环球科学：160多年后，中国科学家等找到了孟德尔没能找...

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　　· 航天 ·

　　神舟二十号载人飞船将于本日起飞

　　据新华网报道，根据载人航天工程计划安排，陈冬、陈中瑞、王杰3名航天员将搭的乘神舟二十号载人飞船，将于2025年4月24日17时17分自酒泉卫星发射中心点火升空。陈冬即将成为我国第二批航天员中首位三次飞天、两次担任指令长的航天员，与他同行的陈中瑞和王杰来自第三批航天员，均是首次执行飞行任务，其中王杰入选前是航天科技集团有限公司空间技术研究院的工程师。（新华网）

　　· 分子生物学 ·

　　研究者终于确定了孟德尔研究的最后三种豌豆特性的基因

　　160多年前，孟德尔在仔细研究了豌豆的七种性状（包括种子和豆荚的形状和颜色）之后，完成了遗传学的开创性工作。然而，直到最近，由中国科学家和合作者发表于《自然》（Nature）的新研究才确定了孟德尔所研究的最后三种豌豆特性的基因。

　　研究团队利用英国约翰英纳斯中心（John Innes Centre）3500多个豌豆变体的基因组数据集，收集并测序了近700多个豌豆基因组，其中包含大约1.55亿个单核苷酸多态性（SNPs）。他们采用了多种方法，包括选择性育种和全基因组关联研究，确定了与最后三个豌豆性状相关的基因。具体来说，他们发现，豌豆荚的颜色是由一个破坏叶绿素生物合成的基因控制的，该基因会导致豌豆荚呈绿色或黄色。他们还发现了两个基因，这两个基因可能通过诱导破坏植物细胞壁增厚来帮助控制豆荚形状。这项研究为基础研究、生物学和遗传学教育以及豌豆育种实践奠定了基础。（Nature News）

　　· 材料科学 ·

　　让陶瓷、玻璃、金属等材料具有可拉伸性能的3D打印方法

　　用同一种基础材料打印出的不同结构，左侧为传统图案，右侧为本次设计的超材料。图片来源： MIT

　　超材料是一类具有微观结构的合成材料，其整体性能远超传统材料。以往的研究重点在于提高超材料的强度和刚度，但往往柔性欠佳。来自麻省理工学院（MIT）的工程师团队突破了这一局限，开发出一种兼具高强度和高弹性的新型超材料。论文发表于《自然·材料》（Nature Materials）杂志。

　　研究团队受到水凝胶的启发，采用了一种“双网络”设计，将刚性的微支架与柔性的编织结构相结合，同时实现了材料的高强度和高弹性。两种结构均由类似有机玻璃的聚合物制成，并通过高精度的双光子光刻技术一次性打印而成。实验表明，这种新型超材料能够拉伸自身长度的三倍以上，且不会完全断裂。与传统晶格结构的超材料相比，其拉伸能力提高了10倍。研究人员进一步在超材料中引入缺陷，发现这不仅不会导致应力集中，反而更容易使得能量耗散，进一步增强了材料的强韧性能。此外，研究团队还开发了一个计算框架，能够根据刚性和弹性网络的模式预测超材料的性能，为未来多功能超材料的设计提供了理论支持。（MASSACHUSETTS INSTITUTE OF TECHNOLOGY）

　　· 量子通信 ·

　　利用电信基础设施实现长距离量子通信

　　量子网络有望实现安全通信，如量子互联网；量子密钥分发代表了一种理论上安全的通信技术。探索光波相干性（它们以可预测的方式相互作用的潜力）能扩大量子通信的范围，但它的可扩展性却因需要低温冷却系统而受限。而《自然》（Nature）杂志本周报道了首例利用现有商用电信基础设施实现相干量子通信的案例，研究人员在德国通过长250公里的电信网络成功发送量子信息。量子通信能在现实世界的条件下实现。

　　研究人员描述了一种通过光纤实现量子信息分发而无需低温冷却的技术。他们的系统利用基于相干性的双场量子密钥分发，这能促进安全信息的长距离分发。作者指出，这个量子通信网络的部署覆盖了三个由254公里长的商用光纤连接的德国电信数据中心（法兰克福、凯尔、基希费尔德）——创造了现实世界和实用量子密钥分发距离的新纪录。这一演示表明，利用光相干性的先进量子通信协议能在现有电信基础设施上应用。

　　· 古人类 ·

　　迦太基人与腓尼基人的亲缘关系很少

　　腓尼基人是来自黎凡特（Levant）的一支古代海洋文明。在公元前第一个千年里，他们在现今的突尼斯建立了许多殖民地，包括迦太基。而迦太基人——也称布匿（Punic）人——以语言和宗教的形式吸收了腓尼基文明。可是，我们对他们的基因遗传却了解不多，包括他们在黎凡特的腓尼基人故乡与其他定居点之间的人口流动程度。《自然》（Nature）发表的一篇论文指出，迦太基人与奠定其文明的腓尼基人之间没有近缘关系。研究结果揭示了影响迦太基人起源以及他们文化形成的关键因素。

　　为解决这个问题，研究团队研究了黎凡特、北非、伊比利亚半岛、西西里岛、撒丁岛、伊维萨岛的14个主要布匿遗址出土的210名个体的古基因组。他们发现，布匿人几乎没有来自他们黎凡特文明奠基人的基因血统。作者认为，腓尼基人将他们的文明传给了与他们血统完全不同的人，几乎没有任何遗传贡献。此外，布匿人的遗传多样性程度很高，说明布匿人与来自遥远地区的人发生了基因混合，主要是西西里岛和希腊。

　　撰写：王昱、冬鸢、马良骥