葉綠體也可以人造了？光合作用效率比自然植物還高 | 一周科技
撰文 | 王 爍 魚 蛋 尤 嘉
責(zé)編 | 嶺 桐
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葉綠體也可以人造了！？光合作用效率比自然植物還高
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“葉綠體” 在植物細(xì)胞內(nèi)負(fù)責(zé)光合作用，把太陽能轉(zhuǎn)化成養(yǎng)分。最近，發(fā)表在 Science 雜志的一篇研究公布稱，德國馬普研究會(huì)等機(jī)構(gòu)研發(fā)出的 “人造葉綠體” 可以模仿光合作用，利用陽光和二氧化碳合成有機(jī)物。研究人員提取了菠菜的葉綠體的類囊體膜，這種類囊體膜能夠在植物體外 “工作”。隨后，他們將這種膜與一種名為CETCH的循環(huán)系統(tǒng)耦合，后者是人造的固碳系統(tǒng)。經(jīng)過成功耦合后，人造葉綠體就誕生了，其光合作用效率比自然界植物的還要高。盡管目前技術(shù)還存在各種各樣的問題，能否大規(guī)模使用還未可知，可人造葉綠體影響十分深遠(yuǎn)。研究人員希望，未來可以通過這種技術(shù)合成比普通碳水更有意義的有機(jī)物，比如藥物分子。
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科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)不需要氧氣就能生存的多細(xì)胞生物
宇宙中的一些 “真理” 似乎是顛撲不破的：太陽東升西落，物體都受到萬有引力，多細(xì)胞生物需要氧氣才能存活。但近期的科學(xué)發(fā)現(xiàn)使我們不得不重新審視這最后一條規(guī)律。特拉維夫大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，有一種類似水母的寄生蟲沒有線粒體基因組，是地球上已知的第一種沒有線粒體基因組的多細(xì)胞生物。這意味著它不用呼吸，生存完全不依賴氧氣。大約在14.5億年前，地球生命開始 “呼吸” 氧氣，其中多細(xì)胞生物體內(nèi)有大量的線粒體，它們是生物進(jìn)行有氧呼吸必不可少的細(xì)胞器。而本次新發(fā)現(xiàn)的寄生蟲和單細(xì)胞生物一樣，進(jìn)化出了與線粒體有關(guān)的細(xì)胞器用以適應(yīng)在無氧環(huán)境下生存。不過，其背后的具體機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。這一發(fā)現(xiàn)不僅改變了我們對(duì)地球生命的理解，也可能對(duì)尋找外星生命產(chǎn)生影響。
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古代巨懶或死于自己的糞便
野生動(dòng)物多死于被捕殺、疾病或自然災(zāi)害，可你見過被自己的糞便 “殺死” 的動(dòng)物嗎？數(shù)千年前，在厄瓜多爾的圣埃琳娜半島上，20多只巨大的泛美樹懶（Eremotherium laurillardi）在一個(gè)焦油坑內(nèi)集體死去。美國和厄瓜多爾的古生物學(xué)家研究后認(rèn)為：這群樹懶并非死于焦油，很可能是死于被自己糞便污染的飲用水。一般來說，焦油坑內(nèi)死亡的動(dòng)物在骨頭沉積后，瀝青會(huì)滲入其中，但該現(xiàn)象并未出現(xiàn)在這批樹懶的骨層內(nèi)。這表明在樹懶們?nèi)壕又畷r(shí)，此處還不是一個(gè)焦油坑。沉積物也顯示，在樹懶死亡之前，這里是一個(gè)沼澤坑。此外，研究人員還有更 “奇葩” 的發(fā)現(xiàn)：化石周邊布滿了糞便所含的植物殘?jiān)?。因此，與其說這是沼澤坑，不如說是一個(gè)巨大的 “糞坑”。大量糞便污染了飲用水，導(dǎo)致沼澤水不再適合飲用，這可能最終導(dǎo)致了史前樹懶的死亡。
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https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S003101821930447X
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美國啟動(dòng)首個(gè)針對(duì)冠狀病毒的基因編輯測試
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5月6日，美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）通過了新的決議，允許利用基因編輯技術(shù)（CRISPR）進(jìn)行冠狀病毒檢測以供緊急使用，緩解目前測試盒不足的問題。美國上周已經(jīng)加大測試力度，平均每天進(jìn)行250000次測試，部分地區(qū)正面臨試紙短缺。使用這種新的檢測技術(shù)可以大大緩解檢測的壓力。該技術(shù)是由麻省理工學(xué)院華人科學(xué)家張鋒與人合作創(chuàng)辦的Sherlock Bioscience 公司研發(fā)，通過 CRISPR 技術(shù)檢測鼻、口或者喉嚨拭子中的新冠病毒基因片段。其檢測非常迅速，等待約1小時(shí)左右就可以得出結(jié)果。
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基因療法幫助關(guān)節(jié)炎病人增肌減脂
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肥胖相關(guān)炎癥和肌肉功能喪失是關(guān)節(jié)炎的重要誘因，而關(guān)節(jié)炎患者很難通過鍛煉來增肌。為此，圣路易斯華盛頓大學(xué)的最新研究試圖開發(fā)一種基因療法，以促進(jìn)受損關(guān)節(jié)肌肉生長。在內(nèi)側(cè)半月板不穩(wěn)定的模式小鼠中，科學(xué)家通過腺相關(guān)病毒遞送卵泡抑素基因，調(diào)控多種激素表達(dá)而促進(jìn)肌肉生長，這在緩解骨關(guān)節(jié)炎癥的同時(shí)也降低了體脂率。即使小鼠沒有額外鍛煉，并且持續(xù)高脂肪飲食，其關(guān)節(jié)炎癥狀也得到緩解。目前，科學(xué)家正在測試該療法對(duì)其他肌肉相關(guān)疾病的療效。
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https://advances.sciencemag.org/content/6/19/eaaz7492
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模仿蚊子“腿毛”，開發(fā)無人機(jī)避障系統(tǒng)
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隨著氣溫升高，人類的一大勁敵——蚊子又將重出江湖。小小蚊子通過游擊戰(zhàn)和人類斗得不落下風(fēng)，靠的是探測和躲避周邊物體的獨(dú)門絕技。近日，來自英國皇家獸醫(yī)學(xué)院等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家模仿蚊子 “避掌” 的原理，研發(fā)出了一種全新的無人機(jī)避障技術(shù)。通過腿部毛發(fā)感知周邊的氣流變化，蚊子能夠確定并躲避附近的物體。有鑒于此，研究人員在無人機(jī)上安裝氣流探測儀，通過周邊物體對(duì)旋翼氣流的擾亂來定位這些物體，這一技術(shù)被稱為 “空氣動(dòng)力學(xué)成像”。據(jù)稱，其復(fù)雜度和成本都低于現(xiàn)有的聲納和激光雷達(dá)技術(shù)，尤其在近距離時(shí)還更加精準(zhǔn)。也許在不久以后，我們就能獲得像蚊子一樣靈巧好用的無人機(jī)，價(jià)格或許也不會(huì)太貴。
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https://science.sciencemag.org/content/368/6491/634
