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· 生物化學(xué) ·  全球首次實(shí)現(xiàn)規(guī)模化一氧化碳合成蛋白質(zhì)

10月30日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所與北京首鋼朗澤新能源科技有限公司聯(lián)合宣布，他們首次實(shí)現(xiàn)了從一氧化碳到蛋白質(zhì)的一步生物合成，并已形成萬(wàn)噸級(jí)的工業(yè)生產(chǎn)能力。蛋白質(zhì)的天然合成涉及復(fù)雜的生命過(guò)程，反應(yīng)緩慢、轉(zhuǎn)化效率低，而使最終積累的蛋白質(zhì)含量較低。這次研究通過(guò)優(yōu)化細(xì)菌將一氧化碳和氮源（例如氨）轉(zhuǎn)化為有機(jī)的碳和氮的能力，實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模的蛋白質(zhì)合成。

在實(shí)際生產(chǎn)中，研究者以乙醇梭菌為發(fā)酵菌種，含一氧化碳、二氧化碳的工業(yè)尾氣和氨水為主要原料，開(kāi)發(fā)出了新飼料蛋白（乙醇梭菌蛋白），產(chǎn)物中蛋白質(zhì)含量高達(dá)83%。而且他們突破了制備乙醇梭菌蛋白的核心關(guān)鍵技術(shù)，能在僅22秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)的合成，蛋白質(zhì)獲得率可達(dá)85%，居世界最高，且達(dá)到了年產(chǎn)萬(wàn)噸級(jí)的工業(yè)生產(chǎn)能力。據(jù)估計(jì)，工業(yè)化生產(chǎn)1000萬(wàn)噸乙醇梭菌蛋白，可以相應(yīng)減少進(jìn)口2800萬(wàn)噸大豆（蛋白含量30%），這有利于降低我國(guó)在飼用蛋白原料上的對(duì)外貿(mào)易依存度，也能降低工業(yè)尾氣的排放。（科技日?qǐng)?bào)）

· 物理學(xué) ·  扭轉(zhuǎn)三層石墨烯的超導(dǎo)性

當(dāng)兩層石墨烯等二維材料以小角度扭轉(zhuǎn)堆疊在一起時(shí)，就會(huì)形成被稱(chēng)為莫爾超晶格（moiré superlattice）的特殊結(jié)構(gòu)。在特定扭轉(zhuǎn)角度上，莫爾超晶格會(huì)產(chǎn)生超導(dǎo)性等特殊性質(zhì)。研究莫爾超晶格的特性將有助于開(kāi)發(fā)新型量子器件。不過(guò)，現(xiàn)有研究主要集中在雙層材料上，三層材料的莫爾超晶格特性還無(wú)人研究。

最近，一項(xiàng)《物理評(píng)論快報(bào)》上的研究將三層石墨烯堆疊在一起并連續(xù)扭轉(zhuǎn)一個(gè)小角度，形成二階莫爾超晶格結(jié)構(gòu)。在10mK～20K的低溫下，該材料在1010cm-2的極低載流子濃度下表現(xiàn)出超導(dǎo)性，比過(guò)去研究中的濃度小兩個(gè)數(shù)量級(jí)?？茖W(xué)家計(jì)劃下一步使用顯微鏡研究扭曲三層石墨烯的結(jié)構(gòu)特性，并制造門(mén)控納米結(jié)構(gòu)，以探索可能的新量子現(xiàn)象。

· 醫(yī)學(xué) ·  治療阿爾茨海默病的新窗口

（A）異常Tau蛋白在腦區(qū)間擴(kuò)散和（B）異常Tau蛋白在某一腦區(qū)復(fù)制累積的示意圖。（圖片來(lái)源：原論文）

阿爾茨海默?。ˋlzheimer's Disease，AD）是一種常見(jiàn)的神經(jīng)退行性疾病。多年來(lái)，研究人員主要依靠動(dòng)物模型和人死后的腦組織樣本來(lái)研究該疾病的病因和發(fā)展。最近，研究人員首次使用人體數(shù)據(jù)對(duì)AD的發(fā)展過(guò)程進(jìn)行追蹤，并提出AD病程進(jìn)展的關(guān)鍵是大腦不同區(qū)域中毒性蛋白聚集物的復(fù)制，相關(guān)結(jié)果已發(fā)表在《科學(xué)·進(jìn)展》上。

