环球科学：一种艾滋病药物有望恢复大脑记忆功能；首个庞贝人基因组测序结果出炉

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　　· 古人类学 ·

　　首个庞贝人基因组测序完成

　　在庞贝“匠人之家”（9号房间）中发现的两个人。（图片来源：Notizie degli Scavi di Antichità）

　　公元79年维苏威火山的一次喷发摧毁了整个庞贝古城。近日，《科学报告》上首次报道了在意大利庞贝去世的一名个体的人类基因组测序结果。在此之前，研究人员只测序过庞贝人和动物残骸的线粒体DNA短片段。研究者分析了在庞贝“匠人之家”（House of the Craftsman）发现的两名个体的残骸。根据骨骼形态判断，一组残骸属于一名35到40岁的男性，另一组残骸属于一名50岁以上的女性。研究者获取了男性残骸的完整基因组，但女性残骸的序列存在空白。

　　对比显示，这名男性个体的DNA与现代意大利中部生活的人群以及罗马帝国时期住在意大利的其他个体的相似性最大，但还发现了在撒丁岛个体中常见的基因群。但在罗马帝国时期住在意大利的其他个体中没有发现这些基因群。这说明整个意大利半岛在这一时期可能有着很高的遗传多样性。对这名男性个体的骨骼和DNA的进一步分析发现了一根椎骨有损伤，以及常见于分枝杆菌属的DNA序列，这说明该个体可能在死前患有结核。作者推测，之所以能从这名男性个体的残骸成功恢复古DNA，可能因为火山喷发时释放的火山碎屑物保护了DNA，使其免受环境因素的影响而降解。

　　· 生理学 ·

　　一种艾滋病药物有望恢复大脑的记忆功能

　　艾滋病与记忆衰退，看上去是两类毫不相干的病症。《自然》杂志的一项最新研究却出人意料地将这两者联系在一起。研究发现，一种用于治疗艾滋病的药物或有望恢复大脑的记忆功能。

　　随着年龄增长，大脑连接记忆的能力逐渐丧失。本项研究利用小鼠实验发现，CCR5受体表达的增加阻止了记忆连接的形成，而这种受体正是HIV入侵人体细胞时的靶向受体。针对CCR5开发的艾滋病药物已经出现并得到广泛应用。随后，研究人员让小鼠服用一种艾滋病药物Maraviroc，这种CCR5拮抗剂起到了与敲除CCR5相同的效果，结果这些小鼠能够再次连接记忆。这项研究表明，Maraviroc的超适应症（off-label）使用能帮助重建中年小鼠丢失的记忆，以及逆转HIV感染导致的认知缺陷。

　　· 环境科学 ·

　　首次在地球大气中检测到ROOOH

　　自由射流实验装置图。（图片来源：Tilo Arnhold, TROPOS）

　　昨日，一项发表于《科学》的研究第一次通过大气条件下的化学反应，监测到了一种叫做有机过三氧化氢（ROOOH）的化合物。此前，科学家在实验室中发现，碳氢化合物（如异戊二烯和α-蒎烯）的氧化反应过程中存在产物ROOOH，但它的产生需要极低的温度（-80℃），产量极少且非常不稳定，会继续转化为其他物质。因此，一个问题就在于，ROOOH能否在大气中稳定存在。

　　在这项新研究中，研究人员通过自由射流实验（实验条件为室温、一标准大气压），并结合质谱检测技术发现，ROOOH能通过有机过氧自由基（RO?）与羟基自由基（OH）之间的反应形成。而且，动力学分析表明，RO?和OH生成ROOOH的反应速率非常快，其速率常数接近两个反应分子的碰撞极限（根据碰撞理论，分子间发生有效碰撞才能使反应发生）。他们还根据量子计算预计，大气中异戊二烯可以每年产生约100亿千克ROOOH。此外，ROOOH的寿命约为几分钟到几小时。未来，研究人员要进一步研究ROOOH对环境和人体健康的影响。

