人类正认识一个“全新”的月球！

一轮明月，自古以来寄托了无数人的向往与好奇。2024年6月，嫦娥六号任务成功带回1935.3克月球样品，实现了人类首次月球背面采样返回的创举，为更好认识月球提供了重要机遇。 近一年来，我国科学家从嫦娥六号月球样品中获得一系列重要发现，逐步揭开月球背面的神秘面纱，为人类探索宇宙作出更多“中国贡献”。人类正认识一个“全新”的月球。 首批研究成果揭示月背火山活动历史 2024年11月15日，我国科学家取得的嫦娥六号月球样品首批两项独立研究成果，分别发表在国际学术期刊《自然》与《科学》。 两项研究首次揭示，月球背面约28亿年前仍存在年轻的岩浆活动。其中一项研究表明，月背岩浆活动42亿年前就存在，至少持续了14亿年。这些研究为人们了解月球演化提供了关键科学证据。 《自然》《科学》多位审稿人评价，这些发现“令人兴奋”“为认识整个月球的地质历史提供了独特的视角”。 获取人类首份月球背面古磁场信息 我国科学家利用嫦娥六号月球样品，分析了约28亿年前的月球背面磁场信息。这是人类首份月球背面古磁场信息，填补了月球磁场中晚期演化的数据空白。为研究月球磁场演化、探秘“月球磁场发电机”提供了重要依据。 相关成果论文2024年12月20日在国际学术期刊《自然》在线发表。《自然》审稿人认为，此项研究首次提供了来自月球背面的古磁场测量结果，为提升人类对月球磁场的认知作出了重要贡献。 为验证月球岩浆洋假说补上月背“拼图” 我国科学家通过研究嫦娥六号月球样品中的玄武岩，验证了全月尺度月球岩浆洋假说。相关成果论文2025年2月28日在国际学术期刊《科学》发表。 据介绍，月球岩浆洋假说认为，月球形成之初，曾呈现为全月范围的岩浆海洋。随着岩浆洋冷却结晶，较轻的矿物上浮形成月壳，较重的矿物下沉形成月幔，残余熔体形成月壳和月幔间的克里普物质层。此项研究使月球岩浆洋假说第一次有了“背面”证据。 此项研究还提出，形成月背南极-艾特肯盆地的巨大撞击可能改造了该区域的早期月幔，为探索月球起源和演化提供了关键科学依据。 月球最大撞击“疤痕”形成于42.5亿年前 我国科研团队通过研究嫦娥六号月球样品，确定月球背面南极-艾特肯盆地形成于42.5亿年前。相关成果论文2025年3月21日在学术期刊《国家科学评论》发表。 据介绍，直径约2500公里的南极-艾特肯盆地是月球最古老、最大的撞击“疤痕”。嫦娥六号任务首次从南极-艾特肯盆地取回了“第一现场”的样品，为精准确认盆地形成时间提供了条件。这一发现为太阳系早期大型撞击历史提供了初始锚点，对探索月球乃至太阳系早期演化历史具有重要科学意义。 月球背面月幔比正面更“干” 我国科学家选取嫦娥六号月球样品中的玄武岩岩屑开展月幔源区水含量研究。结果显示，嫦娥六号玄武岩的月幔源区水含量仅为1至1.5微克/克，是已报道数据中的最低值，表明嫦娥六号玄武岩的月幔源区比月球正面月幔更“干”。相关成果论文2025年4月9日在国际学术期刊《自然》在线发表。 此项成果将为更好开展月球起源与演化相关研究提供有力支撑。《自然》审稿人认为，此项研究首次测得月球背面月幔的水含量，具有高度的原创性，是该研究领域中一项意义重大的发现。

