
来源:科技日报、环球科学、科研圈、高分子科技等
首次在三维材料中观察到具有真手性的声子

来源: Nature Physics
近日,发表于《自然·物理学》( Nature Physics )的一项研究,首次在理论和实验上确定了三维材料中具有真手性的声子。
通过结合第一性原理计算和圆偏振拉曼散射,研究团队在朱砂(α-HgS)中观察到具有真手性的声子。其中,声子的赝角动量(PAM)和赝动量分别来自旋转对称操作和离散的平移操作获得的相位因子。借助新颖的实验方法,研究人员发现PAM守恒定律适用于圆偏振光子和手性声子之间。这项工作提供了一种用PAM识别手性材料旋向性的光学方法,不仅分辨率比X射线衍射(XRD)所能达到的分辨率更高,同时还避免了XRD对材料的侵入性和破坏性。
https://www.nature.com/articles/s41567-022-01790-x
PM2.5污染与健康人群的心脏骤停有关

来源: The Lancet Public Health
近日,发表于《柳叶刀·公共卫生》( The Lancet Public Health )的一项研究发现,健康人群院外心脏骤停(OHCA)事件与发病前的PM2.5浓度升高相关。
研究人员采集了18131例OHCA事件数据,并与相应时期的日空气污染水平进行了比较。研究发现,其中492例与发病当天或两天内PM2.5浓度增加相关。但接触污染物后3到5天,OHCA风险明显降低。在研究覆盖的时期内,PM2.5平均浓度为每立方米18.44微克,而浓度降低1微克,OHCA事件的数量就会减少8%,降低3微克则会减少30%。研究人员提倡人们通过戴过滤口罩、不吸烟等措施控制PM2.5吸入,降低院外心脏骤停风险。
https://www.thelancet.com/journals/lanpub/article/PIIS2468-2667(22)00234-1/fulltext
基于高电荷态离子创建光学原子钟

来源: Nature
11月2日,发表于《自然》( Nature )的一项研究,首次展示了基于高电荷态离子的光学时钟。这一成果为建造极其精确的高电荷态离子钟铺平了道路。
高电荷态离子具有很高的正电荷,对外部电磁场的干扰反应不那么强烈,成为对狭义相对论、量子电动力学和原子核的基本效应更敏感的探测器。先前,研究开发的量子算法成功地进一步冷却了高电荷态离子。此次,研究人员成功实现了一个基于13倍带电氩离子的光学原子钟,并将其与PTB现有的镱离子钟进行了比较。其综合评估的系统频率不确定度为2.2×10-17,可与许多运行中的光时钟相媲美。
https://www.nature.com/articles/s41586-022-05245-4
天文学家发现距离地球最近的黑洞

来源: MNRAS
11月2日,发表于《皇家天文学会月刊》( MNRAS )的一项研究发现了距离地球最近的黑洞。
研究团队通过分析来自盖亚(Gaia)航天器的数据,发现有一个双星系统中可能存在一个黑洞。紧接着,利用位于美国夏威夷的双子星天文台上的北双子座望远镜,对这个系统做了进一步探索并确定,这个双星系统含有一个正常的恒星和一个休眠黑洞。他们还证实,这个休眠黑洞的质量约为太阳质量的10倍,距离蛇夫座约1600光年,比此前的麒麟座的X射线双星系统离地球近3倍。这项研究第一次明确地探测到一颗恒星在绕一个恒星质量黑洞运行的双星系统。
https://doi.org/10.1093/mnras/stac3140
乌鸦可以理解递归概念

来源: Science Advances
11月2日,发表于《科学进展》( Science Advances )的一项研究认为,乌鸦能像3-4岁的人类儿童一样理解递归的概念。
研究人员向乌鸦展示四个彩色括号,比如{ } [ ],或者{ } ( )。而乌鸦需要学会把两对括号用中心嵌入的方式套在一起,比如{ [ ] }或者{ ( ) }。若乌鸦啄括号的顺序正确,它们就会获得奖励。而乌鸦掌握了简单的递归序列后,研究人员又会创建更长的序列来训练乌鸦,例如{ [ ( ) ] }。他们发现,乌鸦能抓住递归序列的规律,用正确的顺序啄括号。研究认为,递归能力并非人类或灵长类动物独有的能力。
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abq335
碳排放上升使植物光合作用增加但营养下降

