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科技名刊精选

来源:  发布时间:2017-10-12

天文地理
  
太阳耀斑早期磁能释放的研究进展
  中国科学院新疆天文台光学与应用技术研究室副研究员沈金花博士运用高分辨率的观测数据,通过对2013年5月13日的耀斑进行研究,揭示了耀斑早期活动区的各种小尺度活动,实际上是由于耀斑前的活动和磁结构的重组激活了耀斑的爆发。这为理解耀斑的触发和磁能释放提供了新的观测证据。研究成果发表于《天体物理学》。太阳耀斑前兆对耀斑的触发、驱动起着至关重要的作用。在耀斑开始前的半小时,耀斑活动区伴随着X射线流量增强和连续的日冕亮点,同时耀斑前兆的流量逐渐演变为耀斑主相。在耀斑的早相,耀斑活动区形成了Sigmoid结构的日冕大气,并伴随着热通道磁流绳的形成,再次证明了耀斑早期复杂磁重联过程。
  
利用河外水超脉泽盘精确测量黑洞质量
  中国科学院上海天文台科学家参与国际合作性研究项目——超脉泽宇宙学项目(Megamaser Cosmology Project,MCP),并完成了对5个河外水超盘脉泽系统的黑洞质量测量工作,为研究水超脉泽盘星系中星系与超大质量黑洞的共同演化提供了新的样本。相关进展发表于《天体物理学》。基于对NGC 4258的研究,国际研究团队于2009年开展了利用河外水超脉泽源对星系中心超大质量黑洞进行动力学质量测量的研究项目。计划在北半球天区距离我们50-200Mpc的范围内搜寻到数十个类似NGC 4258的河外水超盘脉泽源从而能精确测量出其中心黑洞质量。
  
脉冲星位置和天文参考系研究进展
  中国科学院新疆天文台脉冲星团组副研究员王晶波利用澳大利亚帕克斯64米和乌鲁木齐南山25米望远镜的脉冲星数据,结合目前已发表的甚长基线观测结果,利用多颗脉冲星的数据得到太阳系星表和国际天球参考系之间的参考系连接。研究成果发表于皇家天文学会月刊。目前使用最广泛的太阳系星表是美国海军推进实验室发布的系列星表,其中JPL DE405星表黄道面有大约两毫角秒的倾斜。天文参考系是天体测量的基础,对天文学研究十分重要。参考系连接可以用来测量黄道的倾斜和变化率,检验太阳系星表和研究惯性系内太阳系的动力学,对于航天器导航、搜寻太阳系内的未知天体及脉冲星搜寻引力波等。
  
利用宇宙大尺度结构的形态学特征来检验引力理论
  中科大天文学系特任研究员方文娟与合作者提出利用宇宙大尺度结构的形态学特征来检验引力理论的新方法,并通过大型数值模拟验证了该方法的有效性。研究成果发表于《物理评论快报》。宇宙加速膨胀的物理机制至今仍然是个谜。宇宙的大尺度结构蕴涵着关于宇宙演化的丰富信息,是检验引力理论的理想场所。借助最新的大型计算机数值模拟,研究团队揭示并详细分析了在修正引力和广义相对论框架下大尺度结构形态学特征的差异,并发现上述方法对修正引力理论具有显著的限制能力。这类检验手段的逐步完善将在宇观尺度上验证广义相对论,有望揭示出宇宙加速膨胀的真正起源。
  
气候变暖对青藏高原草地稳定性的影响
  中国科学院西北高原生物研究所贺金生课题组与国内外科学家合作,在青海海北高寒草地生态系统国家野外科学观测研究站建立了大型增温—降水控制实验,通过连续5年的群落调查和生产力测定,研究了高寒草地植物群落生产力对增温和降水改变的响应。研究成果发表于《自然—通讯》。温度增加降低了高寒草地群落稳定性,而降水格局的改变对群落稳定性无显著影响。温度对稳定性的影响,主要体现在降低了组成物种生长的不同步性。尽管温度增加和降水减少都会显著降低植物物种多样性,但是群落稳定性的降低与物种多样性并无显著关系。青藏高原经历的快速气候变暖,可能威胁到了高寒草地的稳定性。
  
