周末补觉或使心脏病风险降低20%丨科技周览|宇宙|宇航员|心脏病|暗物质|查尔斯|癌症|睡眠不足|科技周览

整理 | 周舒义、望乡

科学家提出新的超铁元素核合成机制

宇宙中比铁更重的元素被称为超铁元素，恒星内部的熔合燃烧可以产生最重到铁附近的元素，而超铁元素则只能来自于更高温度、更高密度环境下的爆发性天体环境，其起源问题是二十一世纪物理未解之谜。一项8月20日发表于《天体物理学报》（The Astrophysical Journal）的研究提出了新的超铁元素核合成机制。

快中子俘获过程（r-过程）被认为产生了约一半的超铁元素。2017年，科学家通过引力波及随后的电磁信号确定了双中子星合并事件（GW081708）发生了r-过程，这是目前唯一被实验证实的r-过程发生地点。但目前的理论并不能全面地解释观测现象，比如产生的稀土元素的含量明显少于宇宙中大量贫金属星的观测值。

在新研究中，研究人员首次提出共有包层喷射流超新星爆发（Common Envelop Jet Supernovae，CEJSNe）发生r-过程的核合成机制及特征。一个双星系统在生命末期会分别成为中子星和红超巨星。红超巨星吞噬了中子星后，其核芯物质开始被中子星吸积，随着吸积不断加剧，最终喷射流向两极发射。这一高温高密的喷射流迅速冷却，为r-过程提供了适宜的发生环境。

共有包层喷射流超新星爆发艺术图 | 近代物理所

研究人员发现CEJSNe是目前最强的超镧元素合成地点。在提取了被标定为r-过程增强星的天文观测量及相关理论模型值后，研究发现CEJSNe与其它理论模型呈现出很好的反关联关系。这表明，丰富的稀土元素和超镧元素不能同时出现在同一次r-过程核合成中。研究同时指出，如果没有CEJSNe，r-过程增强星的观测值将很难被理论模型解释，因此该研究进一步提升了r-过程核合成理论的完备性。

超铁元素核合成新场景和新机制的提出，为进一步揭示r-过程核合成特征提供了基础。未来，科学家有望利用强流重离子加速器（HIAF）等装置产生r-过程路径的原子核，开展关键物理量的相关研究，从而更深入地理解超铁元素起源问题的本质。

相关论文：
https://doi.org/10.3847/1538-4357/ad5f8e

周末补觉或使心脏病风险降低20%

当睡眠在生活的重压下支离破碎，周末补觉成为许多人暂获休憩的避风港。在2024年欧洲心脏病学会年会（ESC Congress 2024）上公布的一项新研究表明，通过周末补觉，可能会使患心脏病的风险降低20%。

新研究使用了英国生物样本库（UK Biobank）中90903名（平均年龄55.9岁，男性42.3%）参与者的数据。为了评估周末补觉与心脏病风险之间的关联，研究人员使用加速度计记录了睡眠数据，并按补觉多少将参与者四分位数分组（大致四等分组）。Q1（n=22475）补觉最少，为-16.05小时至-0.26小时（负值代表比工作日睡眠更少）；Q2（n=22901）为-0.26小时至0.45小时；Q3（n=22692）为0.45小时至1.28小时；Q4（n=22695）补觉最多，为1.28小时至16.06小时。睡眠情况由参与者自我报告，每晚睡眠不足7小时者被定义为睡眠不足。共有19816名参与者（21.8%）被定义为睡眠不足。其他参与者可能偶尔出现睡眠不足7小时的情况。

研究人员通过调取住院记录和死因登记，来获取参与者的各种心脏疾病信息，包括缺血性心脏病（IHD）、心力衰竭（HF）、心房颤动（AF）和卒中。经过中位时间13.8年的随访，结果发现，Q4组参与者罹患心脏病的风险比Q1组低19%。在睡眠不足的参与者中，Q4组参与者患心脏病的风险比Q1组低20%。此外，不同性别之间没有发现任何差异。

相关来源：
https://esc365.escardio.org/ESC-Congress/sessions/11988

还是没找到：最灵敏暗物质探测器观测结果公布

暗物质不发射、反射或吸收光，使用天文望远镜和电磁学手段观测都无法捕捉到，估计其占宇宙总质量的85%。弱相互作用大质量粒子（WIMP）被认为是暗物质主要候选粒子之一。8月26日，世界上最灵敏暗物质探测器LUX-ZEPLIN（LZ）的观测结果公布。结果显示，没有证据表明WIMP的质量超过9 GeV/c2。相比之下，质子的质量略低于1 GeV/c2。最新试验依然没有发现WIMP的任何迹象，但对其质量限制的精确度提高了5倍。

