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◎ 本刊综合报道

新型原子钟有助灵敏测量暗物质和引力波

原子钟是世界上最精确的计时仪器，可使用激光测量以恒定频率振动的原子，就像许多同步摆动的微小钟摆一样。世界上最好的原子钟可以非常精确地计时，如果它们从宇宙诞生之初就开始运行，到今天误差只有约半秒。

美国麻省理工学院（MIT）物理学家设计的一种新型原子钟可能会揭示新的物理学特性，它不仅能准确计时，还能帮助破译宇宙中的信号，如暗物质和引力波。研究人员在2020 年12 月16 日发表于《自然》的一项报告中说，他们已经建造了一个原子钟，其测量的不是现在最先进的随机振动的原子云，而是被量子纠缠的原子。原子以一种不可能根据经典物理定律的方式相互关联，这使得科学家能够更精确地测量原子的振动。在没有纠缠的情况下，这种新装置能以比时钟快4 倍的速度达到同样的精度。

C919 飞抵呼伦贝尔开展高寒专项试飞

2020 年12 月25 日， 中 国 商 飞C919 大型客机于13时51 分平稳降落在内蒙古呼伦贝尔海拉尔东山机场，全面开启高寒专项试验试飞。C919 大型客机是国之重器，目前正开启多机场、多区域协同试飞模式，全线进入高强度、高效率、高质量飞行试验阶段。高寒试验试飞是民用飞机必须通过的一项极端气候试验，以验证飞机在极寒气象条件下各系统和设备的功能和性能符合适航标准。

呼伦贝尔市地处祖国北疆，天然冰雪资源丰厚、降雪量充沛、积雪期长，冬季平均气温在零下25℃左右，得天独厚的冷资源为发展机动车、航空器等工业品耐冷性测试创造了绝佳条件。近年来，呼伦贝尔充分发挥冷资源优势，大力发展耐寒测试产业，吸引了中国商飞公司、哈尔滨飞机工业集团、中国飞行试验研究院等知名企业、研究院前来进行过多次、多种机型的耐寒测试。如中国商飞ARJ21，哈尔滨飞机工业集团直20、AC312 等。

永久冻土中发现5 万多年前狼幼崽木乃伊

当水流冲毁加拿大育空地区一堵冰冻的泥墙时，一名淘金者有了惊人的发现：一只保存完好的小狼崽被锁在永冻层中57000 年了。这只幼崽被当地土著居民命名为 Zhùr，它非同寻常的身体状况让研究人员对其年龄、生活方式及其与现代狼的关系有了很多了解。日前，这项研究结果发表在《当代生物学》上。“在育空地区很难找到这类木乃伊。动物必须死在永冻区域，那里的地面一直都是冰冻的；它们必须很快被掩埋，就像其他石化过程一样。”论文第一作者、美国德雷克大学解剖学副教授Julie Meachen 说。

通过分析Zhùr 的基因组，科学家还证实了它是来自俄罗斯、西伯利亚和阿拉斯加的古代狼的后裔，这些狼也是现代狼的祖先。尽管对Zhùr 的分析给了研究人员许多关于古狼的答案，但关于Zhùr 及其家庭仍有一些悬而未决的问题。

二氧化碳的“变身神器”

日前，英国牛津大学研究人员表示，便宜的铁基催化剂可将二氧化碳气体直接转化为喷气燃料。由于这些二氧化碳能直接捕获自空气，并在飞行的燃烧过程中再次释放，因此具有从整体上实现碳中和的可能性。相关论文刊登于《自然-通讯》。

生产碳中性燃料和高附加值化学品对于减缓二氧化碳的有害影响非常重要。但是，将二氧化碳选择性地转化为想要的化学品非常困难。牛津大学的Peter Edwards、肖天存及其同事设计了一种新的铁基催化剂，可作为直接捕获大气中二氧化碳并将其转化为烃类喷气燃料的廉价方式。这种催化剂由地球上丰富的元素组成，表现出高活性和高选择性，能最大程度减少高附加值化学品的合成步骤。研究人员在转化过程中还收集到了石油化工行业的其他重要原材料，这些原材料目前只能从原油中获得。

白化的珊瑚有望在温暖水域中“康复”

英国《自然-通讯》杂志日前发表的一项最新生态学研究称，珊瑚与共生藻类的关系可以帮助白化珊瑚在持续温暖的水域中恢复过来，但只有在当地没有强烈的人类干扰的情况下才可以实现。该研究可能对管理珊瑚和预测它们对未来气候变化的反应产生影响。

气候变化造成的海洋热浪越来越频繁，对世界上的珊瑚礁构成了严重威胁。气候变暖会使珊瑚将生活在其组织内提供营养的共生藻类排出，这将导致珊瑚白化，使珊瑚更容易受到饥饿、疾病和死亡的影响。虽然有些藻类能让珊瑚更耐高温，但有一些研究表明，白化珊瑚需要水温恢复正常后，才能重新获得藻类并恢复。研究表明，珊瑚可能有多种途径在长期热浪中生存下来，它们有可能抵御白化或从白化中恢复过来，这些途径受其共生关系的影响。测试这些途径如何受到珊瑚—共生体组合和人类干扰模式的影响，有助于在未来的长期热浪中管理珊瑚礁。

极端条件可以改变控制DNA 活性的化学修饰

人类进化正在安第斯山脉发生。盖丘亚人是秘鲁的土著居民，他们在2500 米以上的海拔高度生活了至少11000 年，已经进化出了适应恶劣环境的基因。日前，一项新研究发现，极端条件可以改变控制DNA活性的化学修饰。这些表观遗传变化是第一个证据，证明在山区长大不仅能改变基因，还能改变身体使用基因的方式。相关论文刊登于《基因组生物学与进化》。在这项新研究中，来自秘鲁、德国和美国的一组研究人员观察了一种被称为甲基化的表观遗传过程，在这个过程中，细胞向DNA 添加一种名为甲基群的化学标签。研究人员研究了3 组人：出生并生长在海拔3000 米以上地区的盖丘亚人、出生在高海拔地区但年轻时迁移到海平面地区的盖丘亚人，以及出生前就迁移到海平面地区的盖丘亚人。

研究人员表示，这些数据揭示了不同盖丘亚人之间甲基化模式的显著差异。那些在高海拔地区出生并度过他们早期生活的盖丘亚人，无论他们后来是否搬到低海拔地区，他们的与创造红细胞和构建耐力肌相关的基因甲基化程度更高。这些表观遗传修饰很可能被“印刻”到了盖丘亚人的DNA 中，因为他们在出生前和童年时期都暴露在低氧环境中。