来源: Trends in Plant Science
11月3日,发表于《植物科学趋势》( Trends in Plant Science )一项研究表明,随着空气中二氧化碳等温室气体浓度不断增加,绝大多数植物光合作用增强,合成的碳水化合物更多。但是,植物吸收矿物质下降,从而降低其营养价值和生态价值。
针对这种现象,文章中介绍了四种假设的机制,包括稀释作用,即植物总体生物量和碳导致其他物质浓度降低;气孔关闭时间增加、开度下降,导致根系吸收的营养物质减少;为氮还原反应供能的分子过程被破坏;以及根部硝酸盐吸收系统的失调。研究人员认为,四种假设都起到一定的作用,其中第三和第四个假设的作用更加显著。
https://doi.org/10.1016/j.tplants.2022.09.002
宇宙高能中微子来源证据被发现

来源: Science
11月3日,发表于《科学》( Science )的一项研究发现,活跃螺旋星系NGC 1068(也被称为Messier 77)是一个高能中微子辐射源。
研究人员称,冰立方中微子天文台从NGC 1068中累计检测到了大约80个太电子伏特能量的高能中微子,这绝对是迈向中微子天文学时代的一个重要步骤。与光不同,中微子可以从宇宙中极其密集的环境中大量逃逸,并在很大程度上不受物质和渗透到外空间的电磁场的干扰而到达地球。研究团队利用冰立方中微子天文台和新的统计方法进行了多年的测量,积累了足够的数据,发现NGC 1068星系是宇宙高能中微子的来源。
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abg3395
人类扩张让马达加斯加大型脊椎动物消失了

来源: Current Biology
11月4日,发表于《当代生物学》( Current Biology )的一项人类基因研究报告称,一些大型脊椎动物的消失与大约1000年前马达加斯加岛首次大规模的人类扩张有关。
研究人员仔细探索了人类染色体的不同片段是如何与当地祖先信息以及计算机模拟的遗传数据共享的。他们推断马达加斯加人的亚洲祖先在岛上隔绝了1000多年,并且有效的人口规模只有几百人。大约1000年前,一小群非洲人来到马达加斯加岛,此后,人口持续快速增长。研究人员认为,不断增长的人口导致马达加斯加地貌发生了广泛的变化,所有曾经生活在那里的大型脊椎动物都消失了。
https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(22)01602-5
制备可拉伸、自愈合聚离子液体凝胶

来源: ACS Materials Letters
11月7日,发表于《ACS 材料快报》( ACS Materials Letters )的一项研究,采用逐层凝胶法,合成了模量/电导率双梯度的透明、可拉伸、自愈合聚离子液体凝胶。
研究人员通过改变离子液体单体的浓度,有效调控每一层凝胶的模量、压缩强度和电导率。梯度聚离子液体凝胶的低模量层使压力传感器对微小的压力和应变具有高灵敏度的响应,而其高模量层确保了其对高压力的响应。所得梯度聚离子液体凝胶压力传感器具有10 Pa-1MPa的极宽检测范围,既能够检测人体运动和生理信号的微小压力,又能够检测人体运动产生的极高压力。
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsmaterialslett.2c00798
人造血细胞首次实现异体输注
11月7日,剑桥大学官网报道,研究人员首次将在实验室培养的红细胞作为输血试验的一部分,输注给另一个人。目前已有2位健康的参与者参与了该临床试验,他们没有不良的副作用。
还有至少包括10名参与者将会接受2次(至少间隔4个月)小型输血,一次是标准捐献的红细胞,另一次是实验室培养的红细胞,以确定实验室制造的年轻红细胞是否比人体制造的细胞寿命更长。该试验是将实验室培养的红细胞作为未来临床产品的第一步。如果被证明安全有效,人工制造的血细胞或将在患有血液病的患者治疗中,产生革命性的改变。
https://www.nhsbt.nhs.uk/news/first-ever-clinical-trial-of-laboratory-grown-red-blood-cells-being-transfused-into-another-person/
神经假体能帮助失语者“说话”

来源: Nature Communications
11月8日,发表于《自然·通讯》( Nature Communications )的一项研究,报告了一种神经假体,它能够在一名失语瘫痪受试者无声地尝试拼读出词汇以构成完整句子时,解码被试的脑活动。
研究人员将假体应用在一名交流受限的患者身上。在测试中,当受试者尝试无声地说出每个字母发音时,这款设备能够解码受试者的脑活动,然后从一个1152词的词汇表里,以每分钟29.4个字符的速度生成句子,平均字符错误率为6.13%。通过进一步实验,研究人员发现,这种方法可推广至含有超过9000词的词汇表中,且平均错误率为8.23%。
https://www.nature.com/articles/s41467-022-33611-3