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·生理學·
免疫系統可調動脂肪細胞對抗感染
圖片來源:pixabay
當人體遭受細菌感染時,體內的造血幹細胞會快速增殖,提高機體的免疫能力。但目前尚不清楚,這個過程是如何啟動的。近期,一項發表在《自然·通訊》的研究揭示了在遭遇急性感染後,免疫系統調動脂肪為造血幹細胞供能,對抗嚴重的細菌感染。
研究者利用小鼠模型,發現當沙門氏菌感染造成肝損傷後,感染信號會促使脂肪細胞向血液中釋放脂肪酸。造血幹細胞表面大量的脂肪酸轉運蛋白CD36,會將這些高能量的脂肪酸轉移到細胞內。而細胞會從利用葡萄糖轉變為利用脂肪酸,進而有能力分裂和分化出數百萬個對抗沙門氏菌的白細胞。如果沒有CD36介導的脂肪酸攝入,這些造血幹細胞不會進入增殖和分化過程,小鼠也會因為感染而死亡率增加。這項研究或許為免疫力低下及老年人群的細菌感染治療提供了新的啟示。
·航天·
中國空間站首次太空授課活動順利完成
「天空課堂」直播片段,熒光顯微鏡下心肌細胞的跳動。(圖片來源:新聞聯播)
12月9日15時40分,「天宮課堂」第一課正式開講,這是時隔8年之後,中國航天員再次進行太空授課,也是中國空間站的首次太空授課活動。「太空教師」翟志剛、王亞平、葉光富在中國空間站為廣大青少年帶來了一場太空科普課,生動演示了浮力消失實驗、泡騰片實驗、水膜實驗、水球光學實驗和太空細胞學研究實驗,並介紹了背後的科學原理。此外,三位航天員還展示了空間站的工作生活場景,並通過視頻通話的形式與地面課堂師生進行了實時互動交流。後續,「天宮課堂」將持續開展太空授課活動,積極傳播載人航天知識和文化,持續開展形式多樣、內容豐富的航天科普教育。(央視網,人民日報)
·人工智能·
DeepMind能更加精確地模擬電子的相互作用
量子力學是研究微觀體系、解釋化學原理、預測物質性質的理論基石,密度泛函理論(DFT)則是用來預測化學、生物學和材料科學中電子相互作用特性的主導方法。最近,研究人員使用神經網絡建立了新的DM21泛函,可以消除現有泛函的基本系統誤差,能夠對電子相互作用進行更加精確地模擬,相關結果發表在《科學》雜誌上。
密度泛函理論是一種研究多電子體系電子結構的方法,該理論將體系的基態能量看做電子密度的泛函,計算結果極大程度上取決於所選的泛函類型。但這一泛函長期以來並未被科學地解釋,且在描述分數電荷和自旋問題時存在系統誤差。為了突破這些限制,研究人員利用DeepMind平台開發了一個框架,可以用準確的化學數據和電子約束來訓練神經網絡,進而開發出了DM21泛函。該泛函可以學習具有離域誤差和自旋對稱性破壞的系統,能夠更精確、更廣泛地對化學反應進行建模。這項研究通過人工智能方法解決了DFT理論的系統性誤差,使研究人員能夠在納米尺度上探索有關材料、藥物和催化劑的問題。
發現奔跑時速45千米的獸腳類恐龍
恐龍足跡化石。(圖片來源:Pablo Navarro-Lorbés)
西班牙北部拉里奧哈地區,有兩組化石足跡引起了科學家的注意。對足跡進行分析後,科學家認為它們是獸腳類恐龍(一類多為兩足行走和肉食性的恐龍),且奔跑速度可達每小時45千米,是迄今計算出的獸腳類恐龍中最快的奔跑速度之一。研究團隊將這項成果發表在《科學報告》雜誌上。
兩組足跡分別被標記為La Torre 6A-14和La Torre 6B-1,時間可追溯到早白堊世(1億4500萬至1億50萬年前)。其中,6A-14行跡中有5個保存下來的足印,6B-1則有7個足印。這些足印皆有三個腳趾,研究團隊認為它們可能是同一種獸腳類恐龍留下的,但具體物種很難確定。不過科學家推測,這個未知物種體型中等且十分敏捷,可能來自棘龍科或鯊齒龍科。根據足印的角度和距離,團隊計算出留下6A-14行跡的恐龍,能以23.4-37.1千米的時速奔跑,6B-1行跡則對應着31.7-44.6千米的時速。另外,科學家還估算出,6A-14行跡的奔跑速度在平穩提升,而6B-1行跡的速度出現了急劇變化,並認為這很可能是一邊奔跑一邊調整方向造成的。這項研究成果,可以幫助人們更好地了解獸腳類恐龍的運動方式和奔跑狀態。
