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祸不单行：出现心理问题可能是因为穷
中国“天元”量子模拟器率先取得量子计算第二阶段重要进展
下一代基因编辑工具呼之欲出
廉价材料即可带来冬暖夏凉
奇特的“眼球”行星可能是宜居星球
1. 祸不单行：出现心理问题可能是因为穷
图源：CC0 Public Domain
阿姆斯特丹大学医学中心、爱丁堡大学和摩德纳大学的联合研究团队发现，某些心理健康问题会导致经济状况恶化，反过来，贫穷也是导致心理健康问题发生的重要因素之一。前者比较容易理解，疾病的发生带来的高昂医疗费和不稳定的工作状态很容易导致财务困境，而后者则要复杂得多。研究团队使用了英国生物库和国际精神病基因组联盟的数据，根据家庭收入、职业收入和社会不平等程度来确定贫困程度。然后，研究人员利用一种称为孟德尔随机化的测量方法，利用参与者的遗传信息来量化这些复杂的关系。结果表明，精神分裂症和注意力缺陷多动障碍与贫困有因果关系。反之，贫困又会导致重度抑郁症和精神分裂症。
科学家认为通过认识到贫困与心理健康之间的相互影响，政策制定者可以制定更有效的干预措施，以打破贫困与心理健康问题的恶性循环。摩德纳大学精神病学家马蒂亚·马尔基补充道：“我们的研究结果表明，减少不平等现象可以显著提高公众的心理健康水平。”论文发表在 Nature human behavior 上。
2. 中国“天元”量子模拟器率先取得量子计算第二阶段重要进展
图源：中国科学技术大学
中国科学技术大学潘建伟、陈宇翱、姚星灿、邓友金等成功构建了求解费米子哈伯德模型的超冷原子量子模拟器“天元”，以超越经典计算机的模拟能力首次验证了该体系中的反铁磁相变，朝着获得费米子哈伯德模型的低温相图、理解量子磁性在高温超导机理中的作用迈出了重要的第一步。7月10日，相关研究成果在线发表在《自然》（Nature）上。
光晶格中的超冷原子具有系统纯净、原子间相互作用强度、隧穿速率及掺杂浓度可精确调控等优势，是最有希望构建专用量子模拟机以求解费米子哈伯德模型的体系之一。为了验证反铁磁相变，超冷原子量子模拟器必须满足两个关键条件：首先，需要建立空间强度分布均匀的光晶格系统，确保费米子哈伯德模型的参数在大尺度上保持一致；其次，系统温度必须显著低于奈尔温度（即反铁磁相变温度），这样反铁磁相才可能出现。然而，以往实验中光晶格强度的非均匀性和费米原子制冷存在的困难，使得上述两个关键条件无法得到满足。因此，反铁磁相变一直无法实现。
为了解决这些难题，该团队在前期实现盒型光势阱中的均匀费米超流的基础上，进一步降低了盒型光势阱的强度噪声，并结合机器学习优化技术实现了最低温度的均匀费米简并气体制备，满足了实现反铁磁相变所需要的低温。进一步，该团队创造性地将盒型光势阱和平顶光晶格技术相结合，实现了空间均匀的费米子哈伯德体系的绝热制备。
该工作推进了科学家对费米子哈伯德模型的理解，为进一步求解该模型、获取其低温相图奠定了基础，首次展现了量子模拟在解决经典计算机无法胜任的重要科学问题上的巨大优势。《自然》杂志审稿人对这一成果给予了高度评价，称该工作“有望成为现代科技的里程碑和重大突破”，“标志着该领域向前迈出了重要的一步”，“是实验的杰作，是期待已久的成就”。
中国科学技术大学
https://www.cas.cn/syky/202407/t20240711_5024971.shtml
3. 下一代基因编辑工具呼之欲出
图源：scitechdaily.com
距离革命性的基因编辑工具CRISPR获得诺贝尔奖刚刚过去了几年，新一代效率更高、更精准的工具已经呼之欲出了。悉尼大学的研究人员近日推出了一种名为SeekRNA的创新基因编辑工具，其精度和效率可能超越广为人知的CRISPR技术，有望在医学、农业和生物技术领域引发革命性变化。与需要多种组件和切割DNA双链的CRISPR不同，SeekRNA源自细菌和古细菌中的天然插入序列IS1111和IS110，这些序列具有高度的目标特异性。SeekRNA利用这种精确性，无需依赖其他蛋白质就能在目标位置切割并插入新DNA序列，从而确保了更干净、更准确的编辑过程。同时，CRISPR的一大限制是引入的遗传序列大小受限，而SeekRNA则能独立地在所需位置插入长度更长的DNA序列，不受大小限制。
这项创新简化了基因编辑过程，降低了错误风险并提高了准确性。研究负责人桑德罗·阿泰德博士指出：“SeekRNA在选择目标时的精准性和灵活性，为基因工程开辟了新的时代，超越了现有技术的局限。”
参考来源：
https://www.nature.com/articles/s41467-024-49474-9
4. 廉价材料即可带来冬暖夏凉
建筑物墙壁和屋顶的热图像。
图源：Mandal 等人/普林斯顿大学
普林斯顿大学和加州大学洛杉矶分校的研究人员利用工程涂层开发了一种新型被动气候控制技术，通过将建筑物与环境之间的辐射流限制在特定波长内，潜在地提供了可观的节能效益，并改善了建筑物的舒适度。他们研究发现，建筑物的房顶和墙壁、窗户对辐射的吸收和反射光谱不同，过去人们比较重视在房顶反射太阳光从而实现夏季降温，却不知道在建筑物之间，墙壁和窗户是更重要的辐射热来源。新的想法是在墙壁和窗户上增加简单的涂层 ，使用的材料极其廉价而普通：聚丙烯。这种常见材料可以选择性地辐射或吸收热量，让屋内的夏天更凉爽而冬天更温暖。不仅可以降低极端气候带来的健康损失，对减少能源消耗也具有重要的意义。
参考来源：
5. 奇特的“眼球”行星可能是宜居星球
系外行星 LHS 1140 b 可能完全被冰覆盖（左），也可能是一颗拥有液态星际海洋和云层大气层的冰世界（中）。大小约为地球的 1.7 倍（右）。
图源：蒙特利尔大学 BENOIT GOUGEON
在地球50光年外有一颗系外行星 LHS 1140 b，2017年被发现。近期韦伯望远镜对它进行了详细观测，发现其特殊的外观是在星球中央有一片类似于人类瞳孔的结构，分析表明这可能是一片海洋：这可能是首次在地外行星表面发现液态水，是寻找宜居星球的一个里程碑。
LHS-1140b 距离地球 50 光年，直径约为地球的 1.73 倍，质量约为地球的 5.6 倍。它被其母星潮汐锁定。这意味着它以与绕恒星公转相同的速度自转，而那个瞳孔状的结构正好紧盯着它的“太阳”。该行星绕恒星运行的轨道很近，一年相当于地球的 25 天。幸好这颗恒星是个红矮星，温度很低，否则LHS-1140b不太可能存在液态水。
https://arxiv.org/abs/2406.15136
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