环球科学：黄河之水天上来？地球上一部分水可能来自太阳

lameihua

　　· 天文学 ·

　　部分地球上的水可能是从太阳上来的

　　太阳、太阳风和丝川小行星的岩石。图片来源：Curtin University

　　与太阳系中的其他岩质行星相比，地球上有丰富的水，地球表面的70%是海洋，但对于地球上水的来源，科学家至今还没有定论。现有的一种理论认为，地球上的水来自于含碳的C型小行星。但同位素测试表明，C型小行星并不能为地球带来如此多的水，因此，科学家还在寻找其他来源以解释地球上丰富的水。昨日，一项发表于《自然·天文学》的研究认为太阳可能是地球上水的一种来源。

　　研究人员利用原子探针层析技术（APT），分析了S型近地小行星丝川（Itokawa）的岩石样本中的尘埃颗粒。这种原子尺度的扫描技术，使他们获得了第一层50纳米厚表面的详细信息。他们发现，丝川小行星的尘埃中含有大量的水，经等比例换算后，每立方米岩石中含有约20升水。研究人员推测，在太阳系早期，由氢离子组成的太阳风在小行星的尘埃颗粒表面产生了水，并在小行星撞击地球后，将这部分水带到了地球上。这项研究为解释地球上水的来源提供了新的思路。

　　· 新冠病毒 ·

　　“奥密克戎”传播力、致病性和免疫逃逸能力引发关注

　　目前，首次发现于南非的新冠病毒变异株“奥密克戎”已在至少17个国家和地区检测到，其传播力、致病性和免疫逃逸能力引发关注。（海外网）

　　国家卫健委表示，研究表明，新冠病毒S蛋白若出现K417N、E484A或N501Y突变，提示免疫逃逸能力增强；而奥密克戎变异株同时存在“K417N+E484A+N501Y”三重突变；此外，奥密克戎变异株还存在其他多个可能降低部分单克隆抗体中和活性的突变。突变的叠加可能降低部分抗体药物对奥密克戎变异株的保护效力，对现有疫苗免疫逃逸的能力有待进一步监测研究。对奥密克戎变异株的基因组分析显示，其突变位点不影响我国主流核酸检测试剂的敏感性和特异性。（光明日报）

　　新冠疫苗制造商莫德纳（Moderna）的首席执行官Stephane Bancel在采访中表示：奥密克戎变异株似乎比德尔塔更具传染性，在过去7~10天内有来自非洲南部国家的旅行者入境的国家，现在都可能存在奥密克戎。奥密克戎变异株上的大量突变意味着，很可能所有疫苗的保护效力都会下降。科学界至少需要几周的时间才能更好地了解疫苗保护效力所受的影响，并且需要2~6周的时间确认奥密克戎是否比德尔塔毒性更强。

　　南开大学的黄森忠团队通过大数据建模分析发现，奥密克戎的传染力比新冠变异株德尔塔的传染力增加了37.5%左右。他们截取南非从2021年10月18日至11月28日的每日新增确诊数据，在假设奥密克戎和德尔塔的平均潜伏期及传染期接近的情况下，启用EpiSIX做了拟合，得出这一结论。（澎湃新闻）

　　· 新技术 ·

　　首个可自我繁殖的活体机器人

　　弗吉尼亚大学、塔夫斯大学和哈佛大学的科学家们创造了一种能够自我复制的活体机器人。（视频来源：Editing by Ian Thomas Jansen-Lonnquist & Cody Silfies; footage by Douglas Blackiston & Sam Kriegman）

　　去年，在一篇发表于《美国科学院院刊》的论文中，科学家借助演化算法，用非洲爪蟾（Xenopus laevis）的细胞设计出了首个可移动、能自我复原的活体机器人——Xenobots。在最新一项发表于《美国科学院院刊》的研究中，他们又利用胚胎期非洲爪蟾皮肤上的多功能干细胞，设计出了首个可自我繁殖的活体机器人，即Xenobots 3.0。

　　新的Xenobots的复制方式与常见的生物繁殖方式并不相同。科学家发现，当把多个Xenobots放在一个培养皿中培养时，它们会挤压其周围松散的细胞，让它们开始聚集。当细胞聚集的数量达到50个时，这个聚集体就变成了Xenobots的子代。这些子代能游泳，后续还能繁殖出自己的子代。但如果周围没有Xenobots，这些细胞并不会自发聚集。他们将这种现象称为自发运动的自我复制（spontaneous kinematic self-replication），这也是首次发现在Xenobots这样的多细胞生命系统中，存在这种繁殖方式。研究人员通过AI来进行模拟，发现半环形的Xenobots具有更好的繁殖能力，此外适当限制Xenobots的行动也能促进其繁殖。

