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家貓在公元600年透過絲綢之路才傳到中國
圖片來源：Pixabay
現代家貓起源於中東地區的非洲野貓，經過數千年的馴化後廣泛傳播。在我國最早關於貓的考古記錄是2013年，科學家在一個距今5000年前的中國中部村落遺蹟中發現了與人類密切生活的貓科動物骨骼，但這些貓是與家貓體型相近的豹貓（Prionailurus bengalensis）。最新在一篇發表於預印本平臺bioRxiv的研究中，北京大學等機構的研究人員的發現顯示家貓可能大約在公元600年抵達中國，比它們在歐洲出現晚了數百年，且它似乎是由商人沿著古代絲綢之路帶入的。
據《科學》新聞（Science news）訊息，研究人員收集了來自全國各地的22塊貓骨，骨骼的年代從公元前3500年延續至幾百年前，涵蓋了中國已知的大部分古代貓科動物遺存。他們透過DNA分析了骨骼後，發現其中14塊屬於家貓。核DNA顯示，這些貓可能是短毛、長尾、純白或帶有白色斑紋的虎斑貓。它們的線粒體中均存在一種被稱為支系IV-B的基因標記，這一標記在歐亞大陸西部罕見，但與哈薩克中世紀城市詹肯特（Dzhankent）發現的一隻家貓基因相匹配。這隻貓生活在公元775至940年之間，是絲綢之路上發現的最古老的家貓。樣本中最古老的家貓遺存出土於西北部的統萬城，其年代與詹肯特貓相近，且基因上最為相似。結合當時東西方貿易的繁榮，研究人員認為家貓是在公元600年左右透過絲綢之路被引入中國。這項研究解決了家貓如何傳播到東亞的歷史謎題，為理解動物馴化和文化傳播提供了新的視角。（《科學》新聞）
· 能源·
用太陽能將二氧化碳轉化為合成氣
圖片來源：University of Cambridge
大氣中的二氧化碳水平升高會導致溫室效應加劇，減緩這一趨勢迫在眉睫。傳統碳捕獲技術捕獲二氧化碳後將其封存在地下，成本較高，有安全隱患，且無法迴圈利用其中的碳。不過，在一項最近發表於《自然·能源》（Nature Energy）的研究中，科學家開發了一種新技術，能夠用太陽能將二氧化碳轉化為合成氣（一氧化碳和氫的混合氣），實現迴圈利用。
科學家設計了一個太陽能流動反應器，在夜間透過特殊的過濾器捕獲空氣中的二氧化碳，白天利用鏡子匯聚陽光加熱二氧化碳，同時，半導體粉末被紫外線激發，觸發化學反應，生成合成氣。合成氣是化工和製藥的重要原料，可進一步轉化為液體燃料，實現迴圈利用碳。科學家目前正在進行放大試驗，希望能在未來將這一裝置商業化。（University of Cambridge）
· 醫學·
嬰兒心臟受損後能修復，而成人卻不能的原因揭示
據一項於2月11日發表在《免疫》（Immunity）上的研究，新生兒和成年人在心臟損傷後的修復過程存在根本性差異，新生兒的免疫系統能夠促進心臟組織再生，而成年人則主要形成瘢痕組織，最終導致心力衰竭。研究團隊透過動物實驗發現，免疫系統中的巨噬細胞在不同年齡階段發揮著截然不同的修復作用。
