学术头条：中国科学家首次实现人工合成淀粉，人类在末次冰盛期内就已定居北美洲，“冬奥手语播报数字人系统”正式发布

超过70%的新冠重症患者会出现精神错乱

此前一些调查显示，有80%的重症患者（需要在重症监护病房接受治疗）会经历精神错乱。一项发表于BMJ Open的新研究证实了这些现象，表明新冠重症患者会出现持续性的精神错乱，表现为思维混乱和对周围环境的意识下降。研究人员分析了在美国密歇根州一个医院的重症监护病房接受治疗的148位新冠重症患者，超过70%的参与者都会经历长时间的精神错乱，其中大部分患者的症状会持续数天，平均10天。有1/3的参与者在出院后，仍然无法从精神错乱的症状中完全恢复。这可能是由于镇静药物的使用、大脑缺氧、身体内暴发大范围的炎症和治疗方法导致的。研究人员表示，由于疫情的蔓延，出现这些症状的患者数量还在增加，而接种疫苗是一种有效的预防手段。

新冠病毒感染者体内分离出超强抗体：对多种变异病毒有效

美国范德堡大学医学中心发表在《Cell Reports》杂志上的一项新研究指出，发现了一种 " 超强效 " 的单克隆抗体，对多种变异新冠病毒都有效。范德堡大学的计算微生物学和免疫学项目主任伊夫林 · 乔尔杰夫（Ivelin Georgiev）博士表示，新冠病毒正在不断进化，因此，更应该采取一种更积极主动的方法来抗击疫情。为此，乔尔杰夫和他的同时利用 LIBRA-seq 技术，该技术能够使研究人员筛选出针对其他尚未引起人类疾病，但却潜在存在感染人类的病毒抗体。通过该技术，乔尔杰夫从感染了新冠病毒康复的患者身上分离出一种单克隆抗体。该抗体不仅拥有中和新冠病毒的能力，还可以有效对抗变异新冠病毒。

不需要冷藏的微针贴片新冠疫苗

中国国家纳米实验室的研究人员发明了一款微针贴片，可以将新冠疫苗直接送入皮肤。最重要的是该贴片可以在室温下保存 30 天以上。目前全球有 20 多亿人全面接种了新冠疫苗。然而，许多生活在资源有限的国家的人无法接种疫苗，部分原因是这些地区缺乏符合温控要求的运输和储存设施。

去除饮用水中的重金属

麻省理工学院的工程师们开发出一种从水中去除重金属的新方法，他们表示，这一过程比目前使用的任何其他系统都要节能。它的原理是电击透析法（shock electrodialysis），可以使水流中的铅减少 95%。

用人工智能方法预测抗癌免疫力

德克萨斯大学西南医学中心和 MD 安德森癌症中心的研究人员开发了一种人工智能技术，可以预测免疫系统能够识别哪些新抗原。癌细胞基因组的突变导致它们在其表面显示不同的新抗原。其中一些被免疫T细胞识别和摧毁，但其他一些对 T 细胞来说似乎是看不见的。这项名为 pMTnet 技术对预测癌症预后和免疫疗法带来积极影响。

利用 SpaceX 卫星信号精确定位地球上的位置

俄亥俄州立大学的研究人员已经开发出一种方法，可以使用 Starlink 精确定位地球上的位置，就像 GPS 那样。这是 SpaceX 之外的研究人员首次利用 Starlink 系统进行导航。研究人员认为全球导航卫星系统（GNSS）可能会成为全球定位系统（GPS）的替代品。

二氧化碳反应堆制造“火星燃料”

辛辛那提大学、加州大学、莱斯大学、上海大学和华东理工大学的工程师们正在开发将二氧化碳转化为燃料的新方法，以应对气候变化，并让宇航员从火星回家。火星大气几乎全部由二氧化碳组成。研究人员称，宇航员到达这颗红色星球后，通过制造他们需要的燃料，可以节省一半的回家所需的燃料。

