“人造日食”即将发生，印度今天下午将发射2颗相关卫星；北极最早2027年迎来无冰日 | 环球科学要闻

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细胞利用能量驱动细胞内部非平衡过程，这对于细胞分裂、伤口愈合以及免疫系统应对癌症等疾病至关重要。然而，能量在细胞内多个非平衡过程中的分配方式及其与细胞行为学的关系仍然是一个未解之谜。耶鲁大学系统生物学研究所的科学家们发现了支撑我们细胞能量使用的热力学原理。这一突破性发现作为2024年11月的期刊封面发表在 《自然·物理学》 （ Nature Physics ）上。

在细胞分裂之前，细胞的皮质层 （cell cortex）内会生成两种不同形式的蛋白质“波形”：一种是像心跳一样的脉动振荡，另一种则表现出螺旋形波动。研究者通过实验测量，数值模拟与理论研究，分析了细胞内能量在皮质层内形成的不同波形模式中的耗散，揭示了一个细胞内有组织的能量系统，这个系统依赖于与热力学平衡的距离。他们发现，细胞分裂前会呈现出一种最佳的优势状态——在两种波形之间找到一个“甜蜜点”，从而产生最大、最稳定的能量来推动细胞的生命活动。这项关于哺乳动物细胞最大耗散状态的研究成果，革新了生物学家、化学家和物理学家对伊利亚·普里戈金博士（Dr. Ilya Prigogine）最小熵理论的认识。普里戈金博士因该理论获得了1977年诺贝尔化学奖。（耶鲁大学系统生物学研究所）

随着全球变暖程度逐渐加深，北极海冰正在以每10年超过12%的速度消失。今年北极海冰最小覆盖面积为428万平方千米，高于2012年9月的历史最低纪录，但和1979年到1992年间平均685万平方千米的覆盖面积相比，仍然呈现出显著的下降趋势。

近日，一篇发表在 《自然·通讯》 （ Nature Communications ）的论文称， 北极首个无冰日，最早可能于2027年到来。当北极海冰覆盖面积小于100万平方千米，科学家称北极是无冰的。 在无冰日外，21世纪30年代几乎必然会迎来一个第一个无冰月。随着北极海冰的减少，北极阳光反射率下降，这会进一步加剧北极乃至全球的升温。此外，北极变暖可能会改变风和洋流的模式，导致世界各地极端天气事件增多。（UNIVERSITY OF COLORADO AT BOULDER）

Proba-3 任务示意图。图片来源： ESA-F. Zonno

据Space.com报道， 欧洲空间局（ESA）的Proba-3任务计划在北京时间12月4日18:38于印度萨迪什·达万航天中心发射升空 。Proba-3任务由2颗卫星组成，总质量约为550千克。如果发射任务顺利完成，它将运行在地球高椭圆轨道，轨道远地点距离地球60530千米，近地点600千米，轨道倾角约59度。

Proba-3的2颗卫星中，一颗搭载了一个直径1.4米的遮光圆盘，另一颗搭载了日冕仪系统。在进入预定轨道后， Proba-3任务的2颗卫星会进行编队飞行，两者相距大约150米，并且携带遮光圆盘的卫星会精准挡住日冕仪卫星视角中的太阳，在日冕仪卫星上制造一场太空“人造日食” 。这能让天文学家观测日冕，这是太阳的外层大气。以往天文学家只能在日全食时精细观测日冕，但每次日全食只持续几分钟。而Proba-3轨道周期约19小时36分钟，每个周期中“人造日全食”时间大约有6个小时，可以大幅度提升天文学家对日冕的观测精度。（Space.com）

植入胃部的气球，可通过产生饱腹感减肥

肥胖是全球迫在眉睫的健康问题，但有效的长期治疗方法很有限。一些患者会选择在胃中植入充满盐水或空气的胃气球，刺激胃部产生饱腹感，从而减少食物摄入，达到减肥的效果。这种方法短期效果虽良好，但长期来看，随着患者的胃逐渐适应胃气球带来的饱腹感，其效果最终会消失。为了克服这一限制，在最新发表于 《设备》 （ Device ）上的一项研究中， 研究者设计了一种新型胃气球，可以根据需求充气和放气 。

这种新型胃气球与传统胃气球类似，但它是通过腹壁切口植入胃部的。胃气球与一个外部控制器相连，控制器可以贴在皮肤上，内含一个泵，可在需要时对气球充气和放气。患者在饭前给胃气球充气，产生饱腹感从而控制饮食摄入；在两餐之间给胃气球放气，防止其长期占据胃部空间使胃适应。在动物实验中，研究人员发现，饭前给胃气球充气可使动物食物摄入量减少60%。这种新的体重干预措施可以为那些不愿接受胃旁路术，或对减肥药物反应不佳的人提供一种替代方法。（MIT News）