突破厄尔尼诺春季预报障碍研究进展
  中国科学院海洋研究所王凡研究组和国内外科学家合作,发现了突破厄尔尼诺春季预报障碍的新因子——热点区域的表层流场,新因子可有效克服厄尔尼诺和南方涛动(ENSO)预报的春季障碍,比传统预报因子的预报相关系数平均提高了20%;研究论文发表于《科学报告》。研究发现的表层流场热点区域位于南半球南赤道流的最南侧,结合海表面温度场看,热点区域位于暖池的两个暖核之间。当热点区域为西向流异常时,暖池东侧暖核的暖水向西堆积,将有利于厄尔尼诺现象的发生。反之热点区域为东向流异常时,暖池西侧暖核的暖水向东发散,将有利于拉尼娜现象的发生。
  
地球深部380公里以下的含超硅石榴石榴辉岩
  北京大学地球与空间科学学院许成研究员与张立飞教授和费英伟教授合作,在我国华北克拉通中北部的内蒙古丰镇和河北怀安一带的碳酸岩内发现了榴辉岩捕虏体,相关论文发表于《科学进展》。榴辉岩主要由绿辉石和石榴石组成,石榴石内包裹磷灰石、金红石、绿辉石、蓝晶石、石英等矿物。更为重要的是,榴辉岩的石榴石内发现了超硅石榴石包体。该类矿物仅在陨石和少量金刚石的包体内发现,且相对亏损三价铁。富三价铁超硅石榴石的发现揭示了地幔软流圈底部或地幔过渡层存在富氧成分,与地表俯冲的沉积碳酸盐密切相关,这也表明碳酸岩岩浆可能形成于地幔过渡带。
  
冬季北极变暖与欧亚变冷的可能联系
  中国科学院大气物理研究所东亚中心研究员罗德海及合作者通过研究发现在北极增温的背景下,欧亚中高纬度地区的经向温度梯度会减小,同时该区域背景西风和大气斜压性会减弱,在这种环流背景下,乌拉尔阻塞会表现出准定常(不移动)的特征,同时持续性会加强。相关论文发表于《气候》杂志。乌拉尔阻塞的这种准定常特性可以将高纬度地区的冷空气持续向欧亚中纬度地区输送,使得该地区极端冷事件的发生频率显著增加。与阻塞环流本身的强度和振幅相比,阻塞的准定常特征更有利于局地地区极端冷事件的发生。冷空气在阻塞环流的引导下源源不断地向特定地区输送,这种“冷”的积累具有重要的作用。
  
  
病毒疫情
  
进化导致寨卡病毒在埃及伊蚊上感染力增强
  清华大学医学院基础医学系程功研究员领导的研究团队发现,由于亚洲系寨卡病毒非结构蛋白NS1上一个氨基酸位点突变,导致NS1蛋白分泌能力增强,使得病毒可以更高效地感染蚊虫并导致蚊虫的病毒感染率大幅上升,这可能是寨卡病毒加速传播的原因之一,从而为解释近年来寨卡病毒暴发流行提供了科学依据。研究论文发表于《自然》。近年来,多种新发及再发病毒性蚊媒传染病,包括寨卡病毒(ZIKV)、登革病毒(DENV)和乙型脑炎病毒(JEV)。寨卡病毒在进化过程中分为两个世系:一个是非洲世系,主要在非洲的丛林中循环传播;另一个是亚洲世系,主要在东南亚等地区流行。寨卡病毒的流行已是全球紧急公共卫生事件。
  
H7N9禽流感疫苗研究进展
  中国科学院上海巴斯德研究所周东明课题组联合复旦大学附属上海公共卫生临床中心教授徐建青团队、苏州大学教授熊思东团队,利用黑猩猩型腺病毒AdC68为载体,设计了新型H7N9禽流感疫苗,即H7N9-H7HA,同时设计了H7N9 DNA疫苗pCAGGA-H7HA作比较。相关文章发表于《科学报告》。H7N9-H7HA单剂量免疫后,即可在小鼠及豚鼠体内诱导出高强度的特异性体液免疫和细胞免疫。免疫小鼠100%可拮抗致死剂量H7N9病毒的攻击感染。免疫血清被动转移试验和CD8+T细胞清除试验证明HA特异性体液免疫和细胞免疫反应对免疫保护都起重要作用。
  
抗病毒天然免疫研究进展
  中国科学院武汉病毒研究所王延轶研究团队发现GPATCH3可以抑制下游信号复合物的形成,负调控RIG-I样受体介导的天然免疫信号通路。相关论文发表于《科学公共图书馆·病原学》。模式识别受体是宿主抵抗病原微生物的第一道屏障,在细胞抗病毒天然免疫过程中发挥重要功能。RIG-I和黑色素瘤分化相关基因5是RIG-I样受体(RIG-I like receptors,RLRs)家族的成员,可以识别病毒释放到胞浆中的RNA,通过一系列信号级联反应,诱导I型干扰素及炎症因子的产生,建立抗病毒免疫反应。研究证实了GPATCH3是细胞抗病毒天然免疫反应中一个重要的调节因子。
  
