嫦娥五号月壤研究揭密月球火山成因,我国成功分离猴痘病毒

嫦娥五号月壤研究揭密月球火山成因,我国成功分离猴痘病毒
2022年10月24日 17:11 NEW科学

一年好景君须记,最是橙黄橘绿时。

近日,国家植物园(北园)展览温室两株火红的巨魔芋果序犹如两把鲜艳的火炬,洋溢着欢欣和喜悦。

以下为一周科技资讯——

嫦娥五号月壤揭开月球年轻火山成因之谜

TECHNOLOGICAL

1022日,《科学进展》在线发表了嫦娥五号月壤样品的最新研究成果。我国科研人员提出新的月球热演化模型:月球岩浆洋晚期结晶的易熔物质,逐渐加入到了月幔,不仅为月幔“补钙补钛”,而且导致月幔熔点降低,从而克服了月球内部的缓慢冷却,引发了长期持续的月球火山作用。

月球不同时期岩浆-热演化示意图。

月球形成于约45亿年前,它的质量大约只有地球的1%。对于如此小的天体来讲,理论上它应该快速冷却而早早地停止火山活动,成为死亡星球。然而,去年十月,我国科学家对嫦娥五号玄武岩的研究却发现,月球火山活动一直持续到20亿年前。“这不仅刷新了人类对月球岩浆活动和热演化历史的认知,也提出了新的科学问题:月球火山活动为什么持续如此之久。”论文通讯作者、中国科学院地质与地球物理研究所研究员陈意告诉科技日报记者。

月球玄武岩是月幔部分熔融形成的岩浆,经火山喷发后来到月球表面冷却结晶形成的岩石。

对于持续冷却的月幔发生部分熔融这一怪事,国际学术界一般有两种可能的解释:一种解释认为,放射性元素生热导致月幔升温;另一种解释认为,加水降低月幔熔点。

让人意外的是,我国科学家对嫦娥五号玄武岩的研究揭示,月幔源区并不富含放射性生热元素,且非常“干”。“这就意味着,以前提出的两种假设都不可能造成持续冷却的月幔发生部分熔融。”陈意说。

那么,到底是什么原因使得月球持续出现火山活动呢?

针对这一问题,陈意研究团队选取了27颗具有代表性的嫦娥五号玄武岩岩屑,采用了最新研发的扫描电镜能谱定量面扫描技术分析了岩屑的全岩主要成分,结合一系列岩石学和热力学模拟计算,成功恢复了嫦娥五号玄武岩的初始岩浆成分,并与阿波罗号低钛玄武岩的初始岩浆进行对比,推断出了它们的起源深度和温度。

研究发现,与古老的阿波罗低钛玄武岩相比,年轻的嫦娥五号玄武岩的初始岩浆含有更多的钙和钛,指示嫦娥五号玄武岩的月幔源区有更多的富钙富钛物质的加入,也就是月幔在二十亿年前比三十多亿年前含有更多的钙和钛。

“这部分物质恰恰是月球岩浆洋晚期结晶的产物,且具有易熔的特性,它的加入会显著降低月幔的熔点,诱发月幔部分熔融形成年轻的月球玄武岩。”陈意解释道。

同时,进一步的模拟计算结果显示,嫦娥五号玄武岩比阿波罗号玄武岩的形成温度更低,即月球内部经历十几亿年的持续冷却后,温度仅仅降低了约80摄氏度。

据此,陈意团队提出了新的月球热演化模型:尽管月球内部在持续缓慢冷却,但是随着月球岩浆洋晚期结晶的易熔组分不断加入到深部月幔,不仅为月幔“补钙补钛”,还降低了月幔的熔点。这一月幔物质混合过程在月球长期演化历史中可能逐渐加强,有效降低月幔岩石的熔点,从而克服了月球内部的缓慢冷却,引发了长期持续的月球火山作用。

对此,陈意表示,这项研究首次限定了嫦娥五号玄武岩的起源深度和月幔源区温度,量化了月球内部缓慢冷却的热演化过程,为“月球年轻火山成因”这一重要科学问题提供了一种全新的机制,深化了我们对月球形成和热演化历史的认知。

我国成功分离猴痘病毒,开始疫苗药物相关研究

TECHNOLOGICAL

1020日,中国生物发布消息称,近日,国药集团中国生物武汉生物制品研究所成功从感染患者临床样本中分离出猴痘病毒毒株,助力猴痘疫情防控的各项科研攻关工作。

猴痘是由猴痘病毒感染所致的一种病毒性人兽共患病,临床表现主要为发热、皮疹、淋巴结肿大,其既往主要发生在中非和西非。2022723日,世界卫生组织宣布猴痘疫情构成“国际关注的突发公共卫生事件(PHEIC)”,猴痘已成为当前公共卫生领域最重要的正痘病毒。截至20221019日,全球共累计报告了75141例感染病例,100多个国家发现猴痘病例。

