來源:科技日報、環球科學、科研圈、新華社、中國科學報、央視新聞、BioArt等
- 植物免疫抑制新通路被發現
9月30日,發表於《細胞》(Cell)的一項研究,揭示了水稻鈣離子感受器ROD1精細調控水稻免疫反應,從而減低廣譜抗病引起的生存代價、平衡生殖生長-產量性狀,該研究為設計新的抗病基因、開發高產抗病水稻提供了新的思路。
研究揭示了一條以ROD1為核心的植物免疫抑制訊號通路和蛋白三維結構模擬所介導的植物-病原菌共進化模型,說明植物能夠選擇與氣候條件相適應的免疫策略,以達到最佳的抗病與生長髮育適應性的平衡。
研究人員還發現,ROD1的功能在禾穀類作物中是保守的,並提出了可以透過操縱感病基因實現廣譜抗病的新策略,對培育穩產高抗的作物品種具有重要參考價值。
- 模仿章魚觸手的機器人可以操作魔方
10月1日,發表於《科學·進展》(Science Advances)的一項工作中,研究人員模仿章魚的觸手,開發了一款將制動器與纖維結合在一起的機器人,它可以操作魔方,並將瓶蓋擰開。研究中提出的干擾技術具有可擴充套件性,能夠在新興的機器人材料中實現同環境互動的自適應行為。
透過拉伸纖維系統可以實現三種不同的抓取模式:拿起相對較小的物體時的“捏緊抓握”,鎖住凹面物體內部的“向外鉤”動作,以及扭曲的動作。
- 晶片製造關鍵材料實現國產化量產
10月2日,國內首條單晶奈米銅智慧加工生產線在溫州平陽投產。這標誌著晶片製造關鍵材料——單晶奈米銅實現國產化量產。單晶奈米銅,成品直徑為13 μm,約為頭髮絲十分之一細,是積體電路半導體封裝的關鍵材料。此原材料主要應用在通訊、汽車領域以及醫療和工控領域的晶片上。
以往我國的半導體關鍵材料大部分來自進口,且原材料是貴金屬金或者銀,價格昂貴,成為制約我國晶片生產的“卡脖子”難題之一。此次單晶奈米銅的技術突破,在國內實現了用銅基新材料替代其他貴金屬,大幅降低成本,價格較國外同類產品降低近五成。
- 新一代光遺傳學工具可透過光精準控制胰島素藥物的表達
10月4日,發表於《自然·生物技術》(Nature Biotechnology)的一項工作中,研究人員開發了一種模組小且靈敏度高的新型光遺傳學工具——REDMAP系統,將含有該系統的工程化定製細胞移植到糖尿病小鼠和大鼠體內,透過光來精準的控制胰島素藥物的表達。
研究團隊基於蛋白異源二聚原理開發的REDMAP系統在哺乳動物細胞和動物體內具有相容性和正交性。受紅/遠紅光調控,REDMAP系統具有高轉錄啟用效率和快速啟用/失活動力學的特點,且具有更高的靈敏度和更高的基因誘導倍數。
REDMAP系統為目前報道的最先進的非離子通道類光遺傳基因開關,併成功地將REDMAP用於轉基因表達、調控細胞內訊號通路、控制表觀基因組重塑,有望用於精準可控的基因編輯、基因治療和細胞治療等領域。
- 2021年諾貝爾獎公佈
10月4~6日,2021年諾貝爾生理學或醫學獎、物理學獎以及化學獎依次頒佈。
生理學或醫學獎授予David Julius和Ardem Patapoutian,以表彰他們在“發現溫度和觸覺受體”方面作出的貢獻;
物理學獎授予Syukuro Manabe、Klaus Hasselmann和Giorgio Parisi,以表彰他們在複雜物理系統方向的開創性貢獻;
化學獎授予Benjamin List和David W.C. MacMillan,以表彰他們在不對稱有機催化領域的貢獻。
- 2050年全球將有50億人缺水
10月5日,世界氣象組織(WMO)釋出的《2021年氣候服務狀況:水》報告指出,在過去的20年裡,陸地儲水量正以每年1釐米的速度下降。
