· 生物化学 ·  全球首次实现规模化一氧化碳合成蛋白质

10月30日，中国农业科学院饲料研究所与北京首钢朗泽新能源科技有限公司联合宣布，他们首次实现了从一氧化碳到蛋白质的一步生物合成，并已形成万吨级的工业生产能力。蛋白质的天然合成涉及复杂的生命过程，反应缓慢、转化效率低，而使最终积累的蛋白质含量较低。这次研究通过优化细菌将一氧化碳和氮源（例如氨）转化为有机的碳和氮的能力，实现了大规模的蛋白质合成。

在实际生产中，研究者以乙醇梭菌为发酵菌种，含一氧化碳、二氧化碳的工业尾气和氨水为主要原料，开发出了新饲料蛋白（乙醇梭菌蛋白），产物中蛋白质含量高达83%。而且他们突破了制备乙醇梭菌蛋白的核心关键技术，能在仅22秒内实现蛋白质的合成，蛋白质获得率可达85%，居世界最高，且达到了年产万吨级的工业生产能力。据估计，工业化生产1000万吨乙醇梭菌蛋白，可以相应减少进口2800万吨大豆（蛋白含量30%），这有利于降低我国在饲用蛋白原料上的对外贸易依存度，也能降低工业尾气的排放。（科技日报）

· 物理学 ·  扭转三层石墨烯的超导性

当两层石墨烯等二维材料以小角度扭转堆叠在一起时，就会形成被称为莫尔超晶格（moiré superlattice）的特殊结构。在特定扭转角度上，莫尔超晶格会产生超导性等特殊性质。研究莫尔超晶格的特性将有助于开发新型量子器件。不过，现有研究主要集中在双层材料上，三层材料的莫尔超晶格特性还无人研究。

最近，一项《物理评论快报》上的研究将三层石墨烯堆叠在一起并连续扭转一个小角度，形成二阶莫尔超晶格结构。在10mK～20K的低温下，该材料在1010cm-2的极低载流子浓度下表现出超导性，比过去研究中的浓度小两个数量级。科学家计划下一步使用显微镜研究扭曲三层石墨烯的结构特性，并制造门控纳米结构，以探索可能的新量子现象。

· 医学 ·  治疗阿尔茨海默病的新窗口

（A）异常Tau蛋白在脑区间扩散和（B）异常Tau蛋白在某一脑区复制累积的示意图。（图片来源：原论文）

阿尔茨海默病（Alzheimer's Disease，AD）是一种常见的神经退行性疾病。多年来，研究人员主要依靠动物模型和人死后的脑组织样本来研究该疾病的病因和发展。最近，研究人员首次使用人体数据对AD的发展过程进行追踪，并提出AD病程进展的关键是大脑不同区域中毒性蛋白聚集物的复制，相关结果已发表在《科学·进展》上。

异常的Tau蛋白是AD两大病理特征之一——神经元纤维缠结的主要成分，与AD的发生和发展有重要联系。研究人员基于轻度到重度AD患者正电子发射计算机断层显像（PET）的扫描结果，结合多个数据库，对大脑中Tau蛋白的扩散和聚集过程进行了追踪建模。研究人员发现，AD的进展主要取决于大脑中不同区域中种子蛋白聚集物的复制和累积，而不是早期种子蛋白聚集物的跨区域扩散。此外，神经元细胞对聚集物的产生有抑制作用，因此Tau蛋白复制累积到翻倍的过程可长达5年，这个过程远远慢于早期蛋白聚集物的扩散和播种。该研究揭示了新的AD治疗窗口，为理解AD和其他神经退行性疾病的进展开辟了新的方向。

· 地球科学 ·  我国首套冰川实时监测系统已投入使用

日前，我国第一套冰川实时监测系统在玉龙雪山投入使用。这套系统由武汉大学中国南极测绘研究中心、中国科学院西北生态环境资源研究院玉龙雪山冰冻圈与可持续发展野外观测研究站联合研发，由全球导航卫星系统（GNSS）、激光测距、相机、气象、冰温、地震仪等监测模块组成。今年7月，该系统硬件在玉龙雪山白水河1号冰川完成组装并通过系统调试，成功获取了冰川运动实时信息；10月，研发团队对系统进行了升级。目前，该系统可实现每5分钟在线更新一次监测数据。