3D 纳米墨水推动行业疆界

密歇根理工大学的机械工程研究人员发明了一种可以 3D 打印的纳米复合聚合物墨水，这种墨水使用了碳纳米管（CNTs），以其高抗张强度和轻盈著称。这种革命性的墨水具有令人难以置信的性能，将在航空航天、医学和电子领域有许多应用。

电子受体调控水稻土甲烷厌氧氧化过程研究获进展

中国科学院城市环境研究所研究员姚槐应研究组利用稳定性同位素核酸探针（DNA-SIP）结合扩增子测序技术，研究了 Fe3+、NO3- 和生物炭是否可以作为电子受体，调控水稻土的 AOM 过程；确定哪些微生物在此过程中发挥作用。研究人员建立微宇宙实验，通过添加 13CH4 后以 13CO2 的富集情况来评估电子受体作用，探究不同电子受体所参与的功能微生物。

陈锐志团队发布高精度音频室内定位“中国芯”

由武汉大学成果转化企业浙江德清知路导航研究院研制的音频定位芯片，在德清国际会议中心发布。本次发布的 28 nm 制程 Kepler A100 是知路导航研究院推出的首款产品，是全球首款基于 RISC-V 高精度音频测距的专用芯片，设计有基站和标签两种模式，拥有自主可控（全自主研发）、精准定位（精度可达分米）、容易布设（基站通电即可用，单基站可覆盖 30-50 米）、手机接入（兼容消费级终端，任意智能手机终端可用）、无限并发（采用无需基站和终端交互的广播博士，不限容量）、保护隐私（终端解算，用户自主选择是否共享位置）等六大特性。

大气痕量元素致癌风险仍超阈值

北京师范大学的研究团队通过对传统的多尺度空气质量模式（CMAQ）化学传输模型进行修正，首次揭示了 11 种大气有害痕量元素的暴露浓度水平及空间分布特征。研究人员发现，从 2012 年到 2015 年，我国砷、镍、铬等 11 种有害痕量元素排放量从 79 231 吨降至 63 024 吨，降低了约 20%。尽管如此，2015年，包括华北、华东、华中和华南部分地区在内的多个地区的有害痕量元素浓度仍超过阈值。其中，燃煤源的减排量占据主导地位，占有害痕量元素总减排量的 80% 以上。值得注意的是，从 2012 年至 2015 年，城市生活垃圾焚烧源的有害痕量元素排放量在全国各地区增加了 30%~50%。

舌侧隐形正畸技术更加精准高效

“成年牙周病发病率86%，牙颌畸形发病率72%，可以说，成年人的口腔疾病极其普遍。”9月23日，在中日友好医院举行的“更美更健康”记者会上，中日友好医院口腔医学中心主任徐宝华表示要重视口腔健康，并介绍了成人正畸和数字化口腔种植技术等。他指出，相比较无托槽透明牙套隐形正畸技术，舌侧隐形正畸技术更加精准高效。

“冬奥手语播报数字人系统”正式发布

9月24日，在2021中关村论坛“人工智能与多学科协同创新”平行论坛上，由北京人工智能研究院研发的“冬奥手语播报数字人系统”正式发布。这一基于“悟道”的手语播报数字人，会在北京冬奥会期间正式投入应用，提供全流程智能化的数字人手语生成服务，用手语根据文字自动播报相关信息，方便听障人士收看赛事专题报道，提升他们的社会参与度和幸福感。这是“悟道”人工智能大模型在冬奥新场景下，进行智能普惠的关键一步，填补了这一领域的国内外空白。

蚂蚁自带抗生素

最近，人们发现非洲四足蚂蚁身上携带着能够杀死MRSA细菌的化合物。这是一种可怕的细菌，因为它们对已知的抗生素具有耐药性，而且会攻击人类。联想到植物以及粮食生产也受到抗性植物病害的威胁，因此，植物也可以从蚂蚁产生的化合物中获益，以保护自己。研究人员查阅了现有的科学文献，从蚂蚁腺体和蚂蚁细菌中发现了惊人数量的化合物，这些化合物能够杀死重要的植物病原体。因此，研究人员建议，人们可以利用蚂蚁及其化学防御“武器”来保护农业植物。

