环球科学：世界首次！人类“人工胚胎”进入中国空间站...

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　　· 古人类 ·

　　中国直立人牙齿显示古人类间的互动

　　孙家洞12SJD1#10-42（SJD10M）牙齿出土于孙家洞遗址第4层。（图片来源：付巧妹）

　　40万年前生活在现今中国的六名直立人（Homo erectus）个体牙齿中的牙釉质蛋白，为现代人类中的古遗传成分来源提供了线索。《自然》（Nature）本周发表的一项研究，通过分析这些古代人类近亲的蛋白质，识别出一些也存在于更晚近古人类群体——丹尼索瓦人——中的遗传物质。这些发现表明，这两个人群可能在东亚部分地区曾经共存和互动。

　　直立人起源于约200万年前，是人属首个从非洲扩散到欧亚大陆和东南亚的成员。研究团队成功提取了中国中更新世六个直立人标本（可追溯至约40万年前）的牙釉质蛋白。这些化石来自五个男性和一个女性，发现于三处不同地点：周口店、和县和孙家洞。六枚牙齿中均发现两种氨基酸变异；其中一种变异AMBN（A253G），此前未曾被发现过，可作为东亚直立人的一个标志。另一变异AMBN（M273V）此前曾在丹尼索瓦人和一些现代人中发现过。作者认为，AMBN（M273V）可能通过与这些中更新世直立人相关的族群传入丹尼索瓦人中。这些发现表明，经由丹尼索瓦人传递给现代人的古代遗传物质，可能源于直立人。作者总结说，对不同时期和地区直立人标本的分子数据作进一步分析，或可揭示更多与丹尼索瓦人互动的信息，并为人属内的演化提供新的见解。（Nature）

　　· 太空探索 ·

　　世界首次！人类“人工胚胎”进入空间站，实验进展顺利

　　据央视新闻报道，随天舟十号上行太空的人类“人工胚胎”实验样本已装置于中国空间站实验模块，目前实验进展顺利。这是世界首次在太空开展的人类“人工胚胎”实验。

　　随着航天事业的快速发展，人类在探索太空的过程中飞行距离越来越远、停留的时间也越来越长。但空间环境中微重力、辐射等因素对人类的驻留、生存及繁衍带来了前所未有的挑战。本次实验使用的人工胚胎，是用干细胞构建的、与真实胚胎非常相似的一种结构。但这并非真正的人类胚胎，不具备发育成为个体的能力。目前，“人工胚胎”实验样本包括两款模型，一种是放在子宫细胞上，一种是置于微流控芯片里，旨在了解太空微重力环境对人类胚胎早期发育的影响。与之完全相同的实验样本，也同步在地面实验室开展。人类“人工胚胎”在太空完成 5 天的实验周期后，实验样本将在轨冻存并择机下行，后续回到地面实验室进行天地对比分析。（央视新闻，IT之家）

　　· 量子计算 ·

　　“九章四号”研制成功，我国光量子计算获重大突破

　　“九章四号”原型机示意图。（图片来源：中国科学技术大学）

　　量子计算利用量子叠加与纠缠特性，在特定问题上实现远超经典计算机的处理能力。“量子计算优越性”指的是量子计算机在某个明确定义的数学问题上超越现有最强超级计算机。中国科学技术大学为首的团队开发的“九章”系列专用量子计算原型机，是展示量子计算优越性的重要模型。

　　近日，中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳、张强、刘乃乐等，联合济南量子技术研究院、山西大学、清华大学、上海人工智能实验室、崂山实验室、国家并行计算机工程技术研究中心等单位组成的研究团队，研发了高效率的光参量振荡器光源和时空混合编码干涉仪，将1024个高效率压缩态光场集成到一个时空混合编码的8176模式线路中，成功研制出可编程量子计算原型机“九章四号”。

