环球科学：女性为何比男性更易患阿尔茨海默病？中国科学家揭示关键原因

lameihua

　　· 医学 ·

　　女性为何比男性更易患阿尔茨海默病

　　流行病学研究表明，在阿尔茨海默病患者（大部分为65岁以上）中，女性（通常已处于绝经期）的人数是男性的2倍，但导致这种现象的原因并不清楚。在一项发表于《自然》的新研究中，来自中国科学院的研究人员揭示这个困扰人们长达数十年的谜团。

　　在此前的研究中，他们曾发现激活C/EBPβ/AEP信号通路，能促进α-淀粉样蛋白产生和Tau蛋白聚集，是导致神经退行性疾病的关键因素。在新研究中，他们发现在绝经期女性患者体内，促卵泡激素（follicle-stimulating hormone，FSH）能明显影响上述的信号通路。在她们的血液中，FSH的浓度相比于绝经期之前会上升10倍左右，而男性患者体内这种激素的浓度只会上升2~3倍。研究发现，FSH与神经元上的FSH受体结合后，能激活C/EBPβ/AEP信号通路，进而引发阿尔茨海默病。利用摘除子宫的雌性小鼠，他们发现当使用抗FSH抗体降低小鼠血液中FSH的浓度，或者抑制其大脑海马体中FSH和其受体的结合时，都能减轻小鼠的病理特征和认知障碍。此外，给雄性小鼠注射FSH，还会增加他们患阿尔茨海默病的风险。

　　· 天文学 ·

　　距地球最近的黑洞或不存在

　　HR6819的艺术概念图，研究者认为图片中央的恒星吸走了右侧伴星的大气（图片来源：ESO/L. Cal?ada）

　　2020年，欧洲南方天文台（ESO）的天文学家发现，在距离地球约1000光年的HR6819恒星系统中，一颗恒星的谱线呈现出周期性的摇摆。当时，研究者认为HR6819是三星系统，其中一颗恒星围绕黑洞以40天的公转周期旋转，另一颗恒星距离较远，周期也更长。然而，3月2日发表在《天文学与天体物理学》杂志的一项研究提出了新的可能性。

　　研究者结合甚大望远镜的GRAVITY仪器和多元光谱探测仪（MUSE）重新检验了两种理论假设。他们发现，系统中共存在两个光源，它们之间的距离只有日地距离的1/3，不满足存在黑洞的条件，并且在更外侧的轨道上没有明亮的伴星存在。研究者据此认为，HR6819系统中不含黑洞。且在首次观察到该系统时，其中一颗恒星刚刚吸走了其伴星的部分大气，这导致该恒星自转速度加快。研究者计划利用GRAVITY进一步对HR6819进行探索，以分析大质量恒星的演化过程及性质，推动对双星系统的理解。

　　· 物理学 ·

　　制造目前最大的时间晶体

　　大约在10年前，科学家受到普通晶体原子的周期性空间模式启发，提出了“时间晶体”的概念：这种量子系统，通过不随时间变化的力相互作用，即使在能量最低的状态，也能以某种方式实现循环演化。去年，谷歌公司的科学家用20个粒子制造出了时间晶体，而最近发表在《科学·进展》的一项研究中，来自澳大利亚的科学家刷新了这个记录，用57个粒子制造出了时间晶体。这是目前制造出的最大的时间晶体。

　　研究人员使用IBM在美国制造和运行的量子计算机进行远程模拟。量子比特可以被设置为0、1，或1和0，可以模拟类似磁铁的相互作用。研究人员发现，在量子比特相互作用的某些设置中，57个量子位比特的任何初始设置都能保持稳定，在磁场脉冲的作用下，每两个脉冲就会回到原始状态，这表明实现了时间晶体的模拟。研究人员表示，这种相互作用的稳定效应可能可以运用到量子计算机的存储器中，用来存储一串量子位比特的状态。

　　· 基因编辑 ·

　　全新设计的Cas9蛋白能让基因编辑更安全

　　来源：Jack Bravo/University of Texas at Austin

　　使用CRISPR进行基因编辑都有一定的脱靶风险：用于切割DNA的蛋白质有时会切到错误的位点，有可能造成新的基因突变。近日，在一项发表于《自然》的新研究中，科学家重新设计了一种广泛使用的切割蛋白——Cas9蛋白，在不降低切割效率的情况下，使其靶向错误基因的概率降低了1000多倍。

　　在自然情况下，Cas9蛋白会识别一段由20个核苷酸组成的特定DNA片段，但如果遇到的序列只有18-20位的碱基和正确的序列有出入时，可能就会认错。科学家开发了一项新的技术，能通过低温电子显微镜拍下Cas9蛋白与错误DNA序列的互动。他们发现当Cas9蛋白行进到错误序列的18-20位碱基时，不仅没有脱离，反而利用一个手指状的结构勾住DNA，维持整体结构的稳定，以便进行后续切割。对此，科学家重新设计了Cas9蛋白的手指状结构，使其不是“抓牢”而是推开DNA，并以此设计了新的基因编辑系统SuperFi-Cas9。该系统具有与天然的Cas9蛋白媲美的切割速度，且准确率大大提高。

