一周前沿科技盘点⑭|FAST揭示快速射电暴密近环境的动态演化、环境物质的雄性生殖毒性研究获进展

2022-09-27 17:28:08


编者按:


汇聚中科院、工程院、医科院、农科院、985高校及新型研发机构等近200家科研院所、单位发布的研究成果,通过多源动态提取信息因子,按领域维度、期刊级别、创新载体、学者信息、时间梯度等多维度权重,经人工智能计算分析,国际科技创新中心网络服务平台开发了“科创热榜”的推荐榜单。


基于国际科技创新中心网络服务平台科创热榜每日榜单形成的一周科技记忆,我们推出《一周前沿科技盘点》专栏。今天,为大家带来第十四期。



快速射电暴犹如掠过宇宙的“惊鸿”,可在极小尺度内,瞬间爆发出令人类望尘莫及的巨大能量。借助中国天眼FAST,科学家们对一个重复快速射电暴进行了重点观测并得到一些全新认知;环境物质的雄性生殖毒性是男性生殖障碍疾病的诱因之一,科学家创新性地在小鼠出生后一周左右探究环境物质对睾丸发育的损伤,并开发更为敏感的毒性指标;今日美丽富饶的江南水乡,在历史上也曾是荒漠一片,气候和环境的巨大转变始于何时,科学家利用岩石、孢粉等证据展开研究……

1

《Nature》|FAST揭示快速射电暴密近环境的动态演化



                                             

法拉第旋转量的短时标演化。阴影区有FAST观测,但是没有探测到射电暴发,说明快速射电暴是突然熄灭的


中国天眼“FAST”凭借超大口径优势,成为科学家对已知目标,重复暴发的快速射电暴进行观测的利器。包括中科院国家天文台、北京大学在内的一个国际联合研究团队通过FAST对特定目标的重复快速射电暴进行了两个多月的持续观测,取得了一系列重大发现。

研究首次发现了与环境磁场相关的法拉第旋转量的奇异演化行为,在前36天里法拉第旋转出现了无规律的短时标演化,而在随后的18天里几乎不变;首次发现了快速射电暴的猝灭现象,即从保持高爆发状态到在72小时内突然熄灭;首次探测到与之前所有快速射电暴都显著不同的高圆偏振度脉冲,其最高值达到了75%;首次测到了偏振度随着电磁波波长振荡的现象。

此外,研究团队还通过凯克10米光学望远镜观测到该快速射电暴的宿主星系:一个距离地球约15亿光年,银河系大小,富金属的棒旋星系。该快速射电暴处于旋臂之间、距离星系中心中等距离,位于星系盘上恒星密度比较低的区域。

2

《Chem》|研究揭示Pd1-FeOx金属单原子的双重催化作用


      

Pd1单原子诱导FeOx碳化促进CO2转化反应示意图及文章亮点


单原子催化剂(SACs)由于其特殊的活性、选择性以及原子利用率最大化等特点,逐渐成为催化领域的研究热点,但是,SACs在实际反应过程中的动态反应机制仍有待进一步探索。 

针对此,中科院上海高研院朱倍恩研究员与大化所杨冰副研究员制备了相同载量的Pd1-FeOx单原子催化剂和Pd-NPs-FeOx纳米颗粒催化剂,并通过AC-STEM和XAFS确定了两者的结构属性。

实验和计算结果表明,在真实反应条件下,Pd纳米颗粒由于SMSI包覆结构的存在,显著抑制其表面还原和碳化,而Pd单原子不仅可以提供活性位点实现CO2解离产生CO,同时,在长时反应中也可以促进FeOx表面与产物CO反应,动态生成具有更高活性的Fe5C2物种,进一步提高rWGS反应活性,同时在同类型Fe基催化剂中具有最低的表观活化能。

本工作揭示了反应环境下单原子位点对载体结构的动态作用机制,为单原子催化剂界面结构设计提供了新的启发。


3

《Cell Reports》|介导帕金森病神经炎症的小胶质细胞受体


            


RAGE介导α-syn纤维引发细胞炎症反应的示意图


RAGE作为小胶质细胞的一类重要膜受体,可识别并结合多种不同配体,并在不同疾病中发挥作用。然而,RAGE受体在帕金森(PD)病人的黑质和额叶皮层中的表达量均增加,但其在PD中的作用尚不明确。

上海有机化学研究所刘聪研究员团队与上海交大李丹教授团队合作,利用一系列生物化学,生物物理学及细胞生物学的实验方法对此展开研究。研究发现:RAGE的V型结构域利用其表面正电荷与在α-syn病理性纤维表面富集的富含负电荷的C端结合,并呈现出纳米级的结合力;α-syn纤维可特异性的与小胶质细胞上的RAGE受体结合;RAGE受体介导α-syn纤维对于小胶质细胞的激活,并进一步引发炎症反应;抑制RAGE受体活性可显著的减弱α-syn纤维引发的小胶质细胞炎症反应 。

该研究揭示了RAGE识别α-syn病理性纤维的分子机制,并为通过抑制神经炎症来治疗PD提供潜在的新靶点。


4

《Archives of Toxicology》|环境物质的雄性生殖毒性研究获进展


            


四溴双酚A影响小鼠睾丸发育的有害结局路径


中科院秦占芬研究组聚焦环境物质对睾丸发育的影响,利用哺乳动物雄性生殖生物学的最新研究进展,创新性地在小鼠出生后一周左右探究环境物质对睾丸发育的损伤并开发更为敏感的毒性指标。