目前,武汉生物制品研究所从所获临床样本中成功分离出猴痘病毒,并开始疫苗药物相关工作研究。

探明储量超500亿立方米 我国发现首个深水深层气田

TECHNOLOGICAL

中国海油19日晚发布消息,在海南岛东南部海域琼东南盆地再获勘探重大突破,发现了我国首个深水深层大气田——宝岛21-1,探明地质储量超过500亿立方米,实现了松南-宝岛凹陷半个多世纪来的最大突破,是加快深海深地探测取得的有力进展。

在海洋油气勘探领域,一般把水深超过300米的水域称为深水,把井深超过3000米的井定义为深层井。此次发现的宝岛21-1气田位于海南岛东南部海域深水区,最大作业水深超过1500米,完钻井深超过5000米,距离“深海一号”超深水大气田约200公里,海洋地质条件极端复杂。

中国海油海南分公司总地质师吴克强表示,宝岛21-1的成功发现,不仅证实了宝岛凹陷的勘探潜力,也表明我们在深水深层勘探技术上取得了重要突破,对类似层系的勘探具有重要的指导意义。

我新一代核聚变装置创造运行新纪录

TECHNOLOGICAL

我国新一代“人造太阳”托卡马克装置(HL-2M)等离子体电流突破100万安培(1兆安),创造了我国可控核聚变装置运行新纪录!

中核集团核工业西南物理研究院聚变科学所副所长(主持工作)、HL-2M实验负责人钟武律20日在接受科技日报记者专访时表示,此次突破标志着我国核聚变研发向着聚变点火迈进重要一步。

衡量核聚变装置及核聚变研究水平有三个参数:燃料的离子温度、等离子体密度和能量约束时间。只有三个参数的乘积超过特定数值,才能够实现真正的核聚变。而等离子体电流的大小将显著影响三个参数中的等离子体密度和能量约束时间。

“我们的托卡马克装置其实就是在一个大型真空容器里面注满气体,然后把气体电离变成等离子体,再用强磁场把带电粒子控制住,让它在真空容器里面悬浮起来。”钟武律说,要让未来的托卡马克聚变堆运行,等离子体电流必须超过1兆安。

HL-2M作为我国先进磁约束核聚变实验研究装置,是我国目前规模最大、参数能力最高的托卡马克装置,其等离子体电流能力可达2.5兆安以上,等离子体离子温度可达1.5亿摄氏度,能够实现高密度、高比压、高自举电流运行。

未来HL-2M将继续有条不紊开展后续实验工作,冲击更高的等离子体电流和离子温度等参数,全面提升核聚变三参数,实现我国“人造太阳”研究新的飞跃。

世界首个电磁橇设施成功运行

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近日,阶段性建成的世界首个电磁推进地面超高速试验设施——“电磁橇”设施,在济南成功运行,对于吨级及以上物体最高推进速度可达每小时1030公里,创造了大质量超高速电磁推进技术的世界最高速度纪录。

高速地面交通、航空飞行器等高速先进装备的研发,必须解决复杂动态过程下的空气动力学、高强度先进材料、高速测控等一系列科学技术问题。采用电磁推进技术建造的电磁橇设施,具有推力大、响应快、精确可控等突出优势,可以为上述问题的解决提供重要的测试手段。

世界首个电磁橇设施位于山东济南,是中国科学院与山东省、济南市开展战略合作的重大项目。电磁橇设施设计建造过程中,中科院电工研究所科研团队突破了一系列关键核心技术,多项技术指标达到世界领先水平。目前,电磁橇设施可向国内相关企业和研究单位提供试验与测试服务,对支撑我国大质量高速先进装备持续快速发展和高速科学技术研究具有重大意义。

“中国天眼”发现迄今宇宙最大原子气体结构

TECHNOLOGICAL

“中国天眼”(FAST)又有新发现!基于FAST观测数据,我国天文学家发现了1个尺度大约为200万光年的巨大原子气体结构。这是迄今为止在宇宙中探测到的最大的原子气体结构,尺度比我们所在的银河系大20倍。相关研究成果1019日在线发表于《自然》杂志。

此次,研究人员利用FAST对著名致密星系群“斯蒂芬五重星系”及周围天区的氢原子气体进行了成像观测。观测结果显示,在远离该星系群中心的外围空间存在大尺度的低密度原子气体结构。据分析,这些气体结构的形成很可能与“斯蒂芬五重星系”早期形成时,星系间相互作用的历史有关,已经存在了大约10亿年。

徐聪表示,这项发现对研究星系及其气体在宇宙中的演化提出了挑战,因为现有理论很难解释为什么在如此漫长的时间里,这些稀薄的原子气体仍没有被宇宙空间中的紫外背景辐射电离。FAST的这项观测成果预示着宇宙中可能存在更多这样大尺度的低密度原子气体结构。

中国专家发现三阴性乳腺癌精准治疗新方向

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三阴性乳腺癌因异质性高、预后差、复发转移风险高,成为乳腺癌研究中亟需攻克的顽固“堡垒”。部分三阴性乳腺癌,如,腔面雄激素受体型(LAR)亚型,对现有的精准治疗策略不太敏感。

中国医学专家最新研究发现,靶向“铁死亡”与免疫治疗的联用。这可能是LAR型三阴性乳腺癌精准治疗的新方向。据悉,“铁死亡”是近年来科学家新发现的一种细胞死亡形式,在肿瘤生物学研究和临床治疗中被广泛关注。

