学术头条：臭氧层空洞有望在数十年内恢复，肥胖对男性更危险

俄罗斯决定2月发射新飞船，接国际空间站宇航员回地球

2022年9月21日，俄罗斯联盟号飞船MS-22载着两位俄罗斯宇航员和一位美国宇航员进入太空执行为期半年的任务。但在12月14日，飞船的服务舱表面损坏导致散热器的冷却剂喷射而出，之后几个飞船的舱位温度上升并稳定在了30多摄氏度，宇航员被迫住进国际空间站。据Space.com消息，1月11日美国航空航天局（NASA）和俄罗斯联邦航天局（Roscosmos）宣布，俄罗斯联邦航天局将在2月向国际空间站发射新的联盟号飞船MS-23，将国际空间站的3位宇航员接回地球。

臭氧层空洞有望在数十年内恢复

臭氧层具有防止地球生物遭受过度紫外线伤害等重要作用，南极洲上方不断扩大的臭氧层空洞一直是全世界十分关心的环境问题。经过多年的努力，联合国发布的最新臭氧层消耗报告表示，臭氧层或在数十年内恢复到1980年的水平。

科学家提出百草枯农药残留快检新策略

近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员冯亮团队在纸基光化学传感器的信号放大研发中取得新进展。团队构建了新型介孔二氧化硅功能化纸基传感器，通过柱芳烃超分子识别系统，实现了农药百草枯的高效捕获和分析。纸基光化学传感器基于其成本低、便携、操作简单等优点，在痕量食品安全危害因子的实际检测方面具有广阔的应用前景。然而，传统纸基光化学传感器由于缺少合适的信号放大技术，检测灵敏度相对较低，难以实现低丰度目标物检测。本工作中，团队通过原位生长二氧化硅颗粒，在纸纤维表面构建了大量介孔通道，提高了比表面积，同时限制了目标物扩散，进而提升了结合效率，有效提高了纸基传感器的检测灵敏度。该工作为纸基光化学传感器痕量食品安全危害因子快速筛查技术的产业化应用提供了新的思路。

全国颠覆性技术创新大赛领域赛在青开幕

近日，2022年全国颠覆性技术创新大赛领域赛（青岛）在青岛高新区红岛国际会展中心开幕。本次大赛聚焦高端装备制造、未来网络与通信、新材料三大领域，汇集了111个来自全国的颠覆性技术项目，总决赛获优胜奖后推荐进入科技部颠覆性技术备选库。全国颠覆性技术创新大赛由科技部主办，科技部火炬中心承办，设置了苏州、成都、青岛三个赛区。青岛赛区领域赛在山东省科技厅的支持下，由青岛市科技局、青岛高新区管委共同协办，旨在突出颠覆性技术创新、加强颠覆性技术供给、培育颠覆性创新文化、探索颠覆性技术“发现-遴选-培育”机制的一项重要赛事。

英特尔发布全新数据中心处理器

1月11日，以“芯加速 行至远”为主题的第四代英特尔至强新品发布会在北京举行。会上，英特尔正式推出第四代英特尔至强可扩展处理器（代号“Sapphire Rapids”）、英特尔至强CPU Max系列（代号“Sapphire Rapids HBM”）以及英特尔数据中心GPU Max系列（代号“Ponte Vecchio”），力图在实现数据中心性能、能效和安全性大幅跃升的同时，为人工智能（AI）、云、网络、边缘和领先的超级计算机带来新的功能。基于第四代英特尔至强可扩展平台，英特尔携手腾讯、中国电信等合作伙伴大规模提供差异化解决方案和系统以助力解决算力挑战。英特尔通过独特的以结果为导向、工作负载至上的策略，及针对特定工作负载高度优化的软件，为不同工作负载和需求匹配对应的功耗和性能，并实现理想的总体拥有成本。发布会上，来自腾讯云、天翼云、京东云、阿里云、火山引擎、吉利汽车、浪潮信息与亚信科技的合作伙伴分享了其如何基于全新英特尔数据中心产品推动产品、技术创新，以及在诸多领域落地的实践案例。

