印度洋海底发现已知最深最广的鲸类墓地，距今530万年；最小二维码，用银原子拼成，手机仍可扫描 | 环球科学要闻
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· 物理学 ·
用银原子拼出最小二维码，单个像素边长仅50纳米，手机仍可扫描
图片来源：SPM Pro Tips
据IT之家消息，据TechRadar 报道，澳大利亚莫纳什大学物理与天文学院与捷克科学院的研究人员可能刚刚打破了世界上最小二维码的吉尼斯世界纪录，他们制作的二维码每个像素边长仅50纳米，整体尺寸为50×50纳米。据介绍，该二维码的每个像素都由单个银原子构成，研究人员在超高真空和低温条件下，使用一根仅有几个原子宽的微小探针，让银原子通过量子隧穿效应精准落在基底表面。
研究人员非常轻柔地将涂有银原子的探针与银表面接触，在合适的条件下，就可以将单个原子精确地留在想要的位置。最重要的是，这个微观二维码依然可以被手机摄像头成功扫描，扫描后会跳转到一个名为“SPM Pro Tips”的扫描探针显微镜国际科普项目网站。作为参考，当前的世界纪录是由维也纳工业大学与Cerabyte今年2月合作开发的，其像素边长为49纳米，整体二维码尺寸为1.98平方微米。而这款新二维码的整个面积仅比前纪录的一个像素稍大一点。目前，吉尼斯世界纪录尚未正式确认该团队的提交为官方纪录保持者，研究团队已提出申请并等待回复。（IT之家;TechRadar）
· 古生物学 ·
印度洋发现已知最深最广的鲸类墓地
迪亚曼蒂纳深渊处于硫氧化阶段的鲸落生态系统。（图片来源：全球深渊探索计划）
鲸落是鲸鱼死亡后沉落至海底所形成的独特生态景观。然而，目前人类对深海鲸落的认识主要依赖于零星的观测记录，且绝大多数发现小于4000米水深。据中国科学院深海科学与工程研究所消息，该所主导实施的“全球深渊探索计划”，在东南印度洋迪亚曼蒂纳深渊（Diamantina Zone）的海底发现了大量鲸类化石及完整的鲸落生态系统。这一发现揭示了全球已知最深、规模最大的鲸落生态系统和鲸类化石群，表明该区域自530万年前至今一直是鲸类的“大墓地”。这项成果已于近日发表于《自然》（Nature）。
2023年，“全球深渊探索计划”科考团队在绵延1200公里的迪亚曼蒂纳深渊沟底完成32次下潜作业，在水深4616米至7001米处，共发现5处化能自养阶段的鲸落、476处鲸类化石堆积。该区域鲸类遗骸密度达每平方公里759.5具，经推算，整片海域鲸类残骸总量或超1000万具。这些鲸骨表面覆盖着丰富的微生物和动物群落，科考团队共发现35种大型底栖动物。本次发现的鲸骨化石既有现存鲸类，也有已灭绝的鲸类，如所发表的远古喙鲸新物种。经同位素测算，这些化石最早可追溯至530万年前，同时证明这片深渊数百万年来持续存在鲸落事件。此次研究将鲸落观测水深纪录从4204米提升至近7000米，全面刷新了人类对鲸落分布的认知，为探究鲸类的早期演化历史、古生态学及深海化能生态系统演化提供了极为珍贵的研究样本。（中国科学院深海科学与工程研究所）
· 气候科学 ·
厄尔尼诺已经正式启动，天气或将变得异常
据《科学》新闻（Science news）报道，当地时间6月11日，美国海洋和大气管理局（NOAA）宣布，厄尔尼诺现象已经开始，证据是在过去的一个月间，赤道东太平洋地区海面温度较平均水平高出0.5摄氏度以上，且气候模型预测这一状况将持续至少6个月。同时，NOAA估计，今年晚些时候厄尔尼诺发展为极强事件的概率为63%。
