“庞然大物”恐龙如何一步步演变成整天在枝头吱吱喳喳叫的可爱小鸟？近日，科学家完成有关恐龙到鸟类演化过程的一项研究，正应了路遥在《平凡的世界》中写的那句话“人的一生关键就那么几步”；进入夏季温度急剧升高，有网友提问“手机打完游戏后如何降温”，答案也是五花八门，有人支招“放到玻璃或金属平面上”，还有机智网友回答“放进冰箱”。智能手机的散热机制是什么呢？科学家新发明的散热“神器”长啥样呢？
基于国际科技创新中心网络服务平台科创热榜每日榜单形成的一周科技记忆，我们推出《一周前沿科技盘点》专栏。今天，为大家带来第四十六期。
1《Nature Ecology & Evolution》丨“恐龙到鸟”的关键步骤是什么？
中生代兽脚类恐龙（包括鸟类）的肢骨演化速率（王敏供图）
“庞然大物”恐龙如何一步步演变成整天在枝头吱吱喳喳叫的可爱小鸟？近日，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所王敏研究员与周忠和研究员完成有关恐龙到鸟类演化过程研究。该研究正应了路遥在《平凡的世界》中写的那句话“人的一生关键就那么几步”——科学家复盘“恐龙到鸟”这一重要转变的关键在于，要系统量化分析肢骨在鸟类起源过程中的动态演化轨迹。
当某一种具有“演化革新”意味的特征（如上、下颌）或者形态功能（如飞行、咀嚼）在某一类群中出现时，通常认为该类群的演化速率会变快、多样性也会增加，因为这些“革新”会帮助生物进入新的生态位。
对于这一现象，研究员们发现，在形态多样性和演化速率的深时变化方面，肢骨演化更慢，变化更小。他们认为，早期鸟类在肢骨形态上多样性的贫瘠以及演化速率的降低，主要受前肢“拖累”。因为在飞行的选择作用下，原始鸟类的前肢只能够在适合空气动力学作用的框架下发生有限变化。换句话说，原始鸟类具有的“骨骼系统蓝图”在一些非鸟类兽脚类恐龙中就已经出现了。随着许多和飞行相关的进步特征（例如和飞行精细动作完成相关的肌肉、韧带、骨骼的关节方式等）在演化后期出现，前肢的变化才能突破“瓶颈”，最终演化出现代鸟类所呈现的形态多样的前肢结构。本项研究还为此前提出的，在鸟类演化伊始，“肩带演化在前，腰带在后”这一假说提供了量化数据的支持。
2《Materials Horizons》丨打完游戏手机只能放冰箱？最新手机散热技术来了解一下
激光制备三级毛细路径吸液高效液膜蒸发复合微纳结构与多场景蒸发功能
进入夏季后温度急剧升高，有网友提问“智能手机打完游戏后如何降温”，答案也是五花八门，有人支招“放到玻璃或金属平面上”，还有机智网友回答“放进冰箱”。
5G和AI技术飞速发展让芯片越来越小、计算性能不断提升。另一方面，也导致终端电子设备单位面积产生的热量迅速上升，智能手机发热越来越严重。电脑处理器采用风扇主动散热，但智能手机却只能采用被动散热方案，即通过导热材质将发热点的热能迅速导出，并且达到均热效果。
近日，清华大学材料学院钟敏霖教授课题组利用激光微纳制造方法，制备出具有高光热蒸发效率的高效薄液膜蒸发表面，并进一步提出复合构型超薄吸液芯结构，实现目前国际最薄之一（0.22mm）的智能手机高效散热超薄均热板（VC）的全激光制备。据称，该均热板内部通过工质蒸发、输运与冷凝的相变循环实现热量的快速传递。针对均热板内部的毛细蒸发过程，研究团队利用激光方法在铜片上制备出具有三级毛细路径的超吸液复合微纳结构表面，克服了薄液膜与低流速之间的固有矛盾，实现了连续可控的大面积3D薄液膜蒸发，大大提高了表面蒸发效率。该蒸发表面制备过程相对简单可控、重复性高、可工程化批量制备，能够集成到多种能源系统上实现多场景蒸发功能，具有广泛的应用潜力。
3《molecular cell》丨“小机灵鬼”miRNA是如何运作的？生物学家给研究得明明白白
