环球科学：破纪录！科学家钻出了迄今最深的地幔岩芯

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　　· 地质学 ·

　　1268米！科学家获取了迄今最长的地幔岩芯样本

　　去年夏天，国际大洋发现计划（International Ocean Discovery Program，IODP）的研究团队获取了迄今最大的地幔岩石样本，他们从一处有地幔岩石出露的海底向下钻探，最终获取了长达1268米的地幔岩芯，比此前的记录长了约1千米。近日，《科学》（Science）发表了对该岩芯的初步描述。

　　由于与海水接触，岩芯约40%的部分都发生了蛇纹石化，但它依然保留了许多重要信息。岩芯中的斑晶几乎完全由橄榄石组成，橄榄石不易发生熔融，这说明这些部分可能代表了地幔中岩浆流过的路径。另外，研究者还发现，岩芯中地幔岩石的贫化程度更高，甚至超过了大西洋中脊附近的新鲜地幔岩石，这说明它已经经过了多次的部分熔融。研究者据此推测，这里的地幔岩石可能经历过许多次的重复循环，它们可能在数百万年，甚至数亿年前曾上升到地表并发生部分熔融，之后才再次经过循环上升。研究者表示，目前团队还只进行了初步的分析工作，另外，接下来一些其他项目可能会尝试直接穿透玄武岩层抵达莫霍面（地壳与地幔的界线），接触到未与海水发生反应的原始地幔。（Nature news，Science news）

　　· 微生物学 ·

　　细菌可以合成新基因来抵抗病毒感染

　　科学家过去认为，染色体携带了细胞用于编码蛋白质的全部指令。然而，一项近日发表于《科学》（Science）的研究打破了这种观念。科学家发现，一些细菌的逆转录酶会合成基因组之外的“隐藏”基因。科学家称该发现为“外星生物学”（alien biology）。

　　细菌会利用不同方式防御病毒感染：一些会靶向并降解外源DNA，例如CRISPR；另一些则会合成DNA，例如防御相关的逆转录酶（DRT）系统。此前，科学家对DRT防御病毒感染的机制并不清楚。科学家在研究肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae）的DRT系统时发现：该细菌未被噬菌体感染时，其逆转录酶能使用非编码RNA（ncRNA）作为模板，在ncRNA分子折叠成环状的区域连续逆转录，形成多联体互补DNA（cDNA）；而细菌被噬菌体感染会触发该多联体cDNA转化成双链DNA，成为一个存在于染色体之外的全新基因，科学家将其命名为neo。结果显示，neo编码的蛋白质产物能导致细菌生长迅速停滞，进入程序性休眠状态，从而防止病毒进一步传播。目前，研究人员正在寻找人类细胞中是否存在类似的染色体外的“隐藏”基因。（AAAS, Columbia University Irving Medical Center）

　　· 环境 ·

　　北京雾霾的季节性来源

　　许多研究估计，空气污染每年导致全球数百万人死亡，所以了解污染物的来源非常重要。近日，芬兰赫尔辛基大学与北京化工大学合作在《自然·地球科学》（Nature Geoscience）上发表研究，用一种新方法分析了北京上空的雾霾。

　　为了找到污染源，研究人员测量了北京化工大学上空的空气成分，并比较了夏季和冬季的雾霾来源。他们使用的是一种新型质谱仪，可以实时分析环境气溶胶的分子组成。气溶胶可分为一次有机气溶胶（排放到大气中的悬浮颗粒物）和二次有机气溶胶（由大气中有机物质转化形成的化合物组成的颗粒物）。其中，二次有机气溶胶是许多城市地区空气污染的重要污染物，对气候变化和人类健康有重要影响。研究人员发现，北京雾霾的来源在夏季和冬季有所不同。在冬季，二次有机气溶胶主要来源于京津冀地区煤炭等固体物的燃烧。而在夏季，空气从南方流入，污染主要来自城市排放，如交通和工业排放。研究表明，雾霾是一种大规模的区域现象。（Paul Scherrer Institute）

　　· 微生物学 ·

　　微波炉中存在独特的微生物组

　　微生物有着令人惊异的适应能力，科学家在多种极端环境（如火山口和极地冰层）都曾发现过微生物的身影。据《自然》新闻（Nature news）报道，在一项近日发表于《微生物学前沿》（Frontiers in Microbiology）的研究中，科学家发现微波炉中也存在独特的微生物组。

　　科学家对不同场景（包括家用、办公室等公用空间及实验室）下使用的30个微波炉进行了采样，从中分离出了101种菌株。结果显示，这些细菌以变形菌门、厚壁菌门和放线菌门为主，与人类皮肤的细菌组成相似。家用微波炉的细菌多样性最低，实验室微波炉中的细菌多样性最高，而且家用微波炉中还存在一些与食源性疾病相关的细菌，如克雷伯菌属和短波单胞菌属。科学家认为，微波炉中的高辐射、持续的热冲击等筛选出了对这一极端环境具有高抗性的微生物。他们建议对微波炉定期消毒，以防止细菌滋生。（Nature news, Frontiers）

　　· 新技术 ·

　　可擦除的3D图像

　　近日，在一项发表于《化学》（Chem）的研究中，研究人员开发了一项新技术，使用一种专门的光投影仪，他们在含光敏添加剂的聚合物内打印二维和三维图像。这些光敏添加剂就像化学“开关”一样，可以在红光的照射下被激活，然后开始创建图像。在实验中，研究人员在不同厚度的聚合物中都制成了高分辨率图像。重要的是，研究人员发现，如果施加一定的光或热，聚合物上的打印图像就会被擦除，使得聚合物可以再次使用。简而言之，这种技术是先用光打印图像，再用热或光擦除图像，就像可逆的3D打印一样。（Dartmouth College）

　　撰写：马一瑗、黄雨佳、王怡博、二七