海洋,病毒之家,国际2019

几个 2
年4月29日星期
编辑/赵路、王方校对/何工劳Tel:(010)62580617E-mail押news@
3 海洋,病毒之家 调查显示病毒多样性热点在北冰洋 ■本报记者唐凤 科学线人 全球科技政策新闻与解析 “大胆”科学想法获TED巨额资助 你能想象吗,每一勺海水都充满了数以百万计的病毒。
蔚蓝大海不止是鲸、海龟、水母,甚至细菌等生物的家园,这里还生活着无数的病毒。
虽然大多数海洋病毒对人类无害,但它们可以感染各种海洋生物,如鲸、甲壳类动物和细菌。
近日,一个国际研究小组完成了有史以来第一次全球海洋病毒生态多样性调查。
他们鉴别了近20万种海洋病毒物种———这一数量远远超过此前得出的结果,并从培养的病毒中获得约2000个基因组。
研究人员还在北冰洋发现了意想不到的病毒多样性。
相关论文发表在4月25日的《细胞》杂志上。
这项研究结果为科学家了解病毒如何影响海洋生态系统提供了基础,包括病毒对生物体相互作用方式的影响以及海洋对气候变化的反应。
“这是一篇‘基础资源’类型的论文,其他研究人员可以在此基础上进行探索发现,并能立即将语境融入到全局数据集中。
”该论文通讯作者、美国俄亥俄州立大学微生物学家MatthewSullivan告诉《中国科学报》。
该论文共同第一作者、俄亥俄州立大学研究生AhmedZayed也表示,绘制病毒生物多样性地图将提供对海洋正在发生的事情的更准确描述,并使研究人员能够更好地预测它的未来。
“惊讶”结果 从2009年到2013年,研究人员驾驶一艘名为Tara的帆船进行了海上考察,从世界各地近80个地点收集海水样本,范围从海面到4000米深水。
这项工作是Tara海洋和Malaspina两个更大项目的一部分。
这两个项目旨在研究地球海洋中的二氧化碳和气候变化。
这些任务之前已确定了1.5万种海洋病毒。
Sullivan提到,病毒是一种微小到看不见的东西,但因为数量巨大,所以确实非常重要。
“在我们的发现中,有很多事情让人感到惊讶。
”他说。
近20万种海洋病毒的存在,就是Sullivan所说的“惊讶”之
一。
Zayed等人分析了最新样本中的病毒DNA,并建立了病毒种群边界(类似于建立物种定义)。
而且,集合群落分析显 研究人员乘坐Tara号进行了海上考察。
示,病毒在整个海洋中可被归为5个不同的生态区。
考虑到海洋的流动性和许多海洋区域的复杂性,研究人员认为,这一发现出人意料。
该研究还评估了病毒的纬度和深度多样性梯度。
结果显示,尽管大型生物的物种多样性在赤道附近最高而在两极附近最低,但对于海洋病毒来说,研究人员在北冰洋发现了一个生物多样性“热点”。
研究人员表示,最多样化的“社区”分布在温带和热带表层水以及北冰洋,这是一个地理和政治上都难以进入的地区,也是受气候变化影响最大的地区之
一。
在北极的夏天,有许多微生物会变得活跃,而这些微生物就是病毒的宿主。
但Sullivan表示,这里为何成为病毒多样性热点地区,仍然是一个悬而未决的问题。
病毒地图 “值得注意的是,该研究创建了这些种群内部变异的第一张地图,可以用来更好地研究自然系统中的病毒进化和物种形成,并揭示生物体之间的相互作用可能带来何种影响。
” 图片来源:CellPress Sullivan告诉《中国科学报》。
病毒生态学必须首先绘制“谁在那里”的 地图。
Sullivan提到,这是一个相当大的挑战,因为大多数病毒不能培养,也没有针对所有病毒的普遍共享基因,即人们没有“条形码基因”用于多样性研究。
这里,研究人员使用元基因组学方法对群落DNA进行测序,并试图将这些基因组重新拼接在一起。
“一旦我们有了这张多样性地图,科学家就可以操纵海洋的特定区域,以增强病毒群落将二氧化碳从浅水转移到深海的能力。
”Sullivan说。
