环球科学：迄今最全的人类细胞图谱公布；首次用月壤种出植物

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　　· 细胞生物学 ·

　　迄今为止最全的人类细胞图谱公布

　　“白板智人”数据集：含有来自24个不同器官、组织的近50万个细胞，能对400多种细胞类型进行分子表征，其中许多来自同一个捐赠者。图片来源于研究论文

　　今日，《科学》杂志同时发布了4篇论文，公布了由国际人类细胞图谱联盟的科学家构建的、迄今最全面的泛组织人体单细胞图谱。这张图谱共包含了33种人体组织、超过100万个细胞以及500多种细胞类型，能为理解常见疾病和罕见疾病、疫苗开发、抗肿瘤免疫和再生医学等，提供极其重要的洞见。

　　在第一项研究中，研究人员从多名受试者捐献的器官中收集了近50万个活细胞，并通过单细胞RNA测序（scRNA-seq），描绘了24种器官组织中的400多种细胞类型，包括上皮细胞、内皮细胞、基质细胞和免疫细胞等，创建了“白板智人”（Tabula Sapiens）数据集。在第二项研究中，美国博德研究所的科研人员等利用优化的单核RNA测序（snRNA-seq），分析了来自16个供体8个健康人体器官的冷冻样本，获得了超过20万个细胞的跨组织图谱和一些稀有的细胞类型。此外，他们利用机器学习算法，系统地将这些细胞与6000种单基因疾病、2000种复杂的遗传疾病相关联，找到了受致病基因和疾病性状影响的细胞类型。在第三项研究中，英国维康桑格研究所、剑桥大学等机构的科学家通过snRNA-seq分析了来自12名成年器官捐献者16个组织中的免疫细胞，构建了包含33万个免疫细胞的细胞图谱，并识别出了约100种不同类型的免疫细胞。在最后一项研究中，科学家收集了8种处于妊娠阶段的人体组织，创建了人出生前的免疫系统细胞图谱，确定了这些细胞在发育组织中的具体位置。研究发现，在发育早期B细胞前体在所有发育器官中均存在，并识别出成年人体内没有的一些免疫细胞类型。

　　· 行星科学 ·

　　首次在月壤里种出植物

　　播种后6天的拟南芥种子，左侧使用了月壤模拟物，右侧使用了阿波罗11号、12号、17号任务采集的月壤样本。（图片来源：UF/IFAS photo by Tyler Jones）

　　近日，发表在《通讯·生物学》的一项研究首次在月壤上培育了植物，并探讨了植物的生长模式。实验使用了阿波罗11号、12号、17号任务采集的月壤样本共12克。为了充分利用宝贵的月壤样本，研究者将细胞培养板作为容器，每个孔中可以放置大约一克月壤。

　　除月壤样本外，实验还使用了月壤模拟物、火星土壤模拟物和地球土壤作为对比。研究者在随后用营养液润湿土壤，并播种了拟南芥种子。由于拟南芥的基因测序完整，研究者可追踪月壤对植物基因表达的影响。研究发现，月壤中的拟南芥几乎全部发芽了，但与另外3个对照组相比，月壤中的拟南芥存在生长慢、植株小或植株大小变化较大等差异。进一步分析拟南芥的基因表达时，研究者发现，月壤中生长的拟南芥出现了应对压力的反应，这说明植物将月壤视为压力源。研究者还发现，相比成熟月壤（指经受长期太空风化作用），植物在较不成熟的月壤中的生长状态更好。

　　· 病毒学 ·

　　朝鲜昨日新增1.8万例发热病例

　　据朝中社消息，12日朝鲜全国范围内新增发热病例1.8万例，6人死亡（其中包括一名新冠肺炎确诊病例），目前共有18.78万人正在接受隔离治疗。报道称，4月底以来，不明原因发热在朝鲜全国范围内爆发式蔓延，短时间内导致的发热病例超过35万例，其中16.22万例已经治愈。（央视新闻）

　　· 物理学 ·

　　用钻石制备量子磁传感器

　　钻石可以作为珠宝装饰品，更是颇具研究价值的新型量子材料。氮空位缺陷——NV色心，是钻石晶体结构中常见的点缺陷，由氮原子取代碳原子和相邻空穴而形成，利用其在磁场中的量子顺磁共振效应及荧光辐射特性可进行精密磁测量。近日，中科院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室，制备了一种基于氮空位色心的微型光电一体化集成钻石量子磁传感器。相关研究发表于《应用物理快报》。