截至2018年,約有36億人每年至少有一個月用水量不足,預計到2050年,這一數字將超過50億,而全球變暖會加劇水資源稀缺的狀況。此外,與水有關的自然災害發生的頻率也在逐年增加。
該報告呼籲,各國應改善水資源管理,整合水和氣候政策,並加大對乾旱和洪水預警系統的投資。
- 17篇Nature重磅釋出迄今為止最完整的大腦細胞圖譜
10月6日,同時發表於《自然》(Nature)的17篇文章(包括1篇觀點文章)中,美國國立衛生研究院大腦皮層運動神經元圖譜景觀以及資料庫聯盟(BICCN)的科學家首次精確繪製了人類、老鼠和猴子大腦中控制運動區域的神經元和其他細胞的圖譜。
由400多名研究人員組成的團隊從大腦的初級運動皮層中提取了數百萬個細胞,將細胞的遺傳特徵及形態、位置和電活動模式進行對比,確定了人類大腦中100多種細胞型別。研究發現,採用不同方法確定細胞型別,得出的結果具有顯著的一致性。
研究人員表示,這是迄今為止對大腦細胞型別最全面的描述,確切的型別數量取決於細胞分組標準。該目錄可以幫助研究人員確定受腦疾病影響的細胞型別,識別動物模型中的相應細胞,並更好地針對這些細胞進行治療。
- 神舟十三號近期將擇機發射
10月7日,神舟十三號載人飛船與長征二號F遙十三運載火箭組合體已於當天轉運至發射區。發射場設施裝置狀態良好,後續將按計劃開展發射前的各項功能檢查、聯合測試等工作。
這次任務將是空間站階段的第二次載人飛行,將有第二批三名航天員搭乘神舟十三號載人飛船,前往空間站,展開為期6個月的太空生活。具體的發射日期和航天員名單仍未公佈。
- 以嫦娥五號月球樣品為研究物件發表的首篇學術論文釋出
10月7日,發表於《科學》(Science)的一項工作中,由我國研究人員領銜的國際研究團隊在嫦娥五號月球樣品研究方面取得重大進展,這是以嫦娥五號月球樣品為研究物件發表的首篇學術成果。
研究人員對嫦娥五號月球玄武岩開展了年代學、元素、同位素分析,用微區原位高解析度二次離子質譜定年資料和岩石礦物地球化學資料,測定嫦娥五號採回的玄武岩(由基性岩漿噴發凝結而成)樣本年齡在19.6億年左右,使此前已知的月球地質壽命延長了約10億年。
- 超薄石墨烯奈米膜新方法問世
10月8日,發表於《先進材料》(Advanced Materials)的一項研究,首次製備出大面積可獨立自支撐的奈米厚度高結晶度宏觀組裝石墨烯膜,最大程度保留了石墨烯優異的電學、熱學及光電子效能,打開了除單層石墨烯、多層扭轉石墨烯、微米級厚度宏觀組裝石墨烯之外的新研究空間。
研究提出了一種冷縮法制備大面積獨立支撐超薄石墨烯奈米膜的方法,規避了常規方法中聚合物和金屬鹽的汙染,製備的高結晶石墨烯奈米膜具有高導熱、高導電、高拉伸強度、長載流子壽命等優異綜合性能。
得到的石墨烯奈米膜在特定應用領域具有超越單層石墨烯以及宏觀組裝微米厚石墨烯膜的性質,可用於熱聲器件、太赫茲等離子激元檢測痕量分子濃度。此方法也可以擴充套件到其他二維材料以及異質結的製備,應用於多功能高頻電子器件。
- 新療法有望進一步控制帕金森病病症時間
10月8日,發表於《科學》(Science)的一項工作中,研究人員開發了對腦部特定細胞進行深度電刺激的治療方法,產生的效果比從前的療法更持久,並有望進入臨床試驗。
研究人員從細胞的生理學特徵出發,對蒼白球中特定的神經細胞亞群進行特異性刺激,能有效減少刺激時間,最小化副作用,延長植入裝置的壽命。這種腦深部電刺激(DBS)方案已經在小鼠體內實現,病症得到控制的時間超過傳統方法的4.5倍。未來將在原發性帕金森病患者身上開展雙盲實驗,有望成為治療帕金森病的新方法。