环球科学：海洋中的鱼类正在变小； 遭遇高温，约6小时后...

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　　· 动物学 ·

　　海洋中的大鱼正在变小，小鱼正在取代大鱼

　　生物体型是一种重要的特征，对生物的生存状态和生态系统的功能都有影响。曾经有研究表明，钓鱼比赛中的冠军鱼体型在变小；也有研究表明，生存受到严重威胁的许多物种体型较大。而最近，一项发表在《科学》杂志的研究表明，60年来海洋中的鱼类正在变小。

　　科学家们研究了1960-2020年之间六个生物类群中体型变化的程度，包含物种内的体型变化，也包含各物种的组成比例的变化。研究表明，60年来动物体型总体变得更小。其中，不同类群中的体型变化趋势有所不同，鱼类当中体型变小的趋势较为一致和明显，相比之下其他动物的体型变化趋势则更加多样。研究者举例说，在一些地区观察到的棘背钝头鳐的个体变得越来越小，而鲭鱼等小型鱼类的数量却在增加。研究还发现，在一些大型生物逐渐被小型生物取代的同时，生物量总体保持稳定。科学家认为这表明，当大型生物消失时，其他生物会试图取代它们的位置，并消耗相应的资源。大型生物可能尤其容易受到人类活动的影响，而这项研究发现或许有助于理解各种生物是如何适应人类世带来的挑战。

　　· 健康 ·

　　超过这个温度阈值，热浪可能造成大规模死亡事件

　　据《卫报》（The Guardian）消息，一项最近发表于《科学·进展》（Science Advances）的研究发现，未来全球温度仅小幅上升，就可能导致由高温和高湿度造成的死亡人数急剧增加。正常情况下，人体通过出汗来自我冷却，汗水蒸发并带走热量。但当湿度较高时，蒸发量就会减少。根据理论，当用湿布覆盖的温度计测量的温度超过35℃时，身体将不再能够自行冷却，即达到了人类生存的极限。这是所谓的湿球温度。在这个阈值下，人们不再能自然地控制核心体温，如果不采取行动来保持凉爽，大约6小时就有可能死亡。

　　这项新研究分析了数千个气象站的数据，结果显示，自1970年以来，约有4%的气象站至少经历过一次持续6小时、超出人体承受极限的极端高温事件，并且到2020年，此类事件的发生频率翻了一番。但仅限于炎热的地方，即已经预计会出现极端高温的地方。不过，其中气候模型的数据也显示，假设全球温度升高2℃，那么这种事件将迅速蔓延到其他地区——目前气候变化已导致全球温度升高约1.2℃——并且会有超过25%的气象站平均每10年就遭受一次超出人体承受极限的极端高温事件。值得一提的是，有效的降温措施可以有效预防死亡。因此，随着热浪变得更加频繁、更加强烈、持续时间更长，我们应该积极采取行动来保护自己。（中国科学报）

　　· 天文学 ·

　　天文学家首次获得黑洞磁场囚禁吸积盘形成的观测证据

　　左下小方框中的红色圆点表示黑洞X射线双星MAXI J1820+070在银河系中的大致位置，右侧放大图是黑洞X射线双星的艺术想象图，一个恒星（蓝色）围绕黑洞绕转，它的物质被黑洞吸引形成吸积盘（黄色），中心区域形成了磁场囚禁吸积盘（浅蓝色曲线表示磁场）和两侧的喷流（亮紫色）。左上小图展示了观测到的喷流的射电辐射和吸积流内区的X射线随时间的变化，显示出8天的延迟。图片来源：中国科学院上海天文台

　　黑洞捕获气体的过程被称为“吸积”，落向黑洞的气体则被称为吸积流，处在等离子体状态。此外，黑洞周围还存在着“看不见”的磁场。黑洞吸积气体的同时，也会向内拖拽磁场。此前的理论认为，随着吸积气体将外部弱磁场持续带入，越向吸积流内区，磁场越会逐渐增强，磁场对吸积流的向外磁力作用也将逐渐增强，并最终与黑洞的向内引力相抗衡。因此，在靠近黑洞的吸积流内区，当磁场达到一定强度，吸积物质便被磁场所囚禁，而无法自由地掉入黑洞视界面，即形成磁囚禁盘（Magnetically Arrested Disk, MAD）。磁囚禁盘理论已经提出多年，成功地解释了黑洞吸积的一些观测现象。然而，至今还没有磁囚禁盘存在的直接观测证据。

