环球科学：含大量突变位点！中国香港检测到新的新冠变异株，最先在南非发现

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　　· 新冠病毒 ·

　　南非发现新冠新变异株，含大量突变位点，已在中国香港检测到

　　当地时间11月25日，南非国家传染病研究所（NICD）召开新闻发布会，宣布他们检测到一种新的新冠变异毒株B.1.1.529。该变异株具有非常多的突变位点，包括32处与刺突蛋白相关的突变，其中部分突变已经在德尔塔和阿尔法变异株中出现，且与增强感染性、提高免疫逃逸能力有关。

　　NICD表示，当地时间11月24日，南非新增确诊病例1200例，比11月上旬的日新增确诊数高出约10倍，其中22例与B.1.1.529变异株有关。在南非豪滕省11月12日至11月20日的新增确诊病例中，77例感染了B.1.1.529变异株。

　　目前，除非洲地区外，中国香港也发现了感染该变异株的确诊病例，中国香港的2名病例中，一名于11月11日由南非抵港，另一名是其对面房间的居住者。世界卫生组织预计将于今日召开会议，以确定是否应将其指定为“待观察变种”（Variants of Interest）或“需关切变种”（Variants of Concern）。

　　· 古生态学 ·

　　巨型食草动物灭绝引发全球火灾风险

　　食草动物在生态环境和食物链中处于重要位置，研究者发现，第四纪晚期（约50 000~6000年前）巨型食草动物（包括长毛猛犸象、巨型野牛和古马等）的灭绝大幅度增加了全球草地生态系统的火灾活动。相关研究于近日发表在《科学》上。

　　研究人员汇集北美洲、南美洲、大洋洲和非洲已灭绝的大型哺乳动物名单后发现，南美洲的食草动物中有83%的物种灭绝了，是灭绝率最高的地区。他们提取全球410个地点的湖泊沉积物中木炭显示的火灾活动记录，并结合各大洲哺乳动物灭绝的种类和时期分析发现，火灾在巨型食草动物灭绝后有所增加。其中，南美洲的火灾范围有较大增加，而在灭绝率较低的大洋洲和非洲的草原，火灾活动没有太大变化。研究者认为，这可能是由于巨型食草动物灭绝后，干草、落叶、木枝等易燃物堆积，导致火灾风险上升。这项工作强调了巨型食草动物与生态系统密切的相互作用，提出了火灾防范中该考虑的新要素。

　　· 天文学 ·

　　大多数围绕银河系的矮星系并不是卫星星系

　　我们的银河系被大约50个矮星系包围着，其中包括大麦哲伦云（LMC）和小麦哲伦云（SMC），可以用肉眼看到。传统上，天文学家一直认为这些矮星系是沿固定轨道绕银河系运行的卫星星系。然而最近，在发表在《天体物理学杂志》的一项研究中，来自欧洲航天局盖亚探测器的新数据显示，大多数矮星系是第一次经过银河系。

　　研究人员利用盖亚的数据计算了银河系周围40个矮星系的轨道能量和角动量，发现这些星系的运动速度比已知的环绕银河系运行的巨星和星团要快得多，以至于它们不可能在环绕银河系的轨道上运行。这表明这些矮星系在过去几十亿年才到达银河系附近，受银河系影响的时间较短。传统上认为，这些矮星系含有大量的暗物质，用以平衡银河系的潮汐力，使得它们可以围绕银河系运动。然而新发现表明大部分矮星系并非围绕银河系运动，这意味着它们并不需要含有暗物质，这促使天文学家重新思考矮星系的构成和性质。

　　· 物理学 ·

　　中外联合团队首次实现高维量子纠缠态最优检测

　　在实验上制备和检测量子纠缠，是量子信息领域的基本任务。随着系统维度数和粒子数增加，传统的检测量子纠缠态的方法消耗的资源将会呈指数增长。基于保真度的纠缠目击方法可以检测高维的两体最大纠缠态，但这一方法并不适用于常见的非最大高维纠缠态。近期，一支中外联合科研团队提出了一种适用于所有两体量子纠缠态的最优检测方法，并首次实现了高维量子纠缠态的最优检测。这一成果已于近日发表在《物理评论快报》上。

