近日，一項發(fā)表于《美國科學院院刊》的新研究顯示，吸入被污染的空氣可能會使其中的有毒顆粒通過血液流動從肺部進入大腦，從而可能導致腦部疾病和神經(jīng)損傷。在被污染的空氣中，顆粒物（PM）對人體的危害最大，尤其是PM2.5和PM0.1這樣的微粒。
研究人員從曾經(jīng)患有腦部疾病的患者身上提取腦脊液，并從中找到了多種微粒。他們通過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，相比于經(jīng)由鼻呼吸，有數(shù)目高達8倍的微粒是通過血液從肺部進入大腦的。他們表示，吸入的微?？梢栽诖┻^氣血屏障后進入血液，然后到達大腦，進而導致血腦屏障和周圍組織受損。此外，這類微粒一旦進入大腦就難以被清除，而且在大腦停留的時間會比在其他器官要長得多。最近有研究揭示了空氣污染與神經(jīng)炎癥、阿爾茨海默病和認知障礙之間的強相關性，而這項研究能夠為空氣污染與微粒對大腦危害之間的相關性提供新的證據(jù)。
· 科學事件 ·
2022年自然指數(shù)榜單公布

最新自然指數(shù)年度榜單全球十強。圖片來源：《自然》雜志網(wǎng)站
6月16日，自然出版集團發(fā)布了2022年自然指數(shù)榜單。這份榜單能夠反映不同國家和科研機構(gòu)在自然科學領域的高質(zhì)量科研產(chǎn)出情況。在國家和地區(qū)榜單中，根據(jù)自然指數(shù)的關鍵指標貢獻份額，美國以19857.35的貢獻份額位居榜首，中國位居第二，貢獻份額為16753.86，而且2021年的科研產(chǎn)出增長了14.4%，是新榜單排名前十的國家中增幅最大的。位居第3至第10的國家依次是德國、英國、日本、法國、加拿大、韓國、瑞士和澳大利亞。
在2020年-2021年，關鍵指標貢獻份額上升最快的50家機構(gòu)中，前31家都來自中國。值得一提的是，中國科學院連續(xù)十年位居自然指數(shù)全球首位，在2021年的貢獻份額為1963.00，是排名第二的美國哈佛大學的兩倍多。中國科學院大學排名第8位，首次躋身機構(gòu)榜單全球前十。此外，還有兩家中國機構(gòu)位居全球10強：中國科學技術大學（排名第9位）和北京大學（排名第10位）。
· 分子生物學 ·
控制血管生長的蛋白質(zhì)
血管是輸送營養(yǎng)和氧氣的通道，但異常增生的血管可能致病，如促進惡性腫瘤細胞增殖和遷移，視網(wǎng)膜若出現(xiàn)血管增生則有致盲風險。研究血管新生調(diào)節(jié)機制，可能有助于應對此類疾病。近日，一項發(fā)表在《自然·代謝》的研究發(fā)現(xiàn)，Hippo信號通路中的兩種蛋白質(zhì)YAP和TAZ在血管生成中發(fā)揮著關鍵作用。
研究者敲除了小鼠的YAP和TAZ蛋白相關基因，發(fā)現(xiàn)其視網(wǎng)膜內(nèi)皮細胞幾乎不再分裂，因此血管生成受到了抑制。在這一過程中，TAZ的作用尤其關鍵，而YAP則在大多數(shù)其他類型的細胞中作用更明顯。研究者表示，如果血管內(nèi)皮細胞中的YAP和TAZ處于激活狀態(tài)，細胞表面的一些轉(zhuǎn)運蛋白將增加，更多的營養(yǎng)物質(zhì)將被運輸進內(nèi)皮細胞。而增加營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，又可造成mTOR蛋白的激活，促進細胞分裂和生長，讓血管網(wǎng)絡得到擴展。科學家指出，血管新生多在血液供應不足的組織中進行，內(nèi)皮細胞面臨嚴酷的環(huán)境。因此，擁有敏銳感知環(huán)境變化并作出反應的分子機制對這些細胞十分重要。下一步，團隊將繼續(xù)探索這種機制，研究Hippo信號通路異常是否會導致血管疾病。
· 物理學 ·
科學家首次觀測到自旋-電荷分離的奇特現(xiàn)象
由于粒子間復雜的相互作用和系統(tǒng)內(nèi)部豐富的自由度，如何描述多體系統(tǒng)物理特性一直是巨大的挑戰(zhàn)。特別是一維多體系統(tǒng)中獨有的自旋-電荷分離現(xiàn)象，雖然過去能在固體材料中觀測到一些證據(jù)，但至今仍缺乏確定性實驗驗證。近日，發(fā)表在《科學》雜志的一篇文章里，中美研究團隊通過囚禁一維超冷原子實驗，首次確定性地觀測到自旋-電荷分離現(xiàn)象，并發(fā)現(xiàn)該體系中由自旋反向散射引起的非線性朝永-拉亭戈液體效應。