　　结果显示，“九章四号”能实现92%的光源效率和51%的系统总效率，可在10????维的巨大希尔伯特空间中进行采样，由此获得对高达3050个光子的操纵和探测能力，比之前最好结果提升超过10倍。此外，对比基准测试表明，“九章四号”生成一个样本仅需25微秒，而使用El Capitan和目前最好的经典算法，需要超过10??年的时间，使得量子优势比达到10??量级，成功建立了国际上最强的“量子计算优越性”。相关研究于5月13日发表在《自然》（Nature）上。（中国科学技术大学）

　　· 遗传学 ·

　　这种长寿相关基因突变可以帮助神经元修复DNA并延缓衰老

　　APOE（载脂蛋白E，负责调节胆固醇等脂质在血液中的运输与代谢）基因有三种常见亚型：APOE2、APOE3和APOE4。APOE3是最常见的野生型基因，其余两个为突变型。其中，APOE4是晚发型阿尔茨海默病（通常于65岁后发病）已知最显著的遗传风险因素；相比之下，APOE2则被公认为与长寿及较低的痴呆风险密切相关，属于长寿基因。但APOE2对大脑的保护机制一直是个未解之谜。近日，《衰老细胞》（Aging Cell）上发表的研究揭示了APOE2一个此前未被充分重视的功能：维持神经元的基因组完整性和稳定性。

　　研究团队利用经过基因工程改造的人类诱导多能干细胞（iPSCs），发现APOE2神经元能显著上调DNA修复和损伤反应通路。相比之下，高风险的APOE4神经元则积累了更多的DNA链断裂。APOE2神经元还表现出卓越的抗衰老韧性。在辐射或化疗药物诱导的应激测试中，与APOE3与APOE4相比，APOE2神经元的衰老相关标志物表达水平较低，细胞核架构也保存得更为完整。随后的小鼠大脑实验印证了这一点。更重要的是，研究发现，向APOE4神经元中添加重组的APOE2蛋白质，也能降低APOE4的DNA损伤信号。这表明APOE2的保护效应可能具有转移性。

　　过去的研究多关注APOE在脂质运输和淀粉样蛋白中的作用，而此研究将焦点转向了DNA修复和细胞衰老这两大衰老核心标志，为阿尔茨海默病提供了新的疗法思路。（Buck Institute）

　　· 气候变化 ·

　　复合极端气候或促使我们重新思考碳预算

　　通常，人们通过测量累积CO2排放相关的气温变化来量化人因碳排放造成的气候反应，这为估算全球变暖目标允许的CO2 排放提供了基准。但这一方法无法反映气候变化的全部影响。复合事件如极端高温高湿或高温干旱，因其对社会和生态系统造成的高风险而非常令人担忧，但这些复合事件对累积CO2排放的响应尚未得到深入理解。最近，《自然》（Nature）发表的一篇论文认为，如果碳排放持续上升，复合极端气候事件未来将变得更为常见。研究发现，复合事件（如同时发生高温-高湿或高温-干旱）与累积二氧化碳（CO2）排放有关。特别值得注意的是，更为严重的事件发生频率预计将快速上升。这些发现表明，将变暖限制在1.5°C 和2°C 的CO2排放目标可能需进一步下调。

　　研究团队使用气候模型和模拟，估计了单位累积CO2排放对应的月度高温高湿复合事件频率在未来的变化。他们发现，历史上常见的复合事件将随着累积CO2排放线性增加，而那些更罕见、更严重的事件则将更迅速地增多。就复合事件对累积CO2排放的响应，他们的测算表明，这一效应比此前模型估算的平均值高37%-75%，因此复合极端事件将比现有地球系统模型的预测更频繁发生。作者指出，考虑到复合事件的变化， CO2排放量必须远低于将升温限制在1.5°C和2°C所提出的水平。作者总结说，这一新的测算有望为更全面的气候政策制定和谈判提供支持。（Nature）

　　撰文：王怡博、二七