婴儿粪便中的微塑料含量高于成人

微塑料是直径小于5毫米的塑料颗粒，由较大的塑料物体破碎而来。据估计，一个人平均每周会摄入多达5克的微塑料，一些微塑料通过消化系统并随粪便排出体外，另一些会在身体器官内积聚。近日发表于《环境科学与技术快报》的一项研究显示，婴儿粪便中的某些微塑料含量是成人的10到20倍。研究人员表示，婴儿的嘴部活动，例如接触牙套、塑料玩具、奶瓶、勺子等，都可能导致微塑料的摄入。目前研究人员尚不清楚微塑料对人体的影响。

中国科学家首次实现人工合成淀粉

淀粉是人类食物的重要组成部分，也是纸、生物塑料等产品的重要工业原料。目前，绝大多数淀粉来自于农作物，其光合作用可以将葡萄糖转化为淀粉。然而，这种天然合成过程复杂且低效，因而亟需改善农作物合成淀粉的技术，或发展其他合成方法，如人工合成法。近日在一项发表于《科学》的研究中，中国科学家开发了一种新型、无需利用生物细胞的人工合成淀粉的方法。

人类在末次冰盛期内就已定居北美洲

研究人员在美国新墨西哥州白沙国家公园内发现了一系列人类脚印，其形成时间估计为2.3万~2.1万年前。进一步分析表明，这些脚印多数来自青少年和儿童，而来自成年人的则较少。相比文化遗址或其他人类活动痕迹，脚印能提供更直接的人类活动证据。这一发现表明，在末次冰盛期发展到阻止人类迁徙的阶段之前，人类已经抵达北美洲南部，而且在这一时期内人类曾在北美洲定居了将近2000年。相关研究结果已发表在《科学》上。

致命的裂谷热病毒入侵细胞的机制

裂谷热（Rift Valley fever）是一种由蚊虫叮咬或密切接触患病动物引发的出血热，病原体为裂谷热病毒，目前主要发现于非洲和阿拉伯半岛。裂谷热在人群中暴发时，死亡率达1%~2%，且尚无特定的治疗方案。一项发表于《细胞》的新研究发现，裂谷热病毒入侵细胞和一种与胆固醇代谢相关的蛋白质相关。

非洲疟疾对青蒿素联合疗法的耐药性被证实

近日一项研究证实，非洲的疟原虫对青蒿素联合疗法（ACTs）产生了耐药性。目前，疟疾的一线治疗为青蒿素联合疗法，即通过同时使用青蒿素类药物及“伴侣”药物，以减少耐药性。研究团队 2017 至 2019 年在乌干达的 240 名受试者中，发现 14 名患者体内的疟原虫具有耐药性，其中 13 名患者体内的疟原虫的 kelch13 基因出现了 2 种突变，这两种突变被认为与东南亚疟原虫对 ACTs 的耐药性有关。全世界超过 90% 的疟疾病例及死亡病例发生在非洲大陆，因此此类突变这很可能导致对 ACTs “超级耐药性”疟原虫的诞生。这一发现说明研究者有必要开发新的疟疾治疗药物。相关研究发表在《新英格兰医学杂志》。

水循环的加剧可以减缓全球变暖

一项最新研究表明，全球水循环的加剧促使更多的海洋热吸收进入深海，减缓了全球变暖的速度。气候变暖加剧全球水循环，使得潮湿地区变得更加潮湿，干燥地区变得更加干燥。研究人员通过一系列气候模型实验发现，由于气候变暖加剧了亚热带海洋的干燥，其海洋表面盐度增加导致上层海水密度增加，使得更多的热量被吸收进深海，这一海洋热吸收率的增加降低了表面变暖的速率。与没有这一过程的模拟结果相比，瞬态气候响应相差 0.4 K，突出了水循环变化对海洋热吸收和瞬时气候变化的影响。这项研究于 9 月 23 日发表在《自然-气候变化》。

