环球科学：高排放场景下，全球71%的农业或将因高温面临极端风险

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　　· 气候 ·

　　多个气候临界点已处于触发边缘

　　16个气候临界点，图标代表这个临界点在该升温情景下很可能被激活（图片来源：原论文）

　　气候临界点指的是全球或区域气候从一种状态达到另外一种状态的关键“门槛”，一旦临界点被激活，地球系统将无法回归至过去的稳定状态。近日，发表于《科学》的一项研究全面评估了各个气候临界点的状态，并重新确定了9个对地球系统功能有重大影响的全球临界点，和7个对人类福祉有重大影响的区域临界点。

　　研究指出，目前全球平均气温已经比工业革命前高约1.1℃，5个临界点正处于激活边缘，其中包括：格陵兰岛冰盖崩塌、西南极洲冰盖崩塌、白令海冰快速消融、副极地环流崩溃和永久冻土快速融化。当升温（相比工业革命前）超过1.5℃时，可能激活的临界点增加到了10个，其中4个临界点很可能被激活；升温超过2℃后，另外6个临界点也存在被激活的可能。研究者表示，当某个临界点被激活后，其他临界点也更有可能被激活，从而产生级联效应，这可能会带来更大的气候风险。

　　2045年，全球71%的农业生产或因高温面临极端风险

　　9月7日，英国风险咨询公司Verisk Maplecroft发布的最新研究表明，农业是现在和未来受高温影响最严重的行业。到2045年，高温将对全球71%的农业生产构成极端风险，威胁到主要农作物的供应。研究者表示，如果排放不受控制，气温继续上升，与极端高温有关的全球粮食供应链中断将变得越来越普遍。

　　数据显示，农业生产严重依赖户外劳动力的国家将受到最明显的影响，当前已有20个国家的农业面临高温带来的重大风险，其中11个为撒哈拉以南的非洲国家。在高排放的情景下（RPC8.5），2045年，将有64个国家农业面临极端风险，这将影响全球71%的农业生产。另外，虽然发展中国家将在高温影响下首当其冲，但发达国家的农业生产也将受到极大影响，到本世纪中叶，风险增加幅度最高的10个国家中有7个为欧洲国家。

　　· 行星科学 ·

　　含水行星可能比想象中更常见

　　天文学家在银河系中寻找生命迹象时，会格外关注生命之源——水存在的行星。近日，一项发表于《科学》的研究表明，含水的行星或许比我们想象中更多。

　　研究人员对一组绕红矮星（M-dwarf）运行的数十颗行星进行了研究。由于行星亮度远低于红矮星，很难直接观测行星本身。但通过记录这些恒星表面行星的投影痕迹，可以推断推断出行星直径；而通过测量行星对恒星施加的微小引力，能够推断其质量。结合两种测量方法，就可以了解每个行星的构成。研究人员整合了43颗行星的数据，惊讶地发现多数看似是岩石行星的密度太轻，很可能由水或更轻的物质与岩石共同构成。但这些行星与恒星的距离足以蒸发其表面的水，所以研究人员认为，这些水可能并不在行星表面，而是深埋在岩石的空隙中。这表明，岩石和冰构成的行星在距离恒星较远的寒冷条件下形成，此后受恒星引力牵引，不断靠近恒星，导致岩石缝隙中的冰融化成水。研究人员计划未来利用詹姆斯·韦布空间望远镜，进一步寻找这些行星含水的确凿证据。

　　· 神经科学 ·

　　现代人的神经元比尼安德特人多

　　在人类进化过程中，脑容量和神经元数量使得人类能拥有强大的认知能力。尼安德特人的脑容量与现代人相当，但目前并不清楚两者在神经元上是否存在差异。在一项最新发表于《科学》的研究中，马克斯·普朗克分子细胞生物学与遗传学研究所（MPI-CBG）的科学家发现在大脑发育中，一种关键蛋白质——转酮醇酶样蛋白1（TKTL1）上的一个氨基酸变异，使得现代人比尼安德特人产生了更多的神经元，拥有更强的认知能力。

