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为何一夜白头?《自然》评出2020年十大重要科学

2020-12-17作者:804488.com来源:789855.com次阅读

  《自然》评出2020年十大重要科学发现

  宇宙物质起源、果蝇挑食、一夜白头……这些都有“解”了

  实习记者 张佳欣

  2020年注定是不平凡的一年,新冠疫情或许让我们放慢了脚步,但科技的发展永不止步。转眼间,2020年已接近尾声,英国《自然》网站在近日评出了今年十大重要科学发现,其中最后一项是本年度最受欢迎的科学发现。

日本神冈天文台的地下探测器探测到了穿越地球295公里的中微子(或反中微子)。来源:《自然》网站

日本神冈天文台的地下探测器探测到了穿越地球295公里的中微子(或反中微子)。来源:《自然》网站

  1.宇宙中物质起源之谜的首个佐证

  粒子-反粒子镜像对称性也被称为电荷共轭宇称反演对称(CP对称)。被称为费米子的基本粒子群包括含有电子、缪子、陶子和中微子等基本粒子的轻子。日本T2K中微子合作组研究发现,轻子中存在CP对称性破缺。该破缺难以捕捉观察,但可用中微子来搜索。中微子有三种类别(“味道”),这取决于其相关的带电轻子(电子、缪子、陶子),它们可以在传播过程中从一种“味道”转变为另一种“味道”。

  研究证明,缪子型中微子转变成电子型中微子的概率高于缪子型反中微子转变成电子型反中微子的频率,有迹象显示正反中微子行为存在差异。这可能是解释宇宙中物质稍多于反物质起源的第一个佐证。

  2.《蒙特利尔议定书》“愈合”臭氧“伤口”

  20世纪80年代中期,南极上空春季大气臭氧层出现空洞的发现表明了消耗臭氧层物质的人为排放对臭氧层构成的威胁。南极臭氧层空洞位于大约10—20公里的高度,不仅影响了南半球的大气环流,还使中纬度急流和热带边缘的干旱区域向南极方向推移。1987年的《蒙特利尔议定书》及其随后的修正案禁止生产和使用消耗臭氧层的物质。因此,大气中消耗臭氧层物质的浓度正在下降,臭氧层恢复的初步迹象已经出现。

  研究显示,自臭氧恢复开始以来,与空洞相关的环流效应已经暂停,这种作用是各国履行《蒙特利尔议定书》的直接结果。

  3.卫星可能很快会绘制出地球上每一棵树

  马丁•勃兰特等人报告了对覆盖西非撒哈拉和萨赫勒地区130多万平方公里的高分辨率卫星图像的分析,他们绘制了大约18亿个树冠的位置和大小。而在此之前,科学家从未在如此大的区域内以如此详细的程度绘制过树木的地图。商业卫星已经开始收集数据,能够捕获一平方米或更小的地面物体。这使陆地遥感领域开始了一次根本性的飞跃:从专注于综合景观尺度的测量,到有可能在大的区域或全球尺度上绘制每棵树的位置和树冠大小的地图。这一进展无疑将推动我们思考、监测、建模和管理全球陆地生态系统的方式发生根本性变化。

  4.“贵圈真乱”:爱尔兰史前精英墓地发现乱伦

  爱尔兰的纽格莱奇墓已有5000年的历史,这座大型精美古墓被认为是给一位权贵精英建造的。劳拉•M•卡西迪等人研究了农耕聚落的社会结构,并把重点放在了埋葬在通道墓穴中的人。建造纽格莱奇墓采用了复杂的工程,以确保在每年冬至日前后,在长长的石砌通道尽头,一间墓室会被朝阳照亮几分钟。在那里发现的人类遗骸中的古代DNA揭示了一种出乎意料的极其罕见的乱伦事件。大约5000年前,一名男子被埋葬在纽格莱奇墓中,他是一级乱伦婚姻的后代:他的父母要么是亲兄弟姐妹,要么是母子或父女。这一发现让研究小组推测,长眠在这座宏伟的古墓中的精英们将乱伦作为维系王室血统的一种方式。

  5.“激活并杀死”潜伏在细胞中的艾滋病病毒

  HIV(艾滋病病毒)可能以一种潜伏的形式隐藏在细胞中,几乎不转录或根本没有转录,因此免疫系统无法检测到它。科学家设计的“激活并杀死”疗法旨在逆转这种潜伏期并增加病毒基因的表达(激活),使隐藏着病毒的细胞容易被免疫系统杀死。两篇研究论文描述了对动物模型的独特干预。其中一篇由尼克松等人完成,他们使用了一种名为AZD5582的药物,该药物可激活转录因子NF-κB(HIV-1基因表达的主要促进剂)。另一篇由麦克布莱恩等人完成,他们将两种免疫干预相结合:抗体介导的CD8+淋巴细胞(降低病毒转录水平的免疫细胞)和一种名为N-803的可激活HIV-1转录的药物。这两种干预治疗方式可能是迄今为止最强劲和可再现的病毒潜伏期中断。此外,该研究还展示了与药理潜伏期逆转相关的概念和技术挑战。

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