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設(shè)備與工具來(lái)自伯克利實(shí)驗(yàn)室、加州大學(xué)戴維斯分校、加州大學(xué)圣克魯斯分校和加州大學(xué)伯克利分校的一組遺傳學(xué)家通過(guò)研究染色體中圍繞著絲粒的獨(dú)特調(diào)節(jié)部分，揭示了人類進(jìn)化的新細(xì)節(jié)。
探索人類染色體未知區(qū)域的起源
來(lái)自伯克利實(shí)驗(yàn)室、加州大學(xué)戴維斯分校、加州大學(xué)圣克魯斯分校和加州大學(xué)伯克利分校的一組遺傳學(xué)家通過(guò)研究染色體中圍繞著絲粒的獨(dú)特調(diào)節(jié)部分，揭示了人類進(jìn)化的新細(xì)節(jié)。
這些被稱為著絲粒近端區(qū)域（centromere-proximal regions，CPRs）的DNA片段高度重復(fù)，大多數(shù)為非基因編碼序列組成，這些序列在生殖細(xì)胞分裂過(guò)程中不受序列重組的影響。
假設(shè)這些受保護(hù)的基因組區(qū)域可能生成大單倍型（鄰近的基因群和作為單個(gè)單元代代相傳的序列），伯克利實(shí)驗(yàn)室研究員Sasha Langley和她的合作者利用現(xiàn)代人類基因組數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)研究CPRs的變異。他們的結(jié)果發(fā)表在eLife雜志上，揭示了著絲粒單倍型——或稱“cenhap”——確實(shí)存在。
與基因組的其他部分一樣，cenhap也含有遺傳物質(zhì)，且包含功能基因，這些基因是我們的祖先與其他原始人物種雜交時(shí)引入的；然而，與其他古老的遺傳序列相比，這些序列數(shù)量卻驚人地龐大。
“有趣的是，尼安德特人的cenhap中的一個(gè)變種包含了許多獨(dú)特的基因變異，它們塑造了我們的嗅覺(jué)，”Langley說(shuō)?！霸谝恍﹤€(gè)體中，我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)更古老的cenhap，這個(gè)cenhap似乎來(lái)源于一個(gè)以前未知的早期人類親屬?！?/p>
作者得出的結(jié)論是，盡管現(xiàn)有的化石含有有限的完整DNA，cenhaps也可以為探索CPRs和早期人類歷史的功能差異提供了一個(gè)很好的工具。
扭曲的晶體：科學(xué)家們創(chuàng)造出了螺旋狀的新材料
只要簡(jiǎn)單地轉(zhuǎn)動(dòng)手指，你就能用一副牌擺出一個(gè)美麗的螺旋。同樣地，伯克利實(shí)驗(yàn)室和加州大學(xué)伯克利分校的科學(xué)家們也創(chuàng)造了一種新的無(wú)機(jī)晶體，這種晶體是由原子級(jí)的薄片疊成，像納米級(jí)的撲克牌一樣螺旋形排列。
該研究發(fā)表在Nature雜志上，研究人員說(shuō)，該材料令人驚訝的結(jié)構(gòu)可能會(huì)產(chǎn)生獨(dú)特的光學(xué)、電子和熱特性，包括超導(dǎo)性。
這些螺旋晶體是由成堆的硫化鍺層構(gòu)成的，這種半導(dǎo)體材料和石墨烯一樣，很容易形成只有幾個(gè)原子厚的薄片。這種“納米片”通常被稱為“二維材料”。
在伯克利先進(jìn)光源（Advanced Light Source）實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了本研究的X射線分析，并在分子工廠（Molecular Foundry）實(shí)驗(yàn)室測(cè)量了晶體的扭轉(zhuǎn)角。
“沒(méi)人料到二維材料會(huì)以這種方式組合。就像一個(gè)驚喜禮物，” 伯克利實(shí)驗(yàn)室材料科學(xué)部的教員，加州大學(xué)伯克利分校材料科學(xué)與工程助理教授Jie Yao說(shuō)?！拔覀兿嘈?，這將為材料研究帶來(lái)巨大的機(jī)遇?！?/p>
無(wú)人機(jī)續(xù)航
伯克利實(shí)驗(yàn)室和加州大學(xué)伯克利分校的研究人員剛剛打破了熱光電效率的另一個(gè)紀(jì)錄，這一成就可能會(huì)產(chǎn)生能夠?yàn)闊o(wú)人機(jī)提供數(shù)天動(dòng)力的超輕發(fā)動(dòng)機(jī)。
在過(guò)去的15年里，利用熱光電轉(zhuǎn)換技術(shù)將熱量轉(zhuǎn)化為電能的效率一直在23%停滯不前。熱光電轉(zhuǎn)換技術(shù)是一種超輕型替代能源，可以讓無(wú)人機(jī)和其他無(wú)人駕駛飛行器連續(xù)運(yùn)行數(shù)天。
最近，由通訊作者Eli Yablonovitch領(lǐng)導(dǎo)的研究小組發(fā)現(xiàn)，安裝在光伏電池背面的高反射鏡可以反射低能紅外光子來(lái)重新加熱熱源，為產(chǎn)生高能光子和發(fā)電提供了第二次機(jī)會(huì)。這一突破性的發(fā)現(xiàn)——近期發(fā)表在 Proceedings of the National Academy of Sciences（PNAS）雜志上——使研究人員將熱光電技術(shù)的效率提高到了前所未有的29%。
根據(jù)伯克利實(shí)驗(yàn)室材料科學(xué)部門資深教授Yablonovitch的說(shuō)法，目前的研究是建立在他們2011年發(fā)表的結(jié)果基礎(chǔ)上，他們發(fā)現(xiàn)從強(qiáng)內(nèi)發(fā)光光子氣體中提取光是提高太陽(yáng)能電池效率的關(guān)鍵。
研究人員現(xiàn)在正致力于通過(guò)應(yīng)用這些新的科學(xué)概念，向著50%的熱光電效率努力。
參考文獻(xiàn)：
Haplotypes spanning centromeric regions reveal persistence of large blocks of archaic DNA
2022-01-07 10:39
2021-10-24 17:27
2021-10-23 11:21
2021-09-19 17:29
2021-09-19 17:27
2021-03-10 07:46
2020-12-31 14:25
2020-12-28 18:24
2020-12-15 11:41
2020-12-11 10:58
