引力波再现！人类首次观测到黑洞-中子星合并事件 | 科研圈日报
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· 引力波探测
引力波再现！人类首次观测到黑洞-中子星合并事件
黑洞-中子星合并艺术图。图片来源：Carl Knox, OzGrav - Swinburne University
6月29日，《天体物理学杂志快报》（Astrophysical Journal Letters）刊登论文，宣布美国激光干涉仪引力波天文台（LIGO）、意大利“室女座”引力波天文台（Virgo）和日本神冈引力波探测器（KAGRA）联合探测到了两例来自黑洞-中子星合并的引力波事件 GW200105 和 GW200115。这是人类继双黑洞合并、双中子星合并之后，首次观测到的黑洞-中子星合并事件。据悉，2020 年 1 月 5 日被 LIGO 探测到的 GW200105 由一个 8.9 倍太阳质量的黑洞和一个 1.9 倍太阳质量的中子星合并产生，发生在 9 亿光年之外。2020 年 1 月 15 日被 LIGO 和 Virgo 同时探测到的 GW200115 则由一个 5.7 倍太阳质量的黑洞和一个 1.5 倍太阳质量的中子星合并产生，发生在 10 亿光年外。
2015 年，天文学家首次直接观测到了双黑洞合并事件。2017 年，又探测到了双中子星合并事件。此次的黑洞-中子星合并的引力波事件观测补充了致密天体合并拼图中缺失的一块，并且能够帮助科学家对中子星和黑洞的相互合并率进行预测。研究者预计，在 10 亿光年内，大约每个月都会发生一起黑洞-中子星合并事件。同时，天文学家将利用引力波观测数据，继续探索中子星和黑洞的产生与合并过程。2022 年，LIGO、Virgo 和 KAGRA 将会开启第四轮引力波观测。（CNRS, 美国西北大学，公众号“环球科学”）
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· 公共卫生
了不起的壮举：中国正式获得世卫组织无疟疾认证
当地时间 6 月 30 日，世界卫生组织（WHO）正式宣布中国获得无疟疾认证。目前全球范围内共有 40 个国家和地区获得了 WHO的无疟疾认证。
20 世纪 40 年代，中国曾每年报告 3000 万例疟疾病例，其中包括 30 万例死亡病例。中国消除疟疾的工作从 20 世纪 50 年代开始，卫生主管部门致力于通过为有疟疾风险的人群提供预防性抗疟疾药物，为患者提供治疗来定位和阻断疟疾的传播。20 世纪 70 年代，屠呦呦等人发现并分离了青蒿素，这也是当今最有效的抗疟疾药物中的关键化合物。20 世纪 80 年代，中国在世卫组织建议使用蚊帐控制疟疾之前率先尝试使用药浸蚊帐来预防疟疾。病例数随防控逐年下降，20 世纪 90 年代末降至每年约 5000 例。2012 年，中国开始推行“1-3-7”策略，即 1 日内报告疟疾诊断、3 日内调查病例、7 日内实施对策。自 2017 年以来，中国已连续 4 年报告零本地病例，并于 2020 年向世卫组织申请了无疟疾认证。（Science News，WHO）
· 古生物
恐龙或在小行星撞地球导致的灭绝之前就已衰落
人们普遍认为，6600 万年前恐龙的灭绝是由一颗小行星撞击现今墨西哥的希克苏鲁伯地区造成的。然而，6 月 29 日发表在《自然-通讯》（Nature Communications）杂志上的一项新研究中，英国布里斯托大学领导的一个国际研究小组发现，恐龙在小行星撞地球之前就已经进入了衰退期。研究人员分析了 1600 个恐龙化石，研究了白垩纪整个时期，从 1.5 亿年前到 6600 万年前恐龙的 6 个科（甲龙科、原角龙科、鸭嘴龙科、奔龙科、伤齿龙科、暴龙科）的物种形成和灭绝后发现，非鸟恐龙的多样性从 7600 万年前就已经开始下降。研究小组还使用贝叶斯建模技术来解释不完整的化石记录、化石年代的不确定性，以及进化模型的不确定性等几种不确定因素，以考虑所有这些可能的误差来源。此外，还评估了导致恐龙物种衰落的生态和物理因素，强调白垩纪晚期（ 1 亿年至 6600 万年前）的全球气候变冷可能加剧恐龙灭绝过程。此外，物种竞争中鸭嘴龙胜过了其他物种，也是导致食草恐龙多样性下降的原因之一。（University of Bristol，Nature Communications）
· 火星探测
“好奇”号样本提示火星或曾拥有过生命宜居的条件
图片来源：Pixabay
6 月 28 日发表在《自然天-文学》（Nature Astronomy）上的论文中，科学家们发现了火星很可能拥有过生命宜居条件的证据。研究发现，2016 年“好奇”号火星车带回的盖尔陨石坑的样品中存在一种类似海绿石的粘土，海绿石是一种铁钾层状硅酸盐矿物，形成需要长期的稳定条件，这表明火星曾经具备宜居条件。研究人员认为，在这段时间里，火星的大气层要厚得多，有利于形成稳定持久的地表水。此前的研究表明，35 亿年前，火星的盖尔陨石坑中曾存在一个寿命长达 1000 万年的远古湖泊，湖中充满了沉积物，最终变成了致密的砂岩。而此次研究分析的样品提示该时期的平均气温为 -3℃ 至 15℃，陨石坑中可能存在的水的 pH 值应为中性，二者都是生命存在的积极迹象。研究人员指出该发现并不能证明火星上有生命存在，但能够提示火星表面曾经有过一段长达数百万年的有利于生命生存的时期。（Nature Astronomy，Phys.org）
· 量子计算