据悉，该系统的观测数据可通过4G网络实时传输，并由网络在线发布，用户可随时通过浏览器、手机等在线查阅。这极大减轻了高海拔冰川人工监测的工作强度及潜在风险，并提升了数据采集的连续性、精确性、时效性及在线可视化性。研究人员也能根据GNSS实时监测的冰流速数据，判别冰川运动状况及潜在的冰川跃动现象等。该系统在玉龙雪山的布设，旨在验证冰川与环境长期观测技术与方法，如得到有效验证，可搭载更多传感器，获取冰川多要素观测数据。（澎湃新闻、武汉大学、中国科学院）

· 植物学 ·  构建被子植物最完整“生命之树”

被子植物是全球陆地生态系统的主要组成部分，早白垩世被子植物崛起，重塑了全球陆地植被和生态系统格局，也为昆虫、两栖爬行类、鸟类和哺乳动物提供了多种多样的栖息地和食物。一直以来，被子植物各类群之间的亲缘关系一直是植物学研究的一个热点问题，但学界一直对此认识有限，不少目级、科级类群的亲缘关系仍待解决。

近日，昆明植物研究所的研究团队联合国外科学家，详细分析了全球全部433科2024属4660种被子植物的叶绿体基因组，构建了被子植物科级水平最为完整和可靠的“生命之树”。他们深入研究被子植物的八大主干分支，以及核心被子植物五大分支亲缘关系，发现核心被子植物在分化早期可能发生了快速辐射演化。该研究发表于《BMC生物学》。

· 气候 ·  联合国环境署联合欧盟启动甲烷排放监测项目

为了实现《巴黎协定》将全球气温变化限制在 1.5°C 的目标，到2030年全世界需要将温室气体排放量减少近一半。甲烷产生的的温室效应比二氧化碳更强，然而由于甲烷在大气中的寿命相对较短（10至12年），减少甲烷排放可以最迅速地降低气候变暖的速度，同时还能带来空气质量方面的好处。为了实现《巴黎协定》目标，全球需要在规定时间内实现深度甲烷减排。

10月31日，联合国环境规划署（UNEP）在欧盟的支持下启动了一个新的甲烷观测项站——国际甲烷排放观测站（IMEO），以推动和监督甲烷减排。IMEO的目标是生成一个甲烷排放的全球公共数据集，通过整合四方面的数据实现：油气甲烷伙伴关系2.0（OGMP 2.0）的报告、来自科学研究的直接测量数据、遥感数据和各国政府公布的数据。通过这些数据，IMEO将确定甲烷减排行动的优先顺序，并监督由美国和欧盟发起的全球甲烷减排承诺各参与国的表现。

· 新冠疫情 ·   截至北京时间11月1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246 692 134例，死亡病例4 999 457例。

根据国家卫生健康委员会官方网站的消息，10月31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92例。其中境外输入病例33例（上海9例，浙江8例，云南4例，福建3例，山东3例，四川3例，内蒙古1例，广西1例，重庆1例），含12例由无症状感染者转为确诊病例（浙江8例，四川2例，福建1例，广西1例）；本土病例59例（黑龙江27例，其中黑河市25例、哈尔滨市2例；甘肃10例，其中兰州市5例、天水市5例；河北9例，其中石家庄市7例、保定市2例；内蒙古6例，其中阿拉善盟5例、锡林郭勒盟1例；宁夏3例，均在银川市；浙江1例，在杭州市；江西1例，在九江市；山东1例，在日照市；青海1例，在西宁市），含3例由无症状感染者转为确诊病例（均在河北）。无新增死亡病例。新增疑似病例1例，为境外输入病例（在上海）。

31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团报告新增无症状感染者24例，其中境外输入17例，本土7例（江西4例，均在上饶市；云南3例，均在德宏傣族景颇族自治州）；当日转为确诊病例15例（境外输入12例）；当日解除医学观察10例（境外输入9例）；尚在医学观察的无症状感染者398例（境外输入351例）。

截至2021年10月30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226836.2万剂次。