环球科学：海地发现新型“猪传人”冠状病毒

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　　· 流行病学 ·

　　海地发现新型“猪传人”冠状病毒

　　11月17日《自然》发表论文称，科学家在2014到2015年间收集的海地三个患病的儿童血清样本中检测到新的冠状病毒。测序发现，该病毒属于猪delta冠状病毒，而此前能感染人类的冠状病毒（包括但不限于正在流行的新冠病毒以及此前的SARS-CoV、MERS-CoV）仅限于alpha和beta家族。此次三个儿童为首例delta家族冠状病毒感染人的病例。三名儿童均曾发烧，其中一名曾高烧到40℃，另两名除发烧之外也出现咳嗽和腹部疼痛的症状。三名儿童后续均痊愈。

　　经序列比对发现，三个儿童中的病毒属于两个不同的分支，与当地养殖的猪里分离出来的病毒序列较为接近。科学家推测，儿童们可能是由此感染上的猪冠状病毒。但该病毒在海地的影响范围目前尚不清楚。

　　分析发现，此病毒编码Nsp15和刺突糖蛋白的基因发生了突变，很可能改变了病毒受体结合区域的蛋白性质，使其获得了感染人类细胞的能力。gamma和delta家族的冠状病毒以往只在鸟类和部分哺乳动物中传播，对人体威胁不大。此次感染人的猪delta病毒的发现打破了这一认知，鉴于其原宿主与人的接触更多，这无疑对人类抗病毒之路提出了更严峻的挑战。

　　· 神经科学 ·

　　我们如何知道自己需要睡觉了？

　　在我们清醒的时候，紫外线、神经元活动、辐射等各种因素可能会导致神经元DNA损伤。虽然细胞内的修复系统会修复这些DNA损伤，但在清醒状态下，这些损伤依然会持续积累，甚至可能达到较危险的水平，这时就需要通过睡眠来进行更高效的修复。然而，我们是如何知道自己需要睡眠的呢？新发表于《分子细胞》的一项研究指出，神经元DNA的损伤会刺激睡眠的需求。

　　科学家在斑马鱼中诱导DNA损伤，发现当DNA损伤积累到某一阈值时，其稳态睡眠压力（疲乏程度）也会到达临界点，这会促使斑马鱼睡眠，而睡眠可以促进DNA修复。进一步研究表明，一种DNA损伤探测分子——PARP1蛋白——在这一机制中起到关键作用。当DNA发生损伤后，PARP1会迅速反应，标记出DNA的损伤位点，并募集DNA修复系统。过表达PARP1会促进睡眠，并加强DNA损伤修复效果；反之则会抑制睡眠，并阻断需要修复DNA损伤的信号。此外，在小鼠中开展的实验也发现，抑制PARP1活性会降低非快速眼动睡眠的时长和质量，表明PARP1能向大脑发出“机体需要睡眠”的信号。

　　· 物理学 ·

　　用液体制造复杂光学元件

　　生活中，如眼镜、相机使用的镜片或镜头等光学元件通常是球面或圆柱面的，但要实现更先进的光学功能需要更复杂形态的元件，这对目前的制作工艺来说是非常困难的，且成本昂贵、耗时长。近日，在一项发表于Optica杂志的新研究中，科学家通过可固化的液态聚合物开发出了一种可制造任意形态光学元件的方法。

　　在制造厚度超过2毫米的光学元件时，液态聚合物的重力作用大于表面张力，导致液体由扁平状变成水坑状。为避免这个效应，研究人员将液态聚合物浸入另一种液体中。这样，浮力抵消重力，表面张力占主导地位。此时，将聚合物注入支撑框架，使其浸湿框架内部，然后松弛成稳定结构，获得所需的形状，最后通过紫外线曝光等方法固化，完成制造过程。结果表明，该新技术可以在几分钟内制造出任意形状的光学元件，包括环形和三叶形，尺寸可达200毫米。即使元件数量增加，制作时间依然很短，并且所制作的元件表面质量与现有最佳的抛光技术相似。

　　· 医学 ·

　　癌细胞能长出纳米管，偷走免疫细胞的线粒体

　　癌细胞为了生长和扩散，需要更多消耗的能量。在一项新发表于《自然·纳米技术》的研究中，科学家观察了癌细胞和免疫细胞在纳米水平的相互作用，发现一种全新的现象或在癌细胞抑制免疫系统和其扩散过程中发挥了重要作用。

