8月8日外媒科學網站摘要:韋伯望遠鏡重大發現,“三體”世界或藏有巨大行星

8月8日(星期五)消息,國外知名科學網站的主要內容如下:

《自然》網站(www.nature.com)

糖尿病風險由父母決定?新研究揭示基因的“親本效應”

基因的作用可能因來自父母哪一方而存在顯著差異,甚至完全相反。例如,某些基因變異從父親遺傳時會增加患2型糖尿病的風險,但從母親遺傳時則會降低風險。由於基因組數據的缺失,這類效應長期難以解析。最新發表在《自然》(Nature)期刊的一項研究利用統計方法,在14個基因中鑑定出至少30種親本起源效應。

胎兒形成時,大多數基因會從父母雙方各繼承一個副本,通常兩個副本要麼同時開啓,要麼同時關閉。但在某些基因組區域,一個副本可能表達,而另一個被沉默,這種現象可能導致“印記”疾病。例如,15號染色體上UBE3A基因的父系副本缺失或異常會引發普拉德-威利綜合徵,而母系副本異常則可能導致天使綜合徵。

研究認爲,某些基因的沉默源於母系與父系基因的進化博弈。父系基因可能促進胎兒生長,但消耗母體資源;母系基因則傾向於保存母體資源以支持更多後代,但可能限制當前胎兒的生長。然而,研究親本起源效應通常需要本人及其父母的基因組數據,這些數據往往難以獲取。

爲突破這一限制,研究團隊開發了一種統計方法,可利用親屬基因組數據推斷變異的親本來源。通過分析英國生物銀行近10.9萬人的數據,團隊發現約30個影響生長和代謝的變異,其中19個呈現"雙向"效應——作用方向取決於來自父親還是母親。約半數雙向變異位於11號染色體,該區域含有大量與生長調控相關的印記基因。例如,其中一個變異在父系遺傳時使2型糖尿病風險增加14%,而母系遺傳時風險降低9%。

研究人員指出,這些發現仍需在更大規模、更多樣化的人羣中驗證。此外,目前無法完全區分基因效應是源於親本來源,還是受父母環境因素(如養育方式)的影響。該研究的創新點在於方法學突破,爲利用生物銀行數據探索更多親本起源效應提供了新工具。

《科學通訊》網站(www.sciencenews.org)

韋伯望遠鏡重大發現:距地球最近的類太陽恆星或藏有巨行星

南門二A(Alpha Centauri A)是一顆距離地球約4.3光年的類太陽恆星,最新研究顯示其可能擁有一顆巨大的行星。這顆候選行星位於恆星的宜居帶內,可能存在液態水,但由於其可能是一顆氣態巨行星,孕育生命的可能性較低。相關研究已提交至《天體物理學雜誌通訊》(Astrophysical Journal Letters)。

南門二A與伴星南門二B(Alpha Centauri B)共同組成雙星系統,而紅矮星比鄰星(Proxima Centauri)則繞它們運行。目前,比鄰星是三星系統中唯一被確認擁有行星的恆星。南門二A因距離地球近,成爲行星搜索的重要目標,但其強光和伴星的干擾使得探測難度極高。

美國加州理工學院的研究團隊利用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)的紅外觀測能力,結合日冕儀遮擋恆星光線,成功捕捉到候選行星的信號。數據顯示,該行星的軌道距離約爲日地距離的兩倍,質量與土星相當,大小接近木星,並沿橢圓軌道運行。

若得到確認,這顆氣態巨行星的引力可能會擾動宜居帶,影響類地行星的存在。儘管2025年的兩次後續觀測未能捕捉到該天體,但計算機模擬表明其可能因軌道位置暫時無法被探測到。研究團隊計劃於2026年8月再次觀測以驗證其存在。

儘管這一發現仍需進一步證實,但它標誌着系外行星探測技術的重大進步。若最終確認,這將是銀河系內首顆位於類太陽恆星宜居帶的系外行星,爲探索宇宙生命提供重要線索。

《每日科學》網站(www.sciencedaily.com)

宇宙奇觀!哈勃捕捉雙星“合體”現場,揭秘超重白矮星誕生之謎

英國華威大學的天文學家通過哈勃太空望遠鏡的紫外線觀測,發現一顆鄰近白矮星(WD 0525+526)的大氣層中存在碳元素,證實其爲兩顆恆星合併後的殘骸。這一發現發表於《自然·天文學》(Nature Astronomy),爲研究恆星演化提供了新線索。

白矮星是恆星死亡後留下的緻密核心,通常質量約爲太陽的一半。然而,WD 0525+526的質量比太陽大20%,屬於罕見的“超巨型白矮星”。傳統理論認爲這類白矮星可能由單顆大質量恆星坍縮形成,但哈勃的紫外線數據揭示了其大氣層中的微量碳,表明它實際源於雙星合併。

研究指出,在恆星合併過程中,氫和氦層幾乎完全燃燒殆盡,導致碳元素能夠突破屏障到達表面。與其他合併殘骸相比,WD 0525+526的碳含量極低,且溫度極高(約爲太陽的四倍),表明它處於合併後的早期演化階段。此外,科學家首次在白矮星中觀測到“半對流”現象,解釋了碳元素在高溫環境下如何緩慢上升至大氣層。

隨着WD 0525+526逐漸冷卻,未來其表面可能浮現更多碳元素。這一發現爲恆星合併的早期演化提供了獨特樣本,也爲雙星系統的終結機制樹立了新基準。

《賽特科技日報》網站(https://scitechdaily.com)

新型鈦合金問世:更便宜、更強韌,3D打印迎來革命性升級

澳大利亞皇家墨爾本理工大學(RMIT)的研究人員開發出一種適用於3D打印的新型鈦材料,其成本比目前廣泛使用的鈦合金低約33%。該技術通過用更經濟且儲量豐富的元素替代昂貴的釩元素,顯著降低了生產成本。相關研究成果已發表於《自然-通訊》(Nature Communications)期刊,並提交了臨時專利申請,未來有望應用於航空航天和醫療器械等領域。

與傳統3D打印鈦合金(Ti-6Al-4V)相比,新型合金不僅成本更低,還展現出更優異的強度和性能。研究團隊提出了一種高效的合金元素選擇方法,結合先進的3D打印技術,大幅縮短了研發時間。此外,團隊還改進了金屬晶粒結構的預測模型,使打印出的材料結構更均勻,避免了傳統3D打印合金中常見的力學性能不均問題。

該技術的突破性在於同時解決了成本和性能兩大難題。通過優化合金配方,新型鈦合金的生產成本降低了29%,同時具備更高的強度和延展性。研究人員表示,這一成果爲3D打印技術的廣泛應用鋪平了道路,尤其是在需要高強度、輕量化材料的領域。

這項研究不僅爲鈦合金的3D打印提供了新思路,也爲其他高性能合金的開發奠定了基礎。(劉春)