科学家发现可能引发下一次大流行的新型网巢病毒

摘要：新的基因分析方法揭示了 40 种以前未知的病毒，显示了这些病毒之间的基因交换是如何导致其行为发生重大变化并增加其对人类健康的威胁的。这一突破为预测和预防未来的病毒爆发提供了可能。 它们突然出现，就像SARS-CoV-2冠状病毒一样，会引发大规模流行病：这些病毒从未引起人们的注意。它们其实并不新鲜，但在基因上已经发生了变化。一个国际研究小组的最新基因分析表明，不同病毒物种之间的遗传物质交换可以产生新的病原体，其特征发生了显著变化，并可能更具威胁性。这项大规模研究由德国癌症研究中心（DKFZ）的病毒学家领导。DKFZ研究小组组长斯特凡-塞茨（Stefan Seitz）报告说："利用新的计算机辅助分析方法，我们在从鱼类到啮齿类动物的各种脊椎动物中发现了40种以前未知的网巢病毒目（又称成套病毒目、套式病毒目），其中包括13种冠状病毒。在高性能计算机的帮助下，研究小组（包括来自汉诺威亥姆霍兹感染研究中心的克里斯-劳伯工作小组）筛选了近30万个数据集。"病毒学家塞茨认为，我们现在可以一次性分析如此大量的数据，这为我们开辟了全新的视角。病毒研究仍处于相对初级阶段。人们只知道自然界中所有病毒的一小部分，尤其是那些会导致人类、家畜和农作物生病的病毒。因此，这种新方法有望使人们对自然界病毒库的了解实现质的飞跃。塞茨和他的同事们带着新的问题，通过他们的高性能计算机发送了存储在科学数据库中的脊椎动物基因数据。他们寻找受病毒感染的动物，以便大规模获取和研究病毒基因材料。研究的重点是所谓的网巢病毒，其中包括冠状病毒家族。网巢病毒的遗传物质是RNA（核糖核酸），广泛存在于脊椎动物中。这一物种丰富的病毒群具有一些共同特征，这些特征将它们与所有其他 RNA 病毒区分开来，并证明了它们之间的关系。然而，在其他方面，网巢病毒彼此间也有很大的不同，比如基因组的大小。在新病毒的出现方面，有一项发现尤其令人感兴趣：在同时感染不同病毒的宿主动物体内，病毒基因会在病毒复制过程中发生重组。斯特凡-塞茨（Stefan Seitz）说："显然，我们在鱼类身上发现的网巢病毒经常在不同病毒种类之间交换遗传物质，甚至跨越家族界限。当远亲"杂交"时，就会产生具有全新特性的病毒，这种进化上的飞跃不仅会影响病毒的攻击性和危险性，还会影响它们对某些宿主动物的依附性。"我们在鱼类病毒中发现的基因交换，很可能也会在哺乳动物病毒中发生。蝙蝠和鼩鼱一样，经常感染大量不同的病毒，被认为是真正的大熔炉。SARS-CoV-2 冠状病毒很可能也是在蝙蝠身上发展起来的，并从那里传给了人类。在网巢病毒之间进行基因交换后，病毒与宿主细胞对接的尖峰蛋白往往会发生变化。该研究的第一作者克里斯-劳伯（Chris Lauber）通过家系分析证明了这一点。改变这种锚定分子可以大大改变病毒的特性，使其对自己有利--增加病毒的传染性或使其能够更换宿主。宿主的改变，特别是从动物到人类的宿主的改变，可以极大地促进病毒的传播，这一点在日冕大流行中得到了充分的证明。病毒"游戏规则改变者"可以在任何时候突然出现，成为一个巨大的威胁，并在迫不得已的情况下引发大流行。起点可以是单一的双重感染宿主动物。新的高性能计算机程序有助于防止新病毒的传播。塞茨解释说，它可以系统地搜索对人类有潜在危险的病毒变种。这位 DKFZ 研究员认为，在他的特殊研究领域--与病毒相关的致癌方面，还有一个重要的应用前景："我可以想象，我们可以利用新的高性能计算（HPC）系统地检查癌症患者或免疫力低下的人体内的病毒。我们知道，病毒可以诱发癌症，最著名的例子就是人类乳头瘤病毒。但到目前为止，我们看到的可能只是冰山一角。HPC 方法提供了追踪病毒的机会，这些病毒以前未被发现，但却潜伏在人类机体中，增加了恶性肿瘤的风险"。编译来源：ScitechDailyDOI: 10.1371/journal.ppat.1012163 原文：科学家发现可能引发下一次大流行的新型网巢病毒