　　· 新技术 ·

　　镜头只有盐粒大小的微型相机

　　微型相机在监测人体健康和实现超小型机器人传感方面有很大潜力，但以往的微型相机视场小，成像畸变严重，捕捉全光谱可见光的能力有限。近日，发表在《自然·通讯》的一篇研究中，研究人员设计出一种微型相机，其镜头部分只有盐粒大小，可以产生清晰的全彩图像，成像质量与体积大50万倍的传统相机镜头相当。

　　传统的相机使用一系列玻璃或塑料透镜将光线聚焦成像，而微型相机成像依赖于“超表面”（metasurface）。每个超表面边长只有0.5毫米，上面布满了160万根圆柱形的纳米天线。每根纳米天线被设计成特殊的形状，以使到达超表面的光能正确地汇聚到传感器上。研究人员使用机器学习算法对传感器收集的光学信号进行处理，得到了最终的成像。这些设计使得这款微型相机获得了目前的超表面相机中最宽的视场和最高的成像质量。研究人员期待他们的微型相机可以用于人体微创诊断，甚至用于手机上，将整个手机背板变成一个巨大的摄像头。

　　· 月球探测 ·

　　遥感探测直接观测到月球背面陨石撞击残留物

　　全景相机近距离拍摄的小撞击坑全貌（伪色图），黄绿色部分为可能的撞击体残留物，白框指示的是进行成像光谱观测的区域。（图片来源：原论文）

　　月球表面有许多撞击坑，撞击输运过程被认为是月球表面水及永久阴影区水冰的主要贡献者之一。近日，中国科学院国家空间科学中心空间天气学国家重点实验室使用具有超高空间分辨率的影像与光谱数据，首次在月表原位识别出年龄在100万年以内的碳质球粒陨石撞击体残留物。研究者认为，富含水和挥发分的碳质小行星的撞击或仍为现在的月球提供水源。该研究发表在《自然·天文学》上。

　　研究所用的影像和高光谱数据来自2019年1月着陆于月球的“嫦娥四号”探测器搭载的“玉兔二号”巡视器。研究者认为，相似的碳质陨石残留物可能在月表非常普遍，在“嫦娥五号”从月表一个相对年轻的玄武岩单元里采集返回的样品中，将有很大概率发现类似的撞击残留物。而对这些可能存在于“嫦娥五号”样品中撞击体残留物的直接分析，将对地月系统撞击体成分和类型的演变历史提供重要参考，并有望对太阳系轨道动力学演化进行进一步约束，增进关于内太阳系撞击历史的了解。（中国科学院）

　　· 气候 ·

　　气候变化使地球最强的洋流加速

　　研究人员在南大洋布设Argo浮标（图片来源：Isa Rosso/SOCCOM）

　　南极绕极流（ACC）被认为是地球最强的洋流，在西风的影响下，它以顺时针方向环绕南极洲流动，横贯太平洋、大西洋和印度洋。ACC在全球海洋环流中具有重要作用，也被称为“全球输送带”，影响着全球海洋热传输和海洋物质循环。

　　近日，研究者利用卫星测量的海面高度和全球Argo海洋观测网的浮标数据，测得了ACC表层水的流速变化，并首次明确提出ACC在加速流动。观测和模型结果显示，在气候变化影响下，南大洋ACC北部较温暖的区域吸收了大量热量，温度梯度的增加是ACC流速增加的主要原因，而盛行西风的加速只是次要原因。研究者表示，随着南大洋继续变暖，洋流的流速也可能会继续增加。该研究发表于《自然·气候变化》。

　　· 新冠疫情 ·

　　截至北京时间11月30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262 080 883例，死亡病例5 206 454例。

　　根据国家卫生健康委员会官方网站的消息，11月29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39例。其中境外输入病例18例（广东9例，广西4例，云南2例，天津1例，福建1例，山东1例），含2例由无症状感染者转为确诊病例（均在广东）；本土病例21例（均在内蒙古，其中呼伦贝尔市19例、通辽市2例），含2例由无症状感染者转为确诊病例（均在内蒙古）。无新增死亡病例。无新增疑似病例。

　　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22例（均为境外输入）；当日转为确诊病例4例（境外输入2例）；当日解除医学观察12例（境外输入10例）；尚在医学观察的无症状感染者462例（境外输入395例）。

　　截至2021年11月28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249204.1万剂次。

　　文：谢汝雨、郑昱虹、石云雷、白德凡、孙琳钰、二七