科“济”周报 | 关注全球气候变化，探究人类进化之谜
TONG JI
2022年4月4日-10日刊
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国际科技前沿
蛇夫座再发新星RS的时间分辨强子粒子加速
VHE发射的时间分布与较低能量千兆-电子伏发射相似，表明VHE有一个共同的起源，峰值通量有2天的延迟。
这些观测结果限制了时间-依赖粒子激发模型，倾向于强子而非轻子发射的设想。强风中的冲击为宇宙射线有效加速到极高能量提供了有利的环境。
来源：科学网、《科学》
超渗透性和超选择性CO2聚合膜的集成材料方法
膜技术的进步将大大提高二氧化碳（CO2）分离效率与低成本、易于制造、可扩大规模和机械稳定性结合起来，以帮助缓解全球气候变化。研究组介绍了一种混合集成膜策略，其中高渗透性薄膜通过零散亲CO2接枝链表面层实现化学功能化。
高溶解度机制使目标气流中天然存在的水蒸气水化表层的CO2浓度增加，随后CO2通过高渗透性（但低选择性）聚合物基质快速传输。分析方法证实了胺表层的存在。
以这种方式制备的集成多层膜不受扩散限制，并保留了大部分高CO2渗透性，在某些情况下，其CO2选择性同时提升了约150倍以上。
来源：科学网、《科学》
白垩纪末期灭绝后胎盘哺乳动物体型先于大脑进化
哺乳动物是大脑进化程度最高的脊椎动物，其大脑相对于体型而言最大。胎盘哺乳动物的大脑特别大，新皮层扩张用于感觉统合，但其起源尚不清楚。
研究组对新发现的古新世化石进行了计算机断层扫描，结果表明，与哺乳动物大脑随着时间推移会稳步增大的传统观点相反，早期胎盘类的相对大脑尺寸初期会缩减，因为它们的体重增加速度更快。
始新世晚期，多个冠系通过感觉区的显著生长而独立获得高度脑化的大脑。研究组认为，随着灭绝幸存者填补空缺生态位，胎盘辐射初期强调体型增加，但随着生态系统饱和和竞争加剧，大脑最终变得更大。
来源：科学网、《科学》
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国内领航科技
西湖大学蔡尚团队首次证实胞内细菌是癌症转移的重要帮凶
2022年4月7日，西湖大学生命科学学院蔡尚团队在 《Cell》 期刊在线发表了题为“Tumor Resident Intracellular Microbiota Promotes Metastatic Colonization in Breast Cancer”的最新研究论文。该研究首次证实乳腺癌组织中存在多种独特的 “胞内菌”，并揭示它们在肿瘤转移定植过程中所起的关键作用。这一理念是对传统肿瘤转移理论的重大突破，为深入理解肿瘤转移及临床治疗乳腺癌提供了全新的思路。
基于经典的小鼠自发乳腺癌模型，蔡尚带领研究团队构建了严格的肿瘤菌群研究体系，探索肿瘤微生物在肿瘤进展中的作用。彼时，“胞内菌”还是一个未被证实的猜想，他们的首要任务是找到“对手”。“胞内菌”在肿瘤细胞内的含量很低，研究团队不断改良检测和染色方法，提高了灵敏度、信噪比和准确性，终于观察到小鼠肿瘤里的细菌定位，并通过高分辨率的电镜清晰地看到了细菌存在于细胞质内。研究团队一切从零开始，不断优化抗生素的处理方法，调节抗生素组合种类和注射方式的搭配，最终实现“定向”清除肿瘤菌群的目的。结果显示，清除肿瘤菌群之后，肿瘤重量并没有受到影响，但肺转移显著下降。这表明，肿瘤菌群很可能影响的不是肿瘤的生长，而是转移过程。为什么胞内菌可以促进肿瘤细胞转移？ 蔡尚解释说，事实上，在转移过程中，癌症细胞没有我们想象中那么“威力无边”，血管里的血压（液流压力）会对它造成损伤。但他们发现，胞内菌入侵肿瘤细胞后，会通过特定的信号通路（RhoA-ROCK）来重塑细胞骨架，帮助肿瘤细胞抵抗血管里的压力，避免转移过程中受到损伤。 这就完美解释了为什么拥有胞内菌的肿瘤细胞拥有更强的能力跑到远端器官。
来源：《细胞》
科学家揭开东亚面部独特性遗传进化机制
中科院上海营养与健康所研究员汪思佳团队和中科院院士、复旦大学教授金力团队联合国内外科研机构，开展了关于东亚面部独特性遗传进化机制方面的最新研究。2022年4月7日晚，相关研究成果以《构成东亚和欧洲人群面部形态差异的遗传变异》（“Genetic variants underlying differences in facial morphology in East Asian and European populations”）为题发表于国际权威期刊《自然·遗传学》（Nature Genetics）。研究人员在迄今为止最大规模的东亚人群数据中，通过一套基于图像分析与计算机算法的人类头面部特征自动量化方法，进行头面部表型与基因型的相关分析。并从遗传与进化角度，解析了人类头面部表型差异热点规律，揭示了部分东亚独特面部形态的遗传作用机制，也定位出造成欧亚面部差异的遗传因素。
来源：《自然·遗传学》
香港科技大学团队成功研发新一代升级版杀菌涂层 有效期为5年
