自然每周简报2024年10月23日第234期
亲爱的读者们：本周自然简报精选了多个热点科研事件，您将看到：完整细胞内的基因组测序、扫查序列发现70500种新病毒、不挑嘴的“食人”狮、米尔顿飓风为何变得灾难性、遗传数据库的泄露风险、《自然》讣告、佩特拉古城的惊人发现、海底热液打造的“生命通道”、理解鸟语，更多精彩内容，欢迎阅读全文。
全新资讯
1. 完整细胞内的基因组测序
新成像方法揭示的人类结缔组织细胞核内的各类蛋白质（蓝色、黄色和洋红色）。图片来源：Ajay Labade, Zachary Chiang, Caroline Comenho and Jason Buenrostro
一种强大的新型显微镜技术可以在不破坏细胞的情况下，对单个细胞内的DNA进行测序并定位其中蛋白质的位置。该技术被称为扩增原位基因组测序，通过成像完整细胞里的DNA和蛋白质，可为了解分子的协同作用提供关键信息。其背后的团队已经用它来研究衰老对细胞核中蛋白质与染色体相互作用方式的改变。“目前我们能实现的目标好像已经没什么限制了。”显微镜专家Kelly Rogers说。（参考文献：bioRxiv预印本（未经同行评议））
《自然》新闻：‘Phenomenal’ tool sequences DNA and tracks proteins — without cracking cells open
2. 扫查序列发现70500种新病毒
一些新发现的病毒生活在热液喷口和其他极端环境中。图片来源：Alexis Rosenfeld/Getty
研究者搜索公开数据库中的基因组样本，发现了70500种以前不为科学界所知的RNA病毒，许多奇奇怪怪的，和已知物种完全不同。研究人员开发了一套深度学习模型，用以识别无所不在的微生物中编码关键蛋白的基因序列。他们调查了世界各地10000多个样本，在空气、温泉和深海热泉等环境里发现了新的病毒。计算病毒学家Artem Babaian表示，病毒发现“基本是个无底洞”。（参考文献：Cell 论文）
《自然》新闻：AI scans RNA ‘dark matter’ and uncovers 70,000 new viruses
3. 不挑嘴的“食人”狮
肯尼亚的一只无鬃狮子。19世纪，两头绰号“察沃食人狮”的无鬃狮子在肯尼亚捕食铁路工人。图片来源：Cavan Images/Alamy
科学家们在两只臭名昭著的十九世纪狮子（Panthera leo）的断牙中发现了毛发，这让我们得以一窥它们的饮食——其中包括人类。这些“察沃食人狮”曾让修建肯尼亚-乌干达铁路的工人生活在恐惧中。科学家分析毛发的DNA发现，食人狮完全不挑嘴——它们也吃长颈鹿、羚羊、水羚、角马和斑马。科学家们透露，上述研究成果已经在芝加哥菲尔德博物馆展出，证明了用新工具重新研究旧标本的价值。
《自然》新闻：Famed lions’ full diet revealed by DNA — and humans were among their prey
4. 米尔顿飓风为何变得灾难性
墨西哥湾附近的居民正努力在米尔顿飓风肆虐后恢复过来，而科学家们正在理解这场风暴是如何这么快地形成如此之大的规模。部分原因在于一种被称为“眼墙替换”的现象，雨带汇聚在一起，在风暴周围形成一个更大的边界。大气科学家Jonathan Lin说：“你可以把它想象成风暴蜕皮，每蜕一次，就会加强一次。”世界天气归因联盟的科学家在一份报告称，创纪录的海面高温加大了米尔顿和海伦飓风的强度，而气候变化使这种高温发生的可能性增加了200-500倍。（NBC News | 参考文献：世界天气归因报告）
5. 遗传数据库的泄露风险
公共基因数据集之间的联系可能泄露隐私。图片来源：imagedepotpro/Getty
单细胞数据集是一种遗传数据库，可能受人利用，泄露捐赠者的身份和私人健康信息。这些数据库通常可以免费访问，其中有数千人的遗传信息。这些数据本应是匿名的，但研究人员证明可以用它们来预测一个人的基因组。“我们的基因组非常具有识别性。”研究共同作者、生物信息学家Gamze Gürsoy说。“信用卡号泄露可以换，但基因组是无法更改的。”（参考文献：Cell 论文）