海大芯片助力物联通讯

近日，海南省2021年度科学技术进步奖揭晓。来自海南大学高等研究院电子科学与技术专业教授沈重团队的“物联网管控关键技术及其行业应用”项目，获得海南省2021年度科学技术进步奖一等奖。该项目成功推动国家战略“天通一号”卫星物联通信事业在相关海域的部署与应用，确保周边遭受严重自然灾害时提供应急通信保障，填补国家卫星移动通信物联管控的空白，打破我国卫星移动通信长期受制于国外系统的现状，确保国家信息安全。在卫星通讯领域大展身手的物联通讯，在关系民生的医疗健康领域同样发挥了重要的作用。截至目前，该项目已成功应用于武大中南医院、协和医院、方舱、香港启德机场等全球多家医院与特殊场所，以非接触式共融消毒管控、人工智能、全效消毒等关键技术为新冠疫情防控提供了先进的技术手段，并在疫情期间与当前持续发挥重要作用。

继人造分子泵后，电动分子马达再获新突破

北京时间2023年1月12日，美国西北大学的诺贝尔化学奖得主J. Fraser Stoddart教授研究团队与缅因大学Dean Astumian教授团队和加州理工大学William Goddard教授团队等合作，在Nature期刊上发表了一篇题为“An electric molecular motor”的新研究。该研究报道了首例基于机械互锁结构的电动分子马达，实现了在分子水平上，利用电能驱动两个小分子环围绕一个大分子环的单向旋转运动。该工作为今后创造更为复杂的电力驱动的分子机器提供了新思路。这项工作的设计思路是建立在该课题组之前一系列关于氧化还原驱动的人造分子泵（Nat. Nanotechnol. 2015, 10, 547–553; Tetrahedron 2017, 73, 4849–4857; Science 2020, 368, 1247–1253; Chem 2020, 6, 1952–1977）的研究基础上。通过氧化还原反应驱动能量棘轮，这类分子泵能将分子环从溶液中泵送到线性的收集链上。

“智能活菌机器人”为在体诊疗提供新策略

近日，华东理工大学生物工程学院、生物反应器国家重点实验室教授叶邦策团队在国际学术期刊《细胞宿主与微生物》发表论文，报告了基于合成生物学的智能工程菌设计及炎症性肠病诊疗一体化新策略。“该系统可实现在体无创实时监测和记录炎症性肠病的发生、发展，并以自调控的给药模式缓解病症。”叶邦策介绍说，随着合成生物学的飞速发展，利用工程学方法通过元件开发及基因线路重编程等手段，构建具有诊断疾病或靶向治疗疾病的“智能活菌机器人”，可实时感应人体环境的疾病信号并调控下游基因线路，实现感知、传导、计算及反馈的一体化功能。这些微型“活菌机器人”为各种疾病的诊断和治疗提供了新的契机及独特策略，并且随着科学技术的不断进步，有望形成一套系统性、强调控性的细菌控制回路，通过精准设计和模块构建使“智能活菌”向着更具有靶向性、安全性的方向发展，加速其在临床的转化和应用。

短伽马射线暴的准周期振荡

美国马里兰大学帕克分校的Cecilia Chirenti和合作者报告了在两个短伽玛射线暴中探测到的振荡信号，它们可能是在两个中子星合并形成大质量中子星的过程中产生的。这为研究伽玛射线暴事件的性质提供了机会。相关研究1月10日发表于《自然》。中子星（大质量恒星在生命末期的致密核）的碰撞，有时会在坍缩成黑洞之前产生短寿的大质量中子星，但并非所有的中子星都会坍缩。数值模拟表明，这些超大质量中子星可能为碰撞所致的伽玛射线暴引入振荡。Chirenti与合作者深入寻找了700多次伽玛射线观测文献，寻找此类信号。在名为GRB 910711和GRB 931101B的短伽玛射线暴中，研究者发现了两个拥有振荡期的候选信号。这些振荡不完全是周期性的，其频率符合对双中子星合并的预期。研究者总结说，这类探测提供了潜在的有力工具研究合并中子星，而无需探测相伴的引力波。

