一周科技随我探 |新发现有望为青光眼带来基因疗法；重要种质资源朱红大杜鹃极度频危的原因找到了

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科技前沿

新发现有望为青光眼带来基因疗法

图片来源：壹伴

青光眼是导致视力受损和失明的主要原因，影响着全球7600万患者。青光眼是由不可逆转的视神经退化引起的，视神经是视网膜神经节细胞的轴突束，可将信号从眼睛传输到大脑产生视力。现有治疗方法通过降低升高的眼压来减缓视力丧失，然而，尽管眼压正常，一些青光眼仍会发展为失明。而神经保护疗法满足了缺乏治疗选择的患者的需求。

美国纽约西奈山医学院研究人员22日发表在《细胞》杂志上的研究首次表明，激活CaMKⅡ通路有助于保护视网膜神经节细胞免受各种损伤，为开发青光眼神经保护疗法开辟了新途径，为那些因视网膜退行性疾病导致严重视力丧失的人带来希望。

文章链接：

https://www.cas.cn/kj/202107/t20210723_4799612.shtml

十米级！小型化自动电子激光器首次“发光”

图片来源：上海光机所

自由电子激光被称为第四代光源，可提供从远红外到X射线波段的高亮度相干辐射。迄今为止，自由电子激光是实现X射线波段高亮度相干光源的最佳技术途径。X射线自由电子激光可用于探测物质内部动态结构，极大地促进物理、化学、结构生物学、材料、能源等多学科发展。

在国际上，目前已建好或正在运行的X射线自由电子激光装置基于射频直线电子加速器建设而成，仅有8台，规模从数百米到公里级。为了实现更进一步的应用和普及，利用台式化的电子加速器发展小型化、低成本的自由电子激光器，成为许多科学家梦寐以求的目标。

近日，中科院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室团队，利用自主研制的高性能重频超强超短激光装置，驱动产生了高品质的电子束，并首次实现自由电子激光放大输出，在国际上率先完成台式化自由电子激光原理的实验验证，对于发展小型化、低成本自由电子激光器具有重大意义。7月22日，相关论文以封面文章的形式刊登于《自然》。

该研究成果被国际同行评价为“又一里程碑成果，将为新的应用创造更多可能”。

文章链接：

https://www.cas.cn/cm/202107/t20210723_4799588.shtml

国家天文台等在金牛座天区发现完备星协样本

图片来源：Alchetron encyclopedia

星协是由十几颗到近千颗恒星组成的非引力束缚的疏散系统，容易受到银河系引力及其周围星际环境的影响而瓦解。能够证认的星协大部分是受影响较小的年轻星协，这使得星协成为天文学家追踪年轻天体、研究恒星形成和早期演化的优质样本。因此，搜寻并证认新的星协具有非常重要的研究价值。

近日，中科院国家天文台、紫金山天文台、上海天文台等单位合作，利用郭守敬望远镜发布的第五批数据和欧空局盖亚空间天体测量卫星项目发布的第二批科学数据，对金牛座恒星形成区进行了搜寻，共计发现22个星协，其中7个为首次发现的新星协，还发现了17颗新证认的年轻天体。同时，科研团队通过分析这些星协的运动学信息，发现金牛座天区的恒星形成活动可能开始得更早。相关研究成果发表于《天体物理学报增刊》。

根据颜色星等图和等年龄线，研究人员计算出金牛座天区22个星协的年龄约为2～49兆年。其中年龄为2～4兆年的8个星协由年轻恒星体组成，剩余的14个星协则相对年老，年龄为8～49兆年。

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https://www.cas.cn/cm/202107/t20210723_4799597.shtml

小细胞肺癌脑转移有了“风险表”

图片来源：中科院之声

肺癌因其发病率和死亡率较高，已成为对人类健康和生命威胁最大的恶性肿瘤之一。统计显示，与非小细胞肺癌相比，小细胞肺癌恶性程度更高，更容易发生转移，特别是脑转移。

近期，中国科学院苏州生物医学工程技术研究所研究员高欣团队与山东省肿瘤医院合作，采用医学大数据分析方法构建了小细胞肺癌脑转移风险图谱，展示了小细胞肺癌在各个脑区的转移风险。相关研究成果于日前发表在《癌症影像学》上。

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https://www.cas.cn/cm/202107/t20210723_4799595.shtml

航空遥感系统通过国家验收，正式开放运行

图片来源：中国科学院

遥感技术是十分重要的对地观测手段，应用范围非常广，包括农业、林业、应急、水利、海洋、测绘等。比如在减灾方面，我国近年来历次重大地震、洪涝灾害等，都利用遥感影像进行解译和研判，评估道路损毁、山体滑坡、房屋倒塌等情况；再比如农业估产，遥感可以更客观地反映农业生产建设的情况，避免人为因素产生的误报和瞒报。

