国家癌症中心：我国甲状腺癌发病呈“爆发式”增长，结直肠癌死亡升至第3位；SpaceX计划在下月首次同时回收星舰两级火箭 | 环球科学要闻
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国家癌症中心：我国甲状腺癌发病呈“爆发式”增长，结直肠癌死亡升至第3位
随着国家“癌症防治行动”的开展，中国的癌症谱日渐发生变化。据《第一财经》消息，国家癌症中心最新发布的《2024年中国人群恶性肿瘤发病与死亡年龄特征分析》（下称《分析》）显示，2024年全国恶性肿瘤新发病例约515.06万例，死亡病例约258.22万例。
从公开数据看，2000年代中期（约2003—2005年），全国发病前五的癌症为肺癌、胃癌、肝癌、食管癌、结直肠癌，消化道肿瘤占据四席。而2024年发病前五已变为肺癌、女性乳腺癌、甲状腺癌、结直肠癌、肝癌——胃癌与食管癌跌出发病前五，甲状腺癌从榜外跃升至第3位。《分析》数据显示，近20年中国癌谱发生了一场结构性变迁：发病谱从“胃癌领跑”的消化道肿瘤主导格局，转向“肺癌+乳腺癌+甲状腺癌+结直肠癌”新格局；死亡谱前五名单虽高度稳定，但内部座次已明显重排。
与发病谱的剧烈重构相比，死亡谱显得“顽固”。2000年代中期死亡前五为肺癌、肝癌、胃癌、食管癌、结直肠癌；2024年全人群死亡前五仍为肺癌、肝癌、结直肠癌、胃癌、食管癌——名单成员完全一致，没有新癌种挤入，也没有旧癌种跌出。但内部座次已发生调整。 结直肠癌死亡位次超过胃癌和食管癌升至第3位。女性中这一变化更为明显：结直肠癌升至女性死亡第2位，乳腺癌进入女性前五，食管癌跌出女性前五。但肺癌的“一超”地位从未动摇。与此同时，甲状腺癌的“爆发式”增长是近20年发病谱中最显眼的变化 。（《第一财经》）
· 古生物学 ·
南大学者构建AI模型，挑战“五大”生物大灭绝事件过程
图片来源：Unsplash
化石出现在岩层中的位置记录了物种出现和灭绝的时间，但把全球数万地点、数万物种的地层序列整合为统一时间线，计算量巨大。传统方法通常以数百万年为时间单位，但会掩盖较短期内发生的生物多样性变化。据《自然》新闻（ Nature news）消息，10月12日，南京大学古生物学家沈树忠在美国地质学会会议上介绍机器学习模型 OneStrata 。 该模型利用近400万件海洋化石重建过去5.4亿年的生物多样性变化，提出在晚泥盆世、三叠纪末和白垩纪末3次“大灭绝”，生物多样性表现为持续数百万至数千万年的渐进衰退，而非此前模型显示的突发性灾难 。
此前，研究团队就建立了OneStratigraphy数据集，收录全球数万地点的化石深度及其他地质资料。2020年，他们曾用超级计算机以约2.6万年分辨率重建约3亿年间1.1万种海洋生物的历史，但 难以承受 进一步扩大规模所需的算力。沈树忠和之江实验室的研究人员合作，利用OneStratigraphy数据集训练了机器学习模型OneStrata，使其能预测化石最可能沉积的时间。
研究人员利用这一模型，预测了数万个地点发现的近四百万件海洋化石，最可能出现在地层记录中的哪一段时间，时间分辨率略高于1000年。 基于这些信息，他们能够以高时间分辨率估算过去5.4亿年间超过11万个物种的出现和灭绝。重建结果挑战了关于演化史的几个重要观点，比如高多样性时期未必比低多样性时期更能抵御灭绝。该结果或许会使“五大”物种灭绝事件的解释变得更加复杂。在五次典型的生物大灭绝事件中的3次，分别发生在晚泥盆世、三叠纪末期和白垩纪末期，显示为数百万年甚至数千万年间全球生物多样性的逐渐下降。OneStrata提供的是检验演化史的新框架，但不能据此否定这些大灭绝事件本身。目前，研究论文已在会议上公布，还未经过同行评审。（ 《自然》新闻 ）
