#科学# 从“1”开始 实现“0”的突破
——大规模斑马鱼定向突变体库建成记
斑马鱼，因全身布满多条深蓝色条纹似斑马而得名。这种不起眼的生物，却是撬动许多学科发展的基础——其基因和人类基因相似度达87％，因此被应用在生命科学、健康科学和环境科学等领域的研究中，与线虫、果蝇、小鼠一样，是常用的模式生物。
从2013年开始，在中国科学院院士朱作言、孟安明的号召下，国内30多家实验室先后加入“斑马鱼1号染色体全基因敲除联盟”（ZAKOC）。经过6年协作攻关，科学家针对斑马鱼1号染色体上的1333个基因进行系统性基因敲除，成功敲除了其中1029个基因，实现了中国斑马鱼资源库“从0到1”的突破，也为相关学科开展研究奠定了基础。
在国家“十三五”科技创新成就展上，由中科院水生生物研究所（以下简称水生所）牵头完成的这一成果——“建成自主知识产权的大规模斑马鱼定向突变体库”入选基础研究展区，出现在生物科技相关成果的第一展板上。
做基础研究的基础
与小白鼠相比，斑马鱼繁殖力强、发育迅速、胚胎透明、体外受精、体外发育等生物学特征，更加便于科学研究。但在2012年前，国内对斑马鱼的研究却非常“小众”，只有少数实验室在开展相关研究。
而在同一时期，美国、欧洲都建成了斑马鱼资源中心，澳大利亚等地区也建有斑马鱼库。此前，欧美国家发起过几次“从表型到基因型”的正向遗传学突变体库构建和筛选计划，但这些突变体全部保藏在国外，中国科研人员很难获取，加之知识产权等原因，转化研究更加受限。
“没有斑马鱼研究作为基础，许多学科基础研究很难开展。”水生所研究员孙永华介绍，开展斑马鱼研究是许多“基础研究工作的基础”。因此，建立自己的斑马鱼资源库和自主知识产权的斑马鱼突变体库尤为迫切。
国家层面也意识到斑马鱼研究的重要性，2012年10月，国家斑马鱼资源中心在水生所成立，主要任务就是为国内收集、创制、整理、保藏和分享斑马鱼研究资源。
然而设立中心只是第一步，如何大规模创制和收集斑马鱼品系资源才是迫切需要解决的问题。几个月后，新一代基因编辑技术CRISPR/Cas9系统问世，让中国斑马鱼研究人员看到了曙光。
“那时，‘基因剪刀技术’刚被证实有效，大家敏锐地意识到这个技术能够非常高效地定制我们所需要的斑马鱼品系。”孙永华回忆道。
2013年2月，CRISPR/Cas9技术被成功应用于斑马鱼。在朱作言、孟安明的召集下，水生所、清华大学、中科院动物研究所、北京大学等24家机构的30多名学者迅速集结，组成了ZAKOC，开启了“从基因型到表型”的斑马鱼大规模反向遗传学筛选研究。
打造斑马鱼研究“国家队”
“当时大家已经意识到，斑马鱼是一种很重要的实验材料。只有中国积累起足够的实力，才能去谈国际合作问题。只跟在别人后面做，必定要受制于人。”北京大学生命科学学院教授张博是该联盟的发起人之一。她表示，尽管有很多不确定性，但意识到其中的战略意义，国内斑马鱼学界的力量很快以水生所为中心集结起来。
“大家一致认为要从斑马鱼的1号染色体开始敲。”孙永华表示，斑马鱼有25条染色体，其中1号染色体有1300多条基因，基因数量是25条染色体的平均数，作为样本非常合适。
虽然大家的热情高涨，但现实“捉襟见肘”。
一方面，作为重要的模式动物，斑马鱼的基因敲除技术在当时仍不成熟，极大限制了其基因功能研究。
