常用手機(jī)安撫小孩？注意了；中國(guó)多年生水稻入選《科學(xué)》2022年度十大突破｜熱點(diǎn)回顧

“熱點(diǎn)回顧｜一周科技大事件”為學(xué)術(shù)頭條推出的圖文新欄目，旨在幫助讀者快速了解最近一周的科技熱點(diǎn)新聞。由于篇幅（和知識(shí)）有限，歡迎大家多多補(bǔ)充～

馬桶不蓋蓋，后果很嚴(yán)重

此前研究發(fā)現(xiàn)，沖馬桶時(shí)有些微小的、看不見的顆粒會(huì)釋放到空氣中。這些顆粒會(huì)運(yùn)輸大腸桿菌、艱難梭菌、腺病毒等病原體，給公共衛(wèi)生間使用者帶來(lái)暴露風(fēng)險(xiǎn)。

近日，美國(guó)科學(xué)家利用綠色激光和攝像設(shè)備，揭示了人們?cè)诠残l(wèi)生間沖無(wú)蓋馬桶時(shí)，肉眼看不見的微小水滴是如何迅速噴射到空氣中的。

圖｜沖馬桶產(chǎn)生的氣溶膠羽流。（來(lái)源：Scientific Reports）

該研究發(fā)現(xiàn)，沖馬桶時(shí)產(chǎn)生的顆粒以 2 米/秒的速度快速射出，在 8 秒內(nèi)能到達(dá)馬桶上方 1.5 米高處。雖然最大的顆粒往往會(huì)在幾秒內(nèi)沉降至馬桶表面，但小于 5 微米或百萬(wàn)分之一米的氣溶膠顆粒，可以在空氣中懸浮幾分鐘或更長(zhǎng)時(shí)間。噴射形成的羽流可能會(huì)上升到實(shí)驗(yàn)室天花板，由于無(wú)處可去，顆粒會(huì)沿著墻壁向外移動(dòng)，擴(kuò)散至其他房間。

該研究首次使沖馬桶產(chǎn)生的氣溶膠羽流可視化，并測(cè)量其顆粒飛濺速度和擴(kuò)散軌跡，以全新視角揭示了沖馬桶的影響。這種對(duì)潛在疾病暴露的可視化研究，為減少疾病傳播提供了新方法。

此外，了解這些顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡和速度，對(duì)于通過(guò)消毒通風(fēng)策略或改進(jìn)馬桶沖水設(shè)計(jì)以降低暴露風(fēng)險(xiǎn)非常重要。

內(nèi)容來(lái)源：《中國(guó)科學(xué)報(bào)》

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41598-022-24686-5

中國(guó)多年生水稻入選《科學(xué)》2022年度十大突破

近日，《科學(xué)》雜志公布了本年度十大科學(xué)突破榜單。其中，中國(guó)的多年生水稻品種的開發(fā)入選榜單。

圖｜多年生水稻可以省去農(nóng)民每年數(shù)周的辛苦勞動(dòng)。

2022 年 11 月，中國(guó)云南大學(xué)胡鳳益團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國(guó)內(nèi)外相關(guān)團(tuán)隊(duì)在國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊《自然·可持續(xù)性》發(fā)表了題為“多年生稻的可持續(xù)生產(chǎn)力與生產(chǎn)潛力”的研究論文，并同步發(fā)表了題為“多年生稻變革促進(jìn)可持續(xù)農(nóng)業(yè)”的研究簡(jiǎn)報(bào)。

該團(tuán)隊(duì)多年生稻23（PR23），種植一次可連續(xù)免耕收獲 3-4 年，即自第二季起便無(wú)需買種、育秧、犁田和移栽等生產(chǎn)環(huán)節(jié)，僅需田間管理和收獲兩個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，節(jié)約生產(chǎn)成本，減少勞動(dòng)力，是基于種間雜交培育多年生糧食作物領(lǐng)域的里程碑事件。