新型隐形眼镜助人类获得近红外色彩图像视觉能力

近日，中国科学技术大学教授薛天和马玉乾团队与该校教授龚兴龙和王胜团队，联合复旦大学教授张凡团队以及国际科研机构研究人员，制备出高透明、高转化效率的上转换隐形眼镜，能够使人类获得近红外时空色彩图像视觉能力。 自然界中，人类肉眼可感知的可见光仅占电磁波谱很小的一部分。前期研究中，薛天和马玉乾团队与合作者，将可把近红外光转化为绿光的上转换纳米颗粒注射到动物视网膜中，首次实现了哺乳动物的裸眼近红外图像视觉能力。但是，眼内注射在人体应用受限。如何通过非侵入性方式实现近红外视觉，是该技术实用化的关键。 高分子聚合材料制备的软性透明隐形眼镜提供了可佩戴式解决方案。然而，制备近红外光上转换隐形眼镜需要解决高效上转换能力和良好光学性能两个问题。为此，研究人员对上转换纳米颗粒进行表面修饰，提高它们在高分子聚合材料中的均匀分散性，筛选出与上转换纳米颗粒折射率匹配的高分子聚合材料，制备出高掺杂比例（7%至9%）且高度透明的近红外光上转换隐形眼镜。 实验验证，佩戴这种隐形眼镜的小鼠可以分辨不同时间频率和不同方位的近红外光信息。更重要的是，佩戴该隐形眼镜的人类志愿者可以准确识别通过近红外光传递的更多信息。 进一步，研究人员开发了内置近红外光上转换隐形眼镜的可穿戴式框架眼镜系统，使人类志愿者能够获得与可见光视觉一样空间分辨率的近红外图像视觉，精确识别复杂近红外图形。 除时间和空间信息外，视觉感知还可以在色彩维度上传递丰富信息。科研人员利用三色正交上转换纳米颗粒取代传统的上转换纳米颗粒，制备出三色上转换隐形眼镜，可以将三种不同光谱的近红外光转换成红、绿、蓝三基色的可见光。实验结果证明，佩戴三色上转换隐形眼镜，人类志愿者可有效识别三种波长的近红外光，感知多种近红外色彩。这表明，三色上转换隐形眼镜可以有效地让人类获得近红外色彩图像视觉的能力。 上述研究通过视觉生理与纳米材料技术，制备出高透明、高转化效率的上转换隐形眼镜，实现了无源、可穿戴的人类近红外图像视觉能力拓展，能够使人类感知近红外光的时间、空间和色彩多维度信息。未来，这一技术有望在医疗、信息处理及视觉辅助技术领域得到应用。 5月22日，相关研究成果在线发表在《细胞》（Cell）上，并被细胞出版社专题报道。 论文链接 电磁波和可见光波谱 各种图形（不同反射波谱的反射镜片模拟）通过tUCLs内置的可穿戴式框架眼镜系统在可见光和近红外光照射下的色彩显示 上转换隐形眼镜使人类获得近红外时空色彩视觉能力