MicroRNAs（miRNAs)是在动植物基因组中由内源基因编码的长度约为22个核苷酸的非编码单链RNA小分子，参与基因转录调控。在进化上，miRNA高度保守。miRNA也是妥妥的RNA界“小机灵鬼”。据估计，miRNA对人类三分之一的基因可以起到调节作用，进而去改变细胞的命运。截至当下，人体内上千个MicroRNA已完成定序，研究证实MicroRNA涉及多种生理及病理过程（如发育、病毒、动物免疫、恶性肿瘤、代谢疾病、慢性心血管疾病等），其中一些已用于相关疾病的药物研发靶点及诊断指标。
近日，香港科技大学（科大）阮俊英研究团队在分子生物学方面取得突破性的发现，揭示了负责在人类及动物体内处理初级miRNA转录本（pri-miRNAs）来影响miRNAs生物起源的miRNA加工复合体（MP，DROSHA-DGCR8复合物）的非经典切割机制。这一发现揭开了长久以来分子生物学中关于pri-miRNA切割的谜团，并可能对基因调控、细胞过程以及动物miRNA生物起源进化的理解产生深远影响。
4“老调”弹出新意，这项技术对元宇宙基建来说意义重大
极低码流智能图像传输设备和短波电台
1921年，意大利罗马一个城郊小镇发生了一场严重火灾，导致有线通信中断。危急关头，一台功率仅数十瓦的短波无线电台发出求救信号后，竟被千里之外的丹麦首都哥本哈根的无线电爱好者所接收。消息最终转达到罗马城消防部门，小镇居民获救，短波通信也由此“出圈”。
短波通信指以波长100-10米、频率3-30兆赫的电磁波进行通信，广泛用于电报、电话、图像、数据的传输。短波是是唯一不受网络枢钮和中继体制约的远程通信手段，受天气影响小，抗毁能力和自主通信能力极强，技术成熟度高。
虽然优势显著，短波通信配套技术也有难题亟待破解，比如，现有图像视频编解码算法无法满足短波信道传输图像视频在质量和超高压缩比之间的均衡要求。对于此，西安交通大学人机混合增强智能全国重点实验室葛晨阳博士团队自研“极低码流智能图像传输设备”，通过串口与短波电台通讯（传输带宽为600bps，即75Bytes/s），实现彩色或灰度图像的实时传输。
以这项超高压缩比AIGC图像编解码技术为基座，可以进一步降低硬件成本，在极低带宽智能通信领域、智能手机卫星通信、无人机/无人车远距离遥操作、数字元宇宙基建都有其适配应用的空间。
5《Cell Reports》丨开启一个对抗脑衰老的新视角
核纤层磨损诱导的内源性逆转录病毒复活驱动神经元衰老的机制与干预策略
长生不老、延年益寿一直是人类心底的渴望。中国科学院北京基因组研究所（国家生物信息中心）张维绮研究组、中国科学院动物研究所刘光慧研究组、曲静研究组对衰老相关问题展开持续研究，成果不断。近期，他们又联合首都医科大学宣武医院王思研究组，首次系统地解析灵长类额叶衰老伴随的组织转录组、单核转录组、蛋白质组及全基因组DNA甲基化层次的多维改变，进而利用神经病理学检测体系和体外人类神经元衰老模型。
他们认为，核纤层磨损会引起异染色质松弛以及基因组内源性逆转录病毒复活，激活细胞天然免疫通路并诱导神经元衰老和炎症。据此，研究人员发展可出延缓神经元衰老的新型干预策略，为发展干预脑衰老及神经退行性疾病的靶向药物奠定了理论基础。技术方面，该研究综合运用多层次组学、人类胚胎干细胞衍生的神经元模型、基因沉默和免疫学成像等技术，捕获了ERV古病毒的复活、反转录和激活天然免疫通路等生物学过程，开创了人类脑衰老研究的新视角；在转化医学方面，研究以ERV古病毒复活周期的不同环节为靶标开发出多样化的神经衰老干预技术，为脑衰老相关疾病的防治提供了全新的策略。（专栏作者 李潇潇）
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发表于 2024-3-6 09:30:39