肥胖对男性更危险

近日，英国科学家发表的一项研究揭示了肥胖相关疾病中性别差异的生物学基础。研究人员观察到，雄性与雌性小鼠脂肪组织中构建血管的细胞存在显著差异。相关研究近日发表于《交叉科学》。约克大学运动与健康科学院教授Tara Haas说，男性比女性更容易患上与肥胖相关的疾病，如心血管疾病、胰岛素抵抗和糖尿病等。“人们使用啮齿动物模型研究肥胖，以及与肥胖相关的疾病，如糖尿病。但他们通常只研究雄性啮齿动物，因为雌性对同样类型的疾病有抵抗力。”该研究负责人Haas说，“我们对探索这种差异非常感兴趣，这说明女性体内发生了一些可以保护自己的非常有趣的事。”

微型粒子加速器小如芯片

一种微米大小的装置，通过在一块晶体板上发射电子束就可以产生非常强烈的光。这种装置可用于制造微型X光机和粒子加速器。与目前的粒子加速器相比，这种小如芯片的装置的制造过程更短、更便宜、更紧凑。相关研究成果近日发表于《自然》。该装置由香港大学和美国麻省理工学院的研究人员制造而成。它由一块被称为光子晶体的特殊硅片、一台经过改进的扫描电子显微镜和一个探测发射光的设备组成。其利用电子移动时围绕电子的电磁场，可使光子晶体材料中的带电粒子被激发并发光。研究人员通过数学模型得知，通过在晶体上添加图案可以增强晶体与电子之间的相互作用。为此，他们在晶体上蚀刻了一个圆形凹痕网格，每个凹痕大约宽100纳米。光和电子通常不会有太多的相互作用，但通过设计光的能量和动能以匹配电子的能量和动能，却可以使两者之间产生异常大的相互作用。香港大学的杨毅（音）说，这种匹配方法最终可以将光发射强度提高100万倍。

新证据表明惰性中微子可能不存在

核反应堆发射中微子数量的观测结果要比理论预测的少，这一异常现象困扰了物理学家多年。近日，发表在《自然》（Nature）上的一项研究显示，这种反常现象可能是因为理论物理学家高估了核反应堆的中微子产率。此前有科学家认为，核反应堆产生的反电子中微子比理论预测少6%，是因为消失的这部分反中微子转化为了无法被探测到的、奇异的惰性中微子。但负责这项研究的物理学家用中微子探测器STEREO单独测量了来自铀235的反中微子产率，他们发现铀235的反中微子的总产率低于理论物理学家根据模型预测的产率。这一结果印证了此前一项实验结果：随着核反应的进行，铀235会被消耗，反中微子的赤字也在减少。这意味着，理论物理学家很可能高估了源自铀235的反中微子产率，导致了核反应堆反电子中微子的神秘消失。但这项结果也不能完全排除惰性中微子存在的可能，中微子物理学中仍存在许多异常现象，只是目前惰性中微子的假说对实验数据的拟合并不理想。

我国科学家构建出新型人工碳晶体

富勒烯、纳米碳管、石墨烯和石墨炔等新型碳材料的发现和发展，得到了广泛关注，并引发研究热潮。但常见的高温高压、电子束辐照等制备方法，通常会有产率较低、产物不纯等问题。根据光明日报消息，昨日发表在《自然》（Nature）的一篇文章中，我国科学家朱彦武研究团队通过对富勒烯C60分子晶体进行电荷注入，在常压条件下构建了C60聚合物晶体以及长程有序多孔碳晶体，并实现了其克量级制备。

物种灭绝对马达加斯加生物多样性的威胁或长达数百万年

马达加斯加生活着许多独一无二的动物，包括环尾狐猴、马达加斯加长尾灵猫，还有世界上最小的变色龙，其中很多都因为人类影响濒临灭绝。演化和来自其他地区的新物种或能最终补偿这些动物的灭绝，但这个过程需要很长的时间。近日发表于《自然·通讯》（Nature Communications）的一项研究指出，如果濒危动物灭绝，马达加斯加的生物多样性可能需要几百万年的时间才能恢复到人类抵达前的水平。