探索木星的NASA"欧罗巴快船"航天器运抵肯尼迪航天中心 准备实施发射任务

摘要：在美国国家航空航天局南加州喷气推进实验室组装完毕的"欧罗巴快船"号航天器已抵达佛罗里达州肯尼迪航天中心，准备执行探索木星卫星欧罗巴的任务。它将利用先进的科学仪器研究月球的表面、海洋和大气层。 5月23日，在位于佛罗里达州肯尼迪航天中心的NASA发射和着陆设施，技术人员从一架美国空军C-17 Globemaster III运输机上卸下NASA最大的行星任务航天器"欧罗巴快船号"。图片来源：NASA/Isaac Watson美国国家航空航天局（NASA）的"木卫二快船号"（Europa Clipper）航天器于5月23日星期四抵达佛罗里达州。该飞船由位于南加州的美国宇航局喷气推进实验室（JPL）组装，搭乘一架美国空军C-17 Globemaster III飞机降落在美国宇航局肯尼迪航天中心的发射和着陆设施上。这项任务的目的是通过进行大约50次近距离飞越，收集有关月球表面、内部和空间环境的详细测量数据，有些飞越距离欧罗巴表面低至16英里（25公里）。5月23日，一架美国空军C-17 Globemaster III运输机搭载着NASA最大的行星任务航天器"欧罗巴快船"抵达位于佛罗里达州肯尼迪航天中心的发射和着陆设施。图片来源：NASA/Isaac Watson任务管理和准备美国国家航空航天局发射服务计划"欧罗巴快帆"号任务经理阿曼多-皮洛托（Armando Piloto）说："我在'欧罗巴快帆'号任务中的工作是确保团队满足所有地面和飞行要求，将航天器送入合适的轨道，开始前往木星的漫长旅程。航天器已在佛罗里达州进行处理，团队对此感到非常兴奋。我们将欧罗巴快船号与太空探索技术公司（SpaceX）的猎鹰重型（Falcon Heavy）全消耗性火箭配对使用，以确保它能提供探索距离地球非常遥远的目的地所需的性能。"肯尼迪的工作人员花了几个小时卸载"欧罗巴快船"号，然后将其转移到有效载荷危险维修设施，在那里他们将处理航天器并进行最后的检查，作为发射前准备工作的一部分。美国宇航局欧罗巴号"快船"航天器的艺术家效果图。资料来源：NASA/JPL-Caltech太阳能电池阵和仪器欧罗巴快船"号与飞船上的两个五块太阳能电池板阵列一起，于今年三月运抵肯尼迪航天中心。每个太阳能电池板长 46.5 英尺（14.2 米），将收集足够的阳光，为前往木星卫星的飞船提供动力。技术人员将在发射前把电池阵安装到飞船上。该航天器的设计目的是抵御来自木星的辐射冲击，并收集调查木卫二表面、内部和空间环境所需的测量数据。欧罗巴快船号有九台专用科学仪器，包括照相机、光谱仪、磁力计和冰穿透雷达。这些仪器将研究欧罗巴的冰壳、冰壳下的海洋、月球大气中的气体成分和表面地质，并深入了解月球的潜在宜居性。该航天器还将携带一个热能仪器，以确定温度较高的冰的位置和任何可能的水蒸气喷发。有力的证据表明，木卫二地壳下的海洋体积是地球上所有海洋体积总和的两倍。5月23日，NASA最大的行星任务航天器"欧罗巴快船"抵达位于佛罗里达州肯尼迪航天中心的有效载荷危险维修设施。图片来源：NASA/Isaac Watson"欧罗巴快船"飞行任务表明，美国航天局致力于探索太阳系和寻找地球以外的宜居性。这些数据将有助于我们了解木卫三系统，并将有助于为今后研究欧罗巴和其他潜在宜居世界的潜在任务铺平道路。欧罗巴快船号预计将于2030年4月抵达木星系统，沿途将完成一些里程碑式的任务，包括在2025年2月飞越火星，这将有助于通过火星-地球引力辅助轨道将航天器推向木星的卫星。JPL的"欧罗巴快船"项目经理乔丹-埃文斯（Jordan Evans）说："在我们合作伙伴的帮助下，JPL对飞船进行了长达两年的艰苦工作。但是，我们已经有欧罗巴快船号的工程师和技术人员在肯尼迪迎接这批珍贵的货物，并准备完成最后的组装和测试，为发射做好准备"。最后准备工作美国国家航空航天局（NASA）和太空探索技术公司（SpaceX）计划于今年晚些时候在肯尼迪发射场 39A 发射一枚"猎鹰重型"火箭。发射时间为 2024 年 10 月 10 日。测试和最后准备工作完成后，航天器将被封装在有效载荷保护整流罩中，并被移至发射场的 SpaceX 机库。由位于加利福尼亚州帕萨迪纳的加利福尼亚理工学院（Caltech）管理，JPL与位于马里兰州劳雷尔的约翰霍普金斯应用物理实验室（APL）合作，为位于华盛顿的NASA科学任务局领导欧罗巴快船任务的开发工作。主航天器主体由 APL 与 JPL 和位于马里兰州格林贝尔特的 NASA 戈达德太空飞行中心合作设计。位于阿拉巴马州亨茨维尔的美国宇航局马歇尔太空飞行中心的行星任务项目办公室负责欧罗巴快船任务的项目管理。美国国家航空航天局的发射服务计划设在肯尼迪，负责管理"欧罗巴快船"航天器的发射服务。编译来源：ScitechDaily 原文：探索木星的NASA"欧罗巴快船"航天器运抵肯尼迪航天中心 准备实施发射任务

