一系外行星或有生命；发现首个“星系气泡”；癌细胞爱“啃”椎骨之谜…｜WE科学周报

近日，一个国际天文学家小组利用韦布空间望远镜，在系外行星K2-18 b的大气中发现了一些在地球上被认为与生命有关的化学标志物。K2-18 b距离地球约120光年，半径是地球的2.6倍，质量约为地球的8.6倍。研究发现K2-18 b的大气中存在丰富的甲烷和二氧化碳，该星球可能拥有富含氢的大气层，表面被水海洋覆盖。此外，观测表明其大气中还可能存在二甲基硫（DMS）。这一点十分重要，因为在地球上DMS只由生命产生，且大部分由海洋环境中的浮游植物排放。不过，K2-18 b是否真的存在DMS还有待进一步观测证实。该研究即将发表于The Astrophysical Journal Letters。

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https://esawebb.org/media/archives/releases/sciencepapers/weic2321/weic2321a.pdf

科学家们曾推测，原始宇宙是一锅热等离子体大乱炖，引力和辐射的搅动产生了名为“重子声学振荡”（BAOs）的声波，而声波在等离子体中扩散，会产生“气泡”。最近， Astrophysical Journal 上发表的一篇论文显示，美国和法国的天文学家发现了首个单重子声学振荡“星系气泡”，可能是在宇宙大爆炸刚结束时形成的。该气泡横跨约10亿光年，比银河系大1万倍，距离银河系仅8.2亿光年。该气泡由一个球形“外壳”和一个核心组成——内部核心是牧夫座超星系团，被一片广阔的虚空包裹；而“外壳”则包含了几个已知的超星系团，包括被称为史隆长城的大质量结构。该气泡被命名为霍欧雷拉那（Ho'oleilana），取自夏威夷的一首创世圣歌，意为“苏醒时的呢喃”。未来还将有更多“星系气泡”有待探索。

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DOI: 10.3847/1538-4357/aceaf3

乳腺癌、胃癌、前列腺癌、肺癌、肾癌等实体瘤都有很高的概率发生骨转移，尤其容易转移至腰椎、胸椎等椎骨部位。9月13日，Nature 上发表的一篇论文揭示出背后的原因：美国威尔康奈尔医学院团队发现了一种全新的椎骨干细胞（vSSC），其分泌的蛋白能够吸引癌细胞并促进它们生长。研究人员在小鼠全身的骨骼干细胞中鉴定出了一种专门负责生成椎骨的椎骨干细胞，并发现其分泌的MFGE8蛋白远超其他骨骼干细胞。当敲除小鼠或者人体内编码MFGE8的基因，癌细胞的骨转移现象明显减少。研究人员已经开始探索阻断MFGE8的方法，以帮助癌症患者降低椎骨转移风险。不仅如此，该发现也为研究其他脊柱疾病开辟了新的方向。

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https://doi.org/10.1038/s41586-023-06519-1

2020年发现的一种新型水凝胶具有形状记忆和延时变形的特性，可在温度等条件的触发下，“休眠”一段时间后变形为之前“记忆”的模样。9月13日，Nature 上发表的一篇论文显示，浙江大学团队阐述了这种特殊水凝胶的变形机理，并利用其“延时”变形的特质来进行“定时”操控，使得该水凝胶有望在深空深海、生物工程等领域发挥独特作用。研究人员发现，只需要调控材料在高温下固定临时形状的时间（即热编程时间），便可实现“定时”（如上图根据“休眠期”的长短，对材料的不同位置设置不同的热编程时间，便实现了不同位置依次形变）。目前能实现的最长的“休眠期”为46分钟。

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https://doi.org/10.1038/s41586-023-06520-8

目前，在城市空间规划上，确定土地使用和道路布局主要依赖于人类专家。9月11日，Nature Computational Science 上发表的一篇论文显示，清华大学提出了一个深度强化学习算法的模型，该模型在土地和道路空间规划上的表现超越了其他先进算法和专业人类设计师，将空间效率指标提高48.6%以上，结合人类工作可将时间效率提高3000倍。组成AI代理的2个策略网络选择土地利用和道路位置，并使用价值网络预测空间规划质量来估计奖励，再通过基于图神经网络（GNN）的状态编码器促进奖励预测和位置选择。在合成社区和现实社区中的实验表明，该模型在客观指标上优于人类专家设计的计划。此外，研究人员还提出了一个人类-人工智能的城市规划协同工作流程，人类设计师专注于概念原型设计，并利用该模型完成繁重和耗时的规划工作，可在与AI的合作中大大受益，以更少的时间生成更有效的空间规划。

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https://www.nature.com/articles/s43588-023-00503-5