环球科学：中国科协发布2021年度重大科学问题、工程技术难题和产业技术问题

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　　· 科学问题 ·

　　中国科协发布2021年度重大科学问题

　　28日，中国科协在第二十三届中国科协年会闭幕式上发布了10个对科学发展具有导向作用的前沿科学问题，它们分别是：

　　如何突破大尺寸晶体材料的制备理论和技术？

　　纳米尺度下高效催化反应的作用机制是什么？

　　农作物基因到表型的环境调控网络是什么？

　　中微子质量和宇宙物质-反物质不对称的起源是什么？

　　地球以外有统一的时间规则吗？

　　大脑中的记忆是如何产生和重现的？

　　以新能源为主体的新型电力系统路径优化和稳定机理是什么？

　　铝合金超低温变形双增效应的物理机制是什么？

　　如何揭示板块运动动力机制？

　　“亚洲水塔”失衡失稳对青藏高原河流水系的影响如何？

　　同时，闭幕式上也发布了10个对工程技术创新具有关键作用的工程技术难题和10个对产业发展具有引领作用的产业技术问题，详情可点击链接查看。（新华社）

　　· 气候 ·

　　全球气候变暖或导致降雨情况多变

　　降雨的变化情况与干旱和洪水的发生密切相关。降雨的数量和时间，对我们的社会和环境有重大影响。新发表于《科学·进展》的一项研究中，中国科学院大气物理研究所和英国气象局合作，利用最新的气候模型对全球水文气候进行模拟，发现随着全球变暖，地球上大约三分之二的土地将面临“更潮湿、更多变”的降雨情况，这意味着这些地区在潮湿和干燥两极状态之间的波动更大。这种降水多变性在气候湿润地区尤为突出。研究人表示，全球气候变暖引起的大气湿润作用增加了全球范围内的降雨多变性，不过区域性降雨的变化模式是由环流的变化主导的。

　　· 新冠疫苗 ·

　　科兴、辉瑞相继公布接种第3针疫苗的效果

　　近期，一篇发表于预印本平台的文章显示了接种科兴疫苗第三针疫苗的效果。在试验中，研究人员评价了接种第二针和第三针疫苗间隔不到1个月和间隔超过6个月的效果。研究显示，如果两针间隔时间低于1个月，相较于第二针，在接种第三剂14天后，参与者体内的中和抗体滴度会增加3-5倍。当间隔时间超过6个月时，参与者在第三剂前，体内的中和抗体滴度很低，但在接种第三针14天后，其体内的中和抗体滴度显著上升。实验中均未出现与疫苗有关的严重不良反应。

　　今日，辉瑞公司也公布了辉瑞与BioNTech联合开发的mRNA新冠疫苗接种第三针之后的表现。据初步的试验数据显示，在接种第二剂BNT162b2疫苗6个月之后，接种第三剂增强疫苗具有与此前一致的安全性。针对野生型病毒和贝塔变异株，与接种完第二剂疫苗后相比，接种第三剂疫苗后，人体内的中和抗体滴度会提高5-8倍和提高15-21倍。针对目前广泛流行的德尔塔变异株，接种第三剂疫苗后，在18-55岁成人和65-80岁老年人中的中和抗体滴度能分别提高5倍和11倍。

　　· 天文学 ·

　　首次观测到来自黑洞背后的光

　　黑洞周围气体大量吸收时可过热至数百万度、产生磁化等离子体，形成具备明亮X射线的黑洞冕。7月28日发表在《自然》杂志的一篇论文中，研究者在观测距地球8亿光年的超大质量黑洞时，发现一系列明亮的X射线，随后又发现了一小部分亮度较弱、频率有所改变的X射线。黑洞强大的引力可以弯折光线传播的路径，研究者认为，他们发现了来自黑洞背后的光，这为广义相对论所预测的自旋黑洞周边时空弯曲提供了直接证据。研究者计划利用欧洲X射线天文台的高能天体物理学望远镜（雅典娜号）进一步探索黑洞冕。

　　· 演化 ·

　　最原始动物生命的潜在证据

　　岩石样本显微照片 图片来源：原论文

　　现代海绵的遗传学证据显示，海绵出现于新元古代（10亿到5.41亿年前）早期，但这一时期的海绵躯体化石一直无从获得。近日，《自然》发表的一项研究中，研究人员分析了来自加拿大西北部的有8.9亿年历史的岩石样本，样本中发现了圆筒状结构分支网络，这些结构很像角质海绵中的纤维骨架。该结果若经证实，或许代表海绵早在8.9亿年前就生活在海洋中了，比已经确认的第二古老的海绵化石还要早3.5亿年左右。同时，这一发现或许表示早期动物演化是在地球氧化事件之外独立发生的，且原始动物能在7.2亿至6.35亿年前的多个严峻冰期中存活下来。

　　· 地球科学 ·

　　预测人类活动诱发的地震

　　近年来，人们越来越多地关注由采矿、抽水等人类活动诱发的地震活动，如何管理好这些地震活动也成为备受关注的问题。《自然》本周发表的一篇论文报道了一种对人类活动诱发地震的预测方法。研究人员基于一个油田的信息进行建模，用以预测人类活动造成的流体压力和应力的演变，以及由此引发的地震发生概率的变化。研究人员在2017年1月至2019年6月试用了该模型，发现实际的地震活动水平与模型的预测一致。研究人员还利用该模型预测了2017年1月至2025年12月期间，在三种不同注水率下可能的地震活动。经计算，相对较低的注入率可持续性较好，基本不会诱发地震活动。

　　· 遗传学 ·

　　科学家建议将家猫用作遗传学研究中的模式生物

　　近日，一项发表于《遗传学趋势》的研究提出，家猫的基因数量和人相同，基因组和人一样具有高度组织化和保守性，相比于出现过染色体重组的狗和小鼠等，或更适合作为遗传学研究中的模式生物。人基因组中有95%的区域为非编码DNA序列，由于功能并不明确，被称为遗传“暗物质”，其中大概有10%的区域在哺乳动物之间是完全保守的，但目前科学家并不清楚这些DNA序列的功能。已有研究表明，家猫会患一些与遗传“暗物质”的功能障碍相关的遗传性疾病。通过了解家猫基因组中的基因顺序和遗传“暗物质”的功能，研究人员将能深入了解人基因组上遗传“暗物质”的功能。此外，与非人灵长类动物相比，家猫作为模式生物的成本更低，脾气秉性更加温顺，相关的研究技术也较为成熟。

　　· 新冠疫情 ·

　　截至北京时间7月29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195 865 047例，死亡病例4 185 754例。

　　7月28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49例，其中境外输入病例25例（云南16例，福建3例，广东3例，吉林1例，河南1例，四川1例），本土病例24例（江苏20例，四川3例，北京1例）；无新增死亡病例；新增疑似病例1例，为境外输入病例（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14例，其中境外输入12例，本土2例（湖南1例，四川1例）；当日转为确诊病例2例（均为境外输入）；当日解除医学观察27例（境外输入26例）；尚在医学观察的无症状感染者411例（境外输入395例）。

　　7月28日0-24时，江苏新增本土确诊病例20例（南京市报告18例；扬州市报告2例），10例为轻型，10例为普通型。以上病例均在当地医院隔离治疗。当日全省解除医学观察的境外输入无症状感染者1例。

　　7月20日至今，南京市累计报告本土确诊病例171例（其中轻型78例、普通型86例、重型7例），本土无症状感染者2例；扬州市累计报告本土确诊病例2例（均为普通型）；宿迁市累计报告本土确诊病例2例（均为普通型）。

　　文：谢汝雨、韩佳桐、唐儆