超载造成的突触过度激活，这种逆行调节可能有助于改善下游海马网络中的信息存储。该研究首次证明了逆行信息流在生理上与突触前可塑性相关。目前的发现或对海马网络的记忆功能研究产生重大影响，后续还需结合电生理分析、网络建模和行为学分析来进一步检验该观点。相关论文 5 月 18 日发表于《自然-通讯》（Nature Communications）。（IST Austria，Nature Communications）
当我们想象未来时大脑中会发生什么
当大脑处于清醒的休息状态时，尽管思维游移，但默认模式网络（default mode network，DMN）仍在活跃工作。有证据表明，阿尔茨海默病（AD）和孤独症谱系障碍（ASD）患者的 DMN 受到干扰。美国宾夕法尼亚大学（UPenn）最新研究表明，当人们想象未来时 DMN 是活跃的，且分为两个子网络发挥作用：其一称为腹侧 DMN，专注于创建和预测想象中的新事件，即参与“构想”功能；其二称为背侧 DMN，评估该新构建的事件是积极还是消极，即参与“评估”功能。研究通过功能磁共振成像（fMRI）同时测试了男性和女性在想象未来时的大脑活动，结果一致证明了 DMN 的两个组成部分分别具体响应想象力的不同方面。该研究迈出了理解想象力基础的第一步，而更复杂维度的事件评估可能为理解这一神经过程提供更进一步的线索。研究还将据此分析为什么人们更重视眼前的成果而不是未来的成果。相关论文 5 月 17 日发表于《神经科学杂志》（Journal of Neuroscience）。（UPenn，Journal of Neuroscience）
· 能源科学
“光学整流天线”可从废热中捕获能量
美国科罗拉多大学博尔德分校（University of Colorado Boulder）的研究者设计了利用共振隧穿（resonant tunneling）效应的光学整流天线，使得电子无需耗费能量就可穿过固体物质。尽管双绝缘体金属二极管中的共振隧穿在二十年前已有预测，但此前未有实验验证其在能量收集天线中产生的电压。这一研究使用量子阱技术证明了 Ni/NiO/Al2O3/Cr/Au 结构中的共振隧穿效应。所制成的天线具有低电阻和高响应的特性，可吸收光和热来提供功率输出，相比现有技术，能量转换效率提升了 100 倍以上。类似结构有望捕获工厂烟囱、烤箱等场景中本被浪费的热量。令光学整流天线向实用迈进。这一研究于 5 月 18 日发表于《自然-通讯》（Nature Communications）。（科罗拉多大学博尔德分校）
· 海外科研
美国将允许更多机构生产用于研究的大麻
美国缉毒署（DEA）于 5 月 14 日宣布，将很快向一些种植设施发放种植医用大麻的许可证，并已向几家申请种植大麻用于研究的厂家发放了了协议备忘录（MOA）。这一举措将结束密西西比大学（University of Mississippi）自 1968 年以来对美国研究用大麻的垄断，这些大麻主要用于探索对治疗创伤后应激障碍（PTSD）和慢性疼痛等疾病的价值。这些备忘录是在该计划具体如何运作的最终规则被发布后不到 6 个月内发布的，此前在特朗普执政期间一直被搁置。根据备忘录中规定的流程，DEA 将从种植者那里购买大麻，并将其提供给国立卫生研究院（NIH）资助的研究人员和其他研究人员，尽管在某些情况下，种植者将直接向实验室提供少量的大麻。目前，大麻在美国的 36 个州具有合法的医疗用途，在 17 个州具有合法娱乐用途，但根据联邦法律，消费大麻仍属刑事犯罪。（DEA，Science News）
· 疫情通报
5 月 18 日我国内地新增确诊病例 14 例，均为境外输入病例
据国家卫健委通报，5 月 18 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 14 例，均为境外输入病例（上海 9 例，陕西 2 例，江苏 1 例，湖北 1 例，广东 1 例）；无新增死亡病例；无新增疑似病例。新增无症状感染者 13 例，其中境外输入 12 例，本土 1 例（在安徽）。截至 5 月 18 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 90908 例，累计死亡病例 4636 例。
据世卫组织通报，截至欧洲中部时间 5 月 18 日 16:08（北京时间 5 月 18 日 22:08），过去 24 小时全球新增确诊病例 515,104 例，新增死亡病例 11,014 例：其中印度新增确诊病例 263,533 例，新增死亡病例 4,329 例；巴西新增确诊病例 40,941 例，新增死亡病例 1,036 例。全球累计确诊病例 163,312,429 例，累计死亡病例 3,386,825 例。（国家卫健委、世卫组织）
编写：武大可、顾晨月、郑蕴仪、刘恺、戚译引
编辑：戚译引
封面图片来源：Pixabay
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