韦布空间望远镜首张彩色照片公布；印度人口明年将赶超中国 | 环球科学要闻

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美国时间7月11日，美国公布了詹姆斯·韦布空间望远镜（JWST）的第一张彩色图像，是JWST迄今为止最深、最清晰的遥远宇宙红外图像。该图像拍摄了46亿年前的星系团SMACS 0723，星系团强大的引力可以充当引力透镜，扭曲、放大背后更遥远的星系。

图像覆盖天区大小和一臂远处的一粒沙子相当，色彩由多个波段的红外光后期合成。该图像使用JWST的近红外相机（NIRCam）曝光12.5小时而成，哈勃空间望远镜若想达到相同的成像水平，需要曝光几周时间。NASA将在美国时间7月12日公布JWST第一批彩色图像中剩下的部分。

年幼的婴儿就已经懂得物理世界运作的常识性规则，这也被称为“直观物理”。例如，即使是只有5个月大的婴儿，在看到了不符合物理规律的场景时也会感到惊讶。然而让计算机学习直观物理非常困难。近日，发表于《自然·人类行为》的一项研究展示了一个名为PLATO的深度学习系统，展现出了像婴儿一样学习直观物理的能力。

PLATO的系统受到了婴儿学习过程的启发，并且认为物体在物理世界的表现和预测中扮演核心作用。研究者给PLATO观看了许多描绘简单场景的视频，比如球落到地上、球滚到其他物体后面又再次出现、很多球弹来弹去等。作为测试，研究者在训练后给PLATO观看了违反物理规律的视频，比如两个物体互相穿过。和年幼的小孩一样，PLATO在看到这类场景时也表现出了“惊讶”。值得一提的是，PLATO只观看了28小时的视频就获得了以上学习效果。作者表示，PLATO可以成为研究人类如何学习直观物理的有力工具，同时也表明物体表征对于我们理解周围世界具有重要作用。

首次描绘细胞核孔的完整结构

近原子分辨率的核孔复合体结构（图片来源：原论文）

我们的身体，由接近100万亿个细胞组成。细胞上，有一种重要的组成部分，叫核孔。它们是镶嵌在细胞核膜中的一种复合物，也是细胞核与细胞之间物质交换的通道：比如，从基因中转录的mRNA需要被运出细胞核，才能被翻译成蛋白序列。如果没有核孔，细胞和人体的功能无法正常运转。最近，加州理工学院的一支研究团队，在将近20年的努力之后，绘制出了核孔复合体（NPC）细胞质面的分子结构图，并将论文发表在《科学》杂志。

解开核孔复合体的结构需要时间，因为其中包含了上千个蛋白质，绘制一个蛋白质的图谱可能需要数年，然后还要把它们组合在一起——整个过程就像一个巨大的3D拼图游戏，但每一块拼图小到用光学显微镜都看不见。研究团队利用高能X射线照射结晶的核孔复合体样本，观察它的结构，了解了当中的许多部分是如何通过“胶水”蛋白质结合到一起的。科学家说，X射线晶体学提供了蛋白质的原子级细节，帮助团队绘制出核孔复合体的完整结构图。而确定了结构后，研究者就可以探索核孔复合体各种功能的分子基础（如mRNA怎样输出），并可能为相关疾病的研究带来启发。

昨天是世界人口日，联合国经济与社会事务部公布了《2022年世界人口展望》报告，世界人口预计将在2022年11月15日达到80亿。报告表示，世界人口从70亿增长到80亿用了大约12年，与从60亿增长到70亿的时间大致相同，预计世界人口再增加10亿需要14.5年，即2037年。世界人口预计将在2080年代达到104亿的峰值，并在2100年之前一直保持这个水平。

报告预测，印度将在明年超越中国，成为世界上人口最多的国家。过去12年增长的10亿人口中，有一半来自亚洲，4亿来自非洲。10个国家增长最快的国家贡献的人口增长占这10亿新增人口的一半以上，前三分别为印度、中国和尼日利亚。报告显示，当今世界2/3人口所在的国家或地区妇女终生生育率低于2.1。2019年世界出生人口平均预期寿命为72.8岁，比1990年提高了近9年，但到2021年，世界最不发达国家预期寿命将落后世界平均水平7年。

