达摩院发布2022十大科技趋势；70颗新的自由行星被发现

达摩院发布2022十大科技趋势；70颗新的自由行星被发现 | 科研日报

2021 年 12 月 28 日 学术头条

编辑：刘芳、任志锦、金婴
编审：李雪薇
排版：李雪薇

导读：以色列警方将很快派遣由 ShotSpotter 制造的无人机。法国波尔多大学天体物理实验室的天文学家在银河系附近被称为上天蝎座 OB 星团的区域现了至少 70 颗新的自由漂浮行星。

国际头条

世界上最大的海上风力发电场正式发电

丹麦能源公司 Ørsted 宣布，位于英格兰的 Hornsea 2 项目实现了第一次发电。这个电厂拥有 174 台涡轮机，装机容量为 1.2 千兆瓦，足以为英国 100 多万户家庭供电。

原文链接：
https://techxplore.com/news/2021-12-power-world-largest-offshore-windfarm.html
https://orsted.com/en/media/newsroom/news/2021/12/20211220460511

能辨认枪声的无人机

（来源：Pixabay）

以色列警方将很快派遣由 ShotSpotter 制造的无人机。该产品使用声学传感器来探测枪声并通知警察，目前美国丹佛警方正在使用 ShotSpotter，但无法证明它确实减少了枪支暴力。

原文链接：
https://futurism.com/the-byte/police-drones-gunshots

可储存氢气的“纳米巧克力”

由德国 Deutsches Elektronen-Synchrotron（DESY）领导的一个研究小组成功将氢存储在由直径仅 1.2 纳米的贵金属颗粒中。这种贵金属可以像海绵一样吸收氢气，而氢气则是一种很有潜力的绿色能源。

原文链接：
https://phys.org/news/2021-12-team-nano-chocolates-hydrogen.html
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.1c01997

已知宇宙中最大的自由漂浮行星群

（来源：Phys.org）

利用美国国家科学基金会（NSF）的几个 NOIRLab 天文台的观测和档案数据，法国波尔多大学天体物理实验室的天文学家在银河系附近被称为上天蝎座 OB 星团的区域现了至少 70 颗新的自由漂浮行星。它们在没有母星的情况下在太空中游荡。

原文链接：
https://phys.org/news/2021-12-largest-free-floating-planets-milky.html
https://www.nature.com/articles/s41550-021-01513-x

中国科学家改进计算机识别手势的准确率和复杂度

中国中山大学的团队开发了一种新的手势识别算法，该算法在复杂性、准确性和适用性之间取得了良好的平衡。实验结果表明，即使输入的手势图像经过旋转、平移或缩放处理，该方法也能实时识别出 93% 以上的手势。

原文链接：
https://www.sciencedaily.com/releases/2021/12/211227154426.htm
https://www.spiedigitallibrary.org/journals/journal-of-electronic-imaging/volume-30/issue-06/063026/Hand-gesture-recognition-algorithm-combining-hand-type-adaptive-algorithm-and/10.1117/1.JEI.30.6.063026.full?SSO=1

“暗基因组”的发现将对治疗精神分裂症和躁郁症带来曙光

剑桥大学的科学家们发现了编码与精神分裂症和躁郁症相关的蛋白质，被称为“暗基因组”。这一新发现有助于解释为什么精神分裂症和躁郁症是可遗传的疾病，并可能为未来的治疗提供新的靶点。

原文链接：
https://www.sciencedaily.com/releases/2021/12/211223225442.htm
https://www.nature.com/articles/s41380-021-01405-6

由于加拿大气候问题，全球芥末和薯条供不应求

加拿大是土豆和芥末生产大国，但其干旱和洪水为农作物生产和运输带来困境。全球的薯条和芥末供应出现短缺，日本的麦当劳不得不定量供给薯条，而法国的芥末生产商预计价格将大幅上涨。

原文链接：
https://phys.org/news/2021-12-mustard-fries-short-due-canada.html

OneWeb 通过卫星提供全球互联网

周一，俄罗斯联盟号（Soyuz）火箭将英国运营商 OneWeb 的 36 颗卫星送入轨道，使该公司距离向全球提供宽带互联网的目标更进一步。OneWeb 正在与马斯克和贝佐斯竞争，通过卫星为世界偏远地区提供快速互联网。

原文链接：
https://techxplore.com/news/2021-12-uk-firm-closer-global-internet.html

国内头条

达摩院发布2022十大科技趋势

12 月 28 日，阿里巴巴达摩院重磅发布 2022 十大科技趋势。在分析了近 3 年来覆盖 159 个领域的 770 万篇公开论文、8.5 万份专利，以及深度访谈近 100 位科学家后，达摩院提出了 2022 年可能照进现实的十大科技趋势，具体包括：