“科学人生·百年”主题宣传活动举行

5月25日，“科学人生·百年”主题宣传活动在中国科学院学术会堂举办。中国科学院副院长、党组副书记吴朝晖院士出席活动，学部科学道德建设委员会主任胡海岩院士致辞、副主任梅宏院士主持。 “科学人生·百年”主题宣传活动举行 5月25日，“科学人生·百年”主题宣传活动在中国科学院学术会堂举办。中国网 王振红摄 “科学人生·百年”主题活动是中国科学院学部科学道德建设委员会自2017年发起的一项弘扬科学家精神的重要活动。胡海岩院士介绍了“科学人生·百年”主题活动在展示院士风采、弘扬科学家精神方面所做的工作。他回顾了中国科学院学部成立70年来的辉煌成就，提到截至2025年，有517位百年诞辰的院士，他们中有18位两弹一星元勋、12位国家最高科学技术奖的获得者，还有一大批耳熟能详的我国学科领域的开拓者和奠基人，他们始终与国家同呼吸、与民族共命运，是国家科技事业的中流砥柱。面向未来，他呼吁广大科技工作者传承科学家精神，在新时代为科技强国贡献力量。 中国科学院院士孙昌璞和来自青海两弹一星干部学院的“两弹一星”精神宣讲团的老师们分别带来了“两弹一星”主题的科学家精神报告。 “科学人生·百年”主题宣传活动举行 5月25日，“科学人生·百年”主题宣传活动在中国科学院学术会堂举办。中国网 王振红摄 孙昌璞院士以《“两弹一星”事业何以孕育科学家精神》为题，介绍了“两弹一星”事业中广大科技工作者“爱国奉献、艰苦奋斗、协同攻关、求实创新、勇攀高峰”的精神特质，强调了在面向国家需求，特别是涉及国家安全和国防领域的基础研究中，坚守科学道德底线与学术诚信、弘扬科学家精神的重要性。 青海两弹一星干部学院“两弹一星”精神宣讲团以人间正道是沧桑、愿得此生长报国、许生国威壮山河、苟利国家生死以、直挂云帆济沧海等五个篇章，带领听众穿越时空，回到了金银滩草原上那段“上不告父母，下不告妻儿”的峥嵘岁月，生动还原了“做隐姓埋名人”的抉择之艰，深刻诠释了“干惊天动地事”的信仰之力，深情讴歌了“献了青春献终身”的家国之魂！ 同期在学术会堂还举行了“科学人生·百年”专题展览，通过珍贵图片、手稿、语录与事迹，集中展示了学部成立至今517位百年诞辰的中国科学院院士的科学人生，呈现出中国科学家追求真理、服务国家、造福人民的精神图谱。 “科学人生·百年”主题宣传活动举行 5月25日，“科学人生·百年”主题宣传活动在中国科学院学术会堂举办。中国网 王振红摄 “科学人生·百年”主题宣传活动举行 5月25日，“科学人生·百年”主题宣传活动在中国科学院学术会堂举办。中国网 王振红摄 “科学人生·百年”主题宣传活动举行 5月25日，“科学人生·百年”主题宣传活动在中国科学院学术会堂举办。中国网 王振红摄 “科学人生·百年”主题宣传活动举行