“最大的挑战在于没有前人做过，这是‘基因剪刀技术’出现后，首次在脊椎动物身上大规模应用，谁也不知道会发生什么，只能见招拆招。”水生所高级工程师潘鲁湲2014年加入项目，在她看来，正是大家毫无保留的互相帮助，才能“逢山开路，遇水架桥”。
据介绍，先后有30多家实验室参与项目，实验室间的完成度也难免会有差异。“遇到困难，大家首先想的总是怎么配合解决问题。”孙永华表示，经常是某一家遇到瓶颈“敲不动”了，其他实验室就主动领回来接着“敲”。
每隔一段时间，所有参与计划的科研人员还会相互邀约，举行项目协调会，了解彼此进展，及时调整研究方案和策略。“具有协作精神是这支队伍最大的特点。院士作为领衔科学家把控方向，各实验室开展工作就能劲往一处使。”孙永华说。
另一方面，作为一个自发的科研联合攻关团队，这项工作并没有专项经费支持。鱼要吃饭，人要吃饭，实验室也要运转，都是最现实的问题。绝大部分时间里，能采取的方法只有一种：省吃俭用，自筹经费。
“支撑大家坚持下去的，是作为中国科学家的责任感。”张博坦言，仅她所在的实验室，前后就有二三十人参与到这项工作中。大部分人都是幕后英雄，尤其是研究生们。“通过参与这项研究，更多的青年科研人员掌握了最前沿的技术，成为我们的生力军。”
回顾这几年的工作，孙永华表示，科学探索本就充满不确定性，但通过这项研究计划，凝聚、锻炼了一支科研队伍，“这是我们最大的收获”。
发挥好建制化优势
经过6年多的研究、前后四五百人的付出，中国科学家利用CRISPR/Cas9技术，针对斑马鱼1号染色体上的1333个基因进行系统性基因敲除，成功敲除了其中1029个基因，获得针对636个基因的1039个可传代的突变型，首次实现了脊椎动物整条染色体的系统性基因敲除。
所有突变品系和遗传信息全部通过国家水生生物种质资源库——国家斑马鱼资源中心对学术界公开。不仅引领了国际斑马鱼表型组研究，而且建成了我国首个大规模斑马鱼定向突变体库。中国的国家斑马鱼资源中心也成为公认的国际三大斑马鱼资源库之一。
张博表示，回顾过去几年的付出，一切都是值得的。伴随着这一计划，中国的斑马鱼学界不但完成了“从0到1”的突破，更搭建起一个平台，吸引众多海外青年学者回国建设实验室。据统计，2020年，我国的斑马鱼研究产出的全球占比已超过29%，成为全球产出体量第一的国家。
“协作是项目成功的重要原因，几十家实验室共同协作完成这样一项工作，在国内外都是不多见的。”对于潘鲁湲和她的同事们来说，最直观的工作体验是从北京到广州、从上海到成都，把分散在全国的斑马鱼品系收集起来，然后整理归类。
而作为牵头单位，水生所也通过这一计划，建立起了斑马鱼品系保藏体系，并整合出一套工作流程。“斑马鱼1号染色体敲除计划是一个开始，帮我们理清了收集、验证、保藏等流程，为后续开展更大规模的斑马鱼反向遗传学筛选计划奠定基础。”孙永华说。
“这项自发性协作研究，以斑马鱼1号染色体全基因敲除计划为源头，团结和凝聚了中国以斑马鱼作为模式动物开展研究的群体，进一步促进了以斑马鱼为对象在发育、代谢、毒理等方面的基础研究，以及其在生物技术创新、药物研发、水产育种、水环境效应评价等领域的应用研究；以该团队为核心，承担了国家重点研发计划中‘斑马鱼发育与代谢突变体库的系统创制’项目，并在相关产业应用中展现出良好的潜质。”水生所所长殷战表示。
正如中国的斑马鱼领域的科研工作一样，如今中国的科研逐渐由并跑迈向领跑阶段，更需要能动性地发挥出建制化、大团队协同作战优势，聚焦基础领域，开展全链条、跨部门协同攻关，为实现高水平科技自立自强提供有力保障。
