引言：一大波科技新闻正在接近中。。。看看本周我们为小伙伴们带来哪些科技新鲜事？
1.你身上竟然有细菌、病毒、真菌、藻类的基因！？
最近，英国剑桥大学的科学家AlastairCrisp和ChiaraBoschetti在期刊GenomeBiology上发表了一项最新研究：许多动物，包括人类，体内都有很多“外来基因”。这些基因主要来自于远古时期的微生物。说明，自然界的“转基因”无处不在。这项研究挑战了学术界传统的观点——即，动物只从自己的祖先那里获取基因。这个研究还意味着，这个“自然转基因”的过程，可能现在仍在进行。
这篇论文的主要作者AlastairCrisp说：“这项研究第一次证明了基因水平转移在动物中有多么常见，包括人类。令人惊讶的是，基因水平转移很常见，它几乎参与了大部分、甚至有可能是所有动物的演化，并且还在进行中。这说明，我们也许需要重新审视一下我们对进化论的观点。”
这项研究中，科学家挑选了12种果蝇、4种线虫、10种灵长类动物（包括人类），对目前能获得的所有基因数据进行了分析。果蝇和线虫是基因学家的最爱，积累了大量数据。他们计算了这26种生物的基因与其他生物类似基因的相似程度，以此来评估这些基因是否是外来的。通过与其他种类的生物进行比较，他们还能估算出基因转移的大概时间。
经过分析，线虫平均有种外来基因，果蝇平均有40种，而灵长类动物平均有种，其中人类的外来基因数量超过平均数，为种。人体内共有2万多个基因，外来基因的比例不到1%。这些“外来”基因中，有一些与脂质代谢有关，包括脂肪酸的分解，糖脂的形成。还有一些与免疫反应有关，包括炎症反应，免疫细胞信号和抗菌反应。还有一些基因，与氨基酸代谢、蛋白质修饰、抗氧化能力有关。这种“外来”基因中，2种与氨基酸代谢有关，13种与脂肪代谢有关，15种与大分子的修饰有关，5种与抗氧化功能有关，还有7种与免疫功能有关。
举几个例子：
决定你血型的ABO血型基因，来自细菌。
一种与脂肪和肥胖有关的基因，来自海藻。
一组与透明质酸有关的基因，来自真菌。（透明质酸是一种能将细胞聚合在一起的化学物质，也常出现在面霜里。）
尽管发现了这么多“外来”基因，论文作者说，他们可能还是低估了基因水平转移的数量。复杂生物之间直接发生基因转移，也是有可能的，人们已经在一些寄生关系中发现了这样的现象。
2.看见铀的放射性
铀是一种具有放射性的元素。这种银白色的金属元素，属于元素周期表中的锕系，原子序为92。每个铀原子有92个质子和92个电子。铀的同位素都不稳定，并以铀-（个中子）和铀-（个中子）最为常见。之所以说铀具有放射性，是因为它在衰变时释放出α粒子（2个质子和2个中子组成的放射性粒子，不带电子，等同于氦4的内核）。
可是α粒子那么小，我们根本看不见。耳听而虚，眼见为实。我们如何才能直观地“看到”铀的衰变呢？方法是，把铀放入云室。这样，你就能清晰地看到它衰变时释放出来的粒子，在蒸汽中留下的径迹，就像在发射一个个小鱼雷。如下图↓↓↓
3.一滴尿就能诊断癌症？
癌症筛检可望获得新突破！日本九州大学，发表最新研究指出，他们发现线虫喜欢癌细胞所发出的特定味道，借此能透过线虫，来分辨一个人是否罹癌，其中的准确率，高达九成五以上，研究人员指出，此种检测方式，希望于十年左右，能真正运用在癌症筛检上。
事实上，能发现线虫能筛检癌细胞，可说是一场意外。故事由一场手术所开启，一名九州大学的研究人员，医院所组成的医疗团队，替病患开刀取出体内线虫时，发现这些线虫特别喜爱聚集在患者的胃癌肿瘤上，研究人员因此开始对线虫展开实验。研究选用动物实验中，最常使用的秀丽隐杆线虫，假设这种线虫能够与狗一样，具备相同的灵敏嗅觉，能朝向癌细胞的味道前进；研究找来两百余名的健康受测者，以及二十四名癌症患者，取其尿液进行测试。
研究结果惊喜发现，这些线虫在培养皿上，明显朝向癌症患者的尿液前进，其中，准确率高达九成五，而且不分任何种类的癌症，都能清楚辨别，研究人员认为，未来线虫有望成为癌症诊断的选项之一。
4.心脏病与血型有关？
