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环球科学-哈佛大学教授称发现来自太阳系外的物质人类祖先曾几近灭绝约90万年前只剩1000多人 环球科学要闻

September 1, 2023   1 min   30 words

科学家们发现，大约90万年前，人类的祖先可能经历了一次灭绝事件，但约1000年后又恢复了生存。这一研究发现了在这个时期发生的事件，认为这次灭绝可能与气候变化和环境压力有关。研究还指出，这次事件导致了约1300种动植物的灭绝，但大约80%的物种幸存下来。这项研究发表在《Science》杂志上，提供了有关人类祖先生存史的新见解。 此外，研究还发现了一种叫做"星际碎片"的新物质，可能是来自外太空的物质，落到了海底。这项研究由亚伯拉罕·洛布等科学家进行，他们提出了这一假设，并正在继续研究这些星际碎片的性质和来源。 另外，研究还关注了一种名为Snhg9的RNA分子，它可能在癌症发展中起着重要作用。研究发现，Snhg9与CCAR2蛋白相互作用，可能在癌细胞生长中发挥作用。这项研究有望为癌症治疗提供新的线索。 最后，研究还揭示了一种新的RNA分子，命名为"29289 RNA"，它在细胞生物学中具有重要作用。这项研究发表在《Physical Review Letters》杂志上，有助于了解细胞内的分子互动和生物过程。

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· 古生物学 ·
人类祖先在约90万年前几近灭绝，只剩1000多人
9月1日，一项发表于《科学》（Science）的研究指出，大约90万年前，人类祖先群体的数量减少到1300左右，几近灭绝，并且在接下来的10万年或更长的时间里，人口数量都保持在如此低的水平。中国科学院上海营养与健康研究所研究员李海鹏研究组与华东师范大学脑功能基因组学研究所副研究员潘逸萱研究组联合开发了一种新的统计方法，并与意大利罗马大学、佛罗伦萨大学以及美国得克萨斯大学的研究人员合作，使用这种方法，分析了50个现代人类群体的3154名个体的基因组数据。他们发现在大约93万年前，人类祖先在短期内丧失了约98.7%的群体成员，导致人类几乎灭绝。直到大约80多万年前，人口数量才开始再次上升。目前尚不明确是什么导致我们的祖先濒临灭绝，但研究人员认为很有可能与早、中更新世过渡期剧烈的气候变化有关，不过仍需要进一步研究。（Science news，中国科学报）


· 天文学 ·
哈佛大学教授称发现来自太阳系外的物质

研究团队在太平洋海底收集的球粒样本。图片来源：Abraham Loeb
据《科学》新闻（Science news）消息，哈佛大学教授亚伯拉罕·洛布（Abraham Loeb）等人于当地时间8月29日在一篇预印本文章中称，他们发现2014年从太空坠入巴布亚新几内亚附近太平洋海域的物质来自太阳系之外。这支团队于2023年6月在这片海域收集样本，从中发现了约700个直径为0.05~1.3毫米的球粒，目前已经分析了其中57个球粒。结果显示，这些球粒的组成以及元素丰度模式与太阳系中常见的合金或天然陨石的都不一致，因此它们很有可能来源于太阳系外，比如太阳系外一颗拥有铁核的行星上的岩浆海洋。这项研究也已提交给《海洋科学》（Ocean Science），等待同行评议。不过，对于这项研究的结论，其他一些科学家持怀疑态度。

· 能源 ·
电鳗启发的微型“液滴电池”，或可为生物集成设备供电

500 nL 体积的液滴被封装在柔性且可压缩的有机凝胶中。图片来源：Yujia Zhang

一些小型生物集成设备，能在生物体内与细胞相互作用，可以有重要的医疗用途，例如用于靶向药物治疗等等。但这类设备的运行通常需要电源的支持，但一直缺少合适的电源能在微尺度上提供电力。最近，在一项发表于《自然》（Nature）杂志的研究中，科学家开发出一种微型“液滴电池”（droplet battery），有望为生物集成设备供电。