研究發現，在新生小鼠中，巨噬細胞能夠透過一種被稱為“胞吞作用”的過程來識別並清除死亡細胞，並在吞噬死亡細胞後觸發一系列化學反應，產生血栓素A2分子。這種分子能夠刺激心肌細胞增殖和修復。同時，新生小鼠的心肌細胞對血栓素A2表現出更高的敏感性，會相應調整其代謝模式以支援組織生長和癒合。相比之下，成年小鼠在心臟受損後，其巨噬細胞產生的血栓素A2不足，限制了心臟組織的再生能力。研究人員還發現，新生鼠的巨噬細胞表達更多MerTK受體（一種識別死亡細胞的特異性蛋白），這使它們具有更強的吞噬死亡細胞的能力。當研究人員阻斷這一關鍵受體時，新生小鼠的心臟再生能力顯著下降，其損傷表現與成年小鼠心肌梗死後相似。這項研究有助於我們理解新生兒和成年人在心臟再生能力上的差異，將為開發新的治療策略開闢道路。（中國科學報、GEN）
· 量子資訊·
超導量子位元實現全光學讀取
量子位元作為量子資訊的基本單位，對相關技術的發展至關重要。超導量子位元在構建大規模量子計算機方面具有巨大潛力，但其擴充套件性受限於對電訊號的依賴和低溫硬體的需求。據《科技日報》訊息，奧地利科學技術研究所（ISTA）物理學家在量子資訊領域取得了關鍵性進展：實現了超導量子位元的全光學讀取。這一成果不僅為增加可用於計算的量子位元數量鋪平道路，還為架設基於光纖連線、可在室溫下執行的超導量子計算機網路奠定了基礎。相關論文最近發表在《自然·物理學》（Nature Physics）雜誌上。
研究團隊開發了一種方法來將光訊號轉換成量子位元可以識別的微波頻率，並能將量子位元響應的微波訊號再轉回光學訊號。這使得紅外光可以在不破壞量子位元超導性的前提下被髮送到它們附近。使用光電換能器作為開關，量子位元可以直接與外部世界相連。這種技術大幅降低了測量超導量子位元時的熱負荷，從而顯著減少了測量所需的低溫硬體數量，允許更多量子位元用於實際計算中。此外，這種技術還能簡化傳統的讀取系統，減少因電訊號導致的誤差，降低對昂貴且複雜的電氣元件的依賴。透過用光電感測器取代傳統電氣元件，整個系統變得更加穩定高效，同時也降低了成本。這種創新同樣支援科學家利用光連線多臺量子計算機，進一步擴大了可用超導量子位元的數量，標誌著量子計算領域的重大進步。（科技日報）
· 器官圖譜·
迄今最詳細腎功能遺傳圖譜繪成
慢性腎病影響了全球近10%的人口，且發病率還在上升。目前的療法只能減緩疾病程序，無法治癒患者。器官共享聯合網路資料顯示，全球每時每刻有約9萬人在等待腎臟移植。據《科技日報》報道，美國賓夕法尼亞大學科學家繪製出了迄今最完整、最詳細的腎功能遺傳圖譜，發現1000多個基因有望成為腎病治療標靶。這些成果為腎臟疾病的預防、精確診斷以及治療提供了新途徑。相關論文發表於最新一期《科學》（Science）雜誌。
研究團隊透過逐一研究近1000個人類腎臟樣本和數十萬個腎臟細胞完成了這份遺傳圖譜，他們還建立了一種“腎臟疾病遺傳記分卡”，讓醫生能與患者一起分析，找出與患者腎臟疾病最相關的特定基因和變異，為深入瞭解腎臟疾病背後的特定基因以及生理路徑提供了新線索。研究團隊發現，近端小管細胞是致病變異的“溫床”之一。這些細胞與各種腎功能作用相關，包括重新吸收水和電解質、分泌化學物質等。一旦這些細胞發生變異，就可能阻礙腎臟基本功能的發揮，從而引發腎病。藉助圖譜他們還發現，其中600多個基因存在兩種變體：一種變體編碼構建身體蛋白質的指令；另一種變體不編碼蛋白質指令或改變蛋白質序列，但能夠控制蛋白質的生成量。研究團隊認為，這些新發現不僅能造福腎病患者，還有望促進精準醫學的發展。儘管不同患者的症狀和結果可能非常相似，但科學家對其身體機制和基因研究越多，就越能發現疾病的獨特性和多樣性，從而為患者量身定製個性化療法。（科技日報）
撰寫：馬一媛、不周、clefable
編輯：不周