年度突破榜單還包括：

詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡（JWST）成功發(fā)射；

發(fā)現(xiàn)一種比許多細(xì)菌細(xì)胞大近 5000 倍的巨大微生物；

對(duì)黑死病如何改變歐洲人基因的新見解；

由格陵蘭永久凍土中保存的 200 萬(wàn)年前的環(huán)境 DNA 重建的古老生態(tài)系統(tǒng)；

呼吸道合胞病毒疫苗的進(jìn)展；

美國(guó)國(guó)家航空航天局成功實(shí)施 DART 衛(wèi)星任務(wù)；

通過(guò)具有里程碑意義的氣候法案；

創(chuàng)意人工智能的快速發(fā)展；

識(shí)別可能導(dǎo)致多發(fā)性硬化癥的病毒。內(nèi)容來(lái)源：《科技日?qǐng)?bào)》

Nature 發(fā)布“2022十大科學(xué)人物”

近日，頂級(jí)科學(xué)期刊《自然》（Nature）公布了 2022 年度十大人物榜單（Nature’s 10）。

在今年的十大人物榜單上，有一些名字與氣候變化和其他全球危機(jī)的發(fā)展息息相關(guān)。聯(lián)合國(guó)秘書長(zhǎng)安東尼奧·古特雷斯（António Guterres）呼吁各國(guó)積極應(yīng)對(duì)氣候變化等危機(jī)；Saleemul Huq 是位于孟加拉國(guó)達(dá)卡的國(guó)際氣候變化與發(fā)展中心的主任，他在上個(gè)月的國(guó)際氣候談判大會(huì)上幫助爭(zhēng)取到了富裕國(guó)家承擔(dān)由氣候變化造成的“損失與損害”（losses and damages）的承諾。

此外，《自然》還評(píng)選出了在全球公共衛(wèi)生問(wèn)題上有突出貢獻(xiàn)的幾位人物。新冠疫情進(jìn)入第三年，北京大學(xué)的基因組學(xué)研究員曹云龍幫助追蹤新冠病毒的演化，并預(yù)測(cè)了導(dǎo)致新變異株產(chǎn)生的部分突變；Lisa McCorkell 是一位患有“長(zhǎng)新冠”（long COVID）的研究員，作為 Patient-Led Research Collaborative 的創(chuàng)始成員，她幫助提高了公眾對(duì)該疾病的認(rèn)識(shí)，并籌集到了研究經(jīng)費(fèi)；Dimie Ogoina 是尼日利亞尼日爾三角洲大學(xué)的傳染病醫(yī)生，他對(duì)尼日利亞猴痘傳染病的研究工作提供了有關(guān)抗猴痘疫情的關(guān)鍵信息。

美國(guó)馬里蘭大學(xué)巴爾的摩分校的外科醫(yī)生 Muhammad Mohiuddin 帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)完成了首次轉(zhuǎn)基因豬心臟的人體移植；美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）戈達(dá)德航天中心的天文學(xué)家 Jane Rigby 在韋伯太空望遠(yuǎn)鏡進(jìn)入太空并正常工作的任務(wù)中起到了關(guān)鍵作用，讓人類探索宇宙的能力邁上了更高的新臺(tái)階。

原文鏈接：

https://www.nature.com/immersive/d41586-022-04185-3/index.html

為什么高淀粉飲食會(huì)加重非酒精性脂肪肝？

非酒精性脂肪肝是以肝內(nèi)脂質(zhì)大量堆積為特點(diǎn)的肝臟脂代謝異常類疾病，當(dāng)前全球患病率超過(guò) 25%，在中國(guó)的部分地區(qū)更是高達(dá) 30%，極大威脅人們的生命健康，給社會(huì)經(jīng)濟(jì)造成嚴(yán)重負(fù)擔(dān)。

近日，清華大學(xué)藥學(xué)院王釗課題組首次系統(tǒng)論證了高淀粉飲食對(duì)非酒精性脂肪肝（NAFLD）的影響，并探究發(fā)現(xiàn)了高淀粉飲食通過(guò)介導(dǎo) NOX2 高表達(dá)，以增加脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)的獨(dú)特代謝方式介導(dǎo)了 NAFLD 的惡化。