異常的Tau蛋白是AD兩大病理特征之一——神經(jīng)元纖維纏結(jié)的主要成分，與AD的發(fā)生和發(fā)展有重要聯(lián)系。研究人員基于輕度到重度AD患者正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像（PET）的掃描結(jié)果，結(jié)合多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)大腦中Tau蛋白的擴(kuò)散和聚集過(guò)程進(jìn)行了追蹤建模。研究人員發(fā)現(xiàn)，AD的進(jìn)展主要取決于大腦中不同區(qū)域中種子蛋白聚集物的復(fù)制和累積，而不是早期種子蛋白聚集物的跨區(qū)域擴(kuò)散。此外，神經(jīng)元細(xì)胞對(duì)聚集物的產(chǎn)生有抑制作用，因此Tau蛋白復(fù)制累積到翻倍的過(guò)程可長(zhǎng)達(dá)5年，這個(gè)過(guò)程遠(yuǎn)遠(yuǎn)慢于早期蛋白聚集物的擴(kuò)散和播種。該研究揭示了新的AD治療窗口，為理解AD和其他神經(jīng)退行性疾病的進(jìn)展開(kāi)辟了新的方向。

· 地球科學(xué) ·  我國(guó)首套冰川實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已投入使用

日前，我國(guó)第一套冰川實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在玉龍雪山投入使用。這套系統(tǒng)由武漢大學(xué)中國(guó)南極測(cè)繪研究中心、中國(guó)科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院玉龍雪山冰凍圈與可持續(xù)發(fā)展野外觀測(cè)研究站聯(lián)合研發(fā)，由全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）、激光測(cè)距、相機(jī)、氣象、冰溫、地震儀等監(jiān)測(cè)模塊組成。今年7月，該系統(tǒng)硬件在玉龍雪山白水河1號(hào)冰川完成組裝并通過(guò)系統(tǒng)調(diào)試，成功獲取了冰川運(yùn)動(dòng)實(shí)時(shí)信息；10月，研發(fā)團(tuán)隊(duì)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了升級(jí)。目前，該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)每5分鐘在線(xiàn)更新一次監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

據(jù)悉，該系統(tǒng)的觀測(cè)數(shù)據(jù)可通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸，并由網(wǎng)絡(luò)在線(xiàn)發(fā)布，用戶(hù)可隨時(shí)通過(guò)瀏覽器、手機(jī)等在線(xiàn)查閱。這極大減輕了高海拔冰川人工監(jiān)測(cè)的工作強(qiáng)度及潛在風(fēng)險(xiǎn)，并提升了數(shù)據(jù)采集的連續(xù)性、精確性、時(shí)效性及在線(xiàn)可視化性。研究人員也能根據(jù)GNSS實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的冰流速數(shù)據(jù)，判別冰川運(yùn)動(dòng)狀況及潛在的冰川躍動(dòng)現(xiàn)象等。該系統(tǒng)在玉龍雪山的布設(shè)，旨在驗(yàn)證冰川與環(huán)境長(zhǎng)期觀測(cè)技術(shù)與方法，如得到有效驗(yàn)證，可搭載更多傳感器，獲取冰川多要素觀測(cè)數(shù)據(jù)。（澎湃新聞、武漢大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院）

· 植物學(xué) ·  構(gòu)建被子植物最完整“生命之樹(shù)”

被子植物是全球陸地生態(tài)系統(tǒng)的主要組成部分，早白堊世被子植物崛起，重塑了全球陸地植被和生態(tài)系統(tǒng)格局，也為昆蟲(chóng)、兩棲爬行類(lèi)、鳥(niǎo)類(lèi)和哺乳動(dòng)物提供了多種多樣的棲息地和食物。一直以來(lái)，被子植物各類(lèi)群之間的親緣關(guān)系一直是植物學(xué)研究的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題，但學(xué)界一直對(duì)此認(rèn)識(shí)有限，不少目級(jí)、科級(jí)類(lèi)群的親緣關(guān)系仍待解決。