科学家破解 COVID-19 疫苗引发的致命血栓副作用

摘要：弗林德斯大学的研究人员与国际专家一同发现，在接种基于腺病毒载体的 COVID-19 疫苗后，引起 VITT 的 PF4 抗体与在自然感染腺病毒后的类似病例中发现的 PF4 抗体具有相同的分子特征。这一发现采用了弗林德斯大学开发的一种新方法，对了解遗传风险因素和改进未来疫苗开发具有重要意义。 腺病毒感染后 VITT 和 VITT 类疾病中抗 PF4 抗体的共同指纹新研究表明，疫苗诱发血栓（VITT）和普通感冒感染引起的类似疾病所涉及的危险的 PF4 抗体具有相同的分子结构，这对未来疫苗开发和疾病管理具有重要意义。弗林德斯大学和全球专家开展的新研究加深了我们对疫苗诱发免疫性血小板减少症和血栓形成（VITT）的认识。在 2021 年COVID-19大流行的高峰期，VITT 被认为是一种与腺病毒载体疫苗（尤其是牛津-阿斯利康疫苗）相关的新病症。研究发现，VITT 是由一种异常危险的血液自身抗体引起的，这种抗体针对一种名为血小板因子 4（或 PF4）的蛋白质。在 2023 年的另一项研究中，来自加拿大、北美、德国和意大利的研究人员描述了一种几乎完全相同的疾病，这种疾病也存在同样的 PF4 抗体，在某些病例中，这种抗体在自然感染腺病毒（普通感冒）后会导致死亡。弗林德斯大学研究人员王晶晶博士和弗林德斯大学教授汤姆-戈登（Tom Gordon）（南澳大利亚州病理学免疫学负责人）于2022年领导了一项先前的研究，破解了PF4抗体的分子密码，并确定了一个与称为IGLV3.21*02的抗体基因有关的遗传风险因素。弗林德斯大学免疫学研究人员 Jing Jing Wang 博士和 Tom Gordon 教授。资料来源：弗林德斯基金会现在，弗林德斯小组与这一国际研究小组合作，发现腺病毒感染相关的 VITT 和传统的腺病毒媒介 VITT 中的 PF4 抗体具有相同的分子指纹或特征。弗林德斯大学研究员王博士是这篇发表在著名的《新英格兰医学杂志》上的新文章的第一作者，他说，这项研究还将对改进疫苗开发产生影响。戈登教授解释说："这些发现使用了弗林德斯大学开发的一种针对血液抗体的全新方法，表明病毒和疫苗结构上有一个共同的触发因子，会引发病理 pF4 抗体。事实上，这些疾病产生致命抗体的途径几乎完全相同，而且具有相似的遗传风险因素。我们的研究结果具有重要的临床意义，即从 VITT 中吸取的经验教训适用于腺病毒（一种普通感冒）感染后血凝的罕见病例，并对疫苗开发产生影响。"编译来源：ScitechDailyDOI: 10.1056/NEJMc2402592 原文：科学家破解 COVID-19 疫苗引发的致命血栓副作用