該研究首次在小鼠水平系統(tǒng)性地探究并得到，長(zhǎng)期高淀粉飲食會(huì)介導(dǎo)非精性脂肪肝發(fā)生，并進(jìn)一步促進(jìn)其惡化。機(jī)制上，闡明 NOX2 作為該過(guò)程的特異性調(diào)控因子，通過(guò)增加脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)介導(dǎo)非酒精性脂肪肝的進(jìn)一步惡化，揭示淀粉類碳水化合物不同于游離糖的獨(dú)特代謝特點(diǎn)。

此外，該研究系統(tǒng)性的闡釋了淀粉這一重要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)機(jī)體生理病理的影響及其代謝機(jī)制，為精準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)措施改善非酒精性脂肪肝提供了新的思路，同時(shí)為 NAFLD 患者提供了科學(xué)的膳食營(yíng)養(yǎng)指導(dǎo)和參考。

內(nèi)容來(lái)源：清華大學(xué)

論文鏈接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2213453022002452

常用手機(jī)安撫小孩？這些后遺癥了解一下

使用電子設(shè)備安撫兒童似乎是一種無(wú)害的臨時(shí)工具，可以緩解家庭壓力，但如果這變成一種經(jīng)常性的安撫策略，可能會(huì)對(duì)兒童產(chǎn)生長(zhǎng)期后果。

近日，一項(xiàng)發(fā)布在《美國(guó)醫(yī)學(xué)會(huì)雜志-兒科》的研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)常使用智能手機(jī)和平板電腦等電子設(shè)備安撫 3-5 歲兒童，反而會(huì)增加兒童的情緒失調(diào)，尤其是男孩。

對(duì)兒童來(lái)說(shuō)，電子設(shè)備鎮(zhèn)定與情緒后果之間的關(guān)聯(lián)尤其高，這一點(diǎn)在男孩中尤為明顯。這些兒童可能經(jīng)歷過(guò)多動(dòng)癥、沖動(dòng)和暴脾氣，這使他們更有可能對(duì)憤怒、沮喪和悲傷等情緒作出強(qiáng)烈反應(yīng)。

“特別是在幼兒時(shí)期，這些設(shè)備可能會(huì)阻礙兒童獨(dú)立和自我調(diào)節(jié)。” 研究主要作者、密歇根大學(xué)莫特兒童醫(yī)院的發(fā)育行為兒科醫(yī)生 Jenny Radesky 說(shuō)。

她指出，學(xué)齡前到幼兒園時(shí)期是一個(gè)特殊的發(fā)展階段，兒童可能更容易表現(xiàn)出難以相處的行為，如發(fā)脾氣、反抗和強(qiáng)烈情緒。這可能會(huì)讓很多父母選擇電子設(shè)備作為育兒策略。但電子設(shè)備使用得越頻繁，孩子及其父母使用其他應(yīng)對(duì)策略的機(jī)會(huì)就越少。

Radesky 建議，有許多其他的安撫方法可以幫助建立情緒調(diào)節(jié)技能。比如感官技巧類，包括搖擺、擁抱、在蹦床上跳躍，以及聽音樂(lè)或看書等。如果看到孩子煩躁不安，可以把這種能量轉(zhuǎn)化為身體運(yùn)動(dòng)。

內(nèi)容來(lái)源：《中國(guó)科學(xué)報(bào)》

論文鏈接：

https://jamanetwork.com/journals/jamapediatrics/article-abstract/2799042

科學(xué)家揭示2020年大氣甲烷濃度飆升的機(jī)制

甲烷是一種重要的溫室氣體。近 15 年大氣甲烷濃度呈現(xiàn)增長(zhǎng)加速的趨勢(shì)，2020 年甚至達(dá)到了 1984 年以來(lái)有站點(diǎn)觀測(cè)記錄的最大值。如果未來(lái)大氣甲烷濃度持續(xù)加速增長(zhǎng)，將會(huì)對(duì)減排和《巴黎協(xié)定》溫控目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)帶來(lái)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

