环球科学：出人意料！4年内黑洞周围磁场偏振方向翻转；...

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　　· 天体物理学 ·

　　新图像揭示M87*黑洞周围磁场偏振方向发生出乎意料的翻转

　　新的EHT图像揭示了M87*令人意外的偏振方向翻转 图片来源：EHT

　　事件视界望远镜（EHT）于2019年4月发布了M87星系中心的超大质量黑洞M87*的图像，这是人类有史以来拍摄到的第一张黑洞图像。最近，EHT在《天文学与天体物理学》（Astronomy & Astrophysics）上发表了M87*的最新详细图像，解释了黑洞附近偏振模式不断变化的动态环境。令人出乎意料的是，黑洞周围磁场的偏振方向在2017-2021这四年间发生了翻转。此外，研究人员还在EHT数据中首次发现了连接黑洞环状结构与喷流底部的延伸辐射的迹象。这为理解黑洞周围极端环境中物质和能量的行为提供了新的见解。

　　观测显示，过热、高度磁化的气体或等离子体2017年围绕着M87*单向流动，而后在2018年稳定下来，却在2021年翻转反向，向相反方向旋转绕行。但有趣的是，2017-2021年间，等离子体的情况并未发生太多变化。这种偏振模式的方向翻转完全出乎科学家意料，这表明在黑洞事件视界附近旋转的磁化等离子体远非静止，而是动态、复杂的状态。尽管其原因尚不清楚，但可能是等离子体内部磁结构与外部效应共同作用的结果。而这种偏振方向随时间变化的累积效应表明，黑洞周围的湍流环境正在不断演变，而磁场在其中发挥着至关重要的作用，它决定了物质如何落入黑洞以及能量如何向外发射。除此之外，2021年EHT加入了两台新望远镜（美国的基特峰望远镜和法国的NOEMA望远镜），它们提升了EHT阵列的灵敏度和图像清晰度，使得科学家首次能锁定M87*相对论性喷流底部的发射方向。这些发现都为理解黑洞在宇宙演化中的作用提供了重要线索。（Event Horizon Telescope）

　　· 地球物理 ·

　　太空卫星揭示地核附近的神秘变化

　　如艺术概念图所示，GRACE卫星在2002-2017年间并排飞行，探测到了地球的引力变化。图片来源：NASA

　　地球内部数千米深处、靠近地核的物质，发生了神秘的变化。据《自然》新闻（Nature news），一项发表于《地球物理研究快报》（Geophysical Research Letters）的研究通过分析测量地球引力变化的重力测量和气候实验（GRACE）卫星数据，发现了始于约20年前地核附近的变化。

　　GRACE的两颗卫星在2002-2017年期间保持一定距离，一前一后地绕地球运行。当地球引力发生变化时，二者之间的距离会略微拉长，通过这种方式，研究人员得以测量地球上水体的位移，比如农田地下水消失或冰川融化的情况。但在这项新研究中，科学家发现GRACE还能探测到地球更深处的变化，到达近2900米的深度，触及地核和地幔的复杂边界。在分析数据时，他们发现了无法归因于地表水流动的异常信号，这表明它源于地球内部，而这一变化发生在约20年前，即2006-2008年之间。研究团队认为，这可能源于地核和地幔边界附近的一些岩石结构可能变得更加致密，而这种地质变化改变了行星的引力场。研究人员表示，这项发现或将帮助科学家更好地理解地球各层之间的联系，从而理解与之相关的地震起源等问题。

　　·古生物学 ·

　　迄今发现最快的白垩纪兽脚类恐龙，奔跑速度可达45千米/小时

　　图4 内蒙古鄂托克恐龙遗迹化石国家级自然保护区新足迹生态复原图（巴西国家博物馆毛里利奥·奥利维拉绘） 图片来源：中国科学院古脊椎所

　　近日，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所汪筱林团队与沈阳师范大学和内蒙古西鄂尔多斯国家级自然保护区（鄂托克恐龙遗迹化石国家级自然保护区）管理局合作，发现并研究了白垩纪奔跑速度最快的兽脚类恐龙行迹，发现这种恐龙的奔跑速度可达45km/h，这为深入了解中型兽脚类恐龙的奔跑能力提供了最新的实证。这一研究成果发表于《中国科学：地球科学》（SCIENCE CHINA Earth Sciences）上。

　　研究人员通过对该保护区一处新的足迹化石地点进行研究，识别出大型和中型两种类型的足迹化石，共计由64个足迹组成4条行迹和2个孤立足迹。其中一条兽脚类行迹（T1）由5个连续足迹组成，复步长达5.3m。依据造迹者臀高、体长与足迹长度的关系，推测该造迹恐龙的臀高约1.01m，体长约2.65m。按照当前学术界对快速奔跑行迹速度重建的主要技术方案，该中型兽脚类恐龙的相对复步长为5.25（每走一步的距离/腿长），远大于奔跑的相对复步长界限值2.9，表明其处于快速奔跑状态，利用目前常用的两种方法计算其奔跑速度分别高达45km/h和41±4.9km/h。