研究人员在人类睾丸组织中发现微塑料

摘要：美国近期一项小型研究在人类和狗的睾丸组织中发现较高浓度的微塑料。其中，人类睾丸组织中的微塑料平均浓度是狗的近三倍，而狗睾丸组织中个别塑料成分浓度升高关联精子数下降。在本月中旬由英国《毒理学》杂志刊载的论文中，研究人员表示希望能进一步展开研究，以查明微塑料对人类生殖健康的影响。 微塑料通常指直径小于5毫米的塑料颗粒，可经由食物甚至呼吸进入人体。美国新墨西哥大学研究人员先前在人类胎盘样本中发现微塑料，后来用同样的实验方法设计了这项新实验。他们经由医学调查部门取得23份来自男性遗体的睾丸样本，从兽医诊所等处搜集到47份来自接受绝育手术公狗的睾丸样本，经化学处理溶解掉脂肪和蛋白质，结果在每份样本中均发现了微塑料。美国有线电视新闻网21日援引论文合著者、新墨西哥大学药学教授马修·坎彭的话报道，这些微塑料“通常为纳米级，一般长度不到半微米，宽度可能在20至200纳米之间”。专家介绍，如此微小的颗粒可以侵入主要器官的单个细胞和组织，扰乱细胞进程，还可能令干扰内分泌的化学物质积聚下来，而这些化学物质会干扰生殖系统。研究人员经测量发现，狗平均每克睾丸组织含有122.63微克微塑料，而在人的睾丸组织中这一数据为329.44微克，不仅比狗高，也明显高于先前在胎盘组织中发现的平均浓度。他们还在睾丸组织中鉴定出12种微塑料。其中，在狗和人类样本中出现最多的聚合物是聚乙烯。这是目前世界上使用最广泛的一种塑料，稳定性很高，难以自然降解。狗样本中，出现第二多的是另一种常见塑料聚氯乙烯。所有样本中均有微塑料，PE、PVC是主要类型由于人类样本获取方式的特殊性，精子已遭到严重破坏，无法估算数量，研究人员只能估算狗样本中的精子数量。结果显示，聚氯乙烯浓度较高关联精子数量较少。不过，研究人员没有在狗样本中发现聚乙烯浓度与精子数量间存在关联。依据研究人员说法，不同种类的塑料影响不同。聚氯乙烯含有可导致内分泌紊乱的化学物质，还会释放出许多干扰精子形成的化学物质。研究人员介绍，这项实验之所以将人类和狗的组织进行比对，原因之一是许多人与狗共同生活，生活环境几乎相同。另外，相较于老鼠等动物，狗在一些生物学特征上也“更接近人类”，比如精子的形成和浓度。值得注意的是，样本中男性死亡时平均年龄为35岁，而这些人在世接触塑料的年代，所流通的塑料相对较少。如今环境中塑料已大幅增加，“对年轻一代的影响可能更令人担忧”。研究人员希望人们能改变生活方式和行为，尽量减少对塑料的不必要接触。DOI: 10.1093/toxsci/kfae060 原文：研究人员在人类睾丸组织中发现微塑料

GeForce RTX 5090 GPU将采用大面积单片式GB202"Blackwell"芯片

摘要：据Kopite7kimi 报道，英伟达（NVIDIA）的 GeForce RTX 5090 旗舰图形处理器将采用大面积单片式 GB202"Blackwell"芯片。根据我们目前了解的情况，英伟达GB202"Blackwell"图形处理器将提供给旗舰产品 GeForce RTX 5090 显卡。初步规格显示，如果该芯片保留了 AD102"Ada"芯片的每 SM 128 个内核的设计，那么它将拥有多达 192 个 SM，可提供多达 24567 个 CUDA 内核。 现在，根据内部人士 Kopite7kimi 发布的一条新推文，GPU 将采用单片式设计。虽然英伟达已经为其 HPC/AI 芯片（如 B100 和 B200）转向了芯片组设计，但该公司似乎仍希望为其面向消费者的 GPU 芯片保留单片封装。据说，GB202"Blackwell"GPU 将采用物理单片设计，而且从早先的报道中，我们知道它的 SM 和内核数量预计将是 GB203 的两倍，而 GB203 则是用于 GeForce RTX 5080 等产品的更为精简的芯片。这将使两款显卡的性能相差悬殊，但 RTX 5090 将是一款不折不扣的猛兽。让我们先来谈谈 GB202"黑井"图形处理器本身，目前可以确认的是它会是单片设计，英伟达可能会将两个 GB203 芯片封装在一个单片封装上，而不会使其看起来像Chiplet结构。这样可以更好地实现芯片间的通信，而不会出现芯片外通信瓶颈。虽然NVIDIA拥有克服瓶颈的解决方案，如 NVLINK 和其他互连技术，但它们可能会有点昂贵，因为它们会增加 GPU 的复杂性。英伟达已经有了一种解决方案，这种解决方案已经以 GA100 和 GH100 的形式在市场上推出，GA100 和 GH100 本质上是一个较小芯片的两半，通过互连连接，并通过一个分离的二级缓存进行通信。英伟达的Bryan Catanzaro解释说，这种实现方式提高了可扩展性，他们最初向这种设计的过渡非常顺利。预计该芯片还将采用台积电 4NP 工艺节点（5 纳米），密度将提高 30%（晶体管），因此除了架构升级外，也会带来不错的改进。现在，NVIDIA 可能也会在游戏方面采取同样的做法，这意味着如果整个项目取得成功，那么我们就能在未来看到 B100/B200 型芯片组产品。现在回到 NVIDIA GeForce RTX 5090，有多份报告称，我们可能会在这款下一代旗舰显卡上采用512 bit接口，而且已经有消息称，新一代怪兽级别显卡将采用全新的冷却和 PCB 解决方案。考虑到有传言称AMD 将凭借其 RDNA 4 阵容退出超高端图形性能领域，看起来英伟达一旦推出 Blackwell GPU，可能会进一步推动其在游戏领域的领先地位。GeForce RTX 5090 预计将在 RTX 5080 上市几周后推出，而 RTX 5080据传将是首款上架的 Blackwell 游戏 GPU。 原文：GeForce RTX 5090 GPU将采用大面积单片式GB202"Blackwell"芯片

