· 生物化學 ·  全球首次實現(xiàn)規(guī)模化一氧化碳合成蛋白質(zhì)

10月30日，中國農(nóng)業(yè)科學院飼料研究所與北京首鋼朗澤新能源科技有限公司聯(lián)合宣布，他們首次實現(xiàn)了從一氧化碳到蛋白質(zhì)的一步生物合成，并已形成萬噸級的工業(yè)生產(chǎn)能力。蛋白質(zhì)的天然合成涉及復雜的生命過程，反應緩慢、轉化效率低，而使最終積累的蛋白質(zhì)含量較低。這次研究通過優(yōu)化細菌將一氧化碳和氮源（例如氨）轉化為有機的碳和氮的能力，實現(xiàn)了大規(guī)模的蛋白質(zhì)合成。

在實際生產(chǎn)中，研究者以乙醇梭菌為發(fā)酵菌種，含一氧化碳、二氧化碳的工業(yè)尾氣和氨水為主要原料，開發(fā)出了新飼料蛋白（乙醇梭菌蛋白），產(chǎn)物中蛋白質(zhì)含量高達83%。而且他們突破了制備乙醇梭菌蛋白的核心關鍵技術，能在僅22秒內(nèi)實現(xiàn)蛋白質(zhì)的合成，蛋白質(zhì)獲得率可達85%，居世界最高，且達到了年產(chǎn)萬噸級的工業(yè)生產(chǎn)能力。據(jù)估計，工業(yè)化生產(chǎn)1000萬噸乙醇梭菌蛋白，可以相應減少進口2800萬噸大豆（蛋白含量30%），這有利于降低我國在飼用蛋白原料上的對外貿(mào)易依存度，也能降低工業(yè)尾氣的排放。（科技日報）

· 物理學 ·  扭轉三層石墨烯的超導性

當兩層石墨烯等二維材料以小角度扭轉堆疊在一起時，就會形成被稱為莫爾超晶格（moiré superlattice）的特殊結構。在特定扭轉角度上，莫爾超晶格會產(chǎn)生超導性等特殊性質(zhì)。研究莫爾超晶格的特性將有助于開發(fā)新型量子器件。不過，現(xiàn)有研究主要集中在雙層材料上，三層材料的莫爾超晶格特性還無人研究。

最近，一項《物理評論快報》上的研究將三層石墨烯堆疊在一起并連續(xù)扭轉一個小角度，形成二階莫爾超晶格結構。在10mK～20K的低溫下，該材料在1010cm-2的極低載流子濃度下表現(xiàn)出超導性，比過去研究中的濃度小兩個數(shù)量級。科學家計劃下一步使用顯微鏡研究扭曲三層石墨烯的結構特性，并制造門控納米結構，以探索可能的新量子現(xiàn)象。

· 醫(yī)學 ·  治療阿爾茨海默病的新窗口

（A）異常Tau蛋白在腦區(qū)間擴散和（B）異常Tau蛋白在某一腦區(qū)復制累積的示意圖。（圖片來源：原論文）

阿爾茨海默病（Alzheimer's Disease，AD）是一種常見的神經(jīng)退行性疾病。多年來，研究人員主要依靠動物模型和人死后的腦組織樣本來研究該疾病的病因和發(fā)展。最近，研究人員首次使用人體數(shù)據(jù)對AD的發(fā)展過程進行追蹤，并提出AD病程進展的關鍵是大腦不同區(qū)域中毒性蛋白聚集物的復制，相關結果已發(fā)表在《科學·進展》上。

異常的Tau蛋白是AD兩大病理特征之一——神經(jīng)元纖維纏結的主要成分，與AD的發(fā)生和發(fā)展有重要聯(lián)系。研究人員基于輕度到重度AD患者正電子發(fā)射計算機斷層顯像（PET）的掃描結果，結合多個數(shù)據(jù)庫，對大腦中Tau蛋白的擴散和聚集過程進行了追蹤建模。研究人員發(fā)現(xiàn)，AD的進展主要取決于大腦中不同區(qū)域中種子蛋白聚集物的復制和累積，而不是早期種子蛋白聚集物的跨區(qū)域擴散。此外，神經(jīng)元細胞對聚集物的產(chǎn)生有抑制作用，因此Tau蛋白復制累積到翻倍的過程可長達5年，這個過程遠遠慢于早期蛋白聚集物的擴散和播種。該研究揭示了新的AD治療窗口，為理解AD和其他神經(jīng)退行性疾病的進展開辟了新的方向。

· 地球科學 ·  我國首套冰川實時監(jiān)測系統(tǒng)已投入使用

日前，我國第一套冰川實時監(jiān)測系統(tǒng)在玉龍雪山投入使用。這套系統(tǒng)由武漢大學中國南極測繪研究中心、中國科學院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院玉龍雪山冰凍圈與可持續(xù)發(fā)展野外觀測研究站聯(lián)合研發(fā)，由全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）、激光測距、相機、氣象、冰溫、地震儀等監(jiān)測模塊組成。今年7月，該系統(tǒng)硬件在玉龍雪山白水河1號冰川完成組裝并通過系統(tǒng)調(diào)試，成功獲取了冰川運動實時信息；10月，研發(fā)團隊對系統(tǒng)進行了升級。目前，該系統(tǒng)可實現(xiàn)每5分鐘在線更新一次監(jiān)測數(shù)據(jù)。

