1. 禍不單行：出現心理問題可能是因為窮

圖源：CC0 Public Domain

阿姆斯特丹大學醫學中心、愛丁堡大學和摩德納大學的聯合研究團隊發現，某些心理健康問題會導致經濟狀況惡化，反過來，貧窮也是導致心理健康問題發生的重要因素之一。前者比較容易理解，疾病的發生帶來的高昂醫療費和不穩定的工作狀態很容易導致財務困境，而後者則要複雜得多。研究團隊使用了英國生物庫和國際精神病基因組聯盟的資料，根據家庭收入、職業收入和社會不平等程度來確定貧困程度。然後，研究人員利用一種稱為孟德爾隨機化的測量方法，利用參與者的遺傳資訊來量化這些複雜的關係。結果表明，精神分裂症和注意力缺陷多動障礙與貧困有因果關係。反之，貧困又會導致重度抑鬱症和精神分裂症。

科學家認為透過認識到貧困與心理健康之間的相互影響，政策制定者可以制定更有效的干預措施，以打破貧困與心理健康問題的惡性迴圈。摩德納大學精神病學家馬蒂亞·馬爾基補充道：“我們的研究結果表明，減少不平等現象可以顯著提高公眾的心理健康水平。”論文發表在 Nature human behavior 上。

參考來源：

https://www.nature.com/articles/s41562-024-01919-3

2. 中國“天元”量子模擬器率先取得量子計算第二階段重要進展

圖源：中國科學技術大學

中國科學技術大學潘建偉、陳宇翱、姚星燦、鄧友金等成功構建了求解費米子哈伯德模型的超冷原子量子模擬器“天元”，以超越經典計算機的模擬能力首次驗證了該體系中的反鐵磁相變，朝著獲得費米子哈伯德模型的低溫相圖、理解量子磁性在高溫超導機理中的作用邁出了重要的第一步。7月10日，相關研究成果線上發表在《自然》（Nature）上。

光晶格中的超冷原子具有系統純淨、原子間相互作用強度、隧穿速率及摻雜濃度可精確調控等優勢，是最有希望構建專用量子模擬機以求解費米子哈伯德模型的體系之一。為了驗證反鐵磁相變，超冷原子量子模擬器必須滿足兩個關鍵條件：首先，需要建立空間強度分佈均勻的光晶格系統，確保費米子哈伯德模型的引數在大尺度上保持一致；其次，系統溫度必須顯著低於奈爾溫度（即反鐵磁相變溫度），這樣反鐵磁相才可能出現。然而，以往實驗中光晶格強度的非均勻性和費米原子製冷存在的困難，使得上述兩個關鍵條件無法得到滿足。因此，反鐵磁相變一直無法實現。

為了解決這些難題，該團隊在前期實現盒型光勢阱中的均勻費米超流的基礎上，進一步降低了盒型光勢阱的強度噪聲，並結合機器學習最佳化技術實現了最低溫度的均勻費米簡併氣體制備，滿足了實現反鐵磁相變所需要的低溫。進一步，該團隊創造性地將盒型光勢阱和平頂光晶格技術相結合，實現了空間均勻的費米子哈伯德體系的絕熱製備。

該工作推進了科學家對費米子哈伯德模型的理解，為進一步求解該模型、獲取其低溫相圖奠定了基礎，首次展現了量子模擬在解決經典計算機無法勝任的重要科學問題上的巨大優勢。《自然》雜誌審稿人對這一成果給予了高度評價，稱該工作“有望成為現代科技的里程碑和重大突破”，“標誌著該領域向前邁出了重要的一步”，“是實驗的傑作，是期待已久的成就”。

參考來源：

中國科學技術大學

https://www.cas.cn/syky/202407/t20240711_5024971.shtml

3. 下一代基因編輯工具呼之欲出

圖源：scitechdaily.com

距離革命性的基因編輯工具CRISPR獲得諾貝爾獎剛剛過去了幾年，新一代效率更高、更精準的工具已經呼之欲出了。悉尼大學的研究人員近日推出了一種名為SeekRNA的創新基因編輯工具，其精度和效率可能超越廣為人知的CRISPR技術，有望在醫學、農業和生物技術領域引發革命性變化。與需要多種元件和切割DNA雙鏈的CRISPR不同，SeekRNA源自細菌和古細菌中的天然插入序列IS1111和IS110，這些序列具有高度的目標特異性。SeekRNA利用這種精確性，無需依賴其他蛋白質就能在目標位置切割並插入新DNA序列，從而確保了更乾淨、更準確的編輯過程。同時，CRISPR的一大限制是引入的遺傳序列大小受限，而SeekRNA則能獨立地在所需位置插入長度更長的DNA序列，不受大小限制。

這項創新簡化了基因編輯過程，降低了錯誤風險並提高了準確性。研究負責人桑德羅·阿泰德博士指出：“SeekRNA在選擇目標時的精準性和靈活性，為基因工程開闢了新的時代，超越了現有技術的侷限。”

參考來源：

https://www.nature.com/articles/s41467-024-49474-9

前沿研究

4. 廉價材料即可帶來冬暖夏涼

建築物牆壁和屋頂的熱影像。

圖源：Mandal 等人/普林斯頓大學

普林斯頓大學和加州大學洛杉磯分校的研究人員利用工程塗層開發了一種新型被動氣候控制技術，透過將建築物與環境之間的輻射流限制在特定波長內，潛在地提供了可觀的節能效益，並改善了建築物的舒適度。他們研究發現，建築物的房頂和牆壁、窗戶對輻射的吸收和反射光譜不同，過去人們比較重視在房頂反射太陽光從而實現夏季降溫，卻不知道在建築物之間，牆壁和窗戶是更重要的輻射熱來源。新的想法是在牆壁和窗戶上增加簡單的塗層，使用的材料極其廉價而普通：聚丙烯。這種常見材料可以選擇性地輻射或吸收熱量，讓屋內的夏天更涼爽而冬天更溫暖。不僅可以降低極端氣候帶來的健康損失，對減少能源消耗也具有重要的意義。

參考來源：

https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2024.102065

5. 奇特的“眼球”行星可能是宜居星球

系外行星 LHS 1140 b 可能完全被冰覆蓋（左），也可能是一顆擁有液態星際海洋和雲層大氣層的冰世界（中）。大小約為地球的 1.7 倍（右）。

圖源：蒙特利爾大學 BENOIT GOUGEON

在地球50光年外有一顆系外行星 LHS 1140 b，2017年被發現。近期韋伯望遠鏡對它進行了詳細觀測，發現其特殊的外觀是在星球中央有一片類似於人類瞳孔的結構，分析表明這可能是一片海洋：這可能是首次在地外行星表面發現液態水，是尋找宜居星球的一個里程碑。

LHS-1140b 距離地球 50 光年，直徑約為地球的 1.73 倍，質量約為地球的 5.6 倍。它被其母星潮汐鎖定。這意味著它以與繞恆星公轉相同的速度自轉，而那個瞳孔狀的結構正好緊盯著它的“太陽”。該行星繞恆星執行的軌道很近，一年相當於地球的 25 天。幸好這顆恆星是個紅矮星，溫度很低，否則LHS-1140b不太可能存在液態水。

參考來源：

https://arxiv.org/abs/2406.15136

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