　　最优检测是指在任意给定态和测量基的情况下，所采用的方法能给出最紧的纠缠态边界，区分目标态是否纠缠的能力最强。为了检验该方法的普适性，研究团队巧妙地制备出一系列不同类型的高维量子纠缠态，并实现对该量子纠缠态的局域测量等操作，从而实现最优的量子纠缠检测。结果表明，对于4维或者3维的、不能采用基于保真度的纠缠目击方法检测的量子纠缠态，使用新方法只需采用3组测量基即可认证其量子纠缠。该成果为实现各种高维量子信息过程、研究高维系统中的量子物理基本问题打下了重要基础。（中国新闻网）

　　· 材料科学 ·

　　具有抗压能力的“超级果冻”

　　弹性的水凝胶具有韧性和自修复能力，但合成具有抗压能力的水凝胶则非常困难。材料的性能取决于材料的结构，因此要想得到抗压、不易碎的水凝胶就得从结构入手。近日，一项发表于《自然·材料》的研究设计了一种类似果冻的水凝胶，其中80%的成分为水，余下的20%是由交联剂结合而成的聚合物网络。

　　为了提高水凝胶的机械性能，研究人员选用了一种被称作瓜环的交联剂。形似南瓜的瓜环具有一个空腔，空腔是瓜环的主体分子，而且这个主体分子能结合2个客体分子（配体）。他们可以通过改变客体分子的结构和性质（可逆性）来改变水凝胶的机械性能，从而使水凝胶不仅具备自修复能力、能恢复形状，还能承受大象的重量，而且能在被挤压时表现得如同超硬的防碎玻璃。这是科学家第一次制备出了一种具有显著抗压能力的柔性水凝胶，接下来将继续研究这种材料在生物医学等方面的应用。

　　· 遗传学 ·

　　不同人群存在免疫应答差异

　　在一篇最新发表于《科学》的研究中，芝加哥大学的科学家发现欧洲裔和非洲裔美国人在感染流感后，体内的免疫激活、应答过程存在差异。有许多基因与对流感病毒的免疫应答能力相关，研究人员认为这或与不同人群感染新冠病毒后症状的严重程度相关。

　　研究人员分别收集了欧洲裔和非洲裔美国人的外周血细胞和多种特异性的免疫细胞，并将它们暴露于存在流感病毒的环境。通过分析流感病毒如何影响细胞的基因表达情况，他们发现，在流感病毒感染早期，欧洲裔美国人I型干扰素信号通路的激活程度更高。该免疫信号通路的激活可以有效阻断病毒复制，限制感染者体内的病毒数，与疾病的严重程度相关。研究显示，干扰素激活不足，或是非裔美国人更易患流感而住院的原因。但研究者也表示，这种现象不能完全归为遗传差异，生活环境和医疗条件也会影响不同人群免疫相关基因的表达情况。他们计划未来进一步分析影响免疫应答的因素，进而更精准地预测患病风险。

　　· 新冠疫情 ·

　　截至北京时间11月26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259 936 666例，死亡病例5 180 968例。

　　根据国家卫生健康委员会官方网站的消息，11月25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13例。其中境外输入病例9例（广东6例，天津1例，上海1例，广西1例），含1例由无症状感染者转为确诊病例（在天津）；本土病例4例（上海3例，其中浦东新区2例、青浦区1例；辽宁1例，在大连市）。无新增死亡病例。新增疑似病例2例，均为境外输入病例（均在上海）。

　　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18例，其中境外输入15例，本土3例（浙江2例，均在杭州市；江苏1例，在徐州市）；当日转为确诊病例1例（为境外输入）；当日解除医学观察62例（境外输入10例）；尚在医学观察的无症状感染者449例（境外输入372例）。

　　截至2021年11月24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245661.7万剂次。

　　文：二七、孙琳钰、白德凡、十米、王怡博、韩佳桐