复旦大学附属肿瘤医院乳腺外科邵志敏、江一舟教授领衔团队发布的一项研究显示,“铁死亡”在LAR型三阴性乳腺癌中表现更为活跃,以“谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)为核心的谷胱甘肽代谢在LAR型三阴性乳腺癌的“铁死亡”调控中具有重要地位。

团队进一步探索发现,GPX4抑制剂不仅可通过促进“铁死亡”抑制肿瘤,还可重塑肿瘤免疫微环境。GPX4抑制剂与免疫治疗联用,可进一步激活肿瘤微环境中的T细胞( T细胞称为T淋巴细胞,是体内免疫力的重要组成部分),双药治疗的疗效显著高于单药治疗。这意味着,GPX4抑制剂联合免疫治疗可能成为LAR型三阴性乳腺癌的潜在新治疗策略。相关研究成果于北京时间17日深夜,在线发表于国际知名期刊《细胞代谢》(Cell Metabolism)

据了解,细胞的“死亡”有多种形式,“铁死亡”是其中一种,因这种形式的死亡是由“铁依赖的脂质过氧化”驱动而得名,受到多条代谢通路的调节。“‘铁死亡’是近年发现的与代谢密切相关的调节性细胞死亡方式,在肿瘤研究领域表现活跃,我们尝试从该角度入手研究,以发现新的三阴性乳腺癌治疗突破口。”邵志敏教授表示。

研究发现,“铁死亡”相关的细胞代谢通路和代谢物均在LAR型三阴性乳腺癌中高度活跃,提示其可能是对“铁死亡”最敏感的亚型;另一方面,以GPX4为核心的谷胱甘肽代谢在LAR亚型中显著上调,是该亚型肿瘤最主要的逃避“铁死亡”的途径。

北航扑翼式无人机单次充电飞行时间创世界纪录

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近日,北航前沿科学技术创新研究院新概念飞行器团队自主研制与试验的双关节大鸟型扑翼飞行器创造了一项世界纪录——扑翼式无人机单次充电飞行时间最长飞行器续航时间为1小时310498

扑翼飞行是生物的飞行方式。北航前沿科学技术创新研究院新概念飞行器团队由焦宗夏教授、赵龙飞副研究员牵头,已在扑翼领域深耕近10年,目标是突破扑翼实用性分析与设计方法,争取在扑翼飞行性能上取得本质突破。扑翼飞行器在军事侦查、火星探测、机场驱鸟、临近空间飞行器等领域具有重要的应用前景。

青海海西州茫崖市发生5.5级地震 

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中国地震台网正式测定:10191235分在青海海西州茫崖市(北纬37.69度,东经92.30度)发生5.5级地震,震源深度11千米。

新研究向治愈艾滋病跨出重要一步

TECHNOLOGICAL

40多年来,世界各地的科学家一直在努力寻找治疗艾滋病(AIDS)的方法,但还未取得成功。现在,由丹麦奥胡斯大学领导的一个国际研究团队找到一种增强人体自身抗击艾滋病病毒(HIV)能力的方法。相关论文17日发表在《自然·医学》杂志上。研究人员认为,这是向治愈艾滋病迈出的重要一步。

目前,抗逆转录病毒疗法(ART)主要用于治疗HIV和预防AIDS的发作,这种疗法可以抑制血液中的病毒数量,并部分恢复免疫系统。然而,如果停止ART疗法,血液中的病毒数量在几周内就会上升到治疗开始前的水平。这是因为HIV隐藏在人体某些免疫细胞的基因组中,而这项研究正是针对这些细胞,对其进行干预。

研究人员研究了两种类型的实验药物对最近被诊断出感染艾滋病的人的影响。

来自丹麦和英国的研究参与者被随机分为四组,所有人都接受了ART疗法。他们中的一些人还接受了药物罗米地辛,这种药物可防止病毒隐藏在人体的免疫细胞中。另一些人则接受了针对HIV的单抗药物,这可能会清除被感染的细胞,增强免疫系统。其中一组接受不含实验药物的ART疗法,而另一组接受的是ART和两种实验药物相组合的疗法。

研究结果表明,新诊断出的HIV携带者,如果在接受治疗的同时服用抗HIV的单抗,在治疗开始后,病毒数量下降的速度会更快,并对HIV产生更好的免疫力。如果他们暂停服用常用的抗HIV药物,他们的免疫系统也可以部分或完全抑制病毒。

该实验背后的理论是,单抗有助于免疫系统识别和杀死受感染的细胞。

此外,抗体还与最终进入淋巴结的病毒结合形成大复合物,会刺激某些免疫细胞对艾滋病毒产生免疫力。这样,人体或许能够控制病毒的传播,并“保护”自己免受HIV感染引起的伤害。

先前对实验药物的临床试验显示,如果暂停ART疗法,人们对HIV的免疫力或免疫系统抑制感染的能力没有任何重大影响。

研究人员表示,尽管取得显著成果,但在看到HIV完全治愈之前,还需要进一步找到优化治疗效果的方法。

编辑:壹壹

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