　　他们利用场发射扫描电子显微镜观察了一起培养的乳腺癌细胞和免疫细胞（如T细胞），发现癌细胞和免疫细胞之间，能通过直径约在100~1000纳米的纳米管进行物理接触。通过对T细胞进行荧光染色，他们发现癌细胞能利用纳米管将T细胞体内的线粒体拉出，拉进自己体内。而被偷走线粒体的T细胞由于没有能量供应，会很快死去。他们还利用小鼠癌症模型，测试了一种抑制癌细胞纳米管形成的药物，发现其能显著抑制癌细胞的生长。研究显示，这类抑制剂或可与其他癌症药物联用，帮助更好地治疗癌症。

　　· 物理学 ·

　　超低温高密度的原子云是不可见的

　　光子在费米气体中被散射的艺术想象图，当所有能层被占满时，光子不会被散射（图片来源：ILLUSTRATION BY STEVEN BURROWS / JILA）

　　根据泡利不相容原理，原子核外各轨道能容纳的电子有限，当较低能层被电子占满时，其余电子就只能处在更高能层。近日，一项《科学》上的研究发现泡利不相容也适用于超低温高密度下的原子云。一般情况下，光子穿过原子云时会与其中粒子发生碰撞，粒子吸收动能位移，而光子被散射向各个方向，从而使原子云发光可见。然而，MIT的科学家发现在超低温和高压下，粒子间空隙被压缩、可移动能层被占据时，光子只会流过原子云，不会被散射。

　　实验中，科学家先将锂原子云冷冻至接近绝对零度（20微开尔文），再用激光挤压它，用相机记录散射的光子量。他们发现随温度下降和压力上升，锂原子云散射的光子逐步变少。这是因为随着粒子在低温下逐渐静止、相互间空隙被挤压变小，粒子移动的可能空间全部被占据，从而无法吸收光子碰撞的动能，使得光子可以从中流过而不会被散射。这是首次在实验中证实这一效应。

　　· 地球科学 ·

　　产氧光合作用起源新理论

　　在太古代，全球大气的氧浓度非常低。但产氧光合作用的演化导致了24.5亿-23.3亿年前地球的第一次大氧化事件。其中，产氧光合作用如何起源仍是未解之谜。基于蓝细菌演化出产氧光合作用的能力前必须克服活性氧的毒性这一前提，有假说认为，H?O?可以作为过渡电子给体在双电子反应中释放氧气。但这个假说的问题在于，无法解释足量H?O?的来源。

　　近日，发表于《自然·通讯》的一篇研究提出，太古代砂质海岸中矿物-水界面反应可以提供足量的H?O?。研究者选取石英作为研究对象，在模拟的太古代大气环境中开展了石英-水界面反应的实验，发现在无氧条件下石英表面可以产生充足的H?O?和O?，足够形成和维持太古代的局部氧化环境。科研人员提出，这一反应形成的局部氧化环境对栖息于微生物席或水体中的不产氧光合细菌造成氧化应激，胁迫蓝细菌祖先适应活性氧毒性并创新代谢方式，从而推动了产氧光合作用的起源。（广州地球化学研究所）

　　· 新冠疫情 ·

　　截至北京时间11月19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255 998 932例，死亡病例5 131 160例。

　　根据国家卫生健康委员会官方网站的消息，11月18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24例。其中境外输入病例16例（上海7例，广东3例，山东2例，辽宁1例，广西1例，四川1例，云南1例），含2例由无症状感染者转为确诊病例（广东1例，四川1例）；本土病例8例（辽宁7例，均在大连市；河南1例，在郑州市），含1例由无症状感染者转为确诊病例（在河南）。无新增死亡病例。无新增疑似病例。

　　截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26例，其中境外输入25例，本土1例（在云南德宏傣族景颇族自治州）；当日转为确诊病例3例（境外输入2例）；当日解除医学观察18例（境外输入17例）；尚在医学观察的无症状感染者499例（境外输入353例）。

　　截至2021年11月17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240978.4万剂次。

　　文：二七、白德凡、Clefable、谢汝雨、曾欣欣、马一瑗