来源：中国科学报
——大规模斑马鱼定向突变体库建成记
斑马鱼，因全身布满多条深蓝色条纹似斑马而得名。这种不起眼的生物，却是撬动许多学科发展的基础——其基因和人类基因相似度达87％，因此被应用在生命科学、健康科学和环境科学等领域的研究中，与线虫、果蝇、小鼠一样，是常用的模式生物。
从2013年开始，在中国科学院院士朱作言、孟安明的号召下，国内30多家实验室先后加入“斑马鱼1号染色体全基因敲除联盟”（ZAKOC）。经过6年协作攻关，科学家针对斑马鱼1号染色体上的1333个基因进行系统性基因敲除，成功敲除了其中1029个基因，实现了中国斑马鱼资源库“从0到1”的突破，也为相关学科开展研究奠定了基础。
在国家“十三五”科技创新成就展上，由中科院水生生物研究所（以下简称水生所）牵头完成的这一成果——“建成自主知识产权的大规模斑马鱼定向突变体库”入选基础研究展区，出现在生物科技相关成果的第一展板上。
做基础研究的基础
与小白鼠相比，斑马鱼繁殖力强、发育迅速、胚胎透明、体外受精、体外发育等生物学特征，更加便于科学研究。但在2012年前，国内对斑马鱼的研究却非常“小众”，只有少数实验室在开展相关研究。
而在同一时期，美国、欧洲都建成了斑马鱼资源中心，澳大利亚等地区也建有斑马鱼库。此前，欧美国家发起过几次“从表型到基因型”的正向遗传学突变体库构建和筛选计划，但这些突变体全部保藏在国外，中国科研人员很难获取，加之知识产权等原因，转化研究更加受限。
“没有斑马鱼研究作为基础，许多学科基础研究很难开展。”水生所研究员孙永华介绍，开展斑马鱼研究是许多“基础研究工作的基础”。因此，建立自己的斑马鱼资源库和自主知识产权的斑马鱼突变体库尤为迫切。
国家层面也意识到斑马鱼研究的重要性，2012年10月，国家斑马鱼资源中心在水生所成立，主要任务就是为国内收集、创制、整理、保藏和分享斑马鱼研究资源。
然而设立中心只是第一步，如何大规模创制和收集斑马鱼品系资源才是迫切需要解决的问题。几个月后，新一代基因编辑技术CRISPR/Cas9系统问世，让中国斑马鱼研究人员看到了曙光。
“那时，‘基因剪刀技术’刚被证实有效，大家敏锐地意识到这个技术能够非常高效地定制我们所需要的斑马鱼品系。”孙永华回忆道。
2013年2月，CRISPR/Cas9技术被成功应用于斑马鱼。在朱作言、孟安明的召集下，水生所、清华大学、中科院动物研究所、北京大学等24家机构的30多名学者迅速集结，组成了ZAKOC，开启了“从基因型到表型”的斑马鱼大规模反向遗传学筛选研究。
打造斑马鱼研究“国家队”
“当时大家已经意识到，斑马鱼是一种很重要的实验材料。只有中国积累起足够的实力，才能去谈国际合作问题。只跟在别人后面做，必定要受制于人。”北京大学生命科学学院教授张博是该联盟的发起人之一。她表示，尽管有很多不确定性，但意识到其中的战略意义，国内斑马鱼学界的力量很快以水生所为中心集结起来。
“大家一致认为要从斑马鱼的1号染色体开始敲。”孙永华表示，斑马鱼有25条染色体，其中1号染色体有1300多条基因，基因数量是25条染色体的平均数，作为样本非常合适。
虽然大家的热情高涨，但现实“捉襟见肘”。
一方面，作为重要的模式动物，斑马鱼的基因敲除技术在当时仍不成熟，极大限制了其基因功能研究。