北京大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院彭書時(shí)研究員團(tuán)隊(duì)與多所國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)合作，基于大氣甲烷濃度觀測(cè)、能源和農(nóng)業(yè)清查數(shù)據(jù)、氣象和遙感等多源數(shù)據(jù)，利用濕地過(guò)程模型、大氣化學(xué)傳輸模型和大氣反演模型，結(jié)合溫室氣體源匯評(píng)估方法，探究了 2020 年大氣甲烷濃度飆升的原因。

研究發(fā)現(xiàn)，2020 年大氣甲烷濃度增長(zhǎng)加速一半歸因于由濕地主導(dǎo)的自然排放增加，另一半歸因于對(duì)流層 OH 自由基濃度的降低。該研究為理解全球的甲烷收支提供了新見解，揭示了濕地甲烷排放對(duì)實(shí)現(xiàn)全球溫控目標(biāo)不可忽略，并認(rèn)識(shí)到未來(lái)甲烷減排計(jì)劃需要同時(shí)考慮氮氧化物等人為污染物排放趨勢(shì)變化所導(dǎo)致的大氣甲烷壽命變化，為《巴黎協(xié)定》的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)和全球甲烷減排承諾提供了科學(xué)依據(jù)。

內(nèi)容來(lái)源：北京大學(xué)

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41586-022-05447-w

科學(xué)家發(fā)明新型人體熱管理織物

保持舒適的新陳代謝溫度對(duì)維持人體的基本生理功能至關(guān)重要。在戶外，靜止的成人通過(guò)紅外輻射消耗大約 50% 的熱量，而傳統(tǒng)的紡織材料（如棉和滌綸）具有高紅外發(fā)射率（~90%），導(dǎo)致大量輻射性熱量損失。因此，對(duì)織物表面進(jìn)行加工，實(shí)現(xiàn)人體熱管理將會(huì)彌補(bǔ)這些缺陷。

目前，已報(bào)道的熱管理織物吸收率并不理想，在寒冷的天氣下不能有效加熱人體，而現(xiàn)有的選擇性吸收涂層技術(shù)在普通棉布表面由于高粗糙度會(huì)失去光譜選擇性。因此，研究零能耗熱管理織物具有重要意義。

近期，中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所清潔能源化學(xué)與材料實(shí)驗(yàn)室研究員高祥虎、劉剛團(tuán)隊(duì)等通過(guò)磁控濺射方法在普通棉布表面制備了基于高熵氮化物（ZrNbMo-Al-N）的多層薄膜，實(shí)現(xiàn)了具有較高光譜選擇性的人體熱管理織物。

研究人員通過(guò)建立穩(wěn)態(tài)傳熱模型發(fā)現(xiàn)織物高吸收率和低發(fā)射率對(duì)人體在低溫環(huán)境下保溫都有貢獻(xiàn)，特別是吸收率的優(yōu)化，能夠有效增加在戶外光照環(huán)境下的保溫能力。

據(jù)此，研究人員通過(guò)理論計(jì)算結(jié)合實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方法對(duì)多層薄膜光學(xué)性能進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化后的選擇性吸收涂層在金屬鋁修飾的棉布上實(shí)現(xiàn)了 92.8% 的高吸收率和 39.2% 的低發(fā)射率，具有優(yōu)異的光熱轉(zhuǎn)化效率，相比于已報(bào)道的太陽(yáng)能加熱織物具有明顯優(yōu)勢(shì)。研究人員對(duì)織物的加熱能力進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。由于織物較低的發(fā)射率，使得室內(nèi)空調(diào)的設(shè)定溫度降低 3.5℃，從而減少了能源消耗。