7月22日，国家重大科技基础设施航空遥感系统正式通过国家验收，投入运行，并将对各领域用户开放。该系统由中国科学院空天信息创新研究院承建。

验收委员会认为，建设单位通过多项自主创新，实现了我国中型航空遥感平台和系统从无到有的跨越，建成了我国目前综合能力最强的航空遥感平台和科学实验平台，推动了相关产业技术的革新与发展，对促进我国航空遥感技术与应用实现重大原创突破具有重要意义。设施综合性能达到国内领先、国际先进水平，同意该项目通过国家验收。

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https://t.ynet.cn/baijia/31150102.html

科学新知

木星两级如何产生巨大气旋

图片来源：NASA/魏茨曼科学研究院

在美国宇航局（NASA）的朱诺号太空探测器进入木星轨道之前，没有人知道面积相当于澳大利亚的强大气旋正席卷木星的极地。与地球上的风暴不同，木星的风暴不会分散，甚至几乎不会变化。

在近日发表于《自然—地球科学》的一篇文章中，以色列魏茨曼科学研究院的研究人员揭示了木星气旋的奥秘：是什么力量将这些巨大的风暴固定在木星极地，以及为什么它们的规模保持不变。

研究人员提出了一个数学模型，该模型考虑了极地气旋的直径（南极比北极大）、每个气旋之间可能的最小距离、纬度84°附近区域的表面积以及气旋及其自旋的大小等。根据他们的计算，在南极，气旋数量应该是5.62个。这个数字与朱诺号收集到的数据一致。该模型还解释了为什么木星最近的邻居土星没有这种现象。

文章链接：

https://www.cas.cn/kj/202107/t20210722_4799502.shtml

仅7%人类基因组为现代人独有

图片来源：壹伴

是什么让人类独一无二？科学家在最新一期《科学进展》杂志撰文指出，他们借助一种新工具，对现代人的DNA和我们已经灭绝的祖先的DNA进行了更精确的比较，结果发现，只有7%的人类基因组是现代人类独有、而其他早期祖先没有的，这些或是揭示现代人类真正独特之处的最重要线索。

在这一新研究中，科学家们利用了由现已灭绝的尼安德特人和丹尼索瓦人的化石（可以追溯到约4万或5万年前）以及来自世界各地的279个现代人类身上提取的DNA。科学家们已经知道，现代人类与尼安德特人共享一些DNA，新研究的目标之一是确定哪些基因为现代人类所独有。

结果发现，仅7%的人类基因为现代人类所独有，同时，我们基因组的一小部分（1.5%）既是人类所独有、也是当今所有人类共有的。

文章链接：

http://www.xinhuanet.com/science/2021-07/20/c_1310071412.htm

无需器件，增益失谐让X光“转圈圈”

图片来源：上海高等研究所

涡旋光是一种特殊性质的光，其产生、调控和探测是光学领域的研究热点。涡旋光已经应用于很多领域，包括数据传输、操纵微观粒子运动和精密测量等。涡旋光的产生通常需要螺旋相位板或全息光栅等难以加工的光学器件，非常不易，尤其是X射线涡旋光的产生是一个亟待解决的关键问题。

近日，上海光源中心自由电子激光团队在X射线自由电子激光振荡器研究中，提出了一种产生涡旋X光的方法。研究表明，仅仅通过增益失谐的调节，X射线自由电子激光振荡器的输出就可以从传统的高斯光变为涡旋光。

文章链接：

https://www.cas.cn/cm/202107/t20210722_4799460.shtml

高保真度固态量子存储可实现“降噪”99.85%

中国科学技术大学郭光灿院士团队李传锋、周宗权研究组提出并实验实现“无噪声光子回波”，成功将背景噪声从1光子降低到0.0015光子，首次观察到单光子的光子回波并实现高保真度的固态量子存储。该成果7月19日发表于《自然—通讯》。审稿人认为，这是推动实现高性能量子存储器的一项重要进展。

李传锋、周宗权研究组提出的“无噪声光子回波”方案，创造性地结合不同频率的控制脉冲以及两次重聚过程，通过频谱滤波严格消除自发辐射噪声，实现了“无噪声光子回波”方案，实测的背景噪声为0.0015光子，比之前光子回波实验的噪声降低了99.85%。在单光子信号入射的条件下，回波信噪比达42.5，光量子比特的存储保真度达95.2%。

专家认为，该原创性方案具备高效率、高保真度及易于实现的特性，在量子优盘应用中具有显著优势，这种新技术还有望在其他学科领域信号提取等方面激发出新应用。

文章链接：

https://www.cas.cn/cm/202107/t20210721_4799325.shtml

重要种质资源朱红大杜鹃极度频危的原因找到了

图片来源：科技日报

朱红大杜鹃是我国花卉产业育种的重要种质资源，目前野外仅知残存2个居群，不足500株，属于典型的极小种群野生植物。

近日，中国科学院昆明植物研究所极小种群野生植物综合保护团队对朱红大杜鹃以及近缘广布物种马缨杜鹃作了一系列保护基因组学比较分析，成功解析了朱红大杜鹃小种群的形成与维持机制，为开展抢救性保护奠定了基础。

文章链接：

http://www.xinhuanet.com/science/2021-07/22/c_1310076359.htm

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