“最大的挑战在于没有前人做过，这是‘基因剪刀技术’出现后，首次在脊椎动物身上大规模应用，谁也不知道会发生什么，只能见招拆招。”水生所高级工程师潘鲁湲2014年加入项目，在她看来，正是大家毫无保留的互相帮助，才能“逢山开路，遇水架桥”。
据介绍，先后有30多家实验室参与项目，实验室间的完成度也难免会有差异。“遇到困难，大家首先想的总是怎么配合解决问题。”孙永华表示，经常是某一家遇到瓶颈“敲不动”了，其他实验室就主动领回来接着“敲”。
每隔一段时间，所有参与计划的科研人员还会相互邀约，举行项目协调会，了解彼此进展，及时调整研究方案和策略。“具有协作精神是这支队伍最大的特点。院士作为领衔科学家把控方向，各实验室开展工作就能劲往一处使。”孙永华说。
另一方面，作为一个自发的科研联合攻关团队，这项工作并没有专项经费支持。鱼要吃饭，人要吃饭，实验室也要运转，都是最现实的问题。绝大部分时间里，能采取的方法只有一种：省吃俭用，自筹经费。
“支撑大家坚持下去的，是作为中国科学家的责任感。”张博坦言，仅她所在的实验室，前后就有二三十人参与到这项工作中。大部分人都是幕后英雄，尤其是研究生们。“通过参与这项研究，更多的青年科研人员掌握了最前沿的技术，成为我们的生力军。”
回顾这几年的工作，孙永华表示，科学探索本就充满不确定性，但通过这项研究计划，凝聚、锻炼了一支科研队伍，“这是我们最大的收获”。
发挥好建制化优势
经过6年多的研究、前后四五百人的付出，中国科学家利用CRISPR/Cas9技术，针对斑马鱼1号染色体上的1333个基因进行系统性基因敲除，成功敲除了其中1029个基因，获得针对636个基因的1039个可传代的突变型，首次实现了脊椎动物整条染色体的系统性基因敲除。
所有突变品系和遗传信息全部通过国家水生生物种质资源库——国家斑马鱼资源中心对学术界公开。不仅引领了国际斑马鱼表型组研究，而且建成了我国首个大规模斑马鱼定向突变体库。中国的国家斑马鱼资源中心也成为公认的国际三大斑马鱼资源库之一。
张博表示，回顾过去几年的付出，一切都是值得的。伴随着这一计划，中国的斑马鱼学界不但完成了“从0到1”的突破，更搭建起一个平台，吸引众多海外青年学者回国建设实验室。据统计，2020年，我国的斑马鱼研究产出的全球占比已超过29%，成为全球产出体量第一的国家。
“协作是项目成功的重要原因，几十家实验室共同协作完成这样一项工作，在国内外都是不多见的。”对于潘鲁湲和她的同事们来说，最直观的工作体验是从北京到广州、从上海到成都，把分散在全国的斑马鱼品系收集起来，然后整理归类。
而作为牵头单位，水生所也通过这一计划，建立起了斑马鱼品系保藏体系，并整合出一套工作流程。“斑马鱼1号染色体敲除计划是一个开始，帮我们理清了收集、验证、保藏等流程，为后续开展更大规模的斑马鱼反向遗传学筛选计划奠定基础。”孙永华说。
“这项自发性协作研究，以斑马鱼1号染色体全基因敲除计划为源头，团结和凝聚了中国以斑马鱼作为模式动物开展研究的群体，进一步促进了以斑马鱼为对象在发育、代谢、毒理等方面的基础研究，以及其在生物技术创新、药物研发、水产育种、水环境效应评价等领域的应用研究；以该团队为核心，承担了国家重点研发计划中‘斑马鱼发育与代谢突变体库的系统创制’项目，并在相关产业应用中展现出良好的潜质。”水生所所长殷战表示。
正如中国的斑马鱼领域的科研工作一样，如今中国的科研逐渐由并跑迈向领跑阶段，更需要能动性地发挥出建制化、大团队协同作战优势，聚焦基础领域，开展全链条、跨部门协同攻关，为实现高水平科技自立自强提供有力保障。