內(nèi)容來(lái)源：中科院蘭州化學(xué)物理研究所

論文鏈接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202204817

科學(xué)家在視頻對(duì)抗攻擊方面取得新進(jìn)展

深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)容易受到對(duì)抗攻擊，通過(guò)給圖像或視頻疊加極小擾動(dòng)就可以造成分類系統(tǒng)的誤分類，研究視頻分類系統(tǒng)的對(duì)抗攻擊將有助于發(fā)現(xiàn)分類模型的脆弱性，并成為提高模型魯棒性的重要基礎(chǔ)。

學(xué)術(shù)界當(dāng)前的對(duì)抗攻擊方法均考慮范數(shù)限制的擾動(dòng)，而這種方式需要消耗大量的查詢次數(shù)，造成攻擊過(guò)程中巨大的計(jì)算成本，所生成的對(duì)抗樣本還會(huì)被去噪或?qū)褂?xùn)練等方法有效防御，對(duì)于提高查詢效率和抵抗防御能力的方法研究鮮少涉及。

為此，清華大學(xué)深圳國(guó)際研究生院肖喜副教授團(tuán)隊(duì)提出了一種基于風(fēng)格遷移的黑盒視頻對(duì)抗攻擊方法（StyleFool）來(lái)攻擊視頻分類系統(tǒng)。該方法采用語(yǔ)義不變的無(wú)限制擾動(dòng)，旨在不改變視頻語(yǔ)義信息的前提下，對(duì)抗擾動(dòng)不做范數(shù)限制。

圖｜StyleFool 攻擊示意圖

與同類方法相比，StyleFool 能夠顯著提高攻擊的成功率并降低查詢次數(shù)。同時(shí)，在抵御視頻對(duì)抗防御方法的性能方面，由于 StyleFool 考慮了前后幀間一致性約束和語(yǔ)義不變的無(wú)限制擾動(dòng)，它所生成的對(duì)抗樣本可以輕松繞過(guò)先進(jìn)的視頻防御方法。

StyleFool 在不改變語(yǔ)義信息的情況下產(chǎn)生無(wú)限制的擾動(dòng)，跳出了傳統(tǒng)的范數(shù)限制攻擊的束縛，并在攻擊性能、抵御防御性能等方面優(yōu)于現(xiàn)有對(duì)抗攻擊方法，大大降低了攻擊成本，是對(duì)抗攻擊邁向非語(yǔ)義化的一大突破。

內(nèi)容來(lái)源：清華大學(xué)深圳國(guó)際研究生院

論文鏈接：

https://arxiv.org/abs/2203.16000

美式足球運(yùn)動(dòng)員或遭受多種慢性“職業(yè)病”

近日，來(lái)自哈佛大學(xué)陳曾熙公共衛(wèi)生學(xué)院、哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院團(tuán)隊(duì)及其合作者發(fā)現(xiàn)，與具有相似人口特征的普通人群相比，美式足球運(yùn)動(dòng)員往往會(huì)更早地罹患高血壓、糖尿病等與年齡相關(guān)的疾病，甚至嚴(yán)重者的健康壽命也會(huì)縮短近十年。

該研究基于對(duì)近 3000 名退役后的美式足球運(yùn)動(dòng)員的跟蹤調(diào)查，是迄今為止最大的前職業(yè)美式足球運(yùn)動(dòng)員數(shù)據(jù)樣本。研究團(tuán)隊(duì)表示，退役后的足球運(yùn)動(dòng)員的身體狀況對(duì)足球運(yùn)動(dòng)與健康的關(guān)系有著重要的指導(dǎo)意義。

然而，這一發(fā)現(xiàn)并沒(méi)有確定美式足球運(yùn)動(dòng)員過(guò)早出現(xiàn)慢性病的原因，但揭示了這些運(yùn)動(dòng)員和慢性病發(fā)作這兩個(gè)事件的相關(guān)性，對(duì)未來(lái)研究細(xì)胞、器官特異性病理生理學(xué)有潛在價(jià)值。

論文鏈接：

https://bjsm.bmj.com/content/early/2022/12/12/bjsports-2022-106021