加快打造原始创新策源地,加快突破关键核心技术,努力抢占科技制高点,为把我国建设成为世界科技强国作出新的更大的贡献。

——习近平总书记在致中国科学院建院70周年贺信中作出的“两加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,率先实现科学技术跨越发展,率先建成国家创新人才高地,率先建成国家高水平科技智库,率先建设国际一流科研机构。

——中国科学院办院方针

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《自然》及子刊综览

2019-06-20 中国科学报 唐一尘
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  《自然—神经科学》

  烟碱受体基因与大麻滥用相关

  《自然—神经科学》近日发表的一项全基因组关联研究报道了大麻使用障碍的一个遗传标记,该标记还能控制脑内一个与烟碱结合的受体的水平。

  大麻是全球使用最频繁的非法精神活性物质,约有10%的使用者会产生依赖。与其他形式的成瘾一样,频繁有害地使用大麻会导致大麻使用障碍(CUD)。CUD患者不但会减少人际交往及参与令人愉悦的活动,不使用大麻还会让他们出现渴求和戒断症状。随着合法化让大麻产品更易获得,CUD发病率预期将继续攀升。

  丹麦奥尔胡斯大学的Ditte Demontis和同事对一个丹麦全国性队列中的2000多名CUD患者个体以及近50000名对照个体的基因组进行了分析,建立了常见遗传变异与CUD之间的关联。研究人员发现,CUD与控制CHRNA2基因表达的一个遗传变异有关,CHRNA2能编码大脑神经递质乙酰胆碱受体,该受体能与烟碱结合。该团队随后又对另一个冰岛遗传队列中的5500名CUD患者个体和30多万名对照个体进行了遗传分析,重现了以上结果。研究人员还发现,与认知表现下降有关的遗传变异整体较多还与CUD风险上升相关。

  研究人员认为这是首个将特定基因与CUD关联起来的大规模研究。今后仍需开展进一步工作探索这些遗传差异促进CUD发展的生物学机制,以及如何利用这些信息提高治疗效果。

  相关论文信息:

  DOI:10.1038/s41593-019-0416-1

  《自然—医学》

  农场灰尘微生物或可缓解城市儿童哮喘

  《自然—医学》在线发表的一项研究发现,暴露在农场房屋灰尘微生物组中可能与城市儿童的哮喘发生率降低相关。

  哮喘的发生被证实与城镇化相关,这可能是因为城镇化过程中失去了关键的屋尘微生物种类,而这些微生物仍存在于农场。不过此前并不清楚农场细菌出现在城市环境中是否也与哮喘患病率下降相关。

  芬兰国家健康与福利研究所的Pirkka Kirjavainen和同事对395名芬兰农村和郊区儿童家中的屋尘微生物群进行了研究,发现了一种与农场住宅相关的独特的微生物丰度模式。作者随后又在1031名德国儿童组成的队列中重复了这一结果,发现如果非农场住宅的室内微生物群与芬兰农场住宅的类似,住在这里的儿童的哮喘风险也更低。

  个别微生物种类是否能直接预防哮喘,这项观察性研究并未给出定论,但却进一步肯定了环境源细菌在哮喘发展中的作用。作者认为,测定居住区的微生物群构成或有利于评估和监测郊区以及城市儿童患哮喘的相关风险。

  相关论文信息:

  DOI:10.1038/s41591-019-0469-4

  《自然—通讯》

  肥皂泡如何冻结

  本周《自然—通讯》发表的一篇论文揭示了肥皂泡是如何冻结,以及所谓“雪花玻璃球效应”是如何产生的。

  肥皂泡在特定条件下冻结时,可以观察到内部有大量不断生长的冰晶在盘旋,让人不禁联想到雪花玻璃球。然而在此之前,未有研究调查过这种现象背后的物理机制以及肥皂泡是如何冻结的。

  美国弗吉尼亚理工学院的Jonathan Boreyko及同事研究了主导肥皂泡冻结的热传递过程。他们在不同环境温度下,将肥皂泡置于冰冷的表面,并记录下了冻结过程。他们观察到了两种不同的冻结机制,具体视温度而定。

  当周围温度与肥皂泡温度一样时,冻结从肥皂泡底部开始,并会产生马拉高尼流(液体从表面张力低的地方流向表面张力高的地方),导致冰晶脱离冻结界面,并在肥皂泡周围旋转,就像雪花玻璃球里面的雪花一样。之后,随着冰晶不断生长和并合,肥皂泡完全冻结。但是,当周围温度为室温时,冻结界面会缓慢向上扩展,最终在肥皂泡中间位置停止——因为传导不良。这样半冻结的肥皂泡先会保持均衡状态,直到最后液体圆顶坍塌。

  研究人员认为这项发现有助于人们更好地理解热传递现象。

  相关论文信息:

  DOI:10.1038/s41467-019-10021-6

打印 责任编辑:侯茜
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