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  1. 基金委发布原创探索计划申请指南
  2. 一群蚂蚁迫使狮群捕猎更加危险的猎物
  3. 在培养器中自然生长的肉类
  4. 用碳纳米管捕获一串氪原子,从而获得一维气体
  5. 无处不在的微塑料
学界头条

1. 基金委发布原创探索计划申请指南

1月29日,国家自然科学基金委员会发布了《关于发布2024年度国家自然科学基金原创探索计划项目申请指南的通告》,对原创性强、难以通过常规评审机制获得资助的项目设立专门渠道,遴选具有非共识、颠覆性、高风险等特征的原创探索计划项目(以下简称原创项目),以进一步引导和激励科研人员投身原创性基础研究工作,加速实现前瞻性基础研究、引领性原创成果重大突破。
参考来源:
https://www.nsfc.gov.cn/publish/portal0/tab434/info91752.htm
前沿研究

2. 一群蚂蚁迫使狮群捕猎更加危险的猎物

图源:ANUP SHAH/NPL/MINDEN PICTURES
生态系统是很复杂的,但是究竟怎样复杂,人们并不完全清楚。最近发表在Science上的一篇论文揭示了一条令人匪夷所思的生态影响链——一群外来蚂蚁的入侵导致狮子陷入了更艰难的境地。
数万平方公里的东非草原上,高大的植物很少,一种叫做镰荚金合欢的树木构成了主要的大型植被。而几种生长在这种树上的本地蚂蚁则与这种树构成了共生关系,它们能在大象试图食用甚至拉倒金合欢树的时候,爬进大象鼻子让它难以忍受,从而离开这种树木。
而在2000年左右,原产于印度洋中一个岛屿上的大头蚂蚁进入了东非。这种蚂蚁攻击性很强,侵占了土著蚂蚁的领地,也在金合欢树上生活,但是它们无法防止大象拉拽树木,导致大象能够更有效的破坏这些稀少的树木,从而让东非平原上的树木和灌木数量都在减少。意外的是,狮子无辜躺枪:狮子捕猎斑马等猎物时,需要这些灌木丛提供掩护,尽量缩短攻击距离。结果灌木丛大量减少,意味着可以发起攻击的地方变少了,捕猎斑马的效率大幅度下降。这导致狮子不得不去捕猎更加危险的猎物,如非洲水牛。据统计,2003年狮子的食谱里,斑马占67%,2020年则下降到了42%,在同一时期,非洲水牛的捕杀量则从0%上升到了42%。
参考来源:
https://www.science.org/content/article/epa-scraps-plan-end-mammal-testing-2035

3. 在培养器中自然生长的肉类

图源:Alonso Nichols, Tufts University
从培养器中生产人造肉而不是饲养动物然后宰杀它们,这种人造肉的技术被称为细胞农业。类似的技术已经能够持续的产生肉类,但是成本高昂:主要的添加剂是肌肉生长因子——毕竟整个过程都在泡在营养液而不是在动物体内进行,肌肉蛋白需要足够的化学信号才能一直产生。
目前的生产方式必须不断向培养液中添加单独合成的生长因子,这占到了整体成本的90%。斯特恩家族工程学教授  David Kaplan 带领的团队创造出了一种新的肌肉细胞,这种细胞可以自己产生的成纤维细胞生长因子(FGF),从而触发骨骼肌细胞的生长,最终成为肉类结构。虽然目前这种方式的生长速度比较慢,但是依然存在改进的空间,并且有可能适用于其他肉类的生产,如禽肉、猪肉和鱼肉。
参考来源:
https://www.cell.com/cell-reports-sustainability/fulltext/S2949-7906(23)00009-5
4.用碳纳米管捕获一串氪原子,从而获得一维气体
图源:SciTechDaily.com
物理学对单个原子的研究一直非常困难,因为它非常小,直径在0.1-0.4纳米不等,而在气相中,移动速度可达400米/秒,比音速还快,这使得对作用中的原子进行直接成像非常困难,是现代物理学的重大挑战之一。
诺丁汉大学化学学院的研究团队利用富勒烯笼将氪原子驱赶到了碳纳米管中,由于空间狭窄,氪原子只能沿着纳米管道在一条线上移动,互相拥挤中被迫减速。作者之一的EPSRC国家研究机构SuperSTEM的主任Quentin Ramasse说:“通过将电子束聚焦到比原子尺寸小得多的直径,我们能够扫描整个纳米试管并记录其中单个原子的光谱,即使这些原子正在移动。这给了我们一个一维气体的光谱图,证实了原子是离域的,填充了所有可用的空间,就像正常气体一样”。该团队计划使用电子显微镜对一维系统中的温控相变和化学反应进行成像,以解开这种异常物质状态的秘密。论文发表在ACS Nano上。
参考来源:
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c07853
5.无处不在的微塑料
化学性质稳定的人造材料——塑料正在成为长久的环境灾难,各种研究表明,当塑料分解成小于1微米的微塑料时,它就可以进入环境中的任何地方,在野生动物和人体中发现微塑料几乎不算新闻了,因为最近的一系列研究有了更离谱的发现:
  • 泰山顶上的白云中,发现了化纤、轮胎和塑料袋形成的微塑料;
  • 在新型沉积岩中,发现了燃烧塑料时产生的熔融塑料与环境中的矿物质融合形成了新“石头”;
  • 普通瓶装水中,发现了10万-24万个微塑料碎片;
  • 生物质肥料被认为是环保的,有助于循环经济,但是这些肥料中的微塑料大大超乎想象,它们正在等待进入粮食中;
  • 在远离人类活动的南极洲,科林斯冰川首次发现了微塑料,可能是全球季风循环将微塑料播撒过去的,这有可能加速冰川的融化,因为塑料吸热比冰块快得多。
参考来源:
https://bigthink.com/the-present/plastic-pollution-clouds/
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