科学家发现罕见掩食脉冲星

近日，中国科学院国家天文台研究员韩金林带领的团队，利用“中国天眼”FAST发现了一个罕见的毫秒脉冲星，它有六分之一的时间被伴星遮挡（即掩食），且伴星质量远超一般掩食脉冲星的伴星。这一发现对恒星演化理论、致密星吸积物理和双星并合引力波源研究具有重要意义。 天文学家对单个恒星如何演化已有相对清晰的认识。在浩瀚的银河系中，多数恒星都是成对出现，以双星系统的形式共同演化。过去几十年里，双星系统如何交互和演化一直是天文学领域的前沿难题。 恒星演化理论认为，质量越大的恒星演化速度越快。在双星系统中，较大质量的恒星一般会率先演化，最后塌缩成密度极高的致密星，如中子星或黑洞。在这个阶段，较小质量的伴星应会继续演化。但是，这颗伴星在演化时，物质会被致密星吸积，伴星会由于质量流失而体积膨胀，甚至膨胀到把致密星“揽入怀中”，一起在公共的氢元素包层中演化约一千年。 在这个过程中，具有强引力的致密星贪婪吸积伴星的物质，使其自转加快。同时，致密星与伴星相互绕转的过程中，把公共的氢包层全部吹散，留下伴星中心燃烧的内核。这时的伴星主要靠燃烧的氦元素发光，温度有几万度。 千年之后，经历这一过程的双星最终留下快速自转的致密星与高温氦星，在非常紧密的轨道上相互绕转。然而，这类特殊的双星系统在宇宙中存活时间仅约一千万年，对于138亿年的宇宙而言，如同夜空中稍纵即逝的流星。 该团队通过模拟分析发现，银河系千亿颗恒星中，这样的系统在银河系中仅有几十个。它们极为罕见，且难以观测。因此，天文学家推断的双星系统公共包层演化理论长期缺乏直接观测证据的支持。 2020年5月，韩金林团队利用FAST对银河系进行脉冲星深度搜索，发现了一颗自转周期为10.55毫秒的毫秒脉冲星PSR J1928 + 1815。2020年11月，团队利用FAST开展几次后随观测后，证实它处于一个半径仅50万公里的致密轨道，相互绕转的轨道周期仅为3.6小时。它与伴星相互绕转时，有约六分之一的时间被伴星遮挡。团队推测，这个伴星的质量至少有1个太阳那么重，远超出一般掩食脉冲星的伴星，但狭小的轨道根本容不下一个像太阳这样的恒星。团队根据多方面限制推断，这个伴星不是普通恒星，也不是演化后的致密伴星，而应是经历过公共包层演化的氦星。同时，脉冲星信号掩食是氦星甩出的星风物质遮挡所致。 这一罕见天体的发现可以为天文学研究带来多方面的突破。首先，对于探索多年的恒星演化理论而言，这个双星系统是双星公共包层演化阶段之后、处于致密轨道的特殊双星。这项发现有助于完善和深化科学家对双星演化具体过程的理解，如两颗星如何靠近导致轨道收缩、两颗星之间如何进行物质交流、中子星自转如何加速到几个毫秒、公共氢元素包层如何被致密星吹散等。其次，这个中子星在公共包层里应在很短时间里吸积了大量物质，使脉冲星自转加快。新发现的这个致密双星可能是中微子散热机制理论的重要例证。同时，新发现的稀有双星可演化成为引力波源，为致密双星并合和引力波的产生机制提供了新限制。 5月23日，相关研究成果在线发表在《科学》（Science）上。《科学》审稿人认为，这是个独特的致密双星系统，具有极高的科学价值，有望在多个不同领域——如恒星群体演化、引力波源预测、双星和恒星演化过程、深度光学/红外的氦星观测等方面引导出很多有趣的研究课题，使得我们对双星演化中公共包层阶段这一目前仍知之甚少的领域有更深入的认识。 研究工作得到国家自然科学基金委员会、科学技术部、中国科学院等的支持。该工作由国家天文台、青岛理工大学、南京大学、中国科学院云南天文台、中山大学、广州大学、中国科学院新疆天文台、北京大学、西南大学合作完成。 科学家发现罕见掩食脉冲星