研究揭示糖蛋白激素作用机制

中国科学院上海药物研究所研究员徐华强/蒋轶团队，联合浙江大学研究员张岩团队，在 Nature上发表研究论文，首次解析了糖蛋白激素 GPCR 处于失活状态和多种激活状态下的四个结构。该工作揭示出绒毛膜促性腺激素（CG）识别 LHCGR 的分子机制，以及 1 期临床实验的小分子化合物 Org43553 与受体 LHCGR 相互作用细节模式；鉴定了糖蛋白激素选择性结合 LHCGR 和促卵泡激素受体的关键氨基酸残基；提出了激素配体激活受体的“Push and Pull”模型。

皮脂RNA中发现帕金森病特有信息，有助于早期诊断及先期干预

日本花王株式会社、顺天堂大学、Preferred网络株式会社共同宣布，他们的联合研究小组在帕金森病患者的皮脂RNA中发现了与该病症相关的特有信息。结合皮脂RNA信息的机器学习模型，可以用于对帕金森病的诊断。研究成果近日发表在英国《科学报告》网络版。

科学家基于深度学习预测T细胞受体-抗原结合特异性 

免疫T细胞是人体免疫系统消灭肿瘤细胞的主要执行细胞。免疫T细胞对癌细胞的攻击始于T细胞对肿瘤抗原(antigen)的特异性识别。肿瘤抗原在人体的癌细胞被免疫T细胞识别的过程中起着非常重要的作用。肿瘤新生抗原(neoantigen)是肿瘤抗原的一类。他们来自于肿瘤的体细胞突变，是引发T细胞反应的主要成分。结合了特异的新抗原之后，免疫T细胞能够发挥清除肿瘤的功能。美国德州大学西南医学中心(UT Southwestern)定量生物研究中心(QBRC)王涛课题组建立了一套人工智能模型(pMTnet)，应用于肿瘤新生抗原和免疫T细胞受体(T cell receptor)结合特异性的预测。

中科院院士方复全已任首都师范大学校长，曾任该校副校长

首都师范大学官网显示，方复全新任首都师范大学校长。方复全，男，1964年10月出生，汉族，中国民主促进会中央委员，教授，中国科学院院士，发展中国家科学院院士，毕业于吉林大学，获博士学位。方复全主要从事微分几何与微分拓扑学的研究。在数学顶尖杂志Acta Math，Invent. Math以及Duke Math. J, GAFA, JDG, Topology等数学权威杂志上发表多篇学术论文。先后主持科技部重点研发计划、国家自然科学基金创新研究群体、教育部长江学者创新团队等项目。2016年5月至2019年7月期间，他任首都师范大学副校长。

季维智当选欧洲科学院外籍院士

从云南省科技厅获悉，欧洲科学院近日公布的2021年新增院士名单中，中国科学院院士、昆明理工大学特聘教授季维智在列，当选欧洲科学院外籍院士。欧洲科学院成立于1988年，总部设在英国伦敦，由英国皇家学会等多个代表欧洲国家最高学术水平的国立科学院共同发起成立的国际科学组织。该院院士主要来自欧洲国家，代表着欧洲人文和自然科学界最高的科学水平和学术地位，目前共有院士约4500人，其中包括74位诺贝尔奖获得者、7位图灵奖获得者、15位菲尔兹奖获得者。

清华大学牵头的国际电工委员会新能源建模领域首个国际标准成功立项

近日，从国际电工委员会（IEC）获悉，由清华大学牵头发起的国际电工委员会（IEC）国际标准“用于电力系统动态分析的基于变流器发电单元的通用均方根值（RMS）仿真模型”成功立项，并由清华大学自动化系耿华教授担任负责人。这是我国在 IEC 新能源建模技术领域成功主导立项的首个国际标准。该项标准的成功立项，在可再生能源接入电网分技术委员会（IEC SC8A）开辟了一个新的工作方向。为应对气候变化，我国提出“二氧化碳排放力争于 2030 年前达到峰值，努力争取 2060 年前实现碳中和”的庄严承诺。新能源发电技术是实现双碳目标的重要手段。