　　· 材料科学 ·

　　高度有序的金刚石纳米丝

　　用含氮原子的邻二氮杂苯制备金刚石纳米丝的概念示意图。图片来源：Samuel Dunning

　　金刚石纳米丝（DNT）是一种超细的一维碳材料，比人的一根头发还要细1万多倍。它们通常是在高压条件下，通过压缩环状的碳前驱体制得的。但控制反应路径以获得结构精确的DNT是一项挑战，近日，一项发表于《美国化学会志》的研究则开发了一种新的合成方法，制备出了既硬又软，且结构有序的金刚石纳米丝。

　　研究人员选用了一种含氮原子的碳前驱体——邻二氮杂苯（4个碳原子，2个氮原子），它是一种低活性的六元环化合物。其中的氮原子代替了苯环（6个碳原子）中的2个碳原子，因此属于杂原子。研究人员预先用计算模型模拟了高压条件下，从邻二氮杂苯到DNT的反应路径，结果发现氮原子能起到“引线”的作用，可以显著降低其他反应路径的可能性，从而使其按照预先设计的路径进行。他们发现与之前研究相比，用这种方法制备出的DNT具有独特的长程有序性。

　　· 航天 ·

　　欧空局与俄罗斯合作的火星探测计划第三次推迟

　　当地时间2月28日，欧洲航天局（ESA）发表声明称，欧洲火星车“罗莎琳德·富兰克林”号今年由俄欧手发射的计划“不太可能”实现。“罗莎琳德·富兰克林”号是欧洲的第一个火星探测器，也是ESA与俄罗斯航天局Roscosmos合作的火星任务ExoMars的第二部分。这将是该任务自2018年来第3次推迟发射，按照原定计划，“罗莎琳德·富兰克林”号火星车与着陆平台“哥萨克舞”号降雨2022年9月从哈萨克斯坦的拜科努尔由俄罗斯“质子-M”火箭送入太空，并于2023年6月登陆火星。

　　天文学家表示，今年仅9月底至10月初一个10天长的窗口期有利于火星探测器发射，一旦错过，就要等到26个月后的2024年11月。然而改造火星探测器，使其可以搭载在新火箭上也很困难。尤其是用来登陆火星的下降和着陆模块接口非常复杂，要改装为适配美国航空航天局（NASA）的着陆装置预计需要2年以上的时间。此外，Roscosmos 已将工作人员撤出 ESA 位于法属圭亚那的发射基地。

　　· 新冠疫情 ·

　　截至北京时间3月3日10时，据约翰·霍普金斯大学最新统计，全球累计新冠确诊病例440 135 669例，死亡病例5 972 440例。

　　根据国家卫生健康委员会官方网站的消息，3月2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214例。其中境外输入病例160例（广东66例，上海39例，北京11例，吉林9例，广西8例，四川8例，河南5例，福建4例，山东4例，湖北2例，天津1例，浙江1例，安徽1例，甘肃1例），含24例由无症状感染者转为确诊病例（广东12例，四川6例，河南5例，广西1例）；本土病例54例（广东28例，其中深圳市23例、东莞市5例；内蒙古7例，其中呼和浩特市6例、包头市1例；湖北4例，均在武汉市；吉林3例，均在延边朝鲜族自治州；上海3例，均在普陀区；广西2例，均在防城港市；天津1例，在滨海新区；河北1例，在邯郸市；山西1例，在晋中市；黑龙江1例，在哈尔滨市；江苏1例，在苏州市；四川1例，在成都市；云南1例，在德宏傣族景颇族自治州），含2例由无症状感染者转为确诊病例（均在广西）。无新增死亡病例。新增疑似病例5例，均为境外输入病例（均在上海）。

　　31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团报告新增无症状感染者143例，其中境外输入106例，本土37例（云南9例，其中德宏傣族景颇族自治州6例、红河哈尼族彝族自治州2例、临沧市1例；吉林7例，均在延边朝鲜族自治州；广东6例，其中东莞市3例、深圳市2例、惠州市1例；广西6例，均在防城港市；上海5例，其中普陀区3例、宝山区1例、嘉定区1例；黑龙江3例，均在牡丹江市；海南1例，在三亚市）；当日转为确诊病例26例（境外输入24例）；当日解除医学观察28例（境外输入27例）；尚在医学观察的无症状感染者1298例（境外输入951例）。

　　截至2022年3月1日，31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团累计报告接种新冠病毒疫苗313559.8万剂次。

　　文：二七、白德凡、clefable、王怡博、马一瑗、韩佳桐