　　近日，在一项发表于《科学》（Science）的研究中，中国科学院上海天文台、中国科学院高能物理研究所、武汉大学、浙江大学等机构合作，利用我国第一颗X射线天文卫星“慧眼”等多台望远镜，对黑洞X射线双星MAXI J1820+070的爆发事件开展了多波段观测研究。研究人员发现，相对于吸积流内区高温气体（热吸积流）的硬X射线，黑洞喷流的射电辐射和黑洞吸积流外区的光学辐射显示出罕见的长时标延迟现象，分别滞后约8天和17天。这一研究结果首次揭示了黑洞吸积流中磁场运输过程，以及黑洞附近热吸积流中形成磁囚禁盘的完整过程，是对磁囚禁盘理论模型的最直接观测证据。这项研究将推进对不同量级黑洞吸积的大尺度磁场形成等关键科学问题的解决。（中国科学院上海天文台）

　　· 生物学 ·

　　下游RNA发夹可调控mRNA翻译

　　在生物体的DNA中，许多基因编码了制造蛋白质所需的指令。要生产蛋白质时，DNA会先被转录为信使RNA（mRNA）；然后mRNA中三个核苷酸一组的密码子会被识别，并由转运RNA（tRNA）搬来相应的氨基酸，经过一系列加工后最终形成蛋白质。而生物体在面临压力时，可以通过改变自身产生的蛋白质来应对当前的状况。最近，一项发表于《自然》杂志的研究在模式植物拟南芥的mRNA中发现，下游的RNA发夹可以调控蛋白质的生产。

　　mRNA分子通常是单链，而发夹RNA则是指其中一小段由于碱基互补而折叠成双链，像U型发夹一样。将mRNA翻译为蛋白质的过程，是从起始密码子（最常见的是AUG）开始的，不过有时候起始密码子不止一个，而它们都有可能作为翻译的起点——第一个起始密码子未必会被识别，如未识别则继续扫描，直到遇见更容易被识别的起始密码子，或是主要起始密码子（mAUG）。研究发现，若mRNA上的两个起始密码子之间有一个发夹结构，扫描mRNA的进程就会变慢，为上游起始密码子（uAUG）的识别提供更多时间，这一处起始密码子的识别率也由此提升。在被elf18（细菌蛋白片段）引发了免疫反应的拟南芥植物中，科学家就发现了这样的密码子选择变化。此外，当研究者在ATF4基因（哺乳动物中常见的压力响应基因）的起始密码子下游引入发夹结构之后，这个基因在压力下的表达水平下降了。也就是说，当原本不容易被识别的起始密码子被增强之后，ATF4的翻译过程被抑制了。科学家希望，这种起始密码子选择机制可以为未来的疾病治疗带来启发。

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　　青海冷湖JUST光谱望远镜项目建设正式启动

　　据中国新闻网消息，上海交通大学计划在青海冷湖赛什腾山实施的JUST光谱望远镜（交通大学光谱望远镜）项目建设正式启动。JUST光谱望远镜项目包含了两台望远镜，一台是JUST光谱望远镜，另外一台是测光为主的JUST先导望远镜。JUST光谱望远镜设计口径为4.4米，主镜采用薄镜面拼接技术，具有口径大、集光能力强、造价低、响应快等优势。JUST先导望远镜设计口径为1米，终端配备大靶面测光设备，以测光观测为主，对候选目标进行高精度的凌星测量，以探测系外行星。

　　据上海交通大学介绍，JUST光谱望远镜项目需要5年至10年的投入和规划，希望在2026年获得首光，2027年开始试观测。该项目拟开展探索黑暗宇宙、追踪动态宇宙、寻找宜居行星三个特色方向的研究。近年来，我国建设的多数望远镜为测光望远镜，缺少光谱观测望远镜。上海交通大学建设的大口径光谱望远镜JUST具有强大的光谱观测能力，建成后将与中国空间站巡天望远镜、中国科大大视场巡天望远镜等测光望远镜形成优势互补。

　　撰文：栗子、王怡博