新研究揭示大脑过氧化氢信号调控睡眠稳态机制

近日，中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心刘丹倩团队揭示了过氧化氢作为氧化还原信号分子参与睡眠稳态调控的因果作用及神经机制。该研究在哺乳动物大脑中构建了具备细胞类型和亚细胞特异性的在体监测与操纵体系，明确了过氧化氢在睡眠稳态调控中的关键作用。这一成果为氧化还原信号研究提供了新范式，并为揭示睡眠调控的进化保守机制奠定了基础。 该研究采用活性氧荧光染料二氢乙锭进行在体标记和全脑原位检测，发现6小时睡眠剥夺造成多个脑区活性氧水平升高，其中睡眠调控相关脑区的变化最为显著。结合遗传编码的过氧化氢荧光探针roGFP2-Orp1与光纤记录技术，研究建立了可用于小鼠深部脑区、特定亚细胞结构中过氧化氢动态变化的在体实时成像方法，来监测多种神经元类型在睡眠清醒周期的信号动态特征。结果发现，SNrGAD2睡眠神经元胞浆过氧化氢水平随觉醒时间延长而特异性升高，且这一趋势在自然觉醒和强迫性觉醒中均可观察到，表明过氧化氢动态变化可作为睡眠压力的分子表征。 进一步，该研究构建了细胞类型特异性的过氧化氢在体调控系统，明确了过氧化氢在睡眠稳态调控中的因果性作用：下调这些睡眠神经元的胞浆过氧化氢水平，可降低小鼠的本底睡眠时长并削弱其对睡眠剥夺的补偿性反应；相反地，利用D-型氨基酸氧化酶介导的化学遗传学手段上调过氧化氢水平，可使低剂量过氧化氢具有促睡眠作用，高剂量导致睡眠片段化并诱发大脑炎症反应，提示过氧化氢需维持在适宜的生理范围内以发挥稳态调控功能。这些发现表明，过氧化氢浓度失衡可能参与衰老和神经退行性疾病相关睡眠障碍的发生。 同时，靶向敲降实验证实，过氧化氢的促睡眠效应依赖于TRPM2阳离子通道。研究显示，在SNrGAD2睡眠神经元中敲降TPRM2，削弱了过氧化氢诱导的神经元兴奋性增强、睡眠促进作用及其对睡眠稳态的调控。 该研究提出，在生理浓度范围内，大脑中的活性氧信号特别是过氧化氢，作为关键信号分子作用于睡眠调控环路，将觉醒过程中积累的氧化还原失衡转化为促进睡眠的信号，驱动睡眠发生，以协助大脑恢复氧化还原稳态。这揭示了大脑氧化还原信号在睡眠稳态调控中的因果性作用与新机制，支持了睡眠的抗氧化功能假说，并为衰老及神经退行性疾病相关的睡眠障碍提供了抗氧化治疗的新思路。 5月15日，相关研究成果在线发表在《细胞-代谢》（Cell Metabolism）上。研究工作得到科技创新2030-重大项目、国家自然科学基金、中国科学院相关项目等的支持。 过氧化氢调控哺乳动物睡眠稳态的神经机制

“悟空”号探测到次级宇宙线硼核能谱新结构

近期，暗物质粒子探测卫星“悟空”号国际合作组利用卫星前8年观测数据，在国际上首次获得了TeV/n能区最精确的次级宇宙线硼核能谱，并发现了能谱新结构。 宇宙线的起源和传播是物理和天文领域的前沿科学问题。在宇宙线中，硼原子核主要是碳核、氧核等原初核素在传播过程中和星际物质发生碰撞后产生的次级粒子，其能谱反映了宇宙线扩散传播过程的重要信息。近年来的直接观测实验发现宇宙线硼核能谱在百GeV/n以上能区存在拐折迹象，但因测量精度限制无法对这一结构给出确切的探测结果，也不能有效地检验现有的宇宙线传播模型。 “悟空”号是我国发射的第一颗用于空间高能粒子观测的天文卫星，其核心科学目标除了通过对电子宇宙线和伽马射线的观测来间接探测暗物质粒子，还包括通过探测宇宙线核素粒子来研究宇宙线的加速和传播机制。与国际上其他类似探测设备相比，“悟空”号覆盖能段宽、能量测量准、粒子鉴别强，具备优异的电荷分辨本领，可对高能宇宙线核素粒子进行高精度鉴别。 基于卫星前8年观测数据，“悟空”号国际合作组获得了10 GeV/n到8 TeV/n能区次级宇宙线硼元素能谱的精确测量结果。这是国际上首次实现对1 TeV/n以上能区硼能谱的精确测量，测量精度和能量上限超过以往空间探测实验。“悟空”号的探测结果首次以高置信度发现宇宙线硼核在约200 GeV/n处的能谱变硬结构，且谱指数变硬程度约为原初宇宙线质子、氦核的两倍。这表明宇宙线能谱变硬结构可能源自宇宙线传播效应。这对研究宇宙线的传播过程具有重要意义，为修正宇宙线传播模型提供了最新观测依据。 5月13日，相关研究成果发表在《物理评论快报》（Physical Review Letters）上。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院相关项目等的支持。 论文链接 “悟空”号对次级宇宙线硼核能谱的测量结果（左）以及硼核能谱指数变化与其他成分的对比（右）