发现月表不断累积的三价铁

近日，中国科学院广州地球化学研究所的研究团队利用嫦娥五号样品，深入研究了月壤中由微陨石撞击作用形成的凝结玻璃，发现其中含有大量由歧化反应产生的三价铁。这一歧化反应可能发生在微陨石撞击形成的高温高压阶段，也可能发生在冲击熔融冷却阶段。但这并不意味着月表环境是氧化的，这是由于本研究发现产生三价铁的歧化反应并不产生额外的氧，也不会消耗体系中的电子，仅将电子进行了重新分配。这一反应过程的发现对于探讨无大气天体表面环境铁元素的价态演化具有重要意义。相关研究发表于《自然·天文学》（Nature Astronomy）。

基因编辑改造白麦：抗穗发芽红麦新品种培育成功

近日，中国农业科学院深圳农业基因组研究所绿色轻简超级稻遗传解析与分子育种创新团队联合作科所等单位成功创制抗穗发芽红麦，成功将白粒小麦转化为红粒小麦，并提高了小麦的抗穗发芽能力。该方法可实现优良白麦品种的快速改良，并将有助于快速培育具有穗发芽抗性的红麦新品种。相关研究成果发表在《植物生物技术》（Plant Biotechnology Journal）上。研究人员针对Tamyb10-B1a基因的19bp缺失位点设计特异性gRNA，利用CRISPR/Cas9基因编辑技术获得Tamyb10-B1a基因的+1bp编辑植株，从而使白皮小麦中Tamyb10-B1a基因19bp缺失导致的移码突变修复为18bp缺失，进而使Tamyb10-B1基因恢复编码蛋白的能力。通过上述策略成功地将白粒小麦转化为红粒小麦，并提高了小麦的抗穗发芽能力。

中山大学成立绿色化学与分子工程研究院

记者11日从中山大学获悉，该校绿色化学与分子工程研究院近日揭牌成立。中国科学院院士、中山大学校长高松亲自挂帅，担任该研究院学术委员会主任委员，另有多名院士担任副主任委员和委员。据介绍，该研究院是中山大学又一跨学科实体学术机构，以该校化学学院为依托单位，化学工程与技术学院、先进能源学院、药学院、材料科学与工程学院等单位共同参与建设。汇聚了中山大学化学、化工、材料、药学、能源等相关学科的优势力量，联合化学与精细化工广东省实验室、国家电子电路基材工程技术研究中心，整合师资队伍，推进学科交叉融合发展，培养高层次复合型人才，促进基础研究原始创新。除了校长高松担任该研究院学术委员会主任委员，来自中山大学的中国科学院院士陈小明、以及陈新滋院士担任副主任委员，南方科技大学马大为院士、华南理工大学马於光院士、深圳湾实验室吴云东院士、北京大学深圳研究院张锦院士、西安交通大学郭烈锦院士等来自10个单位的16名知名学者担任委员。陈小明院士担任该研究院院长。

港科大（广州）诚邀海外英才加盟 科研启动经费不少于500万元

据香港科技大学(广州)近日消息，该校诚邀符合相关条件的海外英才加盟，加入该校的人才，即可获享不少于500万元的科研启动经费，国家、广东省、广州市、南沙区提供科研支持经费及安家费等在内的配套费600-1100万元(以政府最新政策颁布为准)等。据介绍，香港科技大学(广州)是一所经国家教育部批准设立的内地与香港合作大学，于2022年6月正式成立，以发展融合学科为特色，探索创新人才培养模式，以建设成为内地与香港教育融合发展的典范、国际知名的高水平大学为己任，致力于培养面向未来的高水平创新型人才。

南京航空航天大学荣获2022年度江苏省宣传思想文化工作创新奖

近日，在江苏省宣传部长会上，南航“集纳展陈国防重器，打造航空报国大思政课堂”项目荣获2022年度全省宣传思想文化工作创新奖，是全省高校唯一获奖项目。此次，全省共有20项成果获得2022年度全省宣传思想文化工作创新奖。

业余数学家之王费马逝世

在354年前的今天，1665年1月12日(农历1664年11月27日)，业余数学家之王费马逝世。皮埃尔·德·费马(Pierre de Fermat，1601年8月17日-1665年1月12日)，法国律师和业余数学家。他在数学上的成就不比任何一位职业数学家差，被誉为“业余数学家之王”。他似乎对数论最有兴趣，亦对现代微积分的建立有所贡献。