环球科学：蓝色起源“新谢泼德”火箭发射失败坠毁，逃生系统成功起效

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　　· 航天 ·

　　蓝色起源公司的“新谢泼德”火箭发射失败坠毁

　　飞船逃生系统顺利运行。图片来源：Blue Origin

　　根据Space.com报道，当地时间9月12日星期一，“新谢泼德”号在执行一次非载人任务时助推火箭出现故障。故障发生后，飞船激活了紧急逃生系统，将太空舱从发生故障的火箭上弹射出去，并用降落伞将其中的载荷安全带回地面，而助推火箭则已经坠毁。

　　“新谢泼德”号是蓝色起源公司旗下一种可重复使用的飞行器，用于将人和货物运送至亚轨道空间，由一级助推火箭和一个太空舱组成。周一的这次任务是新谢泼德项目的第23次发射，也是第17次非载人任务。故障发生时飞船已经飞行了约1分4秒，高度略低于9000米。自2015年4月首飞以来，“新谢泼德”号还没有发生过严重故障。目前事故原因仍在调查之中，在调查结果公布前，还不能确定此次事故会对蓝色起源公司和太空旅游产业造成怎样的影响。蓝色起源公司运行了多艘谢泼德飞船，一种用于非载人科学任务（比如周一坠毁的这艘），另一种则用于太空旅行。

　　· 分子生物学 ·

　　70年前预测的β-波纹片蛋白质结构终获证实

　　β-折叠片（左）与β-波纹片结构示意图。图片来源：原论文

　　1953年，科学家首次预测了一种名为“β-波纹片”（rippled β-sheet）的蛋白质结构。最近，一项发表于《化学科学》的新研究首次在实验室中创造出了这种结构。蛋白质有多种结构层次，主要包括1~4级结构，其中，二级结构是指多肽链规则性重复的构象，如β-折叠片（pleated β-sheet），它是—种比较伸展的锯齿状肽链结构。事实上，β-波纹片是β-折叠片的一个变体，但几十年来，这种相邻肽链手性相反而呈波纹状的构象却只是一种理论结构。2021年，这支研究团队将三苯基丙氨酸（由3个苯基丙氨酸残基组成）与其等量的镜像混合，形成了二聚体，但并没有扩展为假设的周期性β-波纹片层结构。

　　在这项新研究中，他们将其中一个苯基丙氨酸残基替换为了酪氨酸，形成了与此前研究略微不同的三肽及其镜像结构。利用新合成的三肽，可以创造出3种聚集肽系统，进而拓展形成周期性的反平行β-波纹片层。此外，根据X射线晶体学检测，这种结构与70年前预言的结构高度一致。这项研究有望制造出基于波纹片结构的独特材料。

　　· 数学 ·

　　利用贝叶斯统计识别数据对称性的新方法

　　论文中给出了在四维数据中使用这一新方法的示例。图片来源：Hideyuki Ishi, Osaka Metropolitan University

　　对称性普遍出现在数据模型中，识别对称性能够极大地简化问题，然而识别过程较复杂。近日发表于《统计学年鉴》上的一项研究提供了基于贝叶斯统计的新方法，在数据对称性识别中取得重要进展。

　　贝叶斯统计指在数据不足的情况下计算一个事件发生的概率，可以通过设置一个先验概率，然后利用之后获得的信息对其更新，得到该事件发生的后验概率。计算后验概率包含对积分的复杂运算，因此常常只使用其估计值。对此，该研究团队成功推导出了准确的新积分公式，并开发出了利用贝叶斯统计寻找多维数据中对称性的新方法。此外，他们还开发出一套高效的算法，能够在数据量极大的情况下获得近似的最优模型。在未来，该研究成果或许可以应用于多种领域，如在基因分析中发现不同位置上具有相同功能的染色体等。

　　· 细胞生物学 ·

　　在实验室中制造出造血干细胞的前体

　　在白血病等疾病的治疗中，常常需要依靠捐献的造血干细胞，来进行造血干细胞移植。最近，在一项发表于《细胞报告》的研究中，来自澳大利亚新南威尔士大学的科学家利用多能干细胞制造出了造血干细胞的前体，这可能有助于在未来消除对造血干细胞捐献的需求。

