环球科学：一颗埃菲尔铁塔大小的小行星将接近地球，被NASA列入“潜在危险”范畴

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　　· 行星科学 ·

　　一颗埃菲尔铁塔大小的小行星将接近地球，NASA警告“潜在危险”

　　据《太阳报》报道，近日，美国航空航天局（NASA）正在密切关注一颗名为“4660 Nereus”的小行星。这颗小行星长度约为329米，比埃菲尔铁塔略长，其体积超过了90%的小行星。4660 Nereus预计将于12月11日从距离地球约380万千米处掠过，该距离相当于地球与月球平均距离的10倍左右。

　　NASA的研究人员认为，任何距地球750万千米以内的快速移动的太空物体都有“潜在危险”，它们轨道的任何微小变化都可能会给地球带来灾难。不过NASA表示，4660 Nereus目前不会对我们的地球造成任何威胁。4660 Nereus于1982年由天文学家埃莉诺·赫林（Eleanor Helin）首次发现，被归类为阿波罗小行星群。这些小行星会绕着太阳公转，并在绕行的过程中掠过地球。

　　· 古人类 ·

　　神秘脚印之谜破解，来自一个新的早期人种

　　研究人员对A位点的5个脚印重新进行了拍摄、测量、3D表面扫描和测绘。图片来源：原论文。

　　1978年，科学家在坦桑尼亚北部来托利（Laetoli）G位点发现了迄今最古老的人类足迹化石，这些脚印被认为是370万年前阿法南方古猿（Australopithecus afarensis）留下来的。在这组脚印的附近（A位点），科学家曾在1976年发现了一组神秘的脚印，当时认为其很有可能是熊留下来的。近日，一项发表于《自然》的研究重新分析了A位点的脚印，发现它们并不是熊的脚印，而是来自于另一个能直立行走的早期人族物种。

　　研究人员比较了黑熊、黑猩猩和现代人类的脚印，与A位点5个脚印的大小，发现这5个脚印更有可能来自于人族而不是熊。他们还录制了50多个小时野生黑熊行走的视频，发现它们直立行走的时间不超过总观察时长的1%。而且，这5个脚印的大拇指与第二脚趾之间的尺寸差异，更接近于黑猩猩和现代人类的足部特征。他们还发现这5个脚印与阿法南方古猿留下来的不同，因此它们应该属于另一个人族物种。这项研究为人类直立行走的起源提供了新的认识。

　　· 计算机 ·

　　深度学习算法设计全新蛋白质

　　由多肽链折叠成的、具有复杂三维结构的蛋白质，是细胞发育、DNA修复、新陈代谢等几乎所有生物学活动的关键基础。设计、开发具有崭新序列和功能的蛋白质具有重要意义。然而，理解蛋白质的折叠和结构需要复杂的实验测算。近日，科学家基于深度学习算法开发了一个计算神经网络，它能帮助理解蛋白质的结构并预测任意多肽链的折叠方式，显著提高了蛋白质设计的效率，相关结果发表在《自然》上。

　　根据已知蛋白质的序列和结构，这个计算神经网络能预测研究人员设计的完全随机的氨基酸序列是否能形成稳定的空间结构。利用该计算神经网络，研究人员得到了2000多种可折叠成稳定结构的全新蛋白质，其中129种已经在实验室中合成并纯化出来，27种的二级结构与计算神经网络的预测一致。结合核磁共振、X射线晶体衍射等技术，科学家对合成的3种全新的蛋白质进行结构分析，发现它们的三维结构与预测非常相符。该研究展示了深度学习算法进行全新蛋白质结构预测的高准确性，开辟了蛋白质设计和改造的新途径。

　　· 物理学 ·

　　科学家首次实现量子自旋液体状态

　　1973年，物理学家菲利普·安德森（Philip W. Anderson）预言了量子自旋液体的存在。这种物质状态和日常生活中常见的水等液体毫无关系，它指的是其中电子的自旋方式可以随意改变。对一般的磁性物质而言，当温度低于其居里温度时，其中电子自旋方向便会沿特定方向固定下来，而量子自旋液体中电子的自旋则由于量子纠缠效应不会固定下来。但50年来，科学家从未实现过量子自旋液体。