　　研究团队基于晶圆级微机电工艺平台，利用标准微纳加工技术，制备出钻石量子磁传感器的核心——钻石芯片。芯片内部集成了微波辐射结构，实现了原位微波量子态操控。钻石芯片耦合带有梯度变化折射率透镜的光纤模块，实现了“光进光出”的工作模式，缩小了探头尺寸，实现了钻石磁强计探头的高集成度。研究进一步表明，采用双频共振技术可以同时进行磁场和温度场的同步实时测量，不仅通过温漂抑制提高了磁场测量的信噪比，而且确保了传感器的温度稳定性。本项研究为建立高一致性、高灵敏度的可穿戴传感器阵列提供了可能性。（中国科学院）

　　· 生物学 ·

　　RNA-蛋白质杂交的生命起源理论

　　“RNA世界”假说认为，生命可能以复杂的原始RNA链的形式存在，这些链既能够自我复制，也具有催化作用。但这些RNA需要进化出制造蛋白质和核糖体的能力，进而最终将携带的遗传信息转移给更稳定的DNA。5月11日，在一项发表于《自然》的研究中，科学家发现一些RNA中非常规的碱基可以和氨基酸结合，并促使这些氨基酸结合，构建出了长达15个氨基酸的肽链。

　　在研究中，研究人员受由RNA和蛋白质共同构建的核糖体的启发，构建了2条可以配对的RNA单链。其中一条链为“供体链”，含有一个非常规的碱基t6A，可以结合氨基酸，而在“受体链”的末端也携带有一个非常规的碱基mnm5U。他们发现，当两条链结合时，只需提供一点热量，t6A上的氨基酸就会脱离，并与mnm5U结合。而这个过程是可以重复的，来自下一个“供体链”的氨基酸会与mnm5U上的氨基酸形成共价键，最终可形成含有共15个氨基酸的肽链，而这些氨基酸能促使RNA链更稳定的结合。研究显示，肽和RNA的形成可能具有协同作用：RNA可能有助于形成肽，而肽可能有助于更稳定、更长的 RNA链形成。

　　· 环境 ·

　　现有模型高估森林吸收碳的能力

　　通过光合作用，森林以木质生物质和土壤碳的形式捕获和固定大气中的碳。科学家一直认为，光合作用和植物生长受到大气中碳含量的限制——碳含量越多，植物生长得就越多，储存碳的空间也就越大。然而越来越多的研究表明，森林碳储量对其他因素也很敏感，包括温度、水和养分的利用率。根据最近发表在《科学》的一项研究，目前的森林碳封存模型可能高估了森林存储大气碳的能力。

　　研究人员估计了全球78处森林通过光合作用吸收的碳量，并将它们与树木年轮数据库中的树木年轮生长数据进行了比较，发现光合作用生产力和植物生长之间没有很强的耦合关系，并会因为树种、生态系统特征和气候条件而发生大幅度变化，这表明两者之间并非呈设想中的线性关系。研究还强调了树木生长的局限性，特别是在寒冷和干燥的地区，在气候变化背景下，这可能会继续限制森林的碳储存潜力。

　　· 新冠疫情 ·

　　截至北京时间5月13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520 072 647例，死亡病例6 260 163例。

　　根据国家卫生健康委员会官方网站的数据，5月12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331例。其中境外输入病例19例（福建15例，广西2例，北京1例，广东1例）；本土病例312例（上海227例，北京42例，河南15例，广东11例，青海8例，四川6例，重庆2例，陕西1例），含176例由无症状感染者转为确诊病例（上海167例，四川4例，北京3例，河南1例，广东1例）。新增死亡病例2例，均为本土病例，在上海；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2201例，其中境外输入61例，本土2140例（上海1869例，四川94例，辽宁58例，江苏35例，河南29例，青海22例，江西10例，北京8例，河北5例，浙江4例，广东3例，天津1例，广西1例，重庆1例）。

　　35553.5万剂次。截至2022年5月11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335712.0万剂次。

　　文：二七、白德凡、clefable、韩佳桐