AI for Science、大小模型协同进化、硅光芯片、绿色能源 AI、柔性感知机器人、高精度医疗导航、全域隐私计算、星地计算、云网端融合、XR 互联网。

原文链接：
https://damo.alibaba.com/techtrends/2022#dmy1

中科院：农业资源研究中心在生物镉响应异型同功问题研究中获进展

中国科学院农业资源研究中心研究员李小方团队近期通过毒理学试验、比较转录组分析、基因组深度注释以及传统的功能基因组学方法结合，对三个跨界的模式物种（大肠杆菌、酿酒酵母和莱茵衣藻）在镉胁迫下的保守调控基因和模型进行探索。相关研究成果以 Cross-Kingdom comparative transcriptomics reveals conserved genetic modules in response to cadmium stress（通过跨界比较获得的保守共调控镉胁迫响应代谢通路）为题，发表在 mSystems 上。

该研究中，科研人员对三个物种在镉胁迫下的基因调控进行比较，找到了保守应答途径及相关基因。四种共有调控途径与镉胁迫相关，包括 ROS 反应、硫代谢、细胞壁重塑以及金属离子转运，并将该保守性注释到了基因家族层次。此外，该团队提出通过基因功能互补性实验验证这些保守基因家族的进化相关性，并通过该实验发现了新的镉相关基因。模式微生物的功能基因注释已经渐趋完善，该方法能够注释到新基因，表明了跨界比较作为基因功能发现的可能性。

原文链接：
https://www.cas.cn/syky/202112/t20211220_4818875.shtml

中科院：研究发现体外合成环形 RNA 的免疫原性机制及其潜在应用

通过对不同方式体外合成环形 RNA 的特性比较分析，该研究阐明了体外合成环形 RNA 免疫原性的问题及分子机制，并发现无免疫原性且具有双链结构的环形 RNA 能够高效抑制天然免疫因子 PKR 的激活，揭示体外合成环形 RNA 用于治疗 PKR 异常激活相关自身免疫疾病的应用潜能。该工作为进一步研究环形 RNA 在天然免疫中的功能及机制奠定基础，并为利用环形 RNA 进行炎症性自身免疫病的干预治疗提供了新途径。

大多数环形 RNA 来自外显子反向剪接，以共价键形成闭环结构。研究发现这类分子具有独特的生成加工过程，不同于线性 RNA 的折叠构象，并具有高稳定性。这些特色使得环形 RNA 在基因表达调控中具有重要功能，包括参与信号转导、细胞增殖、天然免疫调控等。

原文链接：
https://www.cas.cn/syky/202112/t20211224_4819614.shtml

中科院：沈阳生态所在施肥影响森林土壤微生物残体研究中获进展

（来源：Pixabay）

中国科学院沈阳应用生态研究所人工林生态组研究团队依托中科院会同森林生态实验站杉木人工林长期施肥试验样地，采集了施肥 6 年后的表层土壤，测定土壤不同粒径团聚体中微生物的群落结构及其残体组成。研究发现，无论是单一施氮肥或磷肥还是共同施用氮磷肥均显著降低全土土壤的微生物生物量，而这种降低作用是小微团聚体内细菌和大团聚内真菌降低的共同结果。与活体微生物的响应不同，单一施氮肥或磷肥未影响全土土壤的微生物残体含量及其在不同粒径团聚体内的分布，但共同施用氮磷肥显著增加小团聚体内的真菌残体含量，从而使微生物残体从大团聚体向小团聚体转移。根生物量的变化直接调控施肥对土壤团聚体内的微生物类群和微生物残体在不同粒径团聚体内分布的影响。研究表明，为准确预测施肥管理下土壤有机碳的动态变化，考虑土壤不同粒径团聚体的变化颇为必要。

原文链接：
https://www.cas.cn/syky/202112/t20211224_4819603.shtml

清华大学：生命学院颉伟课题组发文揭示 DNA 甲基化通过去记忆化构建早期胚胎发育的表观屏障

清华大学颉伟课题组利用未成熟卵母细胞原位显微注射技术（OMIS），在斑马鱼里建立了 DNA 甲基转移酶 dnmt1 的母源敲低模型，证明了全基因组范围内大幅度降低斑马鱼早期胚胎的 DNA 甲基化水平会导致早期胚胎死亡。这些结果表明，高 DNA 甲基化是斑马鱼早期胚胎正常发育所必需的。为了研究 DNA 甲基化擦除引起胚胎死亡的原因，研究人员检测了 dnmt1 母源敲低胚胎的转录组、组蛋白修饰在基因组内的分布变化。结果显示，DNA 甲基化的降低伴随着成体细胞增强子和成体细胞特异表达基因的异常激活，提示增强子的去记忆化以及整体 DNA 甲基化对维持是沉默体细胞增强子的重要机制。但有趣的是，胚胎增强子也是高甲基化，但并不影响其在胚胎发育过程中发挥功能。为了回答这个问题，研究人员进一步研究发现，斑马鱼早期胚胎的增强子区域 CG 密度低，使其对 DNA 甲基化不敏感，而成体细胞的增强子区域 CG 密度高。