来源：中国科学报
#国际军事# 外媒：仅20天奥密克戎就超过德尔塔，成美国占主导地位新冠毒株
据路透社等外媒报道，“奥密克戎”已超过“德尔塔”，成为在美国占主导地位的新冠病毒变异毒株。美国疾病控制与预防中心（CDC）于当地时间12月20日表示，根据截至 12 月 18 日当周的测序数据显示， “奥密克戎”引发的感染占全美新增感染病例的七成以上。而这距离美国发现首例“奥密克戎”引发的感染病例仅仅才过去20天。
美国CDC的数据发现，在截至 12 月 18 日的一周中，自 7 月以来一直占主导地位的 “德尔塔”变体的流行率下降至26.6%，而“奥密克戎”引发的感染占新增病例的73.2%。
在美国的某些地区，包括纽约和新泽西，以及美国中西部、南部和太平洋沿岸西北部的部分地区，“奥密克戎”引发的感染占新增病例的 90% 以上。 CNN称，根据美国医院系统和州政府官员的公开声明，截至20日，美国已有 48 个州报告了“奥密克戎”引发的感染病例，美属波多黎各和华盛顿特区也是如此，只有俄克拉荷马州和南达科他州还没有报告。
美国顶级传染病专家安东尼·福奇19日在CNN 的“国情咨文”节目中警告说，由于其高度传染性，“奥密克戎”很快就会成为占主导地位的新冠病毒变种。世界卫生组织表示，“奥密克戎”引发的感染每 1.5 到 3 天就会翻一番。
美国CDC在一份声明中说：“ 奥密克戎病例的急剧增加是意料之中的，并且与世界范围内所看到的情况相似。”
尽管如此，“奥密克戎”超越“德尔塔”变异株的速度还是让专家们感到惊讶。哈佛大学陈曾熙公共卫生学院的流行病学家比尔·哈纳奇说：“即使对我来说，这种上升速度也令人印象深刻。” 费城儿童医院的疫苗专家保罗奥菲特博士说：“它传播的速度之快令人惊讶。”
目前尚不清楚“奥密克戎”引发的疾病是否比以前的毒株所引起的更轻。早期数据表明情况可能更温和，但哈纳奇表示，这并不一定意味着人们可以松一口气。该毒株逃避人体免疫防御的能力，加上其高传染性，令人担忧。他说：“想象一下，如果世界上每个人都在同一时间患上普通感冒。会发生什么？”
据悉，“奥密克戎”以惊人的速度超越了之前占主导地位的“德尔塔”毒株，这种新的高度突变的变异株于 11 月在南非被首次发现，美国境内的首例“奥密克戎” 引发的感染病例于 12 月 1 日被发现。#环球奇谈#
据路透社等外媒报道，“奥密克戎”已超过“德尔塔”，成为在美国占主导地位的新冠病毒变异毒株。美国疾病控制与预防中心（CDC）于当地时间12月20日表示，根据截至 12 月 18 日当周的测序数据显示， “奥密克戎”引发的感染占全美新增感染病例的七成以上。而这距离美国发现首例“奥密克戎”引发的感染病例仅仅才过去20天。
美国CDC的数据发现，在截至 12 月 18 日的一周中，自 7 月以来一直占主导地位的 “德尔塔”变体的流行率下降至26.6%，而“奥密克戎”引发的感染占新增病例的73.2%。
在美国的某些地区，包括纽约和新泽西，以及美国中西部、南部和太平洋沿岸西北部的部分地区，“奥密克戎”引发的感染占新增病例的 90% 以上。 CNN称，根据美国医院系统和州政府官员的公开声明，截至20日，美国已有 48 个州报告了“奥密克戎”引发的感染病例，美属波多黎各和华盛顿特区也是如此，只有俄克拉荷马州和南达科他州还没有报告。