理解海洋微生物如何影响地球大气具有重要意义。
在过去20年里,人们已经知道,海洋吸收了人类排放到地球大气中的二氧化碳的一半。
由于复杂的化学作用,表层二氧化碳水平的增加使海洋酸化。
然而,如果二氧化碳被转化为有机碳和生物质,那么它就会变成微粒并沉入深海。
此前的分析已经发现,海洋病毒可以帮助把海洋表层水中的碳带到深海,将其与大气隔绝。
虽然这样设计海洋也许是可怕的,但 Sullivan表示,“我们需要认真考虑有效的方法阻止即将面临的气候问题”。
每一步都充满挑战 “这条路的每一步都充满了挑战,包括实地考察和海洋取样。
”Sullivan说,该研究是Tara海洋全球考察的一部分,所有样本都是由项目组根据海洋学特征和航行限制而设计的。
在目前的工作中,一个由科学家组成的轮值小组负责在船上收集来自不同地理区域内不同深度的海水样本。
收集到的样本过滤后被运回十几个不同的实验室进行分析。
研究人员不仅研究了水样中的病毒,还研究了包括较大真核生物在内的其他微生物。
Sullivan说:“我们在过滤样本后分析了小到病毒、大到鱼卵的众多生物体。
我们还在北极收集了大量样本,这在此前的海洋生物研究中并不常见。
” 加拿大温哥华英属哥伦比亚大学海洋病毒学家CurtisSuttle说,病毒在海洋中形成群落的发现显示了人们对它们知之甚少。
他补充说,尽管研究人员现在掌握了大量海洋病毒数据,但仍有许多未取样区域,例如西印度洋和东太平洋的大部分。
其他研究人员希望有更多的数据充实世界海洋病毒多样性话题。
俄勒冈州立大学微生物学家aVegaThurber说,该项目团队在6个月里,在北极水域一个小范围内反复取样,而其他地区的样本则是单次采集。
她说,北极是一个多样性热点地区,这是值得注意的,但重复采样也可能会在其他地方发现更大的多样性。
尽管如此,VegaThurber认为,Sullivan等人“正在创造百科全书,我们需要通过它来了解正在研究什么”。
Zayed等人表示,对海洋病毒分布和丰度更全面的了解,将有助于他们确定未来研究应该把重点放在哪些病毒上。
此外,新地图也为未来的其他采集工作确立了基线,有助于解释微生物水平如何随着时间的推移而变化,以应对季节变化和气候变化。
“我们还有许多以其他方式研究这个数据集的后续论文……它是一个游乐场!
”Sullivan说。
相关论文信息: AnnaVerghese和TED集团负责人ChrisAnderson详细介绍8个项目筹集资金取得的成功。
图片来源:DIANLOFTON TED组织制作的精美在线视频,帮助成千上万科学家和其他思想家接触到庞大的受众和潜在的金融支持者。
近日,TED“无畏项目”宣布了第二批受资人,他们每人将从捐赠者那里获得数千万美元。
其中包括致力于设计改良蛋白质、根除寄生虫病和开发对抗全球变暖植物的团队。
美国内华达大学里诺分校研究科学资助趋势的社会学家DavidJohnson将TED的资助策略比作股市投资。
“从投资组合的角度看,美国国家科学基金会和国立卫生研究院等联邦机构就像是一支在科学领域进行多元化投资的指数基金,而‘无畏项目’则是在几只蓝筹股上进行了重大投资。
”他说。
第二轮资助始于TED组织发出征求建议的呼吁:用几百字描述一个想法及其影响。
它收到了大约1500份申请。
TED官员与波士顿一家名为布利吉斯潘集团的咨询公司进行了初步筛选。
“无畏项目”执行董事AnnaVerghese解释说,评审人员通常不是相关领域的专家。
相反,他们关注的是一个团队的成功记录、这个想法对全球产生大规模影响的潜力、可持续性以及吸引慈善事业的能力。
然后,一名顾问与每一个入围项目合作,使其对慈善家更具吸引力。
每个团队为TED召集的一个捐赠者小组拍摄一段视频。
每当捐助者选择一个项目时,研究人员和TED都会设立时间表,并报告需求和预期结果。