《自然》新闻：‘Anonymous’ genetic databases vulnerable to privacy leaks
6. “他们不会来找我们，我们要去找他们”
公共基因数据集之间的联系可能被利用来揭示人们的私人信息。图片来源：imagedepotpro/Getty
神经学家Francisco Lopera于近日离世，享年73岁。他与家乡哥伦比亚的社区建立深厚的联系，改变了阿兹海默症的研究进程。20世纪80年代，Lopera和同事——心理学家Lucia Madrigal——收集了庞大的家族信息，其中的人似乎携带一种突变基因，这种基因增加了他们患早发性痴呆症的风险。而在一些成员中，罕见的保护性基因可以将症状推迟几十年。与他长期合作的神经科学家Kenneth Kosik表示，Lopera建立了一种高度的医患信任，为首次临床试验铺平了道路。“他的理念是：‘他们不会来找我们，我们应该去找他们。’这不仅带来了科学成果，也传递了善意。”
《自然》讣告：Francisco Lopera obituary: neurologist who traced genetic origin of early-onset Alzheimer’s
7. 佩特拉古城的惊人发现
地球物理学家和考古学家合作，在约旦佩特拉古城精雕细琢的石制建筑“藏宝阁”下方发现一座未受破坏的新墓室。在进行非侵入式扫描后及挖掘工作后，科学家发现了12具遗骸和一批墓葬文物。研究人员估计，这些遗骸可能来自纳巴泰社会的鼎盛时期，该社会在今约旦地区建造了山地堡垒佩特拉。（The New York Times）
8. 海底热液打造的“生命通道”
研究发现，海底动物可以在热液喷口附近的地下洞穴和通道中成长，意味着生物能如何定居到新近喷发的喷口。海洋生物学家用撬棒（连接在复杂的机器人潜艇上）抬起太平洋海底的一块玄武岩，发现了一种管虫（Oasisia alvinae）及其幼虫，以及帽贝和多毛纲动物。研究人员曾认为海底热液温度太高，无法维持生命，但这里的温度其实是舒适的18℃。研究结果表明，幼虫或许能够通过岩石之间的“地铁系统”旅行，而深海采矿可能会破坏这些通道。（Science | 参考文献：《自然-通讯》论文）
《自然-通讯》论文：Animal life in the shallow subseafloor crust at deep-sea hydrothermal vents
9. 理解鸟语
人们越来越意识到，鸟类的鸣叫不是无目的的。有些鸟类会彼此私语，对着未孵化的蛋唱歌，甚至建立家庭单位内部的“语言”。为了解鸟鸣是否可以构成“语言”，以及帮助很大程度上靠听鸣音的观鸟活动，鸟类学家和人工智能研究者正在努力解码鸟鸣的含义。（The New Yorker）
本周图片
来源：SpaceX/Handout/Anadolu via Getty
SpaceX的Starship火箭是称为“筷子”的金属臂轻松抓住了其中一部分。一级助推器Super Heavy小心翼翼地将自己置于“Mechazilla”发射塔的臂内，而上一级则在太空中进行了短暂的试飞。这种创新做法为的是消除对重型起落架的需求，将火箭置于可以快速重复使用的位置。（CBS News）
我的工作
Rebeca Gonçalves是巴西航天局的天体生物学家顾问，负责太空农业系统项目，常驻圣保罗。来源：Rebeca Gonçalves
天体生物学家Rebeca Gonçalves与“好的礼物”合影：100公斤的材料，用来模拟火星壤，即火星表面类似土壤、密度很高的沉积物。“我们发现西红柿、豌豆和胡萝卜都能适应这种土壤，生长得很好。”Gonçalves说。不过，植物要真正在火星上生存，还需要全方位的保护。“就算不在火星上种菜，理解如何帮助植物在严酷环境生长的研究也不会白费。因为在未来，恢复因气候变化或山洪暴发、干旱等事件而贫瘠退化的土壤会越来越重要。”Gonçalves说。
《自然》Where I Work：Planning for life on Mars
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