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科技名刊精选

来源:  发布时间:2021-03-03

气候环境
喀喇昆仑山冰川堰塞湖的形成与溃决机理研究
  中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所崔鹏院士团队揭示了喀喇昆仑山冰川的周期性跃动控制冰川堰塞湖形成与溃决的作用机理。相关成果发表于Earth-Science Reviews。研究结果显示,平静期的冰川平均运动速度仅79m/y,冰川跃动通常开始于初春,仅需数月跃动速度即达320.350m/y的峰值(春末和夏季),而后跃动速度逐渐降低,减速过程可持续数年。跃动初期的冰川速度快,冰裂隙密度高且易贯通形成溃决通道,故冰川堰塞湖规模较小;在跃动速度缓慢减小阶段,冰裂隙密度较小,前期的溃决通道可因坝体垮塌而重新封闭,此时堰塞体稳定增大,堰塞湖水位增加,可诱发多次溃决洪水,形成大规模溃决洪水。
  
欧亚大陆湖泊温度变化遥感研究
  中国科学院东北地理与农业生态研究所宋开山等根据柯本气候分区和湖泊面积,在欧亚大陆选择了861个湖泊和237个水库,研究了欧亚大陆湖泊温度分布格局,分析了长时间序列湖泊温度变化趋势。相关成果发表于Hydrological Processes。研究发现,相比于其他湖泊,高纬度和青藏高原的湖温更低;相比于白天,湖泊的夜晚温度空间异质性更小。2001年至2015年期间,占湖泊总数70%以上的湖泊温度呈现明显的上升趋势。高纬度湖泊及热带雨林地区湖泊的昼夜温差变化最小。在影响因素方面,气温与湖泊温度之间的相关关系最好。此外,湖泊的深度、面积、海拔及水源情况均会对湖温产生影响。
  
降水变化调控北半球高山树线爬升速率
  中国科学院青藏高原研究所梁尔源等人收集了143个北半球天然树线样点,分析了1901年至2018年不同样点树线的变化速率。相关成果发表于Global Ecology and Biogeography。树线是气候变化对森林生态系统影响的敏感指示器,树线变化对高山区生态系统的碳氮循环、物种多样性、水文过程等产生影响。在亚北极地区,秋季降水决定高山树线的爬升速率;在温带地区,变暖和秋季降水共同决定树线的爬升速率。变暖背景下,亚北极高山树线分布区气候多出现暖湿化趋势,而温带一半以上的树线分布区气候呈暖干化趋势。因此,亚北极地区的高山树线或进一步加速扩张,而温带地区的高山树线爬升速率会逐渐降低。
  
低增温情景下北太平洋副热带环流变化研究
  中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境国家重点实验室杜岩研究员团队与国内外合作者探究了在未来全球变暖的低增温情景下北太平洋副热带环流的变化。相关成果发表于Climate Dynamics。引起北太平洋副热带环流变化的主要因素为风应力与海洋垂向层结,且在不同增温阶段作用各有不同。在GMST增长阶段,中纬度风应力旋度的负异常引起北太平洋上层1000米的环流增强;在GMST稳定阶段,层结变化通过位势涡度守恒关系引起主温跃层的环流变化。此外,研究还显示风场变化存在很强的自然变率,会引起多模式及多样本间的环流变化的差异。
  
2020年夏季江淮流域持续性“暴力梅”事件的次季节成因
  中国气象科学研究院刘伯奇、祝从文等与合作者揭示2020年夏季江淮流域持续性“暴力梅”事件的次季节成因,季北大西洋涛动和中纬度冷空气次季节尺度变化的影响。相关成果发表于Geophysical Research Letters。2020年6月至7月,我国江淮流域遭受了21世纪最强的持续性梅雨的侵袭。长江中下游接连出现10次强降雨过程,特别是7月以来的雨带再一次回落,与之前的降水落区重叠度高,造成了湖北和江西境内的堤坝决堤,对当地的生命安全、生产生活和防疫工作造成重大影响。除了传统热带太平洋和印度洋暖海温异常的影响以外,北大西洋涛动(NAO)位相的次季节调整是导致2020年梅汛期降水量大、持续时间长的重要原因。
  
