全球首次：中国学者实现二氧化碳到人工淀粉的全合成，效率为农业生产的8.5倍｜科研圈日报
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· 合成生物学
全球首次：中国学者实现二氧化碳到人工淀粉的全合成，效率为农业生产的 8.5 倍
人工合成淀粉样品。来源：新华社
自然界的淀粉合成与积累，涉及 60 余步生化反应以及复杂的生理调控，而人工淀粉合成一直是一个未被攻破的难题。据新华社消息，来自中科院天津工业生物所的研究团队首次实现了从二氧化碳到淀粉的全合成。该团队以工业生产中排放的高浓度二氧化碳作为原料，使用高密度电/氢能和化学催化剂将二氧化碳还原为甲醇。再通过设计构筑一种全新的重组酶，利用酶的催化将甲醇聚合为碳三化合物，进一步聚合成碳六化合物，最终组装成直链/支链淀粉，合成了与天然淀粉成分完全相同的人工淀粉。
在实验室中，这一合成路径能以 22 纳摩尔每分每毫克的速率将二氧化碳转化为淀粉，是自然环境中玉米通过光合作用合成淀粉的速率的 8.5 倍，能量效率是玉米的 3.5 倍。在充足能量供给的条件下，按照目前技术参数，1 立方米大小的生物反应器年产淀粉量能可与我国 5 亩玉米地相当。论文 9 月 24 日发表于《科学》（Science）。（新华网）
· 环境科学
全国尺度调查发现部分大气痕量元素致癌风险仍超阈值
根据《中国科学报》报道，北京师范大学的研究团队通过对传统的多尺度空气质量模式（CMAQ）化学传输模型进行修正，首次揭示了 11 种大气有害痕量元素的暴露浓度水平及空间分布特征。研究人员发现，从 2012 年到 2015 年，我国砷、镍、铬等 11 种有害痕量元素排放量从 79 231 吨降至 63 024 吨，降低了约 20%。尽管如此，2015年，包括华北、华东、华中和华南部分地区在内的多个地区的有害痕量元素浓度仍超过阈值。其中，燃煤源的减排量占据主导地位，占有害痕量元素总减排量的 80% 以上。值得注意的是，从 2012 年至 2015 年，城市生活垃圾焚烧源的有害痕量元素排放量在全国各地区增加了 30%~50%。据此，研究人员呼吁我国应在未来的国家政策及法律法规中，增加其他有害痕量元素的浓度限值。相关研究 9 月 19 日发表于《环境科学与技术》（Environmental Science & Technology）。（中国科学报）
· 疟疾治疗
非洲疟疾对青蒿素联合疗法的耐药性被证实
近日一项研究证实，非洲的疟原虫对青蒿素联合疗法（ACTs）产生了耐药性。目前，疟疾的一线治疗为青蒿素联合疗法，即通过同时使用青蒿素类药物及“伴侣”药物，以减少耐药性。研究团队 2017 至 2019 年在乌干达的 240 名受试者中，发现 14 名患者体内的疟原虫具有耐药性，其中 13 名患者体内的疟原虫的 kelch13 基因出现了 2 种突变，这两种突变被认为与东南亚疟原虫对 ACTs 的耐药性有关。全世界超过 90% 的疟疾病例及死亡病例发生在非洲大陆，因此此类突变这很可能导致对 ACTs “超级耐药性”疟原虫的诞生。这一发现说明研究者有必要开发新的疟疾治疗药物。相关研究 9 月 23 日发表在《新英格兰医学杂志》（New England Journal of Medicine）。（Nature News，NEJM）
· 气候变化
水循环的加剧可以减缓全球变暖
美国迈阿密大学（University of Miami）和普林斯顿大学（Princeton University）合作的一项最新研究表明，全球水循环的加剧促使更多的海洋热吸收进入深海，减缓了全球变暖的速度。气候变暖加剧全球水循环，使得潮湿地区变得更加潮湿，干燥地区变得更加干燥。研究人员通过一系列气候模型实验发现，由于气候变暖加剧了亚热带海洋的干燥，其海洋表面盐度增加导致上层海水密度增加，使得更多的热量被吸收进深海，这一海洋热吸收率的增加降低了表面变暖的速率。与没有这一过程的模拟结果相比，瞬态气候响应（transient climate response）相差 0.4 K，突出了水循环变化对海洋热吸收和瞬时气候变化的影响。这项研究于 9 月 23 日发表在《自然-气候变化》（Nature Climate Change）。（迈阿密大学）
· 医学研究
