环球科学：香港出现首例猴痘输入病例；在宇航员血液中发现基因突变

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　　· 航天 ·

　　太空飞行后宇航员血液中发现基因突变

　　多年来，太空生存给人体带来的健康风险，一直受到科学家的关注。其中，失重条件下肌肉与骨骼受到的影响早已为人熟知。而最近，一项发表在《通讯·生物》杂志的研究首次发现，经历过太空飞行的宇航员血液中发生了体细胞基因突变，且突变率在同年龄段的人群中高得异常。

　　研究团队收集了1998-2001年之间在美国航天飞机计划（STS）中执行过任务的14位宇航员的全血样本，在飞行前10天、着陆当天和着陆后3天分别采集，并将血样在-80℃低温下储存了20年。这些宇航员（85%为男性）在血样采集时的平均年龄约为42岁，经历的太空飞行任务时长中位数为12天，每项任务平均包含两次舱外活动。科学家发现，14位去过太空的宇航员的血液中都出现了体细胞突变，这些突变来自克隆性造血（CH），指单个带有突变的干细胞制造了大量含有同样突变的血细胞。研究人员在宇航员的17个驱动克隆性造血的基因中发现了34种突变，其中最频繁的突变发生在TP53基因和DNMT3A基因中，前者编码了肿瘤抑制蛋白p53，后者则是急性髓系白血病最常见的突变基因之一。不过在科学家评估的基因中，体细胞突变频率低于2%——尚未达到不确定潜能的克隆性造血（CHIP）的阈值（2%），不一定意味着心血管疾病或癌症风险的升高。但科学家认为，若持续暴露在深空的极端环境中，这些风险还会增大。

　　· 公共卫生 ·

　　香港出现首例猴痘输入病例

　　首批猴痘疫苗料预计本月抵达香港。图片来源：新华社；伊斯梅尔·佩拉科拉摄

　　据香港大公文汇网报道，一名曾到访美国及加拿大的30岁香港男子前天经菲律宾抵港，昨日证实感染猴痘病毒。该患者8月30日在加拿大出现皮疹，随后出现喉咙痛和淋巴肿胀病症。在抵达香港后的检疫期间，该患者皮疹蔓延，于是主动上报。经检查，其猴痘病毒检测结果呈阳性，目前该男子正在玛丽医院隔离治疗。

　　该男子在香港并无密切接触者，本地传染风险较低。香港特区政府已将针对猴痘的应变计划提升至戒备级别（共设三个级别：戒备、严重和紧急）。目前特区政府正对采购猴痘疫苗的相关事宜进行洽谈，预计本月内疫苗可以抵达香港，届时有暴露风险的人群和高风险人群可自愿接种。

　　根据世界卫生组织（WHO）的数据，截至目前，共有125个国家报告了至少一例猴痘确诊，全球累计确诊病例54175例，累计死亡病例18例。

　　· 考古学 ·

　　新石器时代人类饮食的奥秘

　　来自Langabhat湖的大块陶瓷碎片和有棱陶罐的复原图 图片来自Mike Copper

　　根据《自然·通讯》发表的一项研究，科学家分析了在苏格兰圆屋（crannogs，一种建在水中的人工小岛）发现的陶器，找到了人们将谷物与乳制品及肉类混合烹饪的证据。他们还发现，来到这些小岛上的人们会用比较小的锅来煮谷物和乳制品，烹饪肉类时则使用比较大的锅。

　　人类在英国栽培谷物的历史可以追溯到公元前4000年，尽管在一些新石器时代的遗迹可以零散的发现谷物的存在，但此前科学家们一直没能在陶器中找到处理谷物的证据。现在，这项研究的结果表明，在理想条件下，谷物的生物学标记可以保存数千年之久。科学家认为，新石器时代的饮食中，小麦占比比此前认为的更大。同时，陶锅里谷物生物标记与乳制品脂类残留物之间的强相关性也说明小麦和乳制品可能被放在一起做成了奶粥。