去年,这个大胆的项目拨款3500万美元用于海洋中层生命研究;1.05亿美元用于对抗广泛的眼部疾病———沙眼感染;以及一个甲烷监测卫星项目,具体金额不详。
今年以来有8个项目获得了资助,其中3个有很强的科学/研究倾向。
例如,西雅图华盛顿大学医学院生化学家DavidBaker团队赢得4500万美元,用于支持其合成设计蛋白的努力。
这种蛋白质可以用于制造新药、疫苗,以及生产和储存能量的新材料。
索尔克生物研究所赢得3500万美元的资金,用于尝试对农作物进行生物工程改造,使其吸收的二氧化碳比通常多20%~46%。
(鲁亦) 科学七日 研究 鉴定出巨型食肉动物 狮子一直被冠以“兽中之王”的头衔,但新发现的一种来自古代非洲的食肉动物可能会成为该王位的有力挑战者。
这种巨大的食肉动物名叫Simbakubwakutokaafrika,在斯瓦希里语中的意思是“非洲的大狮子”。
大约在2200万年前,这种动物出现在今天的肯尼亚地区,它有3排可以撕肉的牙齿。
1978年至1981年,人们发现了一块Simbakubwa的化石。
但直到2013年,一名美国古生物学家在肯尼亚国家博物馆参观哺乳动物化石时,才发现了它的真实身份。
不再隔离 一项实验性基因疗法使8名患有严重疾病的儿童的免疫系统恢复了功能。
这些儿童因极易受各种感染而被终身隔离,他们体内的一种基因发生了突变,这种突变对免疫系统的发育至关重要,导致他们患有X-连锁严重联合免疫缺陷病(SCID-X1)。
对这些儿童来说,即使是普通感冒也可能是致命的。
科学家于4月17日发表研究称,该基因疗法提供了突变基因IL2RG的功能副本,使这些儿童拥有了可以预防常见疾病的免疫系统。
研究人员利用灭活的艾滋病病毒作为载体,将IL2RG传递到患病儿童体内细胞,同时对这些儿童进行小剂量化疗。
事件 气候抗议 70多名学者承诺支持在英国伦敦发生的一系列气候抗议活动,这些抗议活动已经扰乱伦敦一个多星期,并导致至少1000人被捕。
抗议组织的环保活动人士表示,由于气候变化,人类正面临“前所未有的全球紧急情况”,他们对政府在紧急情况下“犯罪式不作为”的行为表示抗议。
据了解,抗议活动于4月15日开始并仍在持续,有数千人参加,示威活动使包括牛津广场和议会广场在内的伦敦市中心部分地区陷入停顿。
4月22日,抗议者在伦敦自然历史博物馆举行了一场死亡示威。
世界其他地方也发生了相关的抗议活动。
4月22日,活动人士在伦敦自然历史博物馆举行了一场大规模的“死亡”活动。
图片来源:TolgaAkmen 经费 对抗阿片类药物 美国国立卫生研究院(NIH)向4个研究组提供了超过3.5亿美元的资金支持,用于研究减少使用阿片类药物导致意外死亡的方法。
这些策略包括分发可逆转阿片过量的药物(如纳洛酮),以及让吸毒人员接受脱瘾治疗。
科学家将与包括政府机构和医学专家在内的团体合作,并在该国4个州开展研究工作:肯塔基州、马萨诸塞州、纽约州和俄亥俄州,在北卡罗来纳州三角研究园的第五研究组将协调整体工作。
新发现的物种Simbakubwakutokaafrika有3排可以撕肉的牙齿,这些牙齿比北极熊的还大。
图片来源:MauricioAnton 4月18日,NIH院长FrancisCollins在新闻发布会上说,研究的目标是在3年内将阿片类药物过量致死人数减少40%,并为全美提供一份可供使用的方案。
据了解,此次研究是NIH在2018年提出的阿片研究战略工作的一部分。
欧盟科学基金 欧洲议会通过了“欧洲地平线”的内容和参与规则,“欧洲地平线”是欧盟2021年至2027年主要的研究资助计划。
在4月17日的投票中,欧洲议会成员表示将支持该计划的新 内容。
欧洲创新委员会将为顶级应用研究和任务提供资金,旨在支持对气候变化和癌症等重大问题的研究。