研究人员从电鳗的发电方式中获得灵感，这种动物可以利用体内的离子梯度发电。研究团队开发的微型电池，是由纳升大小的5个导电水凝胶液滴组成的链，每个液滴含有不同的成分，由此可以产生盐离子梯度用于发电。科学家使用脂双层将相邻液滴分开，防止离子在液滴之间流动，也提供了机械支撑。启动电池时，需要将这个结构冷却到4℃，改变周围介质，以破坏脂双层并形成连续的水凝胶，将液滴连接到电极，即可利用离子梯度来发电。当研究人员使用50纳升的液滴来制作电源时，可以产生75纳瓦的最大输出功率；设备存放36小时后，仍能产生相似的电流。研究团队还展示了，将活细胞附着在设备一端，细胞活动便会直接受到电流的调节：电源打开时，人类神经组细胞发生了细胞间的信号传导。研究人员表示，这项成果代表了生物集成设备的突破，在生物学和医学领域有广泛的潜在应用。



· 生物学 ·

肠道细胞释放分子“刹车”来抑制体重增加
肥胖症困扰着全球大约8亿人口。而肥胖与肠道微生物组的关系一直受到研究者的关注。此前科学家已知，没有肠道微生物组且在无菌环境中生长的无菌小鼠，通常比有肠道微生物的小鼠更瘦，在高糖高脂饮食中尤其如此。而最近，一项发表在《科学》杂志的研究发现了一个名叫Snhg9的基因，它产生的一种非编码RNA分子可以限制膳食脂肪被肠道吸收，而肠道细菌会抑制这种RNA分子的作用。

研究者利用RNA测序来比较无菌小鼠与对照组小鼠小肠中的基因表达。实验表明，Snhg9基因产生的RNA分子会与名为CCAR2的蛋白质结合，引发一系列反应，阻止膳食脂肪被肠道细胞吸收。当产生这种RNA的肠道细胞（在免疫系统控制的反馈回路中）收到肠道微生物存在的警报时，这种RNA的合成就会变少。而没有肠道微生物组的无菌小鼠，以及通过基因编辑能产生更多这种RNA的小鼠，可以在高糖高脂饮食中免于肥胖。但经过基因改造后缺少Snhg9的小鼠，即使没有肠道微生物组，在高糖高脂饮食中增加的体重也会更多。科学家希望，未来的药物可以通过模拟Snhg9基因的功能来治疗肥胖，或者通过抑制Snhg9来治疗营养不良。


· 物理学 ·
真实空间测量首次检测到量子纠缠波
电子关联会导致高温超导或复杂磁态等不寻常的现象，而量子相关性则会产生新的电子态。对于两电子系统来说，存在单重态和三重态两种态，在某些情况下，从单重态到三重态的激发可以通过三重子的纠缠波传播。这种激发在传统磁性材料中不存在，因此科学家始终难以在量子材料中测量这种现象。据科技日报报道，最近发表于《物理评论快报》（PHYSICAL REVIEW LETTERS）上的一项研究中，研究人员设计了一种量子磁体，首次展示了真实空间测量的色散三重子激发。

研究人员可以通过设计量子材料研究奇异的量子激发态，这些量子材料在微观层面上受电子间相互作用的控制。他们利用有机小分子酞菁钴设计了一种迄今为止最小的量子磁体，并成功在材料中产生了磁激发，他们用扫描隧道显微镜和光谱探测验证了色散三重子模式的出现。这项研究证明了人造量子材料可以产生奇异磁激发。研究团队表示，未来会试图拓展到更复杂的模块，有助于对电子相关作用的理解并为设计量子材料建立新的平台。（科技日报）

撰文：季宇桐、栗子、王怡博

编辑：不周、王怡博

封图来源：Kris Snibbe/Harvard