　　· 动物学 ·

　　牦牛如何适应低氧环境

　　可可西里的野牦牛。图片来自刘伟（中科院西北高原生物研究所）

　　青藏高原地区由于海拔极高（约3000米到6000米），氧气浓度较低。非本地的哺乳动物，包括人类，暴露在这样的低氧环境下都可能发生严重的高原反应，出现肺动脉高压、右心室肥大等生理症状。但生活在高海拔地区上百万年的家牦牛（Bos grunniens）和野牦牛（Bos mutus）完全不会有此类问题，然而牦牛适应极端条件的遗传和细胞机制一直尚未破解。近日，一项发表于《自然·通讯》的研究中，我国科学家发现了牦牛特有的一种肺内皮细胞，为牦牛适应低氧环境的遗传和细胞适应性提出了新见解。

　　为探究牦牛是如何适应低氧环境，研究人员结合基因组学和转录组学数据，进行了两个染色体水平的基因组组装，分别用于家牦牛和野牦牛研究。此外，他们还构建了第一个牦牛肺组织细胞水平的图谱。通过对结构变异（structural variants，SVs）的筛查，他们识别出牦牛与欧洲牛不同的127个基因表达。经整合SVs和单细胞转录组数据，研究人员发现一种仅在牦牛肺组织出现的内皮细胞亚型，这种独有的细胞类型可能正是牦牛高海拔适应性基因的表达。这项研究不仅为牦牛的高海拔适应性提供了新的见解，也能帮助理解大型哺乳动物和人类在低氧环境下的生理和病理反应机制。

　　· 新技术 ·

　　一种空气制氢的新方法

　　近日，一项发表于《自然·通讯》的研究展示了一种从空气中提取水来制氢的新技术。绿色氢气由电解槽通过电能和水制取，有望替代会排放二氧化碳的化石燃料。电解槽可以用可再生能源驱动，但目前的装置通常需要复杂的原材料、稀有金属，以及纯净水——这会与有限的饮用水资源构成竞争。这些因素都会增加成本，限制大范围的应用。在这项新研究中，研究人员开发了一种能利用潮湿空气而无需液态水的电解槽原型。这种装置能吸收空气中的水分，并将采集的水进行氢氧分离。随后，他们用可再生能源（太阳能或风能）驱动这套装置，使其连续运转了12天。此外，他们还证明了这套装置能在湿度为4%的干燥环境中高效运作，并且整个过程无需液态水。这项研究具有可拓展性，例如以最小的环境影响向偏远的干旱和半干旱地区提供氢燃料。

　　· 环境 ·

　　攻击细菌RNA的毒素

　　ADP-核糖基转移酶（ADP-ribosyl transferase，ADPRT）是一种通过修饰宿主蛋白质而致病的毒素。近日，一项发表于《分子细胞》的研究发现铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）分泌的ADPRT毒素能够以一种前所未有的方式攻击并杀死其他细菌。

　　研究人员测试了这种毒素的常见靶点，如蛋白质和DNA分子，最终发现这种毒素的攻击靶点其实是其他细菌的结构性非编码RNA。结构性非编码RNA承载着细菌的许多重要生命功能，而铜绿假单胞菌的ADPRT毒素能够通过修饰RNA，打乱细胞内正常的分子活动，从而杀死细菌。这项发现有望用于开发新的抗生素。

　　· 新冠疫情 ·

　　截至北京时间9月7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606 094 157例，死亡病例6 505 452例。

　　据国家卫健委官方数据，9月6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380例。其中境外输入病例57例（广东19例，上海12例，福建7例，北京4例，天津4例，四川4例，江苏2例，山东2例，内蒙古1例，黑龙江1例，湖南1例），含7例由无症状感染者转为确诊病例（广东3例，北京1例，江苏1例，湖南1例，四川1例）；本土病例323例（四川85例，西藏76例，内蒙古57例，广东42例，北京14例，黑龙江14例，海南13例，山东12例，辽宁2例，江西2例，新疆2例，重庆1例，贵州1例，陕西1例，青海1例），含32例由无症状感染者转为确诊病例（海南9例，四川8例，广东6例，内蒙古4例，西藏2例，新疆2例，黑龙江1例）。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1315例，其中境外输入68例，本土1247例（西藏389例，黑龙江179例，青海106例，内蒙古81例，山东80例，辽宁77例，四川72例，广西68例，江西58例，贵州29例，新疆29例，广东18例，河南14例，陕西12例，天津7例，湖北7例，吉林6例，海南6例，甘肃6例，上海1例，浙江1例，安徽1例）。

　　截至2022年9月5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343361.5万剂次。

　　文：栗子、王怡博、不周、孟凡琼、张逸飞、马一瑗