· 空间探测 ·
马斯克：SpaceX计划在下月首次同时回收星舰两级火箭
SpaceX回收火箭上面级的艺术概念图，该公司预计将在第15次试飞中完成这项操作。图片来源：SpaceX
目前，SpaceX的猎鹰9号和猎鹰重型火箭只能重复使用部分组件，上面级仍需在发射后被弃置。相比之下，更庞大的“星舰”（Starship）从设计之初就以两级火箭完全可重复使用为目标。据 Space.com 消息，10月20日，SpaceX首席执行官埃隆·马斯克（Elon Musk）在公司会上宣布， 计划于11月进行星舰第15次试飞，并首次尝试同时回收助推器和上面级。如果成功，这将是人类首次完整回收执行轨道发射任务的两级运载火箭，向降低太空运输成本迈出重要一步 。
星舰全长超过120米，由超重型助推器和上面级飞船组成。不同于猎鹰9号依靠着陆腿降落，星舰计划让两级火箭分别返回发射塔，由巨大的机械臂在空中接住。此前14次试飞中，SpaceX已成功回收助推器3次，但尚未尝试用发射塔捕获飞得更高、更远且速度更快的上面级。9月28日，星舰第14次试飞首次实现上面级入轨，并成功部署26颗第三代星链卫星。马斯克表示，下一次试飞有望成功实现两级回收。如果这次尝试成功，意味着星舰将能连续执行多次飞行任务，取得里程碑式的成就。（ Space.com ）
· 物理学 ·
量子纠错技术取得新突破，错误率随规模扩大显著下降，远超盈亏平衡点
图片来源：Quantinuum
量子计算机的量子比特极易受环境干扰，导致计算出错。为减少错误，可将多个物理量子比特编码为一个能检测并纠正错误的逻辑量子比特，但纠错过程本身也可能引入新的错误。此前已有多项演示表明，逻辑量子比特超过盈亏平衡点，即增加量子比特数量可以提升性能，但提升并不显著。据 ArsTechnica 消息，10月19日，量子计算公司Quantinuum公布最新成果， 其离子阱量子计算机Helios在扩大逻辑量子比特规模时，大幅降低了错误率，这项突破向开发实用的容错量子计算机迈出了重要一步 。
研究人员采用一种名为“颜色码”的量子纠错方案，分别用13、37和73个物理量子比特构建逻辑量子比特。经过连续20轮纠错测试，量子信息存储的逻辑错误率从约万分之五降至百万分之五。 随着纠错码距离从3增至5、再增至7，错误率平均每次降低约12倍，明显优于此前多数实验。研究还发现，纠错也能显著降低量子逻辑门运算中的错误 。不过，目前最低错误率仅在单个逻辑量子比特的存储测试中实现，未能测试其在大规模复杂计算中的效果。未来，研究团队还需扩大系统规模，验证这一纠错能力能否持续保持。（ ArsTechnica ；Quantinuum）
· 奖项 ·
王虹等4学者获2026年度“求是杰出科学家奖”
10月15日， 求是科技基金会（Qiu Shi Science & Technologies Foundation）官网公布了2026年度“求是杰出科学家奖”（数学与物理领域）获奖名单 。数学领域的2名获奖者为：
王国祯（复旦大学）：因其在同伦论及球面稳定同伦群计算方面的贡献入选，其中包括发展基模变形方法，以及解决克尔维尔不变量问题最后遗留的126维情形。
王虹（美国纽约大学、法国高等科学研究所）：因其在调和分析与几何测度论领域的贡献获得认可，包括在局部平滑、菲斯滕伯格集方面的开创性工作，特别是解决了三维挂谷猜想。
物理领域的2名获奖者为：
贾金锋（上海交通大学）：因在拓扑绝缘体制备、拓扑量子态中马约拉纳零能模探测，以及超导体奇异电子结构研究方面取得的突破性成果而获得高度认可。
叶军（美国科罗拉多大学博尔德分校）:因在开发高精度光晶格钟、推进基于该时钟的基础物理精密检验方面所作出的开创性贡献，以及在首个极性分子量子气体和超冷化学研究领域的成果而闻名。