　　过去几十年间，研究者们一直试图在实验室里制造造血干细胞，以解决捐献造血干细胞短缺的问题，但都没有实现。在新的研究中，科学家使用微流体装置来模拟胚胎的心脏跳动和血液循环，并制造了一个轨道振动系统，当血细胞通过装置的时候可以提供剪应力或摩擦力。研究团队发现，这些系统促进了造血干细胞前体的发育，而这些前体又可以分化为白细胞、红细胞、血小板等血液成分。除此之外，科学家还发现他们的装置促进了对造血干细胞前体生成有关键作用的、胚胎心脏环境中的组织细胞的生成。研究者说，实验室生成的这种细胞，可以形成所有不同类型的血细胞，而用多能干细胞制造造血干细胞，或许有助于解决供体造血干细胞短缺问题。

　　· 物理学 ·

　　在实验室中制造宇宙最冷费米子

　　理论物理学家约翰·哈伯德（John Hubbard）在1963年提出了哈伯德模型，该模型可以解释材料的磁性和超导行为，特别是电子之间相互作用产生的集体行为。该模型中存在SU（N）对称性，其中的N表示粒子可能的自旋状态，N值越大，哈伯德模型的对称性和磁行为就越复杂。对于SU（6）下的哈伯德模型，其中的磁行为复杂到计算机无法计算。

　　一群来自美国和日本的科学家决定通过实验研究SU（6）下的哈伯德模型。他们用激光将30万个镱原子限制在光学晶格内，并逐步限制它们的运动，最终将镱原子冷却到1纳开尔文以内。这比宇宙中已知的最冷区域——旋镖星云（温度为1开尔文）还要冷。实验团队目前正在开发第一批工具，以测量镱原子在绝对零度以上十亿分之一摄氏度时可能会出现的行为。相关论文发表在《自然·物理学》上。

　　· 行为学 ·

　　让婴儿快速止哭的方法

　　婴儿哭闹时，抱着TA走5分钟，再静坐8分钟，等TA进入稳定的睡眠状态再放下来。图片来源：RIKEN

　　如何让哭泣的婴儿停下来往往让父母们头疼不已。近日，一项发表在《当代生物学》上的研究发现了人类婴儿身上的一种“运输反应”，相比于仅抱着婴儿，抱着他们走动会更容易使他们安静下来。这为操心的父母给出了简单的解决方案：抱着婴儿走5分钟。

　　科学家用摄像机和心电仪记录下了当哭泣、平静清醒、熟睡的婴儿被母亲抱着静坐或行走、或在车中被推着走时的心率变化，发现婴儿对母亲的动作非常敏感，心率也会随之变化。当被抱着行走五分钟后，所有哭泣的婴儿都冷静了下来，心率降低，并有半数进入熟睡；而被抱着静坐的婴儿则继续大哭。不过，终于熟睡的婴儿被放下时也有时会突然醒来。基于心率数据，科学家建议先稳定地抱着哭泣的婴儿行走五分钟，再静坐八分钟，等他们进入稳定的睡眠状态后再放下来。

　　· 新冠疫情 ·

　　截至北京时间9月14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609 630 783例，死亡病例6 517 831例。

　　据国家卫健委官方数据，9月13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237例。其中境外输入病例41例（福建11例，广东11例，上海8例，云南5例，北京2例，四川2例，天津1例，重庆1例），含5例由无症状感染者转为确诊病例（广东4例，四川1例）；本土病例196例（四川127例，北京18例，山东10例，西藏8例，内蒙古7例，广西7例，广东6例，湖南4例，贵州3例，江西2例，黑龙江1例，上海1例，重庆1例，新疆1例），含58例由无症状感染者转为确诊病例（四川54例，北京1例，重庆1例，贵州1例，新疆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825例，其中境外输入63例，本土762例（贵州246例，西藏129例，四川83例，江西55例，广西51例，黑龙江44例，山东35例，新疆25例，湖北18例，河北16例，陕西14例，甘肃13例，内蒙古11例，辽宁10例，天津4例，青海4例，广东3例，湖南1例）。

　　截至2022年9月12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343448.7万剂次。

　　文：王昱、王怡博、栗子、孟凡琼、张逸飞、马一瑗