　　· 物理学 ·

　　从高能宇宙射线中得出了磁单极子的新限制

　　左为磁单极子，右为普通磁铁。（图片来源：Kavli IPMU）

　　“磁单极子”是一种粒子，与电子类似，但带有磁荷。1931年物理学家保罗·狄拉克（Paul Dirac）提出磁单极子理论上可以存在，但科学家一直没有在实际观测中找到这种粒子。近日发表在《物理评论快报》上的一项研究称，研究人员可以从高能宇宙射线轰击地球大气层的过程中，得到对磁单极子质量的新限制。

　　研究人员分析了宇宙射线轰击地球大气层可能产生的磁单极子，这种来源的磁单极子区别于可能来自宇宙早期遗留的磁单极子，并且覆盖了广泛的能量范围。通过重新分析之前大气固定目标磁单极子实验的数据，研究人员发现了在5-100TeV质量范围内磁单极子的新限制，这个质量范围是传统对撞机实验无法达到的。研究人员表示，这些结果将作为解释未来陆地磁单极子实验室结果的基准。

　　· 公共卫生 ·

　　预测下一个新冠主要流行毒株

　　电子显微镜下感染了新冠病毒（黄色）的细胞（紫色）。（图片来源：NIH）

　　近日，一项发表于《科学》的研究报告了一种机器学习模型，它能够分析数百万个新冠病毒的基因组，然后估计其中哪一个变异株有可能成为主要流行毒株，从而引发新一轮疫情。研究人员使用来自GISAID数据库中600多万个新冠病毒的基因组，来训练这款机器学习模型，并将这个模型命名为PyR0。结果发现，经过训练后，PyR0能够评估基因突变对病毒复制和传播能力的影响。例如，PyR0能够根据数据库中2022年1月份的数据，预测BA.2变异株会在未来成为主要流行毒株，而在2022年3月，BA.2变异株的确成为了多个国家的主要流行毒株。

　　此前的机器学习模型往往不能同时分析数据库中所有的变异株，而且需要几天才能处理几千个基因组。但PyR0却能同时分析所有公共可用的关于新冠病毒的数据，而且能在约1小时内分析数百万个基因组。接下来，研究人员将着重于研究哪些基因突变变得越来越常见，然后评估每一种突变会如何影响病毒的传播速度。

　　· 生态学 ·

　　自然界中的“演化原料”是预想的2～4倍

　　生命演化的速度在很大程度上取决于“演化原料”——可遗传变异——的丰富程度。达尔文曾认为生命演化的过程非常缓慢，只有在地质时间尺度上才能明显观察到。然而大量研究已经发现，许多生物类群可以在短短几年内发生演化。近日发表于《科学》的一项研究发现，野生动物的演化原料比以前认为的丰富得多，这意味着它们可以以惊人的速度演化。

　　研究者收集并分析了15个物种19个野生种群的遗传数据和它们260万小时的生态记录，来评估其可遗传变异的数量。研究者发现，过去的工作没有充分调查那些从未有过后代的个体，因此低估了野生种群演化原料的丰富程度。这项研究指出，野生鸟类和哺乳动物在生存和繁殖能力方面的可遗传变异量比以前认为的高2~4倍。这些结果表明，许多物种可能具有适应较快环境变化的能力。

　　· 新冠疫情 ·

　　截至北京时间5月27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527 797 016例，死亡病例6 284 437例。

　　根据国家卫生健康委员会官方网站的数据，5月26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102例。其中境外输入病例22例（福建8例，江苏4例，四川4例，云南2例，北京1例，上海1例，广东1例，重庆1例），含3例由无症状感染者转为确诊病例（广东1例，重庆1例，四川1例）；本土病例80例（上海45例，北京22例，天津7例，吉林2例，四川2例，江苏1例，云南1例），含36例由无症状感染者转为确诊病例（上海33例，北京2例，天津1例）。新增死亡病例1例，为本土病例，在上海；无新增疑似病例。

　　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342例，其中境外输入68例，本土274例（上海219例，辽宁9例，河南8例，四川8例，新疆8例，北京7例，吉林5例，天津3例，山东3例，黑龙江1例，江苏1例，浙江1例，江西1例）。

　　截至2022年5月25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337472.6万剂次。

　　文：王怡博、白德凡、二七