基于树木年轮反演古气候变化研究
  中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室傅伯杰研究团队在构建青藏高原区域尺度亚高山针叶林树木年轮数据库的基础上,基于树木年轮反演古气候研究,揭示了青藏高原东南部过去400年来的温度变化。相关成果发表于Quaternary Science Reviews。青藏高原是全球气候变化最敏感的区域之一,被誉为“亚洲水塔”,其气候以及生态环境变化与我国以及南亚地区国家生态安全直接相关。论文以青藏高原东南部亚高山针叶林为研究对象,利用树木年轮学技术手段,大面积采集亚高山针叶林树木年轮样本,并结合国际树木年轮数据库提供的数据,建立了22个对温度敏感的树木年轮宽度年表。
  
末次冰期东亚热带地区千年尺度季节性干旱事件
  中国科学院地质与地球物理研究所吕厚远团队与云南师范大学科学家合作,揭示了末次冰期东亚热带地区水文变化和极端气候事件的发生同时受纬向环流和经圈环流的影响。相关成果发表于PNAS。揭示热带地区在地质时期气候变化过程中的季节性水文变化特征和机制,有利于理解全球水文格局演变及其引发的极端气候事件的发生与发展规律。研究显示,7次千年尺度的季节性干旱事件与热带太平洋纬向SST(西/东)梯度增加引起的西太平洋副热带高压(WPSH)西移有关,也和北半球Hadley环流加强联系密切。研究结果对理解全球变化背景下热带地区高-低纬、海-陆相互作用的规律和机制具有重要意义。
  
全球变暖使未来强印度洋偶极子事件增加
  中国科学院大气物理研究所黄刚研究团队与澳大利亚联邦科学与工业研究组织蔡文炬团队合作,指出不同模式中pIOD的模态具有很大差别,强pIOD事件与弱pIOD事件的发生机制不同。相关成果发表于Nature Climate Change。pIOD事件是指2019年秋季发生的强正位相印度洋偶极子(Positive Indian Ocean Dipole)事件。pIOD模态是指热带印度洋海温异常的东(负异常)西(正异常)向偶极子模态。pIOD通常从北半球夏季开始发展,并在秋季到达成熟期。由于在pIOD期间印度洋热带对流区向西移动,导致澳大利亚降水减少,并形成干旱,高温热浪和森林大火等极端天气;而在东非地区则造成严重洪涝灾害。
  
  
医药健康
青少期应激诱导抑郁共病认知损害的GABA能突触调节机制
  中国科学院心理健康重点实验室王力研究组的王玮文研究团队探讨了BDNF信号下游GABA能抑制性突触传递在不同的抑郁共病模式中的作用。相关成果发表于Neuropharmacology。BDNF指内侧前额叶脑源性神经营养因子,GABA能系统是脑内主要的抑制性神经系统,也是BDNF-TrkB信号通路的下游通路。该研究为未来抑郁症患者认知功能障碍快速治疗提供了潜在靶点。研究结果提示,mPFC BDNF信号下游的GABA能突触传递主要参与了青少期社会应激所致的抑郁症共病认知功能损伤的发生,而非抑郁共病焦虑样行为。
  
揭示糖尿病肾病新机制
  山东大学基础医学院易凡教授等人开展糖尿病肾病等肾脏病发病机制的研究。相关论文发表于Cell Metabolism。研究发现,JAML(连接黏附分子样蛋白)在糖尿病肾病小鼠肾小球中表达显著升高;体外模拟糖尿病肾病条件刺激肾小球固有细胞,足细胞中JAML的表达水平呈特异性升高;更值得注意的是,在糖尿病肾病及其他伴有蛋白尿的慢性肾病,如局灶性节段性肾小球硬化和膜性肾病患者的肾活检样本中,JAML的表达水平显著升高,并与血肌酐和脂质沉积呈正相关,与肾小球滤过率呈负相关。该研究发现JAML在糖尿病肾病等多种蛋白尿性肾病中通过调控足细胞内脂质代谢,在足细胞损伤的发生发展过程中发挥重要作用。
  
肿瘤诊断靶点鉴定研究进展
  中国科学院苏州生物医学工程技术研究所肿瘤生物标志物实验室研究团队发现DMDRMR是一个m6A调控的长链非编码RNA,能够作为m6A阅读蛋白IGF2BP3稳定靶基因及促肿瘤的协同分子,为肾透明细胞癌临床诊疗的新策略和新靶点提供理论基础。相关成果发表于Cancer Research。DNA甲基化修饰是表观遗传的重要调控方式,其复杂而精准地调控基因表达,长链非编码RNA在多个水平上也能调控基因的表达,二者均参与调节肿瘤多种生物学过程。目前,在肿瘤研究中,DNA甲基化异常调控编码基因谱已被广泛研究,并证实其驱动肿瘤的发生与发展。
  