研究揭示大脑中调控成瘾的“油门-刹车”机制

药物成瘾是全球性的健康难题。药物成瘾受到生物、心理和社会等因素的影响，不同个体在成瘾易感性上存在差异。此前，人类和其它灵长类动物的研究显示，社会等级是影响成瘾易感性的重要因素之一。多巴胺系统或参与其中，但具体神经机制尚不明晰。 中国科学院深圳先进技术研究院研究员朱英杰团队发现，小鼠大脑中存在能够调控毒品成瘾发生发展的两条关键的多巴胺神经环路。这两条神经通路可在社会竞争中获得胜利体验而被重塑，并降低小鼠的毒品成瘾行为。 该研究将两只体型相近的雄性小鼠配对饲养，并使用“钻管实验”来衡量小鼠之间的社会等级。同时，研究人员让小鼠进行甲基苯丙胺（冰毒）自身给药实验，以测试小鼠的成瘾行为。结果发现，“低等级小鼠”迅速习得甲基苯丙胺自身给药行为，而“高等级小鼠”较少主动摄入甲基苯丙胺。 为了剖析上述现象背后的神经机制，该研究利用多种神经科学技术发现，小鼠大脑中有“中脑-皮质”和“中脑-边缘”两条多巴胺能神经环路。其中，连接中脑到伏隔核的“中脑-边缘”多巴胺通路就像“油门”，驱动小鼠对奖赏的渴求；连接中脑与前额叶皮质的“中脑-皮质”多巴胺通路就像“刹车”，负责增强小鼠对厌恶刺激的觉察。研究发现，甲基苯丙胺在“高等级小鼠”的前额叶皮质释放了更高的多巴胺，而在伏隔核，“低等级小鼠”的多巴胺释放更高。 进一步，研究人员利用药理学和光遗传学手段，对这两条多巴胺环路进行干预。研究表明，降低“低等级小鼠”大脑中伏隔核区的多巴胺相关蛋白表达水平，能够降低其对甲基苯丙胺的摄入；而损毁“高等级小鼠”大脑中前额叶皮质的多巴胺纤维，可增加其对甲基苯丙胺的摄入。进而，研究人员通过光遗传激活中脑皮质多巴胺通路，提高了小鼠在“钻管实验”社交竞争中获得胜利的可能性，并抑制了后续甲基苯丙胺自身给药行为。这表明，社会竞争中获得胜利的体验或可通过重塑多巴胺系统，来抑制甲基苯丙胺的觅药行为。 这一研究为成瘾易感性的社会因素提供了新的机制解释和理论模型，并为成瘾干预治疗提供了新方案。 近期，相关研究成果发表在《自然-神经科学》上。 社会等级通过影响“中脑-皮质”和“中脑-边缘”多巴胺通路，调控甲基苯丙胺成瘾行为