团队指出，这次研发的杀菌涂层是2020年初研发的「MAP-1」改良版，当时曾被香港和海外医院诊所、护老院、学校、公共交通工具及商场餐厅等广泛采用，更用在冬奥会运动员代表的服装上。改良版涂层有效期为5年，通过法国和英国独立实验室的有效及耐用性测试，以漂白水、酒精等液体反覆擦拭亦不影响效能。
科大化学及生物工程学系兼环境及可持续发展学部教授杨经伦解释，旧版涂层以单一配方喷洒一次，新版则须喷3次。底层消毒剂用作「打底」，中层负责维持涂层的持久性，加强黏附能力，顶层则具消毒功效，破坏病毒的刺突蛋白，令病毒没法生存及繁殖。
来源：中国新闻网
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校内科研突破
邓凯博士提出温度是控制全球硅酸盐风化程度的主要因素
近日，同济大学海洋地质国家重点实验室邓凯博士与合作者的最新研究成果“A global temperature control of silicate weathering intensity”在线发表于《自然·通讯》（Nature Communications）。该研究指出温度是控制全球尺度硅酸盐矿物风化程度的主要因素，并且在新生代全球变冷格局下，气候—风化间的负反馈作用可能得到加强。这些认识对于深时古温度重建和碳循环模拟等领域具有重要参考价值。地表温度与硅酸盐风化程度间的内在联系具有显著地质意义。一方面，该研究基于大量数据提出了沉积物硅酸盐风化程度指标与地表温度的经验关系式，并能够合理地重建地质历史时期中气候冷/暖事件中的古气温变化。更为重要的是，长石类矿物风化过程在大尺度上对于温度变化的非线性响应暗示着地表的可风化性或风化反馈强度在地质历史时期中可能也存在变化：当地球气候转冷时，气候—风化反馈可能得以加强。换言之，在新生代全球变冷的大格局下，地表的可风化性可能逐渐升高。相应地，硅酸盐风化过程会更有能力维持百万年尺度上气候的稳定性。邓凯博士为论文第一作者和通讯作者，我校海洋与地球科学学院杨守业教授为共同通讯作者，合作者还包括同济大学海洋地质国家重点实验室郭玉龙博士。该项研究得到国家自然科学基金等项目的资助。
来源：同济大学新闻网
物理学院本科生在光系统与人工智能交叉领域取得进展
3月19日，同济大学2018级物理学试验基地班本科生豆淋源以第一作者身份在Micromachines杂志上发表论文“基于绝缘体上铌酸锂的片上电可调波束调控超表面”（“On-Chip Optical Beam Manipulation with an Electrically Tunable Lithium-Niobate-on-Insulator Metasurface”），Micromachines 期刊被Scopus、SCIE (Web of Science)和PubMed等众多数据库收录，主要聚焦微纳结构、设备和系统、应用物理方向的科学和技术。光子集成芯片相较于电子集成芯片有着信息处理和传送更快，且更加安全、高效等优点，或许能够成为下一代信息革命的技术核心。铌酸锂（LN）由于具有众多优异的性质而备受关注，例如宽带光透过性，较大的折射率，很好的非线性系数和优良的电光效应，LN因此成为很好的集成光子学材料选择。豆淋源利用课题组的电磁场仿真软件Gallop，设计了一种电可调LNOI片上超表面。该超表面由19个周期构成，每个周期正中央有一条长20μm的矩形刻槽，周期宽度为700nm，因而整个器件的宽度不超过15μm。豆淋源于2021年8月进入物理科学与工程学院程鑫彬教授和王占山教授课题组学习，在魏泽勇副教授的指导下学会了微纳光学基础理论、数值仿真方法，并提出了一种绝缘体上铌酸锂（LNOI）上的超表面，借助该超表面可在LNOI片上实现电可调谐的聚焦、偏折等波束调控功能。论文通讯作者为同济大学精密光学研究所副教授魏泽勇和博士后谢凌云。该研究获得了包括国家自然科学基金和上海市项目以及上海市数字光学前沿科学基地的支持和资助。
来源：同济大学新闻网
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趣味科技
跳跳糖在嘴里
开 PARTY
的奥秘
首先跳跳糖会跳的前提是制作时使用了特殊工艺。在混合了相关材料后糖浆会被送进比外界大气压高40倍的高压室，高压室里面充满了二氧化碳，随着机器的搅拌和糖浆的冷却，高压的二氧化碳气体会被困在糖浆里 。回到正常气压下，冷却的糖浆便又会被里面的高压二氧化碳撑破。不过即使如此，仍然有大量幸存的小气泡被封印在其中。等到了我们的口中，随着唾液的融化，封印便被解除了，这些高压二氧化碳又重见天日，在我们嘴里开起了party。
来源：公众号 DHU赛恩斯先生
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来源 ｜ 综合整理自中国新闻网、科学网、同济大学新闻网、公众号DHU赛恩斯先生等
编辑 ｜ 杨雅婷、王 杰、王 璐
校审 ｜ 郭宇婷、程雁翔
责编 ｜ 孙羽捷、张绣宇
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