據(jù)悉，該系統(tǒng)的觀測數(shù)據(jù)可通過4G網(wǎng)絡實時傳輸，并由網(wǎng)絡在線發(fā)布，用戶可隨時通過瀏覽器、手機等在線查閱。這極大減輕了高海拔冰川人工監(jiān)測的工作強度及潛在風險，并提升了數(shù)據(jù)采集的連續(xù)性、精確性、時效性及在線可視化性。研究人員也能根據(jù)GNSS實時監(jiān)測的冰流速數(shù)據(jù)，判別冰川運動狀況及潛在的冰川躍動現(xiàn)象等。該系統(tǒng)在玉龍雪山的布設，旨在驗證冰川與環(huán)境長期觀測技術與方法，如得到有效驗證，可搭載更多傳感器，獲取冰川多要素觀測數(shù)據(jù)。（澎湃新聞、武漢大學、中國科學院）

· 植物學 ·  構建被子植物最完整“生命之樹”

被子植物是全球陸地生態(tài)系統(tǒng)的主要組成部分，早白堊世被子植物崛起，重塑了全球陸地植被和生態(tài)系統(tǒng)格局，也為昆蟲、兩棲爬行類、鳥類和哺乳動物提供了多種多樣的棲息地和食物。一直以來，被子植物各類群之間的親緣關系一直是植物學研究的一個熱點問題，但學界一直對此認識有限，不少目級、科級類群的親緣關系仍待解決。

近日，昆明植物研究所的研究團隊聯(lián)合國外科學家，詳細分析了全球全部433科2024屬4660種被子植物的葉綠體基因組，構建了被子植物科級水平最為完整和可靠的“生命之樹”。他們深入研究被子植物的八大主干分支，以及核心被子植物五大分支親緣關系，發(fā)現(xiàn)核心被子植物在分化早期可能發(fā)生了快速輻射演化。該研究發(fā)表于《BMC生物學》。

· 氣候 ·  聯(lián)合國環(huán)境署聯(lián)合歐盟啟動甲烷排放監(jiān)測項目

為了實現(xiàn)《巴黎協(xié)定》將全球氣溫變化限制在 1.5°C 的目標，到2030年全世界需要將溫室氣體排放量減少近一半。甲烷產(chǎn)生的的溫室效應比二氧化碳更強，然而由于甲烷在大氣中的壽命相對較短（10至12年），減少甲烷排放可以最迅速地降低氣候變暖的速度，同時還能帶來空氣質(zhì)量方面的好處。為了實現(xiàn)《巴黎協(xié)定》目標，全球需要在規(guī)定時間內(nèi)實現(xiàn)深度甲烷減排。

10月31日，聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署（UNEP）在歐盟的支持下啟動了一個新的甲烷觀測項站——國際甲烷排放觀測站（IMEO），以推動和監(jiān)督甲烷減排。IMEO的目標是生成一個甲烷排放的全球公共數(shù)據(jù)集，通過整合四方面的數(shù)據(jù)實現(xiàn)：油氣甲烷伙伴關系2.0（OGMP 2.0）的報告、來自科學研究的直接測量數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)和各國政府公布的數(shù)據(jù)。通過這些數(shù)據(jù)，IMEO將確定甲烷減排行動的優(yōu)先順序，并監(jiān)督由美國和歐盟發(fā)起的全球甲烷減排承諾各參與國的表現(xiàn)。

· 新冠疫情 ·   截至北京時間11月1日10時，據(jù)約翰·霍普金斯大學最新統(tǒng)計，全球累計新冠確診病例246 692 134例，死亡病例4 999 457例。

根據(jù)國家衛(wèi)生健康委員會官方網(wǎng)站的消息，10月31日0—24時，31個省（自治區(qū)、直轄市）和新疆生產(chǎn)建設兵團報告新增確診病例92例。其中境外輸入病例33例（上海9例，浙江8例，云南4例，福建3例，山東3例，四川3例，內(nèi)蒙古1例，廣西1例，重慶1例），含12例由無癥狀感染者轉為確診病例（浙江8例，四川2例，福建1例，廣西1例）；本土病例59例（黑龍江27例，其中黑河市25例、哈爾濱市2例；甘肅10例，其中蘭州市5例、天水市5例；河北9例，其中石家莊市7例、保定市2例；內(nèi)蒙古6例，其中阿拉善盟5例、錫林郭勒盟1例；寧夏3例，均在銀川市；浙江1例，在杭州市；江西1例，在九江市；山東1例，在日照市；青海1例，在西寧市），含3例由無癥狀感染者轉為確診病例（均在河北）。無新增死亡病例。新增疑似病例1例，為境外輸入病例（在上海）。

31個省（自治區(qū)、直轄市）和新疆生產(chǎn)建設兵團報告新增無癥狀感染者24例，其中境外輸入17例，本土7例（江西4例，均在上饒市；云南3例，均在德宏傣族景頗族自治州）；當日轉為確診病例15例（境外輸入12例）；當日解除醫(yī)學觀察10例（境外輸入9例）；尚在醫(yī)學觀察的無癥狀感染者398例（境外輸入351例）。

截至2021年10月30日，31個省（自治區(qū)、直轄市）和新疆生產(chǎn)建設兵團累計報告接種新冠病毒疫苗226836.2萬劑次。