据介绍，求是科技基金会由查济民博士（1914–2007）及其家族于1994年在香港创立。基金会的主要使命是促进科学技术进步以造福人类。“求是”二字意为“追求真理”，反映了基金会对诚信与发现的承诺。通过“求是奖”，基金会表彰生命科学及医学、数学、物理、工程及材料科学、化学以及可持续发展科学等多个学科的杰出研究人员。（求是科技基金会）
· 分子生物学 ·
控制跳跃基因活跃程度的蛋白
人类基因组约一半由“跳跃基因”（也称为“转座元件”）组成。这些跳跃基因能够复制并插入到基因组的其他位置，可以促进演化和基因调控，但过于活跃可能会破坏基因组稳定性，导致神经发育障碍、自身免疫病和癌症。细胞如何限制它们的活动至今仍未明确。近日，美国宾夕法尼亚州立大学的科学家在 《生物化学杂志》 （ Journal of Biological Chemistry ）上发表研究， 首次发现一种参与RNA加工和降解的蛋白复合物——CCR4-NOT，可以抑制跳跃基因的活动 。
研究人员使用美国国立卫生研究院（NIH）提供的人类癌细胞系，采用生长素诱导降解技术，分别降低CCR4-NOT蛋白复合物中两个组分CNOT1和CNOT4的水平。他们先对两种蛋白进行遗传改造，使它们在向细胞加入生长素后的1小时内被降解。他们发现，在细胞核内，这种处理迅速引起全基因组范围的转录增加，跳跃基因的表达也随之升高。与此同时，一类已知可抑制转座元件的、名为 KZNF 的基因的表达下降。研究人员据此提出，CCR4-NOT可能通过调控 KZNF 基因，限制跳跃基因被转录。这项研究或能为理解细胞维持基因组稳定性提供了新线索。（Penn State）
撰文、整理：不周、clefable
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国家癌症中心：我国甲状腺癌发病呈“爆发式”增长，结直肠癌死亡升至第3位
随着国家“癌症防治行动”的开展，中国的癌症谱日渐发生变化。据《第一财经》消息，国家癌症中心最新发布的《2024年中国人群恶性肿瘤发病与死亡年龄特征分析》（下称《分析》）显示，2024年全国恶性肿瘤新发病例约515.06万例，死亡病例约258.22万例。
从公开数据看，2000年代中期（约2003—2005年），全国发病前五的癌症为肺癌、胃癌、肝癌、食管癌、结直肠癌，消化道肿瘤占据四席。而2024年发病前五已变为肺癌、女性乳腺癌、甲状腺癌、结直肠癌、肝癌——胃癌与食管癌跌出发病前五，甲状腺癌从榜外跃升至第3位。《分析》数据显示，近20年中国癌谱发生了一场结构性变迁：发病谱从“胃癌领跑”的消化道肿瘤主导格局，转向“肺癌+乳腺癌+甲状腺癌+结直肠癌”新格局；死亡谱前五名单虽高度稳定，但内部座次已明显重排。
与发病谱的剧烈重构相比，死亡谱显得“顽固”。2000年代中期死亡前五为肺癌、肝癌、胃癌、食管癌、结直肠癌；2024年全人群死亡前五仍为肺癌、肝癌、结直肠癌、胃癌、食管癌——名单成员完全一致，没有新癌种挤入，也没有旧癌种跌出。但内部座次已发生调整。 结直肠癌死亡位次超过胃癌和食管癌升至第3位。女性中这一变化更为明显：结直肠癌升至女性死亡第2位，乳腺癌进入女性前五，食管癌跌出女性前五。但肺癌的“一超”地位从未动摇。与此同时，甲状腺癌的“爆发式”增长是近20年发病谱中最显眼的变化 。（《第一财经》）
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南大学者构建AI模型，挑战“五大”生物大灭绝事件过程