美国顶级传染病专家安东尼·福奇19日在CNN 的“国情咨文”节目中警告说，由于其高度传染性，“奥密克戎”很快就会成为占主导地位的新冠病毒变种。世界卫生组织表示，“奥密克戎”引发的感染每 1.5 到 3 天就会翻一番。
美国CDC在一份声明中说：“ 奥密克戎病例的急剧增加是意料之中的，并且与世界范围内所看到的情况相似。”
尽管如此，“奥密克戎”超越“德尔塔”变异株的速度还是让专家们感到惊讶。哈佛大学陈曾熙公共卫生学院的流行病学家比尔·哈纳奇说：“即使对我来说，这种上升速度也令人印象深刻。” 费城儿童医院的疫苗专家保罗奥菲特博士说：“它传播的速度之快令人惊讶。”
目前尚不清楚“奥密克戎”引发的疾病是否比以前的毒株所引起的更轻。早期数据表明情况可能更温和，但哈纳奇表示，这并不一定意味着人们可以松一口气。该毒株逃避人体免疫防御的能力，加上其高传染性，令人担忧。他说：“想象一下，如果世界上每个人都在同一时间患上普通感冒。会发生什么？”
据悉，“奥密克戎”以惊人的速度超越了之前占主导地位的“德尔塔”毒株，这种新的高度突变的变异株于 11 月在南非被首次发现，美国境内的首例“奥密克戎” 引发的感染病例于 12 月 1 日被发现。#环球奇谈#
2021年突破极限的6大科学纪录
人类每年都在创造历史，科学家们也在不断创造新纪录，今年也不例外。
美国《科学新闻》杂志网站在12月20日的报道中，为我们梳理了2021年令人惊奇的6大科学纪录，包括发现迄今最古老的黑洞以及迄今最古老的动物DNA等，这些新发现突破了科学研究的极限和人类的想象力。
迄今最古老的黑洞“现身”
130多亿年前，当宇宙仅6.7亿岁时，一个巨大的黑洞诞生了，美国亚利桑那大学科学家主导的国际天文学家团队今年发现了它。
新发现的超大质量黑洞被命名为J0313—1806，质量相当于16亿个太阳，是之前已知最古老黑洞“体重”的两倍，且比后者“年长”两千万岁。
研究人员指出，现有理论认为，超大质量黑洞由吞噬物质较小的种子黑洞生长而成，但他们的计算表明，即使J0313—1806的“种子黑洞”在宇宙中第一颗恒星形成之后出现，并尽可能快地生长，它的初始质量也至少需要达到太阳质量的一万倍，但通过大质量恒星坍缩形成种子黑洞的方式，只能使黑洞的质量达到太阳的几千倍。因此，新现身的这个古老的庞然大物对超大质量黑洞如何形成的相关理论提出了挑战。
测量迄今最小引力场
在四种基本力中，引力是我们在日常生活中最熟悉的一种，但令人惊讶的是，它却是地球上最弱、最难测量的一种。今年，来自奥地利维也纳大学和奥地利科学院的物理学家测量了一个2毫米宽、重约90毫克（相当于一只瓢虫的“体重”）的金球的引力场，这是迄今在实验室测量到的最小引力场。
研究人员称：“根据爱因斯坦的理论，引力是质量在其他质量移动的时空中发生弯曲的结果。所以我们真正测量的是，一只瓢虫如何扭曲时空。”接下来，研究团队计划进一步推进实验，他们称，那时就进入量子物理学的领域，或许要使用不同的物理学原理。
迄今最古老爪子能对握的恐龙
今年4月，中国北票翼龙化石博物馆研究人员在《当代生物学》杂志上撰文指出，他们在给一具生活于1.6亿年前的鲲鹏翼龙化石做CT扫描时发现，这只翼龙的前肢爪子竟然能够对握，这在翼龙中还是第一次发现。之前发现的所有翼龙爪子都朝向一个方向，无法做出对握的动作，这只翼龙是目前已知最早的爪子可对握的动物。
古生物学家认为，这种结构的出现是为了让这种翼龙更好地适应树栖生活，能够对握的爪子不仅可用来爬树，还能够用来抓握猎物。