近日，昆明植物研究所的研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國(guó)外科學(xué)家，詳細(xì)分析了全球全部433科2024屬4660種被子植物的葉綠體基因組，構(gòu)建了被子植物科級(jí)水平最為完整和可靠的“生命之樹(shù)”。他們深入研究被子植物的八大主干分支，以及核心被子植物五大分支親緣關(guān)系，發(fā)現(xiàn)核心被子植物在分化早期可能發(fā)生了快速輻射演化。該研究發(fā)表于《BMC生物學(xué)》。

· 氣候 ·  聯(lián)合國(guó)環(huán)境署聯(lián)合歐盟啟動(dòng)甲烷排放監(jiān)測(cè)項(xiàng)目

為了實(shí)現(xiàn)《巴黎協(xié)定》將全球氣溫變化限制在 1.5°C 的目標(biāo)，到2030年全世界需要將溫室氣體排放量減少近一半。甲烷產(chǎn)生的的溫室效應(yīng)比二氧化碳更強(qiáng)，然而由于甲烷在大氣中的壽命相對(duì)較短（10至12年），減少甲烷排放可以最迅速地降低氣候變暖的速度，同時(shí)還能帶來(lái)空氣質(zhì)量方面的好處。為了實(shí)現(xiàn)《巴黎協(xié)定》目標(biāo)，全球需要在規(guī)定時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)深度甲烷減排。

10月31日，聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署（UNEP）在歐盟的支持下啟動(dòng)了一個(gè)新的甲烷觀測(cè)項(xiàng)站——國(guó)際甲烷排放觀測(cè)站（IMEO），以推動(dòng)和監(jiān)督甲烷減排。IMEO的目標(biāo)是生成一個(gè)甲烷排放的全球公共數(shù)據(jù)集，通過(guò)整合四方面的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)：油氣甲烷伙伴關(guān)系2.0（OGMP 2.0）的報(bào)告、來(lái)自科學(xué)研究的直接測(cè)量數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)和各國(guó)政府公布的數(shù)據(jù)。通過(guò)這些數(shù)據(jù)，IMEO將確定甲烷減排行動(dòng)的優(yōu)先順序，并監(jiān)督由美國(guó)和歐盟發(fā)起的全球甲烷減排承諾各參與國(guó)的表現(xiàn)。

· 新冠疫情 ·   截至北京時(shí)間11月1日10時(shí)，據(jù)約翰·霍普金斯大學(xué)最新統(tǒng)計(jì)，全球累計(jì)新冠確診病例246 692 134例，死亡病例4 999 457例。

根據(jù)國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)官方網(wǎng)站的消息，10月31日0—24時(shí)，31個(gè)省（自治區(qū)、直轄市）和新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)報(bào)告新增確診病例92例。其中境外輸入病例33例（上海9例，浙江8例，云南4例，福建3例，山東3例，四川3例，內(nèi)蒙古1例，廣西1例，重慶1例），含12例由無(wú)癥狀感染者轉(zhuǎn)為確診病例（浙江8例，四川2例，福建1例，廣西1例）；本土病例59例（黑龍江27例，其中黑河市25例、哈爾濱市2例；甘肅10例，其中蘭州市5例、天水市5例；河北9例，其中石家莊市7例、保定市2例；內(nèi)蒙古6例，其中阿拉善盟5例、錫林郭勒盟1例；寧夏3例，均在銀川市；浙江1例，在杭州市；江西1例，在九江市；山東1例，在日照市；青海1例，在西寧市），含3例由無(wú)癥狀感染者轉(zhuǎn)為確診病例（均在河北）。無(wú)新增死亡病例。新增疑似病例1例，為境外輸入病例（在上海）。

31個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）和新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)報(bào)告新增無(wú)癥狀感染者24例，其中境外輸入17例，本土7例（江西4例，均在上饒市；云南3例，均在德宏傣族景頗族自治州）；當(dāng)日轉(zhuǎn)為確診病例15例（境外輸入12例）；當(dāng)日解除醫(yī)學(xué)觀察10例（境外輸入9例）；尚在醫(yī)學(xué)觀察的無(wú)癥狀感染者398例（境外輸入351例）。

截至2021年10月30日，31個(gè)省（自治區(qū)、直轄市）和新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)累計(jì)報(bào)告接種新冠病毒疫苗226836.2萬(wàn)劑次。