如果预测成真，到11月热带太平洋海域水温可能升高2.4摄氏度，这会向大气释放大量热量和水分，扰乱全球天气模式。强降雨可能导致美国南部、东非和中国部分地区出现洪灾，而印度尼西亚、澳大利亚和南部非洲的干旱和野火风险可能上升。太平洋飓风季可能增强，而大西洋飓风季可能减弱。厄尔尼诺现象往往还会推高全球气温，增加2027年创下新的高温纪录的可能性。（Science news，Newscientist）
· 微生物学 ·
GLP-1类药物可能通过微生物群减轻小鼠抑郁症状
一些因糖尿病和肥胖症服用GLP-1药物的人获得了心理健康方面的益处——特别是抑郁症状的减轻。在最近一项发表于《细胞·宿主与微生物》（Cell Host & Microbe）的研究中，研究人员报告称，这些心理健康的改善似乎源于肠道微生物群的变化，这些变化促使一种微生物菌株大量丰富，该菌株已知对压力相关神经元具有有利影响。
为了确定减肥药利拉鲁肽对大脑的影响，研究团队在小鼠模型中模拟了压力事件。结果发现，当给小鼠全身注射利拉鲁肽时，它主要积聚在肠道而不是大脑。研究人员使用标准的行为测试证明，即使在被敲除了GLP-1受体的小鼠中，利拉鲁肽仍保留了其抗抑郁活性。这表明其效果是通过另一种途径实现的。随后，研究团队证明，使用广谱抗生素耗尽了肠道微生物群的小鼠没有体验到利拉鲁肽的抗抑郁效果，这指出了肠道微生物的关键作用。
为了识别所涉及的特定微生物类群，研究团队研究了小鼠的粪便样本。在利拉鲁肽改变的微生物中，德氏乳杆菌是丰度增加最显著的物种。德氏乳杆菌会产生二酰甘油——这是一种前体，可转化为内源性大麻素2-花生四烯酰甘油（2-AG）。已知2-AG升高可使应激相关脑区过度激活正常化。研究人员表示，这一发现提示了几种潜在的临床应用，包括治疗同时患有抑郁症和糖尿病、肥胖症等代谢疾病的患者，以及通过益生菌干预来治疗抑郁症。（Cell Press）
· 新技术 ·
电子显微镜技术突破，让我们能看清体内最小的蛋白质
激光（紫色）通过高度抛光的镜子被强力放大，并聚焦到电子束（蓝色）上，以改变其相位并增加冷冻电镜的对比度，使生物学家能够对较小的蛋白质和细胞内拥挤的结构进行成像。（图片来源：Sayo Studio）
冷冻电镜（cryo-EM）技术是结构生物学的基石，揭示了驱动几乎所有细胞过程的许多分子的原子级结构。但这项技术一直受限于对比度，导致无法清晰地成像小分子，其中包括人体内的大多数蛋白质。最近，两项分别发表于《科学》（Science）和预印本文库bioRxiv的研究，成功演示了利用激光相位板显著提升冷冻电镜对比度的成果。这项突破将以前所未有的方式揭示细胞内部结构，为人类生物学开辟了全新的视角。
美国加利福尼亚大学伯克利分校团队在发表于《科学》的论文中表明，激光相位板能够为六种不同大小、制备方法各异的生物样本提供更高的分辨率。这种高强度、强聚焦的连续波激光器与电子束相互作用，改变电子束的相位，这种相位变化会提高小分子（例如血红蛋白）以及细胞内分子和结构（例如细胞核和线粒体）的对比度。在另一篇发表于bioRxiv的研究中，加利福尼亚大学伯克利分校团队与BioHub成像实验室团队还开发了更复杂的新一代激光相位板，并配备了双激光系统，其工作效率约为前作显微镜所用单腔系统的一半。较低的功率可以降低元件烧毁的风险，并减少像差，从而使系统更易于操作。研究人员表示，这一系列突破可以填补我们对那些无法成像的蛋白质结构认知上的巨大空白，它也将对冷冻电镜断层扫描技术产生革命性的影响。（University of California - Berkeley；Biohub）
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