在前一天的辩论中,负责“欧洲地平线”项目的欧洲议员ChristianEhler表示,该项目关注的是“普通欧洲人民”的需求和利益。
根据提案,该项目至少35%的资金将用于气候变化研究,3.3%的资金将用于欧洲研究最不密集的地区。
“欧洲地平线”的预算初步定为1000亿欧元(约合1130亿美元),但还没有得到欧洲理事会成员国的同意。
议会正在争取1200亿欧元,但各成员国可能更倾向于较低的预算。
大学 性骚扰调查 4月22日发表的一项研究称,针对美国攻读物理学的女性的调查发现,约74%的女性在研究期间至少经历过一种类型的性骚扰。
研究人员招募了一些女学生,让她们回答一份关于性经历的问卷,该问卷改编自之前的研究版本,其中包括评估美国军队中的性骚扰。
在455名受访者中,338人表示在过去两年中经历过某种形式的性骚扰,包括性别骚扰(如因性或性别而被忽视)、不必要的性关注或两者兼有。
这些事件发生在实验室、教室、院系办公楼或与工作相关的活动中。
趋势观察 科学家们分析了60年来用于浮游生物追踪仪器(CPRs)的日志,首次发现近几十年来,海洋塑料污染的数量在大幅增加。
虽然船只已将CPRs拖过大西洋数百万公里,但近年来,这些设备经常被塑料缠住。
为确定这种现象是否变得更加普遍,研究人员查阅了1957年至2016年间北大西洋的CPR记录。
在过去的60年里,208起与大型塑料物品有关的纠缠事件被记录在案。
20世纪80年代至90年代,纠缠事件的次数一直在上升,并在本世纪头十年内达到顶峰,当时约3%的拖曳物会与CPRs纠缠在一起。
研究人员发现,在所有的缠结物中,55%都与渔具有关,在同一时期内,与海草等自然生物接触的次数没有明显变化。
研究人员表示,关于海洋塑料的长期数据很少,此前的研究主要关注海洋生物在较短的时间内摄入塑料的情况。
(辛雨) 澳基因编辑规则采用“中间立场” 澳大利亚科学家使用CRISPR-Cas9工具进行的一些基因组编辑将不受监管。
图片来源:CarlosClarivan/SPL 澳大利亚政府将不会管制基因编辑技术在植 物、动物和人类细胞系中的使用,但前提是不引入新 基因材料。
日前宣布的新决定是对该国基因技术法 规进行审查的结果。
以前,用于研究的包括CRISPR-Cas9在内的技 术在实践中受到限制,因为其受到与传统基因修饰 相同的规则约束,而传统基因修饰需要获得澳大利 亚基因技术监管办公室(OGTR)认可的生物安全委 员会的批准。
修改后的规则取消了对“基因剪刀”等工具的限 制要求,只要这些工具允许宿主细胞自然修复断裂, 而不是使用包含遗传物质的模板指导修复过程。
布里斯班昆士兰大学遗传学家JamesHereward 和CaitlinCurtis说,澳大利亚的裁决是介于美国、巴 西和阿根廷更为宽松的基因编辑规则与欧盟更为严 格的措施之间的“中间地带”。
2018年3月,美国农业部将基因编辑植物完全 排除在监管外。
相比之下,欧盟法院去年7月裁定, 将基因编辑过的作物视为转基因生物,对其进行严 格监管。
澳大利亚监管机构表示,没有模板的基因编辑 与自然界发生的变化没有什么不同,因此不会对环 境和人类健康构成额外风险。
但使用模板或将其他 遗传物质插入细胞的基因编辑技术将继续受到 OGTR
的监管。
澳大利亚国立大学遗传学家GaetanBurgio说: “这是一个优秀的、合乎逻辑的决定。
”以前植物和生 物医学科学家不确定使用CRISPR-Cas9进行基因 编辑是否被监管者归为基因修饰,他说,现在大家更 清楚了。
修正案还增加了对基因驱动实验的监控。
在基因 驱动实验中,基因改造会在整个种群中传播,例如产生 无菌蚊子。
相关研究人员现在需要从OGTR获得许可 证。
新规定将于10月8日生效。
(唐一尘)

标签: #拍出 #图片 #腾讯 #豆浆 #画眉 #罗非鱼 #儿童 #快手