热电池系统的效率创下电网规模储能的最高纪录

摘要：一种新型热电池设计的功率转换效率达到了创纪录的 44%。这种热光伏电池是利用可再生能源实现可持续电网规模能源存储的重要一步。 新型热光电池的小型实验室测试 布伦达-阿赫恩，密歇根工程学院随着可再生能源价格的快速下降，现在的障碍在于它们的间歇性--任何可再生能源怀疑论者都会向我们抛出的第一个问题是："但晚上或没有风的时候怎么办？"一个叫做"电池"的东西可以在这方面提供帮助，电网规模的储能系统并不缺乏，它们可以为雨天（字面意义上的）节约能源。这包括锂离子电池等经典产品的升级，也包括铁-空气、盐水、液流电池或各种基于重力的系统等更具实验性的设计。最有前途的途径之一是将能量储存为热能。介质本身可以很广泛，如沙子、熔盐、火山灰、碳块、粘土砖等，但不幸的是，从热量中获取能量并将其转化为电能可能是最棘手的部分。这就是新系统的用武之地。该设备由密歇根大学的研究人员开发，其工作原理是热光电效应。它类似于太阳能电池，后者是光生伏打，通过光（光子）产生电（伏特）。热光电效应显然会在其中加入热量（thermo）。实际上，这意味着它们吸收的是光谱中红外线部分的光子，而不是太阳能电池捕捉的高能可见光光子。这种新型热光电池在测试中使用碳化硅作为蓄热材料，但也可以换成其他任何有效的材料。碳化硅的周围有一种由铟、镓和砷制成的半导体材料，这种材料经过精心设计，可以捕捉到最广泛的光子，特别是由加热材料产生的光子。当研究小组将这种材料加热到1435 °C（2615 °F）时，它开始辐射出不同能量水平的热光子，其中20%到30%的光子能被半导体捕获。为了利用其中一些能量较高或较低的光子，该电池在半导体之后有一层薄薄的空气层，然后是金反射层。这样，一些光子会被弹回半导体，转换成电能，而另一些光子则会被弹回蓄热材料，使它们有机会作为合适的光子被发射出来。新型热光电池的示意图及其与其他同类产品的性能对比图 Roy-Layinde 等人这种设计使总功率转换效率达到 44%。这使得它比其他在相同温度下工作的设计效率要高得多，其他设计的最高效率为 37%。其他设计的效率也曾超过 40%，但它们的工作温度要高得多，在很多情况下都不太可行。其原理是利用风能或太阳能发电场产生的电能，或直接吸收工业生产过程或太阳能热能系统产生的多余热量来加热存储材料。它的效率可能只有锂离子电池的一半，但它的安全性更高，制造和运行成本更低，这意味着无论如何，扔掉一半的电力仍然是划算的，尤其是电力不再是有限的资源。研究小组表示，这种技术还有一定的发展空间。这项研究的特约作者斯蒂芬-福雷斯特说："我们还没有达到这项技术的效率极限。我相信，在不远的将来，我们的效率将超过 44%，并突破 50%。"这项研究发表在《焦耳》杂志上。 原文：热电池系统的效率创下电网规模储能的最高纪录