光电倍增管可以检测粒子相互作用的信号。| 桑福德地下研究设施

LZ由美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室领导，其基本原理是，利用7吨液氙与WIMP等暗物质候选粒子之间的相互作用，来寻找暗物质。为避免来自太阳和宇宙辐射的干扰，LZ位于地下1.5公里深处的桑福德地下研究设施内。为减少日常辐射，LZ由数千个超清洁且低辐射的光电倍增器组成。整个探测器的结构类似洋葱，每一层要么阻挡外部辐射，要么跟踪粒子之间相互作用，以排除虚假信号。团队也借助新分析技术，排除了最容易引起误差的氡与暗物质候选粒子之间的相互作用。

团队分析了280天的数据，得出了最新结论。他们计划在2028年实验结束前收集1000天的数据，并使用最新数据研究其他罕见的物理过程，如氙原子的衰变、无中微子双β衰变、来自太阳的硼-8中微子，以及粒子物理学标准模型之外的其他过程。

有关专家表示，最新研究探索了比以往任何时候都更弱的暗物质相互作用，大大缩小了WIMP参数空间的范围，有助研究人员排除或者倾向一些潜在WIMP暗物质模型。（科技日报）

滞留空间站宇航员明年改乘“龙”飞船返回地球

美国航空航天局（NASA）8月24日宣布，搭乘波音公司“星际客机”飞船前往国际空间站，尔后滞留的两名宇航员，将于明年2月改乘太空探索技术公司（SpaceX）的“龙”飞船返回地球，“星际客机”预计于今年9月初不载人返回地球。NASA表示，“星际客机”不载人返回能让NASA和波音公司在其返程中继续收集相关测试数据，同时不让宇航员“承担超过不必要范围的风险”。

首次载人试飞的“星际客机”6月5日携美国宇航员巴里·威尔莫尔和苏尼·威廉姆斯升空，6月6日飞抵国际空间站。飞船原定6月14日脱离空间站返回地球，但因推进器故障和氦气泄漏等问题，返航时间一再推迟。两名宇航员现已滞留太空两个多月。

按照NASA公布的最新计划，这两名宇航员将在国际空间站工作至明年2月。届时他们将与另外两名预计于今年9月搭乘“龙”飞船前往国际空间站的宇航员一同返回地球。“龙”飞船定于不早于9月24日发射，搭载的宇航员人数将从最初计划的4人减至两人，以便给两名滞留宇航员留出位置。“星际客机”必须在“龙”飞船发射前返回地球，以给后者腾出对接口。

按照NASA要求，为其执行常规商业载人航天任务的飞船在获得该机构认证前应进行载人试飞，以证明飞船具备定期运送宇航员往返空间站的能力。NASA说，待“星际客机”返回后，该机构将审查所有任务相关数据，以告知需采取哪些额外措施以满足其认证要求。

着陆失败，“猎鹰9号”火箭年内第二次停飞

美国联邦航空局当地时间8月28日宣布，停飞太空探索技术公司（SpaceX）“猎鹰9号”火箭，原因是火箭当天执行“星链”互联网卫星发射任务时着陆失败。这是承担多项航天任务的“猎鹰9号”火箭年内第二次遭停飞。

2023年3月2日，“龙”飞船搭乘“猎鹰9号”火箭从美国佛罗里达州肯尼迪航天中心发射升空（长时间曝光照片）。| 新华社

当地时间8月28日3时48分（北京时间28日15时48分），“猎鹰9号”火箭从美国佛罗里达州卡纳维拉尔角太空军基地发射升空，将21枚“星链”卫星送入轨道，但设计为可重复使用的火箭第一级降落在回收船上后爆燃和倾倒，落入海中。当天另一次“星链”卫星发射任务也被取消。

美国联邦航空局说，未收到人员伤亡或财产受损报告，已要求SpaceX着手调查，联邦航空局将进行监督。SpaceX提交的调查报告和整改措施获联邦航空局审批通过后，“猎鹰9号”火箭可恢复飞行。

“猎鹰9号”火箭是全球首款轨道级可重复使用火箭，也是目前美国唯一能定期执行将宇航员送往国际空间站的火箭。7月11日，“猎鹰9号”火箭第二级的发动机发生故障，导致搭载的20颗“星链”卫星没有进入预定轨道。“猎鹰9号”火箭随后被停飞，为2016年以来首次。停飞令15天后解除。

据美联社报道，“猎鹰9号”火箭遭停飞对其后续载人航天任务影响暂难判定。9月底，“龙”飞船将把两名宇航员送往国际空间站，并在明年2月把困在空间站的另外两名宇航员送回地球。（央视新闻客户端）