　　这些足迹单个平均长25.25cm，趾远端印痕最深，向近端逐渐变浅，近端未保留或保存较浅的印痕，爪迹尖锐，趾部形态较短而宽，被归入实雷龙足迹科，因跳跃奔跑部分趾垫和蹠趾垫未保存，化石不完整，所以属种未定。全球范围内已知非鸟兽脚类恐龙奔跑行迹的记录相对稀少，目前仅在中国、韩国、美国、法国、澳大利亚、南非和西班牙发现了此类行迹。这些行迹的造迹者几乎均为中小型个体，且行迹长度普遍较短，推测小型或中型兽脚类恐龙可能仅能在较短时间内维持高速奔跑。本研究对全球已发表的兽脚类恐龙奔跑行迹进行了系统整理和统一计算，结果显示，这次在内蒙古鄂托克发现的中型兽脚类足迹的奔跑速度，为目前全球范围内白垩纪兽脚类足迹中奔跑速度最快的，刷新了以往的记录，这一发现也为了解中型兽脚类恐龙的极限奔跑能力提供了重要的化石证据。（中国科学院古脊椎动物与古人类研究所）

　　· 免疫学 ·

　　保留淋巴结可改善癌症患者预后，使免疫疗法更有效

　　在抵抗持续病毒感染和癌症治疗过程中，细胞毒性T细胞（CD8+ T细胞）是发挥主要杀伤功能的细胞。在今年7月一项发表于《自然·免疫学》（Nature Immunology）的研究中，来自墨尔本大学彼得·多尔蒂感染与免疫研究所的研究人员分析了处于预耗竭（TPEX）状态的，分别存在于肿瘤组织中的CD8+ T细胞和淋巴结中的一类干细胞样的CD8+ T细胞，对免疫检查点阻断疗法（ICB）的响应程度。处于预耗竭（TPEX）状态的CD8+ T细胞具有多重功能，它们既可以自我更新，也可以分化成更具效应能力的细胞。

　　研究发现，淋巴结中的这类CD8+ T细胞具有良好的自我更新和分化潜力，它们能够持续补充/维持向肿瘤内部的CD8+ T细胞浸润，并在ICB治疗中起到关键作用。另外，研究人员还发现细胞因子TGFβ会强化CD8+ T细胞在肿瘤内驻留，并限制淋巴结中干细胞样CD8+ T细胞的丰度，从而抑制肿瘤控制，而抑制TGFβ能改善这种情况。

　　近期，该研究团队再次在《自然·免疫学》上发表论文，表明淋巴结可以为干细胞样 T 细胞（一种重要的免疫细胞）的生存、增殖，以及产生能够对抗癌症或病毒的杀伤细胞，提供一个适宜的环境。在其他免疫器官（例如脾脏）中，这些细胞无法有效地发育或增殖。迁移性树突状细胞会从外围受感染的组织中带回抗原和共刺激信号，进入淋巴结中。只有在淋巴结里，干细胞样的CD8+ T细胞（TPEX）才能在受到ICB的刺激后增殖，并生成效应T细胞，这些细胞会进入全身循环或其他组织。这也意味着，治疗方案不应仅关注肿瘤本身，还应着眼于保护和增强淋巴结功能。通过靶向这些关键的免疫枢纽，将能帮助更多患者对治疗产生反应，提高现有免疫疗法的有效性。

　　· 公共卫生·

　　长新冠或致月经不调

　　9月16日，一项发表于《自然·通讯》（Nature Communications）的新研究指出，长新冠与子宫异常出血有关，但与卵巢功能受损无关。该研究确定了这一关联的潜在机制，或有助于未来寻找治疗靶标。

　　研究人员调查了约1.2万人，比较了长新冠患者（1048人）、急性新冠患者（1716人）或从未得过新冠的对照组（9423人）的月经特征。此外，他们对54位女性在整个月经周期的长新冠症状进行了前瞻性研究。结果显示，长新冠与月经持续天数、月经量以及非经期出血增加有关。研究人员还发现在，围月经期（包括月经前两天以及随后的月经期），长新冠症状会增加，提示长新冠与月经不调之间存在双向关系。为了研究长新冠对卵巢以及子宫内膜功能的影响，研究人员对10名长新冠患者以及健康对照组进行了采样。初步结果显示，新冠相关月经不调与子宫内膜炎症以及雄激素调控紊乱有关。不过，没有迹象显示长新冠与卵巢功能显著下降有关。研究人员表示，该研究的局限在于相对较小的样本量以及人群代表性，进一步研究应在更大、更多样化的人群中重复研究结果，并寻找治疗策略。

　　撰文：不周、clefable