2020年，該團隊曾在《物理評論快報》發(fā)表過理論文章，預測可通過測量自旋和電荷的動力學結(jié)構(gòu)因子（DSF），實現(xiàn)自旋-電荷分離現(xiàn)象的實驗驗證。今年，該團隊結(jié)合理論計算，通過激發(fā)囚禁一維超冷費米子氣體實現(xiàn)朝永-拉亭戈液體，形成可分離的自旋密度波和電荷密度波，并用布拉格光譜測量了囚禁冷原子電荷與自旋的DSF。在考慮電荷激發(fā)譜的曲率修正和自旋激發(fā)譜的反向散射引起的非線性效應后，理論與實驗結(jié)果極為吻合。這項研究成果首次實驗驗證了自旋-電荷分離的奇特現(xiàn)象，并為非線性拉亭戈液體理論提供有力證據(jù)，更為量子精密測量提供了新的啟發(fā)。（中國科學報）
· 新技術 ·
科學家研發(fā)出可以快速止血的蛇毒凝膠
在創(chuàng)傷相關的死亡當中，約有40%是不受控制的嚴重出血導致的。當創(chuàng)傷性損傷發(fā)生時，傷口愈合的復雜過程，可能導致人體難以控制一些出血情況。而最近，在一項發(fā)表于Advanced Healthcare Materials的新研究中，昆士蘭大學的研究團隊利用兩種蛇毒蛋白，制造出一種可以快速止血的凝膠。
當人體出現(xiàn)創(chuàng)傷性損傷時，在血小板和一些蛋白質(zhì)的作用下，傷口表面的血液會凝結(jié)成塊，起到止血的效果。但隨著傷口愈合，體內(nèi)還會有另一些蛋白質(zhì)負責分解血凝塊。對此，科學家利用兩種重組蛇毒蛋白ecarin和textilinin研發(fā)止血凝膠，前者有助于加速血液凝結(jié)，后者則阻礙血凝塊被分解。在體外實驗中，研究者發(fā)現(xiàn)僅用納摩爾濃度的凝膠即可啟動快速止血：正常情況下血液凝塊在8分鐘內(nèi)形成，而實驗中一個穩(wěn)定凝塊可在60秒內(nèi)形成。體內(nèi)實驗則表明，針對華法林引起的出血，蛇毒凝膠將小鼠的出血量從48%減少到了12%。目前，這種蛇毒凝膠正在接受臨床前評估，科學家希望能夠用它來提升人體愈合傷口的能力。
· 天文學 ·
SOFIA天文臺最后一次前往南半球觀測
SOFIA天文臺是一架經(jīng)過特殊改裝的波音747SP客機，其上搭載了有效口徑2.5米的望遠鏡，觀測波段在0.3～1600微米。在觀測過程中，SOFIA會飛行到11～14千米的高空，位于大氣層中99%的水蒸氣上方，以獲得足夠理想的觀測質(zhì)量。和一般的天文臺不同的是，SOFIA天文臺可以飛行，所以可以改變部署位置觀測南天和北天。
在兩年的中斷過后，SOFIA天文臺再次前往新西蘭對南半球天空進行觀測。今年早些時候，SOFIA天文臺還被部署在智利，觀測大麥哲倫云。此次是SOFIA天文臺第七次，也是最后一次前往新西蘭觀測。本次部署計劃包含32次飛行，將會觀測宇宙磁場、恒星反饋、宇宙射線等天體和天象。NASA表示，由于經(jīng)費原因，SOFIA天文臺將在今年9月30日之前停止運營。
· 新冠疫情 · 
截至北京時間6月21日10時，據(jù)約翰·霍普金斯大學最新統(tǒng)計，全球累計新冠確診病例539 512 905例，死亡病例6 320 040例。
根據(jù)國家衛(wèi)生健康委員會官方網(wǎng)站的數(shù)據(jù)，6月20日0—24時，31個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）和報告新增確診病例37例。其中境外輸入病例28例（上海9例，福建6例，廣東6例，陜西3例，浙江2例，北京1例，天津1例），含3例由無癥狀感染者轉(zhuǎn)為確診病例（浙江2例，廣東1例）；本土病例9例（上海6例，北京3例）。無新增死亡病例。無新增疑似病例。
31個省（自治區(qū)、直轄市）和報告新增無癥狀感染者105例，其中境外輸入80例，本土25例（吉林10例，遼寧6例，上海3例，北京2例，廣東2例，廣西2例）。
截至2022年6月19日，31個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）和累計報告接種新冠病毒疫苗339502.6萬劑次。