环球科学：WMO认证最长闪电纪录：长达829千米，产生上百...

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　　· 医学 ·

　　过敏原会刺穿呼吸道细胞，引发免疫反应

　　打喷嚏、眼睛发痒和咳嗽是一些过敏的常见反应。最近，一项发表于《自然》（Nature）的研究发现，某些过敏原引发的打喷嚏、眼睛发痒和咳嗽等症状，实际是因为特定蛋白质在呼吸道细胞表面刺出了一些微小的孔洞，当免疫系统感知到这些细胞膜损伤后，就会启动相应的免疫应答。

　　研究者起初关注的是一种名为交链孢（Alternaria alternata，约5%的人群对这种真菌过敏）的真菌，交链孢释放的两种蛋白质Aeg-S和Aeg-L会在鼻腔、咽喉和肺部的细胞膜上形成孔道，使钙离子得以进入细胞并释放信号分子，警示免疫系统。在小鼠实验中，在给予这两种蛋白质6小时后，小鼠表现出了与交链孢过敏相似的反应。但单独注射其中一种蛋白质时，则不会出现相关免疫反应。研究者进一步测试了其他具有成孔蛋白的过敏原，包括黑曲霉、海葵毒液、产气荚膜梭菌和杏鲍菇等，结果发现它们的成孔蛋白也会引发过敏性气道炎症反应。这项关于成孔蛋白导致过敏反应的新发现，补充了对过敏治疗的全新理解。（Nature news）

　　· 气象 ·

　　美国科学家测得最长闪电纪录：829千米

　　当地时间7月31日，世界气象组织（WMO）宣布了一项新的世界纪录——2017年10月从美国得克萨斯州东部一直延伸到堪萨斯城附近的一次闪电总长达829千米，正式成为已知最长的闪电。相关研究近日发表于《美国气象学会公报》（Bulletin of the American Meteorological Society）。

　　美国佐治亚理工学院强风暴研究中心（Severe Storms Research Center）的大气科学家迈克尔·彼得森（Michael Peterson，这项研究的第一作者）在重新分析2017年的卫星数据时，发现了这次创纪录的闪电。彼得森与同事结合卫星技术和地面闪电定位网络（记录闪电产生的无线电信号的传感器网络），测量这次闪电的长度为829千米，误差范围为±8千米，比之前的纪录长61千米。而且，这次闪电持续了7秒的时间，整个过程内产生了超过116次次级闪电。事实上，当时美国中部发生了一场大规模雷暴，而美国大平原（Great Plains）的中南部是世界上少数容易出现巨大雷暴复合体的热点地区。而随着技术的发展，我们对极端闪电与雷暴现象的记录与研究得到了极大改善。（WMO，Scientific American）

　　· 演化 ·

　　900万年前西红柿演化出土豆

　　作为全球最重要的农作物之一，马铃薯的起源长期困扰着科学家。从形态学看，现代马铃薯植株与智利3种无块茎的类马铃薯物种——Etuberosum属植物几乎完全相同。然而系统发育分析表明，马铃薯与番茄的亲缘关系更近。近日，一项发表于《细胞》（Cell）的研究解决了这一矛盾，研究发现，约900万年前，野生番茄植株与南美洲类似马铃薯的近缘物种在自然条件下发生杂交，最终孕育出现代马铃薯。

　　研究者分析了450个栽培马铃薯基因组及56种野生马铃薯物种的基因数据。他们发现，每一种马铃薯均含有来自Etuberosum和番茄的稳定、平衡的遗传物质，这表明马铃薯源于两者之间的古老杂交。尽管Etuberosum与番茄如今已是截然不同的物种，但它们在约1400万年前仍拥有共同祖先。即便在分化约500万年后，两者仍能成功杂交，并在约900万年前孕育出最早具备结薯能力的原始马铃薯植株。研究团队还追溯了马铃薯关键块茎形成基因的起源，这些基因由双亲的遗传物质组合而成。他们发现，SP6A基因（如同一个主开关，指示植物何时开始形成块茎）来自番茄亲本一方；而另一个重要基因IT1（负责调控地下茎生长，最终形成块茎）则来自Etuberosum亲本一方。若缺少其中任何一个基因，杂交后代都无法形成块茎。这项研究终于解开了马铃薯起源之谜，并揭示了物种间的杂交事件如何触发新性状的进化，从而催生更多新物种。（Cell Press）

　　· 人工智能 ·

　　谷歌推出AlphaEarth Foundations，实现“随时随地”生成地图

　　据《自然》新闻（Nature news）报道，近日谷歌公司推出了一款新的人工智能（AI）模型AlphaEarth Foundations，该模型就像一套“虚拟卫星”，整合了数万亿条包括卫星图像、雷达数据等在内的多模态观测资料，可以给出“任意时间和地点”的全球地图，并生成统一、精简的地球数字表征，推动地图绘制与环境坚测方式的革新。利用该模型，科学家可以识别清洁能源项目的最佳选址、研究气候变化生态影响，检测森林砍伐等。谷歌DeepMind部门已经同步在arXiv预印本网站发布了相关论文（未经同行评审），详细描述了该模型的开发过程、初步测试情况以及数据集构建细节。（Nature news）

　　· 动物行为学 ·

　　豹海豹的歌声更接近儿歌而非古典乐

　　《科学报告》（Scientific Reports）发表的一项研究认为，豹海豹（Hydrurga leptonyx）的歌声结构在可预测性上更类似儿歌而非古典乐。这项研究报告称，这种歌声结构或有助于防止个体海豹的“信号”在传播中减弱。

　　研究者分析了豹海豹呼叫的音频记录，这些音频录制于1992-1994年以及1997-1998年间11月至1月的南极东部戴维斯海沿岸地区。他们从这些录音中识别出5种不同的呼叫（或“音符”）：高双颤音、中单颤音、低下降颤音、低双颤音，以及带有低单颤音的呼啸声。然后，他们将这些颤音构成豹海豹歌曲的旋律，并根据其可预测性作了评分，而后将豹海豹歌声的随机性与《金曲集》（Golden Song Book）中39首儿歌作比较。分数越高表明可预测性越低，结果显示，26只豹海豹的可预测性分数估计值在0.63-1.38。相比之下，儿歌的平均可预测分数在0.82。研究者提出，豹海豹的歌声比披头士的音乐（评分范围为2.12-3.31）或古典作曲家如莫扎特（评分范围为3.03-4.84）更受限且更可预测。他们认为，豹海豹叫声的序列结构可能含有个体的身份信息，这一特征此前曾在抹香鲸中被观察到。（Nature）

　　撰写：王怡博、二七