首次观测到中子星和黑洞合并
6月29日，来自美国激光干涉引力波天文台（LIGO）、欧洲“室女座”（Virgo）和日本引力波天文台的天文学家在发表于《天体物理学杂志快报》的论文中，公布了他们的研究成果：在LIGO和Virgo的第三轮运行中，他们首次发现了来自黑洞—中子星合并的引力波事件——GW200105和GW200115。
GW200105事件由一个8.9倍太阳质量的黑洞和一个1.9倍太阳质量的中子星合并产生，此次合并发生在9亿光年之外。GW200115事件的“主角”分别是一个5.7倍太阳质量的黑洞以及一个1.5倍太阳质量的中子星。
研究人员指出，现在已经探测到了黑洞和中子星合并的首批案例，能确定宇宙中存在这种现象。但是关于中子星和黑洞还有太多未解之谜，未来获得的数据将有助回答这些问题，并理解宇宙中这些最极端的天体是如何产生的。
发现迄今最古老动物的DNA
来自瑞典乌普萨拉大学的生物信息学家表示，他们在120万年前生活在西伯利亚东北部的猛犸象的牙齿中发现迄今最古老的DNA，并对其进行了测序，为研究已灭绝的冰河时代的北美巨兽的进化，打开了一扇崭新的窗户。据悉，此前最古老的DNA来自一匹生活于70万年前的马的化石。
科学家们说，这项新发现可能接近了DNA能持续多久的极限，从进化的角度来看，打破100多万年这个魔法屏障相当于打开了一个新的时间窗口。而且，来自猛犸象的基因表明它可能属于以前未知的物种。
拥有最多丹尼索瓦人DNA的族群
被称为丹尼索瓦人的神秘原始人群体很久以前就灭绝了，但“雁过留痕”，丹尼索瓦人在遥远的过去曾与现代人的祖先混合，留下了“蛛丝马迹”。
瑞典科学家报告称，菲律宾土著Ayta Magbukon人约5%的DNA来自丹尼索瓦人，是世界上拥有最高丹尼索瓦血统的族群。事实上，他们比之前被认为当今拥有最高丹尼索瓦血统的族群——巴布亚高地人携带更多丹尼索瓦人DNA。
研究人员表示，这些发现揭示了亚太地区现代人和古人类复杂交织的历史，他们希望利用这一结果，以及其他携带丹尼索瓦人DNA的群体的遗传线索，追溯丹尼索瓦人在东南亚、巴布亚新几内亚和澳大利亚的活动轨迹。
本文图片除注明外均来自美国《科学新闻》杂志网站
来源：科技日报
人类每年都在创造历史，科学家们也在不断创造新纪录，今年也不例外。
美国《科学新闻》杂志网站在12月20日的报道中，为我们梳理了2021年令人惊奇的6大科学纪录，包括发现迄今最古老的黑洞以及迄今最古老的动物DNA等，这些新发现突破了科学研究的极限和人类的想象力。
迄今最古老的黑洞“现身”
130多亿年前，当宇宙仅6.7亿岁时，一个巨大的黑洞诞生了，美国亚利桑那大学科学家主导的国际天文学家团队今年发现了它。
新发现的超大质量黑洞被命名为J0313—1806，质量相当于16亿个太阳，是之前已知最古老黑洞“体重”的两倍，且比后者“年长”两千万岁。
研究人员指出，现有理论认为，超大质量黑洞由吞噬物质较小的种子黑洞生长而成，但他们的计算表明，即使J0313—1806的“种子黑洞”在宇宙中第一颗恒星形成之后出现，并尽可能快地生长，它的初始质量也至少需要达到太阳质量的一万倍，但通过大质量恒星坍缩形成种子黑洞的方式，只能使黑洞的质量达到太阳的几千倍。因此，新现身的这个古老的庞然大物对超大质量黑洞如何形成的相关理论提出了挑战。
测量迄今最小引力场