中国学者制造迄今最快的实时量子随机数生成器
最快的实时量子随机数生成器示意图。图片来源：Bing Bai and Yao Zheng
随机数常被用作加密和安全目的，但我们使用的随机数大多并不是真正随机。只有量子随机数生成器（QRNG）才能达到与量子物理基本定律相当的随机性水平，但该装置通常体积较大，运行速度也较慢。6 月 29 日，一项发表在《应用物理学快报》（Applied Physics Letters）上的研究显示，来自中国科学技术大学的团队制造了迄今为止最快的实时 QRNG。该设备将最先进的光子集成芯片与优化的实时后处理相结合，从真空状态的量子熵源中提取随机性。芯片使用了铟锗砷化物光电二极管（indium-germanium-arsenide photodiode）和一个跨阻放大器（transimpedance amplifier），二者被集成到一个硅光子芯片上，其中包括几个耦合器和衰减器。结合这些组件，量子随机数生成器可以检测来自量子熵源的信号，并显著提高频率响应。并且，该小组的芯片尺寸只有 15.6×18.0 mm，小于目前大多数QRNG模块或仪器。该方法或有助于开发低成本，高安全性的 QRNG 单芯片。（Applied Physics Letters，美国物理学会）
· 结构生物学
颜宁团队新成果：利用 AI 辅助解析蛋白结构，揭示胆固醇代谢机制
近日，美国普林斯顿大学颜宁团队利用 AI 技术，进一步解析了胆固醇代谢调节机制中两个关键蛋白 Scap 和 Insig 的结构及作用机制。研究结果于 6 月 29 日发表在《细胞报告》（Cell Reports）上。
Scap（SREBP cleavage-activating protein）和 Insig（insulin-induced gene）是人体胆固醇代谢调节机制 SREBP（Sterol Regulatory Element-Binding Protein）信号通路上的两个关键蛋白。此前的研究报道，Scap 和 Insig 之间的相互作用有两种途径：一种是由重要功能分子 25-羟基胆固醇（25HC）介导，另一种则是由胆固醇结合在胞外侧可溶区部分的 loop1 上来介导。此前颜宁团队获得了跨膜区的人源 Scap 与 Insig-2 蛋白复合物的电镜结构，此次研究人员优化了 Scap 和 Insig 的复合物样品，获得 Scap的 loop1 和 loop7 的中低分辨率的电子密度图，随后结合腾讯公司开发的 AI 工具“tFold”，基于氨基酸序列特征对 Scap 蛋白在胞外区的结构进行预测，报告了 Scap/Insig-2 复合物的结构。研究同时发现 Scap 即使在固醇耗竭的情况下也能抑制 SREBP 激活。此外，研究人员首次发现去垢剂洋地黄皂苷在结构上可以特异性地替代 25HC，促进 Scap 和 Insig 之间的相互作用。这一发现或将为胆固醇调节新药研发提供一个潜在靶点。（中国科学报， Cell Reports）
· 航天安全
NASA 上调宇航员辐射暴露限值，或为女性宇航员提供更多机会
据《科学》新闻（Science News）报道，美国国家科学、工程和医学研究院（NASEM）在当地时间 6 月 24 日发表的报告中调整了为宇航员设定的单一终生辐射暴露限值，取消了基于年龄和性别设置不同标准的做法。
美国现行标准下，终生辐射暴露限值的范围下限为 30 岁女性的 180 毫希弗（millisieverts），上限为 60 岁男性的 700 毫希弗。该数值基于 95% 置信区间下辐射暴露致死（REID）风险不超过 3% 的模型，更有利于男性和年长者。撰写该报告的委员会根据美国航空航天局（NASA）提议，基于 35 岁女性 REID 风险不超过的 3% 的模型，将该标准更改为 600 毫希弗，适用于所有年龄与性别。委员会指出，辐射暴露限值基准的上调将为女性宇航员提供更多航天飞行的机会。虽然修订后的标准看似放宽，但该水平仍然比许多其他航天机构更为保守。另外，委员会建议 NASA 改变其目前使用红、黄、绿“交通灯”颜色编码系统传达辐射风险的方式，同时建议 NASA 为航天员提供个人辐射风险评估。（Science News，NASEM）
· 疫情通报
6 月 29 日我国内地新增确诊病例 9 例，均为境外输入
根据国家卫健委官网通报，6 月 29 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 9 例，均为境外输入病例（福建 2 例，湖北 2 例，云南 2 例，湖南 1 例，广东 1 例，四川 1 例）；新增无症状感染者 9 例（均为境外输入）；当日转为确诊病例 1 例（为境外输入）。截至 6 月 29 日 24 时，我国内地累计报告确诊病例 91780 例，累计死亡病例 4636 例。
据世卫组织通报，截至欧洲中部时间 6 月 29 日 18:32（北京时间 6 月 30 日 00:32），过去 24 小时全球新增确诊病例 309,048 例，新增死亡病例 6,232 例：其中印度新增确诊病例 37,566 例，新增死亡病例 907 例；巴西新增确诊病例 33,704 例，新增死亡病例 739 例。全球累计确诊病例 181,176,715 例，累计死亡病例 3,930,496 例。（国家卫健委，世卫组织）
编写：顾晨月、刘恺、管榕、魏子豫、魏潇
编辑：魏潇
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