科研人员通过反应描述语言连接化学与人工智能

近日，中国科学院上海药物研究所郑明月团队报道了名为ReactSeq反应描述语言。该语言可以编码化学反应中的分子编辑操作，使自然语言处理模型在逆合成预测、反应表征和检索方面表现得更为出色。 以大语言模型为代表的人工智能技术在自然语言处理方面取得了进展，影响了科学研究范式。在生命科学领域，语言模型现已被用于在蛋白质和基因序列中挖掘隐藏信息，并取得了成果。在化学与药物研发领域，处理化学分子与反应的化学语言模型（CLMs）也逐渐兴起。与自然语言、蛋白质和基因不同，化学分子缺乏固有的顺序表示。CLM利用化学家定义的分子线性注释来学习和生成分子结构。常用的分子线性注释是简化分子输入线输入系统（SMILES）。 近年来，为提升CLMs在特定任务中的表现，有研究设计了一些新的分子线性注释。然而，这些语言都是为了描述化学分子的静态结构，无法明确描述化学反应过程中分子中原子和键的变化过程。这限制了语言模型在化学反应预测和表示中的应用。目前用于化学反应预测的语言模型包括正向和反向合成预测，通常直接将产物和反应物的线性表示相互转换，但在可解释性与交互性方面存在不足。此外，尽管预训练语言模型在多种序列数据的表示学习方面表现出色，但其在化学反应表示方面的进展相对有限。 受逆合成分析过程的启发，ReactSeq定义了从产物结构出发并将其转化为反应物分子所需的一系列分子编辑操作（MEO）。这些MEO包括化学键的断裂和变化、原子电荷的改变以及离去基团的附着。在基于ReactSeq的逆合成模型中，反应物不是从头开始逐个生成。相反地，它是通过这些MEO从产物分子转化而来。这确保了预测反应物和产物之间的精确原子映射，增强了模型的可解释性。研究显示，利用ReactSeq，只需要简单的Transformer模型便能在逆合成预测中实现先进的性能。 ReactSeq具有表示MEO的显式令牌，可对人类指令进行编码。结果表明，人类专家的提示可提高模型性能，甚至指导它探索新的反应。同时，这些MEO令牌利于提取反应表示。与聚合整个ReactSeq的嵌入相比，专注于这些MEO令牌的嵌入可以产生更加忠实且具有内在化学意义的反应表示。基于这一策略并结合自监督学习，研究人员构建了通用且可靠的反应表示方法。该方法能够自然区分反应类型并评估其相似性，从而促进相似反应的检索、实验流程的推荐及反应收率的预测。 该研究通过创新的化学语言设计，为垂直领域的大语言模型赋予了新能力。同时，这一成果提升了自然语言处理模型应对复杂化学问题的能力，为化学人工智能基础模型的发展提供了新方向。 5月13日，相关研究成果在线发表在《自然-机器智能》（Nature Machine Intelligence）上。研究工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、中国科学院战略性先导科技专项等的支持。 论文链接 基于SMILES的传统反应预测语言模型与基于ReactSeq的方法的对比

新发现的始祖鸟标本揭示恐龙向鸟类演化新线索

中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员胡晗与美国菲尔德自然历史博物馆副教授Jingmai O’Connor共同带领的中美科研团队，联合报道了最新问世的第14件始祖鸟标本——芝加哥始祖鸟（Chicago Archaeopteryx）。该标本保存极为完整和精美，因而团队得以运用高精度CT扫描重建等手段，揭示了始祖鸟这一明星物种的骨骼、软组织及羽毛等此前未知的细节，为恐龙到鸟类演化关键期的头骨演化和飞行适应等提供了关键证据。 始祖鸟是全世界最有名的化石物种之一，它的横空出世紧随着达尔文《物种起源》的发表，为当时饱受争议的演化论提供了强有力的支持。在此后的160多年间，人们始终对这种神秘鸟类保持着极大的研究热情，而受限于保存情况和技术条件，这种已知最古老鸟类的许多秘密仍一直尘封在索伦霍芬的石板中。 此次报道的芝加哥标本由菲尔德自然历史博物馆于2022年收藏，是目前发现体型最小的始祖鸟标本，只有近鸽子大小。这件标本极为完整，大部分骨骼保存较为立体，同时保存有罕见的软组织如皮肤、趾垫和羽毛等重要信息，为探讨其形态信息与生态适应提供了关键证据。 基于芝加哥标本极其完美的保存状态，科研团队成功对其进行高精度CT扫描和三维重建。重建结果显示，该标本几乎完整保存了整个头骨，尤其罕见地保存了完整的腭区结构。这一结构表明，始祖鸟的头骨形态介于伤齿龙类和其他白垩纪鸟类之间，代表着从非鸟恐龙缺乏灵活性的头骨向更轻便灵活的鸟类型头骨过渡的关键阶段。此次重建的结果不仅为理解始祖鸟自身特征提供了重要线索，而且为今后开展化石鸟类头骨的三维功能形态分析奠定了基础。 除骨骼信息外，该团队还发现多处清晰的软组织痕迹，尤其是足部保存的趾垫形态与现生地栖鸟类相似，说明始祖鸟可能具备良好的地面行走能力，提示始祖鸟的生活方式较以往的认知更为多样。 同时，芝加哥标本是首件发现三级飞羽的始祖鸟标本。这种附着在肱骨和尺骨上的羽毛位于翅膀和身体之间，可能在飞行过程中协助维持连续的空气动力学平面，从而提高飞行效率。这一结构在非鸟类恐龙中从未出现，显示这些羽毛可能是为了适应主动飞行而演化出的创新特征。 芝加哥始祖鸟的研究标志着相关技术手段在古生物特别是古鸟类研究中的进一步应用，在三维重建、软组织识别和生态功能推测方面展现出巨大潜力。 5月14日，相关研究成果发表在《自然》（Nature）上。《自然》同行评审专家认为，这是目前保存最为完好的始祖鸟标本，尤其是头骨部分，具有极大的研究价值。研究工作得到国家自然科学基金委员会的支持。 论文链接 芝加哥始祖鸟生态复原图 芝加哥始祖鸟标本照片及线图 芝加哥始祖鸟的头骨三维模型及副鸟类腭区演化示意图 芝加哥始祖鸟的羽毛分布图