·生態學·
水電站大壩威脅老虎與美洲豹生境
在棲息地休息的美洲豹。圖片來源:Bjorn Olesen Wildlife Photography
水電站大壩是將水的勢能轉化為電能,從而進行發電的。為了儲存這些水,往往需要占用土地建造人工湖泊(水庫)。此前有研究認為,建造水電站大壩可能會威脅老虎和美洲豹的棲息地,但造成威脅的規模一直不太明確。昨日,一項發表於《通訊·生物學》的研究發現,為了建造水電站大壩而占用土地,是導致全球老虎和美洲豹棲息地喪失的一個重要原因。
研究人員從多種來源中,找到了在有老虎和美洲豹的國家,已經建成和計劃建造的水電站大壩地點,以及與老虎和美洲豹相關的數據。根據這些數據,他們分析了水庫和大壩對這些物種棲息地的影響。他們發現,有13 750平方千米的老虎棲息地和25 397平方千米的美洲豹棲息地,曾被人類占用以建造水庫。據估算,這至少影響了全球已知老虎種群的20%,和全球已知美洲豹種群的0.53%。而且,計劃建造的水電站大壩可能會對美洲豹造成更大的影響。這項研究建議,未來水電站大壩的建造地點應該遠離這些物種生活的地方。
·行為科學·
鼓勵人們去健身的最佳方式
近日,一項發表在《自然》的大規模現場實驗,嚴格測試了54種健身干預措施的效果。過去,在對比多種干預措施的效果時,通常會在獨立小組中進行測試,因此難以開展同類比較。為解決這一問題,研究者引入了大規模現場實驗(超大型研究,megastudio)的概念,提出對同一人群使用不同的干預方式。
研究者針對美國一家連鎖健身房的6萬多名會員,設計了54種為期4周的不同數字化項目,來鼓勵這些人按時鍛煉。這些項目包括數字化體驗、文字提醒、每周郵件和獎勵措施等。研究發現,其中45%的干預措施能在4周內顯著提高人們去健身房的次數(提高9%~27%)。其中最有效的干預措施,是在人們錯過一次鍛煉後,為重新回到健身房的人提供少量現金獎勵。不過,只有8%的干預措施能帶來4周後還能測量出的行為改變。
·新冠疫情·
截至北京時間12月10日10時,據約翰·霍普金斯大學最新統計,全球累計新冠確診病例268 464 017例,死亡病例5 286 504例。
根據國家衛生健康委員會官方網站的消息,12月9日0—24時,31個省(自治區、直轄市)和新疆生產建設兵團報告新增確診病例63例。其中境外輸入病例26例(廣西7例,四川6例,福建3例,山東3例,陝西2例,北京1例,遼寧1例,上海1例,浙江1例,雲南1例),含6例由無症狀感染者轉為確診病例(四川5例,浙江1例);本土病例37例(內蒙古24例,均在呼倫貝爾市;浙江5例,其中紹興市3例、寧波市2例;雲南5例,均在德宏傣族景頗族自治州;黑龍江2例,均在哈爾濱市;陝西1例,在西安市),含4例由無症狀感染者轉為確診病例(均在雲南)。無新增死亡病例。無新增疑似病例。
31個省(自治區、直轄市)和新疆生產建設兵團報告新增無症狀感染者43例,其中境外輸入20例,本土23例(均在浙江,其中紹興市9例、杭州市7例、寧波市7例);當日轉為確診病例10例(境外輸入6例);當日解除醫學觀察9例(境外輸入7例);尚在醫學觀察的無症狀感染者508例(境外輸入413例)。
截至2021年12月8日,31個省(自治區、直轄市)和新疆生產建設兵團累計報告接種新冠病毒疫苗257493.1萬劑次。
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