基金委釋出原創探索計劃申請指南；一群螞蟻迫使獅群改變食譜

2024-01-31科學

速覽

基金委釋出原創探索計劃申請指南
一群螞蟻迫使獅群捕獵更加危險的獵物
在培養器中自然生長的肉類
用碳納米管捕獲一串氪原子，從而獲得一維氣體
無處不在的微塑膠

學界頭條

1. 基金委釋出原創探索計劃申請指南

1月29日，國家自然科學基金委員會釋出了【關於釋出2024年度國家自然科學基金原創探索計劃專案申請指南的通告】，對原創性強、難以透過常規評審機制獲得資助的專案設立專門渠道，遴選具有非共識、顛覆性、高風險等特征的原創探索計劃專案（以下簡稱原創專案），以進一步引導和激勵科研人員投身原創性基礎研究工作，加速實作前瞻性基礎研究、引領性原創成果重大突破。

參考來源：

https://www.nsfc.gov.cn/publish/portal0/tab434/info91752.htm

前沿研究

2. 一群螞蟻迫使獅群捕獵更加危險的獵物

圖源：ANUP SHAH/NPL/MINDEN PICTURES

生態系是很復雜的，但是究竟怎樣復雜，人們並不完全清楚。最近發表在 Science 上的一篇論文揭示了一條令人匪夷所思的生態影響鏈——一群外來螞蟻的入侵導致獅子陷入了更艱難的境地。

數萬平方公裏的東非草原上，高大的植物很少，一種叫做鐮莢金合歡的樹木構成了主要的大型植被。而幾種生長在這種樹上的本地螞蟻則與這種樹構成了伴侶關係，它們能在大象試圖食用甚至拉倒金合歡樹的時候，爬進大象鼻子讓它難以忍受，從而離開這種樹木。

而在2000年左右，原產於印度洋中一個島嶼上的大頭螞蟻進入了東非。這種螞蟻攻擊性很強，侵占了土著螞蟻的領地，也在金合歡樹上生活，但是它們無法防止大象拉拽樹木，導致大象能夠更有效的破壞這些稀少的樹木，從而讓東非平原上的樹木和灌木數量都在減少。意外的是，獅子無辜躺槍：獅子捕獵斑馬等獵物時，需要這些灌木叢提供掩護，盡量縮短攻擊距離。結果灌木叢大量減少，意味著可以發起攻擊的地方變少了，捕獵斑馬的效率大振幅下降。這導致獅子不得不去捕獵更加危險的獵物，如非洲水牛。據統計，2003年獅子的食譜裏，斑馬占67%，2020年則下降到了42%，在同一時期，非洲水牛的捕殺量則從0%上升到了42%。

參考來源：

https://www.science.org/content/article/epa-scraps-plan-end-mammal-testing-2035

3. 在培養器中自然生長的肉類

圖源：Alonso Nichols, Tufts University

從培養器中生產人造肉而不是飼養動物然後宰殺它們，這種人造肉的技術被稱為細胞農業。類似的技術已經能夠持續的產生肉類，但是成本高昂：主要的添加劑是肌肉生長因子——畢竟整個過程都在泡在營養液而不是在動物體內進行，肌肉蛋白需要足夠的化學訊號才能一直產生。

目前的生產方式必須不斷向培養液中添加單獨合成的生長因子，這占到了整體成本的90%。史端家族工程學教授 David Kaplan 帶領的團隊創造出了一種新的肌肉細胞，這種細胞可以自己產生的成纖維細胞生長因子（FGF），從而觸發骨骼肌細胞的生長，最終成為肉類結構。雖然目前這種方式的生長速度比較慢，但是依然存在改進的空間，並且有可能適用於其他肉類的生產，如禽肉、豬肉和魚肉。

參考來源：

https://www.cell.com/cell-reports-sustainability/fulltext/S2949-7906(23)00009-5

4. 用碳納米管捕獲一串氪原子，從而獲得一維氣體

圖源：SciTechDaily.com

物理學對單個原子的研究一直非常困難，因為它非常小，直徑在0.1-0.4納米不等，而在氣相中，移動速度可達400米/秒，比音速還快，這使得對作用中的原子進行直接成像非常困難，是現代物理學的重大挑戰之一。

諾定咸大學化學學院的研究團隊利用富勒烯籠將氪原子驅趕到了碳納米管中，由於空間狹窄，氪原子只能沿著納米管道在一條線上移動，互相擁擠中被迫減速。作者之一的EPSRC國家研究機構SuperSTEM的主任Quentin Ramasse說:「透過將電子束聚焦到比原子尺寸小得多的直徑，我們能夠掃描整個納米試管並記錄其中單個原子的光譜，即使這些原子正在移動。這給了我們一個一維氣體的光譜圖，證實了原子是離域的，填充了所有可用的空間，就像正常氣體一樣」。該團隊計劃使用電子顯微鏡對一維系統中的溫控相變和化學反應進行成像，以解開這種異常物質狀態的秘密。論文發表在 ACS Nano 上。

參考來源：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c07853

5. 無處不在的微塑膠