原文链接：
https://www.tsinghua.edu.cn/info/1175/90414.htm

武汉大学：我校 3 项成果获 2021 年度大禹水利科学技术奖

2021 年度大禹水利科学技术奖奖励结果正式发布，我校主持完成的 2 项科技成果分获科技进步一等奖和三等奖，参与完成的 1 项科技成果获科技进步一等奖。

夏军强教授主持完成的成果“黄河流域水沙产输机理与调控关键技术”荣获科技进步一等奖。研发黄河中游水库-下游河道耦合的水沙模拟与调控技术，实现水库调水调沙与下游河道洪水演进的全过程模拟；揭示洪水中不同受淹对象失稳的动力学机制，构建黄河下游滩区洪水演进与风险评估的二维综合模型。陈华教授主持完成的成果“面向小型水库安全运行的‘水库管家’新方法新技术及其应用”获科技进步三等奖；王康教授参与完成的成果“寒区水质水量联合调控关键技术及应用”获科技进步一等奖。

原文链接：
https://news.whu.edu.cn/info/1015/66366.htm

上交大：上海交大基础医学院郑俊克课题组在 Blood 发表骨髓微环境组分维持造血干细胞干性新成果

研究通过特异敲除小鼠 Niche 内皮细胞、间充质干细胞和巨核细胞中血管生成素样蛋白2（angiopoietin-like protein 2，Angptl2）的表达，证实只有血管内皮细胞来源的 ANGPTL2 能够维持 HSCs 的自我更新能力。敲除内皮细胞来源 Angptl2 可导致 HSCs 在血管周微环境定位能力下降和静息状态的丧失。在机制方面，内皮细胞来源 Angptl2 的缺失可导致细胞周期调控蛋白 G0s2 显著下调，并进一步影响核素定位而导致 G0 期逃逸；ANGPTL2 主要通过维持 PPARD 水平而直接转录调控 G0s2 的表达以实现对 HSCs 干性精细调控。这些研究成果不仅有助于理解骨髓微环境中 HSCs 干性维持的微环境成分的特定组成和作用基础，也为 HSCs 的体外扩增与应用以及白血病的靶向治疗策略的开发提供新的思路。

原文链接：
https://news.sjtu.edu.cn/jdzh/20211225/165833.html

厦门大学：占艳艳副教授团队揭示浸润性黏液型肺腺癌治疗新靶点

（来源：厦门大学新闻网）

核受体 HNF4α 在人正常肺组织中不表达，而在约 90% IMA 中异常出现表达，可作为 IMA 辅助诊断标志物。然而，HNF4α 在 IMA 发生发展中的作用及机制尚不清楚。本研究中，他们发现 IMA 细胞系及临床样本中表达的是由 P2 启动子驱动的 HNF4α，并通过细胞水平和小鼠模型证实 HNF4α 依赖于其转录激活活性促进 IMA 的生长、侵袭和迁移。他们进一步发现，HNF4α 转录激活 lncRNA BC200 的表达；而 BC200 作为 HNF4α 的下游分子，介导了 HNF4α 促 IMA 生长和转移的作用。在 IMA 细胞质中，BC200 作为“桥梁”促进 mRNA 结合蛋白 FMR1 与肿瘤相关基因如 EGFR 和 Twist 等的 mRNA 的结合来调节这些 mRNA 的稳定性，从而促进 IMA 的生长、侵袭和迁移。

原文链接：
https://news.xmu.edu.cn/info/1045/43105.htm

厦门大学：张瑶教授团队揭示海洋最重要的初级生产者原绿球藻的进化适应机制

该研究对 418 个原绿球藻基因组进行了严谨的物种划分，并计算出原绿球藻的 Ne 为 1.68 × 107。该 Ne 值小于许多典型的海洋自由生活菌，这颠覆了原绿球藻 Ne 巨大的传统认知。

进一步分析发现广泛分布的原绿球藻具有大量共存的孤立种群，这可能与小生境适应相关——不同的小生境被有不同代谢特点的孤立种群所占据。同时，这些孤立种群内部基因重组水平较低。基于此，研究提出了原绿球藻遗传漂变加强的机制——周期性选择。即在低重组水平的条件下，自然选择发挥作用时会固定包含优势基因的整个基因组，而淘汰不包含优势基因的整个基因组，从而降低原绿球藻的中性遗传多态性和有效种群规模，强化其遗传漂变的作用。该研究给寡营养环境中优势类群常见的基因缩减现象，在传统的“寡营养环境适应”观点之外，提供了一种创新的观点和理论。

原文链接：
https://news.xmu.edu.cn/info/1045/43108.htm

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