33 名学者获聘 HHMI 最新一届研究员，每人将获 900 万美元资助
HHMI 2021 年新增研究员。来源：HHMI
美国霍华德·休斯医学研究所（HHMI）9 月 23 日宣布了新的研究员名单。HHMI 从 800 多名符合条件的申请人中选出了来自 21 所美国机构的 33 名科学家，其中，约翰斯·霍普金斯大学（JHU）的华人女科学家陈昕，以及哈佛大学（Harvard University）的华人女科学家 Chenghua Gu 入选。每位新的研究院员将在 7 年资助期内获得约 900 万美元（约 5800 万人民币）的经费资助，并有续签资助的选项。
迄今为止，HHMI 资助的现任或曾任研究员中已产生 30 余位诺奖得主，HHMI 研究员在许多研究领域做出了重大贡献，包括 HIV 疫苗开发、微生物组和昼夜节律研究、免疫疗法、 SARS-CoV-2 生物学以及 COVID-19 的潜在疗法和疫苗等。（HHMI）
· 诺贝尔奖
今年 5 项诺奖颁奖方式仍将为线上线下结合，无典礼及晚宴
据新华社消息，诺贝尔基金会 9 月 23 日宣布，受新冠疫情影响，2021 年诺贝尔物理学奖、化学奖、生理学或医学奖、文学奖以及经济学奖得主将延续去年的方式，在各自国家获颁相关奖项，而不是按传统赴瑞典首都斯德哥尔摩参加颁奖典礼。诺贝尔基金会首席执行官表示，这一决定是基于新冠疫情的发展和国际旅行的不确定性做出的。
今年的各项诺贝尔奖得主将于 10 月 4 日至 11 日陆续公布，此后诺奖周的庆祝活动（Nobel Week 2021）将于 12 月 6 日至 12 日在斯德哥尔摩和挪威奥斯陆以线上线下相结合方式举行。（诺贝尔基金会，新华社）
· 讣闻
微波电子学、光纤专家黄宏嘉院士逝世，享年 97 岁
黄宏嘉院士。来源：上海大学
据光明日报讯，中国科学院院士、我国著名的微波电子学家、光纤专家、上海大学教授黄宏嘉，因病医治无效，于 2021 年 9 月 22 日在上海逝世，享年 97 岁。
黄宏嘉 1924 年 8 月 5 日出生，1944 年毕业于西南联大，1948年获美国密歇根大学（UMich）硕士学位，1949 年回到中国，1991 年被密歇根大学授予名誉科学博士学位，1980 年当选为中国科学院院士（学部委员）。黄宏嘉是国内光纤通讯领域的先驱，从事微波与光纤传输研究，创立了“超模式”概念，使模式耦合理论建立在理想模式、本地模式和超模式的完整理论体系上。他是我国单模光纤技术的开拓者，最早研制出了中国的单模光纤，为我国微波技术及光纤技术的应用与发展作出了重要贡献，编写的《微波原理》是国内该领域的第一本专著。（光明日报）
· 疫情通报
9 月 23 日我国内地新增确诊病例 54 例，其中本土病例 30 例（黑龙江 15 例，福建 15 例）
据国家卫健委官网通报，9 月 23 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 54 例。其中境外输入病例 24 例（云南 13 例，上海 9 例，福建 1 例，广东 1 例）；本土病例 30 例（黑龙江 15 例，均在哈尔滨市；福建 15 例，其中厦门市 11 例、莆田市 4 例）。无新增死亡病例。新增疑似病例 1 例，为境外输入病例（在上海）。新增无症状感染者 11 例（均为境外输入）；当日无转为确诊病例。截至 9 月 23 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 95 948 例，累计死亡病例 4636 例。
据世卫组织通报，截至欧洲中部时间 9 月 23 日 17:10（北京时间 9 月 23 日 23:10），过去 24 小时全球新增确诊病例 467 094 例，新增死亡病例 8 096 例：其中美国新增确诊病例 122 624 例，新增死亡病例 1959 例；英国新增确诊病例 33 560 例，新增死亡病例 166 例。全球累计确诊病例 229 858 719 例，累计死亡病例 4 713 543 例。（国家卫健委、世卫组织）
编写：董聿恒、管榕、李静一、魏子豫、武大可
编辑：武大可
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