东南亚人群基因组计划首期成果发表

东南亚是全球最重要的人类演化区域之一。该地区人群拥有极高的遗传多样性， 但基因组学研究长期缺失，制约了人类环境适应性进化与疾病遗传机制的深度解析，因而被称为全球人类基因组研究“最后一块拼图”。 中国科学院昆明动物研究所联合东南亚多国科研机构，组织发起了中国西南与东南亚人类学联合研究联盟（CASEAC），建立跨学科协同攻关团队。研究团队深入东南亚大陆雨林腹地，历经10余年，采集了涵盖5大语系、6个国家、30多个族群的东南亚人群样本，并完成了3023例全基因组深度测序，包含40例高精度长读长测序数据，构建了目前最完整的东南亚人群基因组变异数据集——SEA3K。 该团队通过开展系统的基因组学、群体遗传学和分子进化研究，首次全面描绘了东南亚人群的遗传变异图谱和基因组结构，揭示了该区域基因组格局如何受到古代族群分化、混合、适应、人口规模变迁及古人类（如丹尼索瓦人）基因渗入的综合影响。同时，团队发现了众多与热带环境适应相关的关键基因，揭示了深肤色、矮身高和疟疾抗性等热带雨林适应关联表型特征形成的遗传机制，为理解自然选择如何塑造现代人类表型多样性提供了重要证据。值得注意的是，团队首次在东南亚土著人群中发现了丹尼索瓦人多次基因渗入的遗迹，提示这一古人类可能曾广泛分布于从西伯利亚至东南亚的辽阔地区，重新定义了人类史前演化的地理边界。 这一成果标志着全球人类基因组多样性研究的重要突破，填补了全球基因组“南方盲区”，重新定义了人类多样性研究的全球图景，为解析人类表型与环境互作机制、热带疾病遗传基础提供了关键支撑，对推动区域精准医学、跨境民族健康治理具有重要科学意义与社会意义。5月14日，相关研究成果在线发表在《自然》（Nature）上。 在首期聚焦东南亚大陆取得成果的基础上，目前昆明动物所已联合国际合作伙伴正式启动“东南亚基因组计划”二期工程，致力于构建覆盖东南亚全域的万人级高分辨率基因组图谱，解析东南亚大陆人群与东南亚岛屿人群的遗传多样性关联，为在东盟地区推进疾病联防联控、加强科技合作交流提供数据基石，并推动“一带一路”健康科学合作迈向新高度。 论文链接 东南亚人群基因组计划一期SEA3K的主要发现