中国年轻人“胖癌”发病率急剧上升，00后是爷爷辈的25倍

8月23日发表于Cell子刊Med的一项研究表明，2007年至2021年间，我国的肥胖相关癌症发病率以每年3.6%的惊人速度增长。这一增长在年轻人中尤为明显，2000年左右出生的“00后”确诊肥胖相关癌症的风险是他们爷爷辈的25倍。

世界卫生组织已确认了12种与肥胖相关的主要癌症：结直肠癌、肝癌、胆囊癌、胰腺癌、乳腺癌、子宫癌、卵巢癌、肾癌、甲状腺癌、多发性骨髓瘤、胃贲门癌和食管腺癌。研究人员分析了2007年至2021年间中国1414万人的癌症登记数据，比较了肥胖相关癌症和非肥胖相关癌症的发病率，并应用年龄-时期-队列模型来评估其影响。

结果显示，在2007-2021年记录的651342例癌症病例中，48.47%与肥胖有关。12种肥胖相关癌症的年龄标化发病率（ASR）每年增长3.6%，而肥胖无关癌症（如肺癌、膀胱癌）的年龄标化发病率保持稳定。研究发现，肥胖相关癌症发病率在年轻人中激增，并且在连续几代人中呈上升趋势。对于60-64岁的老年人，肥胖相关癌症发病率每年增长1.55%；对于25-29岁的年轻人，这一数字高达15.28%。

其中，与1962-1966年出生的人（1964年出生队列）相比，1997-2001年出生的人（1999年出生队列）的相对发病率指数增加到25.07。这也意味着，00后这一群体被诊断为“胖癌”的可能性是爸爸（或爷爷）辈的25倍。此外，与男性相比，女性的肥胖相关癌症发病率较高。研究预测，如不采取积极措施，中国肥胖相关癌症的的年龄标化发病率在未来十年内将几乎翻一番。

研究人员表示，年轻成年人中的肥胖相关癌症发病率不断上升，将给中国经济和医疗体系带来巨大负担。因此，我们迫切需要采取更有效和积极的方法，可能包括药物和卡路里标签，以减少肥胖问题。

相关论文：
https://doi.org/10.1016/j.medj.2024.07.012

曾因涉华获罪，前哈佛教授Charles Lieber要来中国找工作

据香港《南华早报》8月24日报道，此前曾因美国政府“中国行动计划”获罪的前哈佛大学教授查尔斯·利伯（Charles Lieber）证实，他正在寻求中国内地和香港的工作机会。

利伯在回复《南华早报》的邮件中说，他正在中国内地、香港和其他地方的几所高校中寻找机会，目前尚未作出任何决定。他说，“我还没有去过香港，但今年秋天可能会去。”

利伯表示，他在寻找工作机会时，主要关心的是能否以最好的状态进行科学研究，使所有人受益，并助力其他研究人员的工作。他说，生活方式等因素在他的决策中不那么重要。

“我非常有兴趣成立一个研究小组或中心，开展世界领先的研究和技术转让，造福世界所有人，”利伯写道，“作为这个过程的一部分，我还会继续做一些我过去做得非常成功的事情，即培养、支持年轻科学家和教师，使他们成为未来科技领域的领导者。”

查尔斯·利伯 | Reuters

现年65岁的利伯教授是前哈佛大学化学与化学生物系主任。他身兼美国国家科学院、美国艺术与科学院、美国国家医学院、美国国家工程院、美国国家发明家科学院院士，以及中国科学院外籍院士，是纳米科技领域的开创者之一。利伯提出并建立了电子扫描隧道探针（STM）的表面电子结构理论，发明了纳米镊子等纳米工具。根据汤森路透的排名，从2000年到2010年，他因其科学发表的累积影响和被引用次数被评为世界顶尖化学家。

2018年，特朗普政府启动“中国行动计划”，矛头直指在美国工作的华裔科研人员，以及与中国有交流合作的美国科学家。2020年1月，利伯被FBI逮捕，理由是其提供了与中国一所大学的虚假资金关系。利伯在2021年12月被判有罪，并在“中国行动计划”已被终止的情况下，于2023年4月被判两年监外看管，被监禁两天，随后被在家软禁6个月；另外被罚款5万美元，以及补税3.36万美元。

根据此前美国《麻省理工科技评论》的不完全统计，截至2021年，“中国行动计划”总共起诉了148人，其中88%的被告是华裔或者华人。这一计划因在美国学术界引发强烈反对，于2022年被叫停。