在对双酚AF的研究中发现,仔鼠从胎儿期暴露至出生后第9天即可检出生殖细胞损伤;对应这些早期损伤,成年后的雄鼠表现出明显的睾丸发育不良特征,此外下丘脑也受到影响。

在对四溴双酚A的研究中发现,小鼠出生后暴露一周即可导致Sertoli细胞数量减少、排列紊乱以及生精小管面积变小;成年后除生精小管面积减小外,处于第VII-VIII期生精小管的比例也明显减少,低剂量组最显著的变化是Sertoli细胞微管骨架受损。鉴于Sertoli细胞在睾丸发育过程中的核心作用,认为Sertoli细胞尤其微管骨架是四溴双酚A影响睾丸发育的核心靶点。

该研究为未来发展环境物质雄性生殖毒性的快速测试方法奠定了基础。 


5

《古地理、古气候、古生态》|孢粉证据揭示江南从荒漠到森林的演变过程


            



清江盆地始新世植被景观(陆地生态系统)演变图

(a)早始新世:以耐旱麻黄为主的灌木荒漠

(b)晚始新世:以喜湿润的杉科植物和山地针阔混交林为主的沼泽森林


江南何时从荒漠变为水乡?中科院青藏高原研究所谢宇龙研究组发现,江南地区的清江盆地在始新世存在岩性的重大转变,暗示该地区始新世的气候经历由干旱到潮湿的转变,很可能是对季风建立的沉积响应。

通过进一步开展晚始新世青藏高原的构造演化与古地理格局的集成研究发现,晚始新世江南地区东亚季风的建立主要是受古地理变化控制,而受大气CO2浓度的影响较小。

晚始新世印度板块漂移速率急剧下降指示印度板块与亚洲板块全面碰撞,导致此时新特提斯海快速关闭、副特提斯海急剧后退、青藏高原南部冈底斯山快速北移和青藏高原中部、东南部快速隆升,并耦合南极冰盖增长,共同导致了亚洲陆地面积急速扩大,强化了海陆热力对比,东亚季风在晚始新世时期显著增强和向北扩张,江南地区的古气候和古生态环境发生了重大转变,从早始新世的干旱荒漠环境转变为晚始新世的湿润森林沼泽环境,自此奠定了“回归沙漠带上的绿洲”的基本格局。

此后又经过漫长的自然演变和近代人类活动的改造,江南地区最终成为了“鱼米之乡”。


6

《The Astrophysical Journal Letters》|太阳风与月面磁异常相互作用新特征


            


太阳风与月面磁异常相互作用示意图


月球没有全球性的偶极场,但有广泛分布的月壳剩磁,可造成太阳风减速和偏转,从而降低达到月面的太阳风通量。这种磁场保护结构在一定程度上类似地球磁层,因尺度小,故称为微磁层。研究月球微磁场的形成及结构,有助于为月面探测活动提供相对安全的空间环境,对我国未来建立月球科研站具有重要意义。

利用嫦娥四号巡视器搭载的中性原子探测仪数据,中科院国家空间中心谢良海、李磊研究团队发现,微磁层的形成与离子惯性长度相关,即离子惯性长度越小,越有利于微磁层形成,相应的遮挡效率也越高。

通过对一次太阳风离子惯性长度超低事件的多点观测,团队进一步揭示了太阳风与磁异常相互作用新特征:磁异常区包含多个分离的小尺度子磁场结构,单个子磁场对太阳风只能造成微弱的偏转和减速作用,相应的会产生磁声波和压缩区,但并不能形成激波。多个子磁场结构的共同作用使得太阳风偏转得越来越明显,最终可以平行月面甚至反向朝上流动。这些子磁场结构带来的压缩区会相互叠加形成类似边界层一样的结构。此外,反向朝上的流动与高超声速的来流相互作用,最终在磁异常下游形成尾激波结构。




欲了解更多前沿科技进展
不妨关注
国际科技创新中心网络服务平台
www.ncsti.gov.cn)
科创热榜

扫描二维码或点击下方“阅读原文”
快速登录

国际科技创新中心网络服务平台


补充阅读:



关于“科创热榜-前沿科技”


国际科技创新中心网络服务平台(www.ncsti.gov.cn),基于中科院、工程院、医科院、农科院、985高校及新型研发机构等近200家科研院所、单位发布的研究成果,多源动态提取并按领域维度、期刊级别、创新载体、学者信息、时间梯度等多维度权重,经人工智能计算分析,形成推荐榜单,每日更新。



版权声明
      本文由“北京国际科技创新中心”公众号编辑,资料来源北京市科学技术委员会、中关村科技园区管理委员会。欲转载请关注公众号后直接回复“转载”,按照要求转载即视为获得授权。

长按二维码关注
北京国际科技创新中心
想了解更多资讯,快来加入我们吧~

往期 · 推荐

中关村新一轮先行先试改革配套政策② | 北京市关于落实完善科技成果评价机制的实施意见

中关村新一轮先行先试改革配套政策① | 关于开展科技成果先使用后付费改革试点实施方案

关注!2022年度科技成果概念验证任务承接单位开始征集啦

李克强主持召开国务院常务会议 听取国务院第九次大督查情况汇报等


  • 客服电话: 400-6699-117 转 1000
  • 京ICP备07018254号
  • 电信与信息服务业务经营许可证:京ICP证110310号
  • 京公网安备1101085018
  • 客服电话: 400-6699-117 转 1000
  • 京ICP备07018254号
  • 电信与信息服务业务经营许可证:京ICP证110310号
  • 京公网安备1101085018

Copyright ©2007-2022 ANTPEDIA, All Rights Reserved