水痘-带状疱疹病毒嗜神经因子ORF7的功能鉴定
  中国科学院武汉病毒研究所罗敏华学科组与美国罗格斯大学新泽西州医学院朱桦教授合作,鉴定了水痘-带状疱疹病毒(VZV)所编码的嗜神经因子ORF7的功能,发现ORF7作为皮膜蛋白参与了神经细胞内病毒外膜的装配,其缺失严重影响了病毒在神经细胞间的传播。研究结果发表于《病毒学》杂志。VZV的初发感染引起水痘。初发感染期间,VZV可侵入并沿外周的感觉神经元末梢逆向转运至感觉神经节,随后在感觉神经节内建立终生的潜伏性感染。当机体处于免疫力低下的时期,潜伏于神经节细胞内的VZV可被重新激活,并再次沿感觉神经元末梢传播至所支配的皮肤组织,引发神经损伤和带状疱疹。
  
人感染禽流感H7N9的流行病学特征变化及大流行风险评估
  复旦大学公共卫生学院余宏杰课题组在人感染禽流感H7N9的流行病学特征变化和大流行风险评估领域取得重要进展。研究论文发表于《柳叶刀—感染病》。自2013年3月我国发现了全球首例人感染禽流感H7N9病例以来,每年冬春季都会出现一波人感染禽流感H7N9疫情。2017年2月19日,中国疾控中心报告从广东的两例人感染禽流感H7N9病例中分离病毒株的测序结果显示,病毒的HA裂解位点插入了多个碱性氨基酸,提示该病毒已变异为高致病性禽流感病毒。此外,2016~2017年第五波疫情较往年出现得更早,报告病例数也超过了之前任何一波。研究证明了人感染禽流感H7N9病例的临床严重性并未发生明显变化。
  
量子点标记实现了活细胞内单拷贝艾滋病毒基因的原位成像
  中国科学院武汉病毒研究所崔宗强研究员与生物物理所张先恩研究员合作,利用量子点标记转录激活子样效应因子(TALEs)探针,实现单拷贝整合态HIV前病毒DNA原位标记、动态成像和3D定位分析。相关成果发表于《自然—通讯》。活细胞内单拷贝整合态HIV基因的荧光标记与成像,为HIV前病毒的高灵敏特异识别和原位分析、以及病毒整合与潜伏感染等关键机制的研究提供研究基础。所建立的量子点-TALE探针单基因识别技术,也可以用于其他与疾病和细胞功能相关的任意单拷贝基因的荧光标记与影像分析,为染色体内单基因定位、功能结构和时空动态等研究提供了技术方法。
  
MERS-CoV病毒和SARS-CoV 病毒刺突蛋白的结构与功能
  中国科学院微生物研究所高福院士、施一研究员和生物物理研究所章新政研究员等科学家合作,解析了近原子分辨率的MERS-CoV和SARS-CoV三聚体刺突蛋白的电镜结构,发现这两种高致病性病毒存在自由的受体结合区,更有利于S蛋白和宿主受体的结合,并为后续广谱性抗体和疫苗设计提供了三维结构图谱。研究论文发表于《自然—通讯》。中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)是重症急性呼吸综合征冠状病毒(SARS-CoV)之后出现的又一个高致病性冠状病毒,已波及全球多个国家和地区。病毒侵入宿主始于病毒表面蛋白与宿主细胞表面特异性受体之间的相互作用,病毒囊膜上的刺突蛋白负责结合受体。
  
鞭毛素调节呼吸道DC功能
  中国科学院武汉病毒所黏膜免疫学科组鄢慧民研究员等开展鼻腔上皮细胞通过TLR5/GM-CSF调节呼吸道DC并增强IgA应答相关研究。相关论文发表于《白细胞生物学》杂志。研究发现鼻腔黏膜上皮细胞在启动机体对细菌鞭毛素这一病原相关分子模式的免疫应答及其应答特性上具有重要的指导作用,其中鼻腔黏膜上皮细胞TLR5通路激活产生的GM-CSF是关键介导分子。呼吸道黏膜是各种空气传播的细菌和病毒性病原入侵机体的主要途径。诱导呼吸道黏膜特异性分泌型IgA抗体是发挥黏膜第一道免疫防线的关键,能有效提高机体防御病原入侵的能力。
  
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2024年3月

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