化石出现在岩层中的位置记录了物种出现和灭绝的时间，但把全球数万地点、数万物种的地层序列整合为统一时间线，计算量巨大。传统方法通常以数百万年为时间单位，但会掩盖较短期内发生的生物多样性变化。据《自然》新闻（ Nature news）消息，10月12日，南京大学古生物学家沈树忠在美国地质学会会议上介绍机器学习模型 OneStrata 。 该模型利用近400万件海洋化石重建过去5.4亿年的生物多样性变化，提出在晚泥盆世、三叠纪末和白垩纪末3次“大灭绝”，生物多样性表现为持续数百万至数千万年的渐进衰退，而非此前模型显示的突发性灾难 。
此前，研究团队就建立了OneStratigraphy数据集，收录全球数万地点的化石深度及其他地质资料。2020年，他们曾用超级计算机以约2.6万年分辨率重建约3亿年间1.1万种海洋生物的历史，但 难以承受 进一步扩大规模所需的算力。沈树忠和之江实验室的研究人员合作，利用OneStratigraphy数据集训练了机器学习模型OneStrata，使其能预测化石最可能沉积的时间。
研究人员利用这一模型，预测了数万个地点发现的近四百万件海洋化石，最可能出现在地层记录中的哪一段时间，时间分辨率略高于1000年。 基于这些信息，他们能够以高时间分辨率估算过去5.4亿年间超过11万个物种的出现和灭绝。重建结果挑战了关于演化史的几个重要观点，比如高多样性时期未必比低多样性时期更能抵御灭绝。该结果或许会使“五大”物种灭绝事件的解释变得更加复杂。在五次典型的生物大灭绝事件中的3次，分别发生在晚泥盆世、三叠纪末期和白垩纪末期，显示为数百万年甚至数千万年间全球生物多样性的逐渐下降。OneStrata提供的是检验演化史的新框架，但不能据此否定这些大灭绝事件本身。目前，研究论文已在会议上公布，还未经过同行评审。（ 《自然》新闻 ）
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马斯克：SpaceX计划在下月首次同时回收星舰两级火箭
目前，SpaceX的猎鹰9号和猎鹰重型火箭只能重复使用部分组件，上面级仍需在发射后被弃置。相比之下，更庞大的“星舰”（Starship）从设计之初就以两级火箭完全可重复使用为目标。据 Space.com 消息，10月20日，SpaceX首席执行官埃隆·马斯克（Elon Musk）在公司会上宣布， 计划于11月进行星舰第15次试飞，并首次尝试同时回收助推器和上面级。如果成功，这将是人类首次完整回收执行轨道发射任务的两级运载火箭，向降低太空运输成本迈出重要一步 。
星舰全长超过120米，由超重型助推器和上面级飞船组成。不同于猎鹰9号依靠着陆腿降落，星舰计划让两级火箭分别返回发射塔，由巨大的机械臂在空中接住。此前14次试飞中，SpaceX已成功回收助推器3次，但尚未尝试用发射塔捕获飞得更高、更远且速度更快的上面级。9月28日，星舰第14次试飞首次实现上面级入轨，并成功部署26颗第三代星链卫星。马斯克表示，下一次试飞有望成功实现两级回收。如果这次尝试成功，意味着星舰将能连续执行多次飞行任务，取得里程碑式的成就。（ Space.com ）
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量子纠错技术取得新突破，错误率随规模扩大显著下降，远超盈亏平衡点
量子计算机的量子比特极易受环境干扰，导致计算出错。为减少错误，可将多个物理量子比特编码为一个能检测并纠正错误的逻辑量子比特，但纠错过程本身也可能引入新的错误。此前已有多项演示表明，逻辑量子比特超过盈亏平衡点，即增加量子比特数量可以提升性能，但提升并不显著。据 ArsTechnica 消息，10月19日，量子计算公司Quantinuum公布最新成果， 其离子阱量子计算机Helios在扩大逻辑量子比特规模时，大幅降低了错误率，这项突破向开发实用的容错量子计算机迈出了重要一步 。
