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科学快讯

文章来源:中国科学报   发布时间:2019-01-09  【字号:     】  

  新技术助拉沙病毒基因组快速测序

  在2018年拉沙病毒暴发高峰时第一批部署某种移动式纳米孔测序技术来评估病毒基因组的研究人员,如今报告了他们的结果。据他们披露,这种新兴技术能在实地对可能的疫情暴发进行实时表征,回答有关病毒株类型及传播途径等时间上敏感的问题。

  拉沙热是西非地区流行的一种病毒性出血热疾病,该病主要由进食遭感染鼠类污染食物引发。拉沙病毒感染病例一直呈稳定上升。然而,2018年初,尼日利亚的拉沙病毒感染病例急剧飙升,并引发了可能出现一种新的毒力更强病毒株。

  Liana Eleni Kafetzopoulou和同事采用了一种新的基因组技术(即用小型便携式牛津纳米孔MinION装置的宏基因组纳米孔测序技术),它能在疾病暴发进展之时直接用临床标本对病毒基因组进行快速、移动性测序。

  通过在为期7周的时间内对总共120个拉沙病毒阳性样本进行测序,结果表明,鼠源性污染是造成该次暴发的主要驱动因素。但无法揭示该次疫情是否归咎于某种新型病毒株,它们也不能揭示该病毒已转变为人与人之间的传播。

  据作者披露,该技术能够在疾病暴发初期快速提供详细且实时的病原体表征,这能让公共卫生当局恰当地做出反应和资源分配。

  相关论文信息:DOI: 10.1126/science.aav8958

  太平洋深部揭示地球上一次大寒流

  一项新研究发现,在太平洋深部有长达数世纪之久的寒流的迹象。在太平洋深部所观察到的温度的持续冷却表明,太平洋深部仍然在对表面冷却进行调节,这一过程发生在近1000年前开始的小冰河期。

  被称作小冰河期的公元后气候异常给地球多个地方带来了较冷的终年平均气温,这在全世界的古气候和历史记录中都得到印证,诸如对海洋表面温度有影响的历史性气候事件等。人们推测,与诸如小冰河期等异象有关的信号也许会像记忆一样在太平洋深部缓慢翻转的水体中被保存。

  据作者披露,这些信号是否能被预测或被检测仍不清楚,更不用说对过去海洋表面情况进行准确表征。Geoffrey Gebbie 和Peter Huybers将一个海洋循环模型与现代和历史性的检测相结合来探测和量化小冰河期冷却对太平洋深部的影响。他们发现,目前观察到的太平洋深部的冷却可用持续性地引入较冷的水来解释。

  Gebbie 和 Huybers的模型预测在很大程度上受到温度变化的证实,这些变化是在1870年代的“ HMS挑战”探险和现代温度观测间的测量结果中发现的。此外,这些结果强调了深部海洋在地球热量平衡中的作用。

  相关论文信息:DOI: 10.1126/science.aar8413

  大型人群会显示出集体行为吗

  研究人员通过观察数千名芝加哥马拉松运动员的集体性移动发现,大型人群的移动与液体流动类似,可进行数学预测。据披露,通过将流体模型应用于人群动态,大型人群的集体行为可单用流体动力学理论原理来描述。

  研究表明,人群流体动力建模的预测能力或能为人群管理提供量化指导,这在发生事故或暴力等恐慌情况下尤其重要。

  了解动物的集体行动多基于群组中个体间复杂的相互作用,这里的每个个体都有一组支配行为的“规则”和动机。然而,对人而言,这一基于代理的方法受到其描述人群活动能力的限制。Bain 和Bartolo介绍了一种不同的方法,他们忽略个体代理因子,而是将群体本身作为一种实体,旨在建立一种不含行为假设的大规模人群活动的流体动力学理论。

  Bain和Bartolo对马拉松选手观察后发现,选手们先是朝着芝加哥马拉松赛起始环形线慢慢移动,接着便以小群人停下并开始赛跑。作者在每一个运动中都发现了人群密度和速度在起跑线前缘倾泻而下的波动。

  更重要的是,这些波动会以恒定的速度在整个人群中传播。这些动态变化在其他研究人员评估的比赛中也可预测性地建模。Nicholas Ouellette在相关文章中写道:“Bain和Bartolo的方法成功为集体行为研究者的未来工作开辟了许多更普遍的途径。”Ouellette说,这项研究为团体行为的基于经验的理论奠定了基础。

  相关论文信息:DOI: 10.1126/science.aat9891




(责任编辑:侯茜)

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