在四种基本力中，引力是我们在日常生活中最熟悉的一种，但令人惊讶的是，它却是地球上最弱、最难测量的一种。今年，来自奥地利维也纳大学和奥地利科学院的物理学家测量了一个2毫米宽、重约90毫克（相当于一只瓢虫的“体重”）的金球的引力场，这是迄今在实验室测量到的最小引力场。
研究人员称：“根据爱因斯坦的理论，引力是质量在其他质量移动的时空中发生弯曲的结果。所以我们真正测量的是，一只瓢虫如何扭曲时空。”接下来，研究团队计划进一步推进实验，他们称，那时就进入量子物理学的领域，或许要使用不同的物理学原理。
迄今最古老爪子能对握的恐龙
今年4月，中国北票翼龙化石博物馆研究人员在《当代生物学》杂志上撰文指出，他们在给一具生活于1.6亿年前的鲲鹏翼龙化石做CT扫描时发现，这只翼龙的前肢爪子竟然能够对握，这在翼龙中还是第一次发现。之前发现的所有翼龙爪子都朝向一个方向，无法做出对握的动作，这只翼龙是目前已知最早的爪子可对握的动物。
古生物学家认为，这种结构的出现是为了让这种翼龙更好地适应树栖生活，能够对握的爪子不仅可用来爬树，还能够用来抓握猎物。
首次观测到中子星和黑洞合并
6月29日，来自美国激光干涉引力波天文台（LIGO）、欧洲“室女座”（Virgo）和日本引力波天文台的天文学家在发表于《天体物理学杂志快报》的论文中，公布了他们的研究成果：在LIGO和Virgo的第三轮运行中，他们首次发现了来自黑洞—中子星合并的引力波事件——GW200105和GW200115。
GW200105事件由一个8.9倍太阳质量的黑洞和一个1.9倍太阳质量的中子星合并产生，此次合并发生在9亿光年之外。GW200115事件的“主角”分别是一个5.7倍太阳质量的黑洞以及一个1.5倍太阳质量的中子星。
研究人员指出，现在已经探测到了黑洞和中子星合并的首批案例，能确定宇宙中存在这种现象。但是关于中子星和黑洞还有太多未解之谜，未来获得的数据将有助回答这些问题，并理解宇宙中这些最极端的天体是如何产生的。
发现迄今最古老动物的DNA
来自瑞典乌普萨拉大学的生物信息学家表示，他们在120万年前生活在西伯利亚东北部的猛犸象的牙齿中发现迄今最古老的DNA，并对其进行了测序，为研究已灭绝的冰河时代的北美巨兽的进化，打开了一扇崭新的窗户。据悉，此前最古老的DNA来自一匹生活于70万年前的马的化石。
科学家们说，这项新发现可能接近了DNA能持续多久的极限，从进化的角度来看，打破100多万年这个魔法屏障相当于打开了一个新的时间窗口。而且，来自猛犸象的基因表明它可能属于以前未知的物种。
拥有最多丹尼索瓦人DNA的族群
被称为丹尼索瓦人的神秘原始人群体很久以前就灭绝了，但“雁过留痕”，丹尼索瓦人在遥远的过去曾与现代人的祖先混合，留下了“蛛丝马迹”。
瑞典科学家报告称，菲律宾土著Ayta Magbukon人约5%的DNA来自丹尼索瓦人，是世界上拥有最高丹尼索瓦血统的族群。事实上，他们比之前被认为当今拥有最高丹尼索瓦血统的族群——巴布亚高地人携带更多丹尼索瓦人DNA。
研究人员表示，这些发现揭示了亚太地区现代人和古人类复杂交织的历史，他们希望利用这一结果，以及其他携带丹尼索瓦人DNA的群体的遗传线索，追溯丹尼索瓦人在东南亚、巴布亚新几内亚和澳大利亚的活动轨迹。
本文图片除注明外均来自美国《科学新闻》杂志网站
来源：科技日报
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