单性生殖不需要受精过程，复制自身DNA就能繁殖。但由于缺少基因重组过程，单性生殖容易积累有害突变，降低后代的遗传多样性。也因此，单性生殖常被看做是进化的死胡同。令人费解的是，一些单性生殖的鱼类和爬行动物并不受影响，它们的寿命、遗传多样性以及环境适应性都远超预期。近日，一篇发表在《自然·生态与演化》的文章，揭示了单性生殖的进化机制。

研究人员对有性生殖的四倍体金鱼（C. auratus）和单性生殖的六倍体鲫鱼（C. gibelio）进行了基因测序，并将二者的单倍型基因组（A或B）组装到单倍体（AB）水平。据分析，四倍体金鱼是含有两套AB的两性二倍体（AABB），而六倍体鲫鱼则是两性三倍体（AAABBB），而单性生殖解决了六倍体鲫鱼减数分裂的障碍。研究发现，六倍体鲫鱼与减数分裂周期和卵母细胞特异性组蛋白相关的基因存在大量扩增和变异，且能在卵巢和卵母细胞中高度表达。此外，六倍体鲫鱼在产生卵母细胞时，偶有同源染色体重组和高频的基因转换发生，这可能有助于清除有害突变和保持基因稳定性。

· 神经科学 ·

学龄期儿童的自控能力发展

我们向着某个既定目标行动，关键依赖于自身抑制冲动和行为反应的能力，这种能力被称为抑制控制（inhibitory control）。人类大脑的抑制控制能力主要在3~4岁时发展，然而其具体过程却尚不明确。

近日，在一项发表在《神经科学杂志》的研究中，研究者利用核磁共振（MRI）观测了3~4岁儿童大脑的发育状态，并与他们的抑制控制能力进行对比。例如，为测试中性抑制控制能力，研究者要求儿童遵循一个玩偶的指令，但忽略另一个玩偶的指令；为测试情绪抑制控制能力，研究者将糖果放在儿童眼前，告诉他们如果现在能控制住不吃，稍后将得到更多糖果。研究者发现，在这两个测试中，4岁儿童均比3岁儿童表现得更好，并且抑制控制能力较强的儿童大脑结构更为成熟、白质的神经连接更紧密。此外，这两种抑制控制能力与大脑不同区域的发育相关，这意味着它们的神经机制可能不同。

· 新冠疫情 ·

截至北京时间7月12日10时，据约翰·霍普金斯大学最新统计，全球累计新冠确诊病例556 277 687例，死亡病例6 352 609例。

根据国家卫生健康委员会官方网站的数据，7月11日0—24时，31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团报告新增确诊病例107例。其中境外输入病例38例（广东11例，上海8例，福建6例，天津4例，江西2例，云南2例，陕西2例，山东1例，重庆1例，四川1例），含2例由无症状感染者转为确诊病例（天津1例，广东1例）；本土病例69例（广东22例，河南9例，海南9例，山东8例，上海5例，江苏5例，安徽5例，内蒙古2例，浙江2例，四川1例，陕西1例），含10例由无症状感染者转为确诊病例（山东6例，广东2例，浙江1例，四川1例）。无新增死亡病例。无新增疑似病例。

当日解除医学观察的无症状感染者191例，其中境外输入44例，本土147例（安徽124例，江苏9例，山东6例，辽宁3例，云南2例，上海1例，广东1例，广西1例）；当日转为确诊病例12例（境外输入2例）；尚在医学观察的无症状感染者3208例（境外输入375例）。

截至2022年7月10日，31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团累计报告接种新冠病毒疫苗340840.4万剂次。

文：王昱、二七、栗子、不周、韩佳桐、马一瑗

审校：王昱、二七、不周