　　TKTL1在胎儿的大脑额叶（frontal lobe）中高度活跃，能增加大脑中一种神经元祖细胞（基底放射状胶质细胞）的数量，而这种神经元祖细胞在新皮质中会分化成负责认知能力的神经元。研究发现，在基因TKTL1序列的一个特定位置，尼安德特人表达的是赖氨酸，而现代人是精氨酸。科学家将这两种蛋白质对应的基因引入到小鼠的胚胎中，发现TKTL1（精氨酸）能增加一些膜质的合成，使基底放射状胶质细胞的数量增加，促进更多新皮质尤其是额叶神经元的生成。而将TKTL1（赖氨酸）引入人脑类器官中，会导致基底放射状胶质细胞和神经元的数量均减少。该研究揭示了大脑额叶更多的神经元，是现代人发育出了更强的认知能力。

　　· 遗传学 ·

　　我国科学家揭秘胚胎开始发育的关键机制

　　翻译调控在卵母细胞向胚胎转化（OET）的过程中具有关键作用，其中一个关键的过程是合子基因组激活（zygotic genome activation，ZGA）——融合后的细胞首次同时使用来自父本和母本的基因组。但目前仍不清楚，在哺乳动物中，ZGA是如何开始的。最新一项发表于《科学》的研究中，来自清华大学、山东大学等机构的研究人员通过对人类卵母细胞和早期胚胎进行测序，揭示了胚胎转化期间的基因活动，以及参与ZGA的关键调控因子。

　　研究人员开发出一项可以进行翻译组与转录组联合测序的新技术——Ribo-RNA-lite，并分析人类卵母细胞和早期胚胎。他们将获得的结果与小鼠进行比较，发现存在广泛的翻译水平差异，主要是参与表观遗传重编程、小RNA合成的基因，其中部分过程是由3 '非翻译区的物种特异性调控元件驱动的。研究还显示，在ZGA过程中，一些转录因子包括TPRXL、TPRX1和TPRX2会被大量表达。而敲除TPRX1/2/L会导致ZGA出现缺陷，或者合子出现植入子宫前发育。研究显示，这些转录因子会结合并激活人胚胎干细胞中一些关键的ZGA基因。该研究或有助于理解不孕不育症出现的原因，为提高胚胎的存活率提供理论基础。

　　· 物理学 ·

　　超冷原子实现精度更高的光学原子钟

　　时钟通常使用周期性摆动计时，而如今最精确的光学原子钟正是基于锶、镱等碱土（或类碱土）金属原子极高的震荡频率。过去的十年里，科学家一再通过改进冷原子技术，不断地提升光学原子钟的精度和稳定性。近日，在发表于《物理学评论快报》的一项研究中，研究人员将镱原子冷却至创纪录的几十纳开尔文（1纳开尔文等于十亿分之一开尔文）的低温，不仅开启了下一代光学原子钟，还能用于冷原子量子计算。

　　镱原子可通过多种方式冷却至亚微开尔文的低温，但想要实现超高精度的原子钟，研究人员选择使用激光调控来冷却镱原子，并将它们囚禁在浅晶格光阱中。理论上，通过这种技术，能将镱原子冷却到十纳开尔文以下。而实验证明，如此低温下镱原子将不再受相邻晶格的原子隧穿效应影响，使得测量的不准确度低于10e-19的量级。

　　· 新冠疫情 ·

　　截至北京时间9月9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607 440 321例，死亡病例6 510 556例。

　　据国家卫健委官方数据，9月8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301例。其中境外输入病例42例（广东16例，福建9例，上海6例，北京4例，云南2例，天津1例，辽宁1例，黑龙江1例，山东1例，陕西1例），含2例由无症状感染者转为确诊病例（山东1例，广东1例）；本土病例259例（四川59例，内蒙古42例，广东36例，广西22例，西藏20例，北京17例，山东16例，黑龙江13例，青海7例，贵州6例，陕西4例，辽宁3例，江苏3例，云南3例，新疆3例，天津1例，江西1例，河南1例，海南1例，重庆1例），含41例由无症状感染者转为确诊病例（内蒙古15例，黑龙江7例，四川4例，广东3例，新疆3例，西藏2例，辽宁1例，山东1例，河南1例，重庆1例，贵州1例，陕西1例，青海1例）。无新增死亡病例。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1103例，其中境外输入70例，本土1033例（西藏347例，黑龙江109例，山东81例，内蒙古77例，辽宁77例，广西77例，四川71例，江西56例，广东28例，新疆27例，青海15例，贵州13例，湖北12例，陕西11例，河南8例，海南5例，天津4例，福建3例，甘肃3例，北京2例，吉林2例，上海2例，云南2例，江苏1例）。

　　截至2022年9月7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343396.0万剂次。

　　文：二七、修竹、clefable、孟凡琼、马一瑗、韩佳桐