克服肿瘤乏氧提高化疗和光动力治疗疗效研究进展
  北京大学第三医院超声诊断科梁晓龙课题组在克服肿瘤乏氧提高化疗/光动力疗效方面取得重要进展。相关研究成果发表于ACS Nano。研究团队开展了高强度聚焦超声响应的超稳定全氟化碳硅质体纳米液滴用于减轻肿瘤多药耐药和上皮-间充质转化相关研究,开发了一种“抗乏氧氟碳硅质体纳米粒”,用以实现氧气和化疗药物阿霉素(DOX)在肿瘤区域的定点可控递送;同时,开展了卟啉氟碳纳米粒抗肿瘤乏氧增效光动力治疗并抑制结肠癌肝转移相关研究,研制了新型“抗乏氧卟啉-氟碳纳米粒”,有助于高效地实现光敏剂和氧气的同步输送。
  
新冠肺炎的传播动力学与非药物性干预措施效果研究
  复旦大学公共卫生学院余宏杰课题组牵头,联合湖南省疾病预防控制中心、美国国立卫生研究院等团队,在新型冠状病毒肺炎的传播动力学与非药物性干预措施的防控效果研究领域取得重要进展。相关成果发表于Science。论文揭示了由接触模式与非药物性干预措施共同决定的新冠肺炎传播的异质性,估算了各种接触模式下新冠肺炎的传播风险,分析了针对个体与群体水平的干预措施对接触模式与新冠肺炎传播的影响,评估了生物学因素、行为学因素与非药物性干预措施对新冠肺炎传播的相对贡献。相关结论为放松和/或重新实施干预措施时提供科学证据,力争最大限度地减少新冠肺炎对全球健康、社会和经济的影响。
  
GLIM标准在老年肿瘤患者营养评估及生存预测中的作用
  首都医科大学附属北京世纪坛医院石汉平教授团队报道了全球领导人营养不良倡议(Global Leadership Initiative on Malnutrition,GLIM),标准不仅可以用于老年肿瘤患者营养不良的诊断,并且能够用于预测患者生存结局。相关成果发表于Clinical Nutrition。为了统一营养不良的诊断标准,美国肠外肠内营养学会、欧洲肠外肠内营养学会、亚洲肠外肠内营养学会及拉丁美洲肠外肠内营养学会组成工作组,并制定了全球领导人营养不良倡议(GLIM)。回顾性分析发现GLIM标准诊断的营养不良发生率在主要数据集为48.4%,在验证数据集为46%。基于GLIM诊断标准构建的临床预测模型可对老年肿瘤患者1年和2年总体生存率进行判断。
  
双相情感障碍的遗传基础研究
  中国科学院昆明动物研究所李明研究员、上海精神卫生中心方贻儒教授等人联合报道了我国大陆地区汉族人群双相情感障碍遗传基础的首次大样本探索。相关成果发表于JAMA Psychiatry。该研究对我国双相情感障碍患者所携带的遗传风险进行了全面探索,鉴定到了多个疾病相关变异及一个风险基因TMEM108,进一步鉴定出多个与双相情感障碍显著相关的基因(如VRK2、RHEBL1、CACNA1C、ANK3、HDAC5、TRANK1和SCN2A等),同时也证实双相情感障碍在我国人群和欧洲人群中共享许多重要的遗传风险。这些结果为认识该病的发生遗传机制提供了线索。
  
USP38通过调控组蛋白泛素化/甲基化连锁反应抑制炎症的机制
  中山大学生命科学学院崔隽教授团队鉴定了一个新的组蛋白H2B的特异性去泛素化酶USP38,揭示其通过抑制组蛋白H2B K120位点的单泛素化,以及通过募集并稳定去甲基化酶KDM5B,协同促进IL-6、IL-23a等促炎症细胞因子启动子附近的组蛋白H3K4的去甲基化,从表观遗传学水平抑制炎症应答的新机制。相关成果发表于Advanced Science。炎症(inflammation)是生物组织受到外伤、感染等损伤因子等刺激所发生的一系列以防御反应为主的生理过程,炎症过程需要被精确调控。在急性炎症应答过程中,短时间内释放的大量炎症因子可能引发机体的剧烈损伤,进而导致一系列病理进程,如急性肠炎、细菌性败血症等。
  
  
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2024年3月

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