环球科学要闻 | SpaceX将执行木卫二探测任务

· 航天 ·

SpaceX将执行木卫二探测任务

欧罗巴快船探测器示意图，它将以椭圆形路径绕木星俯冲，每次靠近木卫二时收集数据。图片来源：NASA/JPL-Caltech

科学家曾在木卫二的冰川下发现海洋，并猜测可能有生命存在。近日，NASA宣布将与SpaceX公司合作，执行欧罗巴快船探测器的发射任务，总合同额约为1.78亿美元。欧罗巴快船将于2024年10月在佛罗里达州肯尼迪航天中心搭载SpaceX重型猎鹰火箭发射，该型火箭推力超过200万磅，相当于18架波音747飞机的推力之和。欧罗巴快船探测器的负载包括摄像机和光谱仪，用以拍摄高分辨率木卫二表面地图及大气图像；还包括雷达，用以寻找冰层下的液态水。探测器预计在木卫二轨道近地飞行40～50次，以探测冰川下是否有生命迹象。

· 古生物学 ·

翼龙刚出生就能飞行

图片来源：Mark Witton

根据《科学报告》发表的一项研究，翼龙可以在孵化后几分钟内飞行，但飞行姿态与成年翼龙不同。研究人员根据4个刚孵出的幼体和胚胎化石的翼部测量数据，模拟了刚孵出的幼体的飞行能力，并将这些测量数据与成年个体进行比较。结果发现，这些翼龙幼体的肱骨比许多成年翼龙的更强壮，足以支持飞行；其双翼比成年翼龙的更短、更宽，翼部面积相对其体重和身形都偏大。这种结构便于翼龙幼体随时调整飞行方向和速度，但远距离飞行效率不如成年翼龙。研究人员推测，刚孵出的翼龙幼体灵活的飞行姿态能帮助它们快速躲避捕食者，并允许它们追捕更灵活的猎物。

· 物理学 ·

中科大提出并实现新的量子存储方案

光子回波是原子与一系列电磁波脉冲相互作用时发出的相干辐射。中科大李传锋、周宗权研究组基于四能级的原子系统提出了“无噪声光子回波” （Noiseless photon echo，简称NLPE）。研究组还在掺铕硅酸钇晶体（量子优盘的工作介质）中实现了NLPE方案，实测的背景噪声为0.0015光子，是前人光子回波实验噪声的1/670。在单光子信号入射的条件，回波的信噪比达42.5，光量子比特的存储保真度达95.2%。此实验首次观察到单光子的光子回波，并由此实现了高保真度的固态量子存储。该成果近日发表在《自然·通讯》上。（中科大新闻网）

· 物理学 ·

小型化自由电子激光研究取得突破性进展

图片来源：中国科学院上海光学精密机械研究所

尾波场电子加速机制是研制小型化高能电子加速器的主要技术路线，加速梯度比传统加速器的加速机制高三个数量级，由激光尾波场加速器驱动的小型化自由电子激光则是科学家的共同追求。上海光机所通过提升激光尾波场加速的电子束品质，结合创新设计的紧凑型束流传输与辐射系统，在实验上首次实现了基于激光加速器的自由电子激光放大输出，典型激光波长27纳米，最短激光波长可达10纳米级，单脉冲能量可达100纳焦耳级别，在国际上，率先完成了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。相关研究成果近日作为封面文章发表于《自然》杂志。（上海光机所）
· 神经科学 ·

小鼠或能调控大脑中的多巴胺释放

图片来源：Julia Kuhl

多巴胺是神经元之间传递信号的神经递质，通常被认为与快感和奖励的产生相关。先前的研究主要集中于外部刺激对神经元释放多巴胺的影响，但对与多巴胺相关的自发神经冲动却鲜为人知。在一项发表于《当代生物学》的新研究中，科学家发现小鼠的新皮质中充斥着随机的、释放多巴胺的神经冲动，大约每分钟发生一次。他们设计一个反馈机制来奖励能控制这类神经冲动的小鼠，发现这使得小鼠可以调控自发释放的多巴胺信号，能有意识地增强多巴胺释放的强度和频率来获得奖励。研究人员表示将深入研究一些不可预测的、释放多巴胺的神经冲动，如何影响小鼠觅食等行为。

· 物理学 ·

解释金属氧化物透明度的新理论

图片来源：ICMAB-CSIC

一些金属氧化物中的电子，因为有效质量（effective mass）较大，在光穿过材料时不能随光中的电场运动。于是光能在其中穿过，材料是透明的。而先前的理论认为，这是由电子之间的相互作用造成的。近日在《先进科学》上发表的一篇论文中，科学家通过对一种金属氧化物的研究，发现其中其中电子输运模式和先前的理论不符。他们提出了一种新理论，指出电子有效质量较大是由于极化子的形成，或运动中的电子与离子晶格的相互作用造成的。

· 遗传学 ·

“垃圾DNA”能调控端粒酶的活性

人体内近50%的DNA序列是非编码重复性序列，由于无法编码蛋白质，它们常被称为“垃圾DNA”。据一项发表于《美国科学院院刊》的研究，科学家发现DNA中一种非编码的重复性DNA序列——VNTR2-1，能够增强端粒酶基因的活性，防止一些类型的细胞衰老。他们发现删除人或小鼠癌细胞系中的VNTR2-1后，会导致细胞中染色体端粒缩短，细胞会停止生长、开始老化。他们还比较了在1988年至2008年之间年龄超过100岁的老人的DNA样本，发现很多人拥有较高的VNTR2-1拷贝数，约53~160个。不过，科学家表示拥有较少的VNTR2-1拷贝数并不代表寿命就会更短，因为端粒酶活性较低时，能抑制癌细胞的异常生长。

· 新冠疫情 ·

截至北京时间7月26日10时，据约翰·霍普金斯大学最新统计，全球累计新冠确诊病例194 092 488例，死亡病例4 158 316例。

7月25日0—24时，江苏新增本土确诊病例39例（南京市报告38例，其中8例为无症状感染者转为确诊病例；宿迁市报告1例，为无症状感染者转为确诊病例），新增本土无症状感染者1例，为南京市报告。以上病例均在南京市定点医院隔离治疗。其中，南京市新增本土确诊病例中，27例为轻型，11例为普通型；宿迁市新增1例为普通型。

7月25日0—24时，31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团报告新增确诊病例76例，其中境外输入病例36例（云南18例，广东8例，福建5例，内蒙古2例，河南2例，北京1例），本土病例40例（江苏39例，辽宁1例）；无新增死亡病例；无新增疑似病例。

31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团报告新增无症状感染者24例，其中境外输入20例，本土4例（江苏1例，安徽1例，广东1例，四川1例）；当日转为确诊病例13例（境外输入3例）；当日解除医学观察12例（均为境外输入）；尚在医学观察的无症状感染者436例（境外输入411例）。

文：王昱、赵冰莹、韩佳桐、马一媛

编辑：石云雷、白德凡

环球科学

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