33 名学者获聘 HHMI 最新一届研究员，每人将获 900 万美元资助

美国霍华德·休斯医学研究所（HHMI）9 月 23 日宣布了新的研究员名单。HHMI 从 800 多名符合条件的申请人中选出了来自 21 所美国机构的 33 名科学家，其中，约翰斯·霍普金斯大学（JHU）的华人女科学家陈昕，以及哈佛大学的华人女科学家 Chenghua Gu 入选。每位新的研究院员将在 7 年资助期内获得约 900 万美元（约 5800 万人民币）的经费资助，并有续签资助的选项。迄今为止，HHMI 资助的现任或曾任研究员中已产生 30 余位诺奖得主，HHMI 研究员在许多研究领域做出了重大贡献，包括 HIV 疫苗开发、微生物组和昼夜节律研究、免疫疗法、 SARS-CoV-2 生物学以及 COVID-19 的潜在疗法和疫苗等。

北大贾若副教授获国家自然科学基金面上项目资助

北京大学经济学院副教授，博士生导师。他的研究领域为保险经济学，包括保险市场中的信息不对称、保险公司研究、社会保险等。近日，贾若副教授获国家自然科学基金面上项目资助，项目名称为《保险偿付能力监管体系与保险公司风险决策研究》，资助期限为2022年1月至2025年12月。

桂林市“揭榜挂帅”科技项目签约 首批5个项目计划投入研发资金5600万元

桂林市科技局将首批通过论证的7个项目需求张榜发布，面向全国范围寻求解决方案，并组织专家团队研究论证，按照“成熟一个，启动一个，实施一个”和“优中选优”的原则，促成5个科技项目签约，计划投入研发资金5600万元。这批项目以桂林国家高新区为主战场，涉及先进制造、生物医药、新材料等特色优势产业、战略性新兴产业以及现代农业，均具有较高的科技含量。

今年 5 项诺奖颁奖方式仍将为线上线下结合，无典礼及晚宴

诺贝尔基金会 9 月 23 日宣布，受新冠疫情影响，2021 年诺贝尔物理学奖、化学奖、生理学或医学奖、文学奖以及经济学奖得主将延续去年的方式，在各自国家获颁相关奖项，而不是按传统赴瑞典首都斯德哥尔摩参加颁奖典礼。诺贝尔基金会首席执行官表示，这一决定是基于新冠疫情的发展和国际旅行的不确定性做出的。今年的各项诺贝尔奖得主将于 10 月 4 日至 11 日陆续公布，此后诺奖周的庆祝活动将于 12 月 6 日至 12 日在斯德哥尔摩和挪威奥斯陆以线上线下相结合方式举行。

地质学家、李四光地质科学奖获得者杜汝霖逝世，享年92岁

杜汝霖1930年2月11日出生于辽宁省沈阳市，1954年毕业于西北大学地质系，同年到地质部宣化地质学校（现河北地质大学）任教至今，先后任地质专业科主任、地质系副主任、名誉主任、前寒武纪地质与矿产研究室主任等职。据河北地质大学消息，河北地质大学著名教授、我国著名地质学家杜汝霖老师于2021年9月23日20时43分在石家庄市仙逝，享年92岁。杜汝霖老师遗体告别仪式定于9月25日上午9时在石家庄市殡仪馆济安厅举行。

著名药理学家、中国医学科学院药物研究所张均田教授逝世，享年91岁

张教授长期从事天然产物药理学和创新药物研发，在人参、丹参、黄皮等药物研究中取得了显著成绩，创立了“认知药理学”、“共享学说”等新理论，为我国药理学尤其是神经药理学发展和新药研发的进步做出了重要贡献。据中国药理学会消息，我国著名药理学家、中国医学科学院药物研究所张均田教授，于2021年9月22日在北京逝世，享年91岁。