研究人员采用一种名为“颜色码”的量子纠错方案，分别用13、37和73个物理量子比特构建逻辑量子比特。经过连续20轮纠错测试，量子信息存储的逻辑错误率从约万分之五降至百万分之五。 随着纠错码距离从3增至5、再增至7，错误率平均每次降低约12倍，明显优于此前多数实验。研究还发现，纠错也能显著降低量子逻辑门运算中的错误 。不过，目前最低错误率仅在单个逻辑量子比特的存储测试中实现，未能测试其在大规模复杂计算中的效果。未来，研究团队还需扩大系统规模，验证这一纠错能力能否持续保持。（ ArsTechnica ；Quantinuum）
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王虹等4学者获2026年度“求是杰出科学家奖”
10月15日， 求是科技基金会（Qiu Shi Science & Technologies Foundation）官网公布了2026年度“求是杰出科学家奖”（数学与物理领域）获奖名单 。数学领域的2名获奖者为：
王国祯（复旦大学）：因其在同伦论及球面稳定同伦群计算方面的贡献入选，其中包括发展基模变形方法，以及解决克尔维尔不变量问题最后遗留的126维情形。
王虹（美国纽约大学、法国高等科学研究所）：因其在调和分析与几何测度论领域的贡献获得认可，包括在局部平滑、菲斯滕伯格集方面的开创性工作，特别是解决了三维挂谷猜想。
物理领域的2名获奖者为：
贾金锋（上海交通大学）：因在拓扑绝缘体制备、拓扑量子态中马约拉纳零能模探测，以及超导体奇异电子结构研究方面取得的突破性成果而获得高度认可。
叶军（美国科罗拉多大学博尔德分校）:因在开发高精度光晶格钟、推进基于该时钟的基础物理精密检验方面所作出的开创性贡献，以及在首个极性分子量子气体和超冷化学研究领域的成果而闻名。
据介绍，求是科技基金会由查济民博士（1914–2007）及其家族于1994年在香港创立。基金会的主要使命是促进科学技术进步以造福人类。“求是”二字意为“追求真理”，反映了基金会对诚信与发现的承诺。通过“求是奖”，基金会表彰生命科学及医学、数学、物理、工程及材料科学、化学以及可持续发展科学等多个学科的杰出研究人员。（求是科技基金会）
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控制跳跃基因活跃程度的蛋白
人类基因组约一半由“跳跃基因”（也称为“转座元件”）组成。这些跳跃基因能够复制并插入到基因组的其他位置，可以促进演化和基因调控，但过于活跃可能会破坏基因组稳定性，导致神经发育障碍、自身免疫病和癌症。细胞如何限制它们的活动至今仍未明确。近日，美国宾夕法尼亚州立大学的科学家在 《生物化学杂志》 （ Journal of Biological Chemistry ）上发表研究， 首次发现一种参与RNA加工和降解的蛋白复合物——CCR4-NOT，可以抑制跳跃基因的活动 。
研究人员使用美国国立卫生研究院（NIH）提供的人类癌细胞系，采用生长素诱导降解技术，分别降低CCR4-NOT蛋白复合物中两个组分CNOT1和CNOT4的水平。他们先对两种蛋白进行遗传改造，使它们在向细胞加入生长素后的1小时内被降解。他们发现，在细胞核内，这种处理迅速引起全基因组范围的转录增加，跳跃基因的表达也随之升高。与此同时，一类已知可抑制转座元件的、名为 KZNF 的基因的表达下降。研究人员据此提出，CCR4-NOT可能通过调控 KZNF 基因，限制跳跃基因被转录。这项研究或能为理解细胞维持基因组稳定性提供了新线索。（Penn State）
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