今日科技话题：兰花新种“绿花芋兰”、全球汞排放“有据可查”、化学反应中的“几何相位”效应
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科研人员在云南发现一兰花新种“绿花芋兰”
我国科研人员在中科院西双版纳热带植物园发现一兰花新种，命名为“绿花芋兰”。该成果日前发表在国际期刊《植物分类学》上。
论文作者之一、中科院西双版纳热带植物园高级工程师李剑武介绍，兰科芋兰属在全世界有70多种，在中国分布有11种。2011年，李剑武在中科院西双版纳热带植物园的百竹园第一次发现了绿花芋兰，之后，他与该园副研究员刘强共同合作，通过形态特征对比，确定这是兰科芋兰属的一个新种。
“该新种具有心形的叶片，萼片呈绿色，唇瓣是白色，有2条纵向的脊从基部延伸至中裂片的顶端，这些特征都使得它能区分于相似的香花芋兰，”李剑武说：“也正是因为芋兰属的花呈绿色的不多，但该新种的花萼及花瓣却呈现漂亮的绿色，所以我给它命名绿花芋兰。”
目前该新种在云南西双版纳傣族自治州的景洪市、勐海县均有分布。
——新华网
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新模型让全球汞排放“有据可查”
▲图片来源：网络
作为一种对人体有害的重金属，地球上的汞是如何循环分布的？日前，天津大学地科院孙若愚副教授与哈佛大学、法国科学院图卢兹地球环境研究所、南京大学等团队合作，历时5年，建成了全球第一个动态、全耦合、可拓展的全球汞同位素箱体模型，该模型首次加入了稳定汞同位素多维分馏模块，有助于更加精确地观测记录全球汞排放和循环数据，从而帮助实现降低汞排放。该成果发表于12月出版的地学杂志《地球化学与宇宙化学学报》上。
据介绍，当今世界汞排放约为工业革命前的3至5倍。地表环境中的汞负荷显著增加，并进一步加剧了剧毒甲基汞在生物体特别是食用鱼类体内的累积，危害人类健康。
孙若愚团队在跟踪研究汞排放过程中，创造性地开发出了全球汞同位素箱体模型，该模型可利用汞同位素的多维分馏信号，多个角度去交叉模拟并验证全球汞循环过程，该模型能够模拟各个环境储库的历史汞同位素组成，从而为具有时间分辨率的环境记录体汞同位素观察提供新标尺。该模型研究结果显示，当今广泛采用的全球汞循环速率常数如土壤汞再释放、大气汞干沉降和大气氧化汞光还原可能被严重低估，削减汞排放依然面临严峻挑战。
——《科技日报》
3
中国科学院大连化学物理研究所首次观测到化学反应中的“几何相位”效应
▲大连化物所首次观测到化学反应中的“几何相位”效应
中国科学院大连化学物理研究所研究员孙志刚，中国科学院院士张东辉、杨学明等与中国科学技术大学教授王兴安等合作，利用自主发展的具有国际上最高分辨率的交叉分子束离子成像装置，结合高精度量子分子反应动力学理论分析，对H+HD反应中的“几何相位”效应展开深入研究并取得新进展。
在实验上，王兴安和杨学明等自主研制了一台独特的结合阈值激光电离技术，以及离子速度成像技术的交叉分子束反应动力学研究装置，使得实验上获得的氢原子产物的散射角度分辨率达到了世界上同类仪器的最高水平。利用这一装置，研究小组成功地测得了H+HD→H2+D反应的全量子态分辨产物速度影像，在实验上观测到了转动态分辨的H2产物前向角分布快速振荡结构。在理论计算上，孙志刚等发展了独特的描述化学反应中“几何相位”的动力学理论，并基于张东辉等发展的高精度的势能面，通过精确量子动力学分析发现，只有引入“几何相位”效应的理论计算才能正确地描述实验观测到的前向散射振荡结构。该进展是科学实验与理论计算的又一次“完美结合”，用交叉分子束和量子化学方法首次定量了化学反应中的“几何相位”作用，把化学动力学中的一个“不可能”变成了“可能”。
该项研究揭示了“几何相位”在化学反应中独特的作用以及“几何相位”效应的物理本质，对于研究广泛存在锥型交叉的量子体系具有重要意义。同时，通过这项研究，科学家们还在实验上发现和证实了这一重要反应体系在高能反应时一个全新的反应机理，这对于从根本上理解这一重要体系的高能反应动力学具有重要意义。
——中国科学院网站
4
研究发现控制痒的神经元，挠不挠它说了算
▲图片来源：科普中国
《神经元》期刊在线发表了题为《导水管周围灰质中速激肽阳性神经元通过下行通路促进“痒觉-抓挠”循环》的研究论文，研究发现在人的大脑中有一群表达速激肽的神经元，通过下行环路调控脊髓水平痒觉信息处理，促进抓挠的行为。除了痒不痒、挠不挠的问题得到进一步解释，还为治疗慢性痒的方法提供了思路。
在此次论文涉及的研究中，中国科学院神经科学研究所、脑科学与智能技术卓越创新中心、神经科学国家重点实验室孙衍刚研究组以小鼠为研究对象深入研究了中脑导水管周围灰质在痒觉调控中的细胞及神经环路机制。
研究发现，中脑导水管周围灰质神经元的电活动与痒觉引起的抓挠行为有很强的相关性，进而发现中脑导水管周围灰质中存在一类表达速激肽的兴奋性神经元，杀死或抑制这群速激肽神经元能显著降低痒觉诱发的抓挠行为。相反，激活中脑导水管周围灰质速激肽神经元可以在没有外周致痒刺激的状态下诱发强烈的抓挠行为。
——环球网
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日本下月发射可制造“流星雨”的卫星
日本宇宙航空研究开发机构日前在鹿儿岛县的内之浦宇宙空间观测所，向媒体展示了一种可制造“流星雨”的超小型卫星。这颗卫星计划于明年1月17日发射，将为人类首次带来人工流星雨。
据日本共同社等媒体报道，这颗卫星由日本太空创业公司ALE研发，长宽分别为60厘米，高约80厘米，重约68千克。卫星进入预定轨道后可按指令释放出直径约1厘米的特殊颗粒物，它们在进入地球大气层时燃烧，可形成流星雨效果，有助于人们研究自然界陨石和流星的机制等。
据介绍，下月17日这颗卫星将从内之浦宇宙空间观测所发射升空，预计2020年春天可在日本广岛附近上空制造一场流星雨。
ALE公司称，人工流星雨在世界各地都可以按需求“上演”。通常，特殊颗粒物会在地球上空60公里至80公里处燃烧殆尽，可以在地面一定范围内观赏到人工流星雨。
——新华网
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国际研究团队新发现11个癫痫相关基因
一个国际研究团队在分析了超过4.5万人的基因后，新发现了11个与癫痫病有关的基因。这将有助于开发预防癫痫发作的新方法。相关研究成果已发表在新一期英国《自然·通讯》杂志上。
国际癫痫防治联盟的超过150名研究人员参与了这项研究。他们对比了超过1.5万名癫痫患者和近3万名对照组志愿者的基因，新确定了11个与癫痫相关的基因。
研究人员发现，大多数现有抗癫痫药物可直接针对其中一个或多个基因发挥作用，但他们还发现，另有166种药物也能起到类似作用。
——新华网
来源：今日科协微信公众号
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