　　近日，在一篇发表于《科学》杂志的论文中，一个研究团队利用自研的可编程量子模拟器实现了量子自旋液体。该可编程量子模拟器是一种特殊的量子计算机，能让研究人员创造可编程的形状，让超冷原子彼此纠缠、相互作用。实现量子自旋液体有助于增强高温超导和量子计算机等量子技术。研究人员则计划用该技术创建更可靠的量子比特，并表示关于量子自旋液体本身的性质还有待探索。

　　· 医学 ·

　　吸电子烟或增加男性勃起功能障碍

　　已有的研究证实，男性勃起功能障碍（Erectile Dysfunction，ED）或是患心血管疾病的早期征兆。而吸烟一直被认为与ED和患心血管疾病的风险增加有关，但目前尚不清楚吸电子烟是否会带来类似的影响。近日，在一项发表于《美国预防医学杂志》的研究中，纽约大学和约翰·霍普金斯大学的科学家通过分析发现20~65岁、没有心血管疾病史的男性在吸电子烟后，出现ED的概率会增加2.4倍。

　　科学家根据2016-2018年美国烟草与健康人口评估研究的数据，分析了11207位年龄在20~65岁之间、没有心血管疾病史的男性的健康状况。他们发现10.2%的参与者出现ED，其中使用电子烟的人数占比达到了5.6%，其中44.6%的人报告每天都会使用电子烟。研究显示，相对于不使用电子烟的人，每天吸电子烟的患者更容易出现ED，约是前者的2.4倍。使用电子烟与出现ED具有独立的相关性，与年龄、心血管疾病和其他风险因素无关，而通过增加每周的锻炼频率能改善这种情况。

　　· 地球科学 ·

　　火山喷发导致大灭绝

　　火山沉积物会迅速风化，将磷等营养元素释放到海洋中。图片来源：Dr Tom Gernon/University of Southampton

　　约4.5亿年前，地球上曾发生极端的气候变冷，最终导致冰川作用和奥陶纪晚期大灭绝（LOME）。这是地质史上第一次大灭绝事件，有85%的海洋物种从此消失，地球上的生命演化过程也被重塑。但科学家们始终有个困惑：为什么冰川作用与大灭绝之间相隔了1000万年？最近，一项发表在《自然·地球科学》上的研究，把冰川作用和大灭绝事件通过火山活动联系了起来。

　　研究团队注意到，全球范围内有两次异常剧烈的火山活动（一次在北美一次在华南），发生时间分别与冰川作用和大灭绝的高峰期接近。但火山爆发释放的二氧化碳，通常会造成气候变暖而非变冷。科学家把目光转向火山活动时喷出的磷，这种元素能帮助生物固碳、进而使气候转冷。团队研究了海洋沉积物中的火山灰层，观察它们与海水相互作用的前后，磷含量是否有所变化。结果发现，奥陶纪海底的火山物质能释放出足够的磷，造成气候变冷、冰川作用、海洋含氧量下降、物种大灭绝等一系列反应。也就是说，虽然火山喷发能在短时期内造成气候变暖，但也能在更大的时间尺度上造成气候变冷。至于是否可以向海洋中注入磷元素来抑制全球变暖，科学家警告说，海洋富营养化会带来更具破坏性的后果。

　　· 新冠疫情 ·

　　截至北京时间12月3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264 130 163例，死亡病例5 233 846例。

　　根据国家卫生健康委员会官方网站的消息，12月2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96例。其中境外输入病例16例（上海6例，广西4例，广东3例，北京2例，天津1例）；本土病例80例（内蒙古56例，均在呼伦贝尔市；黑龙江10例，均在哈尔滨市；云南10例，均在德宏傣族景颇族自治州；上海2例，均在浦东新区；北京1例，在海淀区；陕西1例，在咸阳市）。无新增死亡病例。新增疑似病例3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24例，其中境外输入14例，本土10例（均在云南德宏傣族景颇族自治州）；当日无转为确诊病例；当日解除医学观察16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384例）。

　　截至2021年12月1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251638.0万剂次。

　　文：clefable、王昱、王怡博、白德凡、张楚、马一瑗