据一项新研究报道，血型为A，B或AB型的人比血型为O型的人患心脏病的风险更高，寿命更短。但是专家指出，这并不意味着非O型血的人应当过度提心吊胆，因为心脏病风险和寿命受到包括运动和整体健康状况等多种因素的影响。在该研究中，研究人员随访了约50,名伊朗东北部的中年人和老年人，随访时间平均为7年。在研究中，与O型血的人相比，非O型血的人由于健康相关原因死亡的可能性高9%，且死于心血管疾病的可能性高15%。
该研究的首席研究员、美国国立卫生研究院（NationalInstitutesofHealth）的流行病学家ArashEtemadi博士说，有趣的是，我发现特定血型的人群—非O型血的人群—死于某种疾病风险更高。
研究人员还调查了人的血型与胃癌是否有关联，居住在伊朗东北部的人当中胃癌发病率相对较高。据年1月14日发表在journalBMCMedicine杂志网络版上的一篇论文报道，与O型血的人相比，非O型血的人患胃癌的风险增加55%。即使研究人员把其他因素，包括年龄、性别、吸烟、社会经济地位和种族考虑在内，血型与疾病风险、寿命之间的关联仍然成立。之前的研究已经显示，非O型血的人患某些癌症和心血管疾病的风险更高，但却不清楚血型是否与寿命相关。
研究中约有11,人提供了有关他们血管的生化信息，包括胆固醇水平、血糖水平和血压。A型血的人总胆固醇和LDL胆固醇水平更高，而LDL又被称为坏（bad）胆固醇。或许胆固醇水平高可以部分解释为何死亡风险增加。Etemadi谈到，非O型血的人更易形成血栓，这些大量的凝结物会导致更多的心脏问题。
5.量子光学硬盘取得突破
科学家们开发的量子硬盘样机把存储时间提高了倍以上。研究团队的最长存储时间纪录是6个小时，他们向基于量子信息的全球化安全数据加密网络迈出了重要的一步。这个网络可用于银行转账和个人邮件服务。
研究的首席作者ManjinZhong说：我们认为很快我们就能在世界的任意两点间传递量子信息。ManjinZhong就职于澳大利亚国立大学（AustralianNationalUniversity，ANU）的物理和工程研究学院（ResearchSchoolofPhysicsandEngineering，RSPE）。Zhong说：量子状态非常脆弱，它常常在几毫秒内崩溃。我们的长时间存储可能给量子信息传递带来革命性的变化。量子信息能牢不可破地加密网络，因为如光子这样的量子粒子能以内在连接的方式产生。不管它们的距离多远，如果与相连粒子中一个进行互动，另一个粒子也会受到影响。
澳大利亚国立大学和奥塔哥大学（UniversityofOtago）的物理学家组成的团队把量子信息存储在铕原子中，铕元素是晶体里的稀土元素。他们的研究有望取代在光纤中使用激光的方案，这个方案目前用于千米左右范围的量子网络。Zhong说：我们的存储时间很长，足以让人们思考什么才是传播量子数据的最佳方案。即使以较慢的速度传递晶体，在一定距离下我们方案的数据丢失也比激光方案少。现在我们设想用不同的晶体存储相连的光子，再把它们传递到网络中相距千米的不同地点。所以我们想把晶体作为便携的量子光学硬盘。
研究团队使用激光把量子状态写入铕核自转后，他们将稳定和振荡的磁场结合并施于晶体，以此保护脆弱的量子信息。奥塔哥大学的JevonLongdell博士说：这两个磁场会分离铕元素自转并防止量子信息丢失。澳大利亚国立大学的团队还十分期待对量子光学硬盘产生的量子机制进行基础测试。MatthewSellars副教授领导该团队，他说：以前我们不可能在这么远的距离上测试量子纠缠。我们应该始终测试理论是否符合实际。也许我们的量子理论会在这个新机制下取得突破。
6.量子芯片探测器
日前，美国麻省理工学院（MIT）和其他研究院所的研究人员已搭建一组光探测器阵列，其灵敏度很高,足以检测到单个光粒子或光子，并将它们固定到一个硅光学芯片上。这些阵列对于使用光子来执行量子计算的器件是非常关键的。MIT电子工程和计算科学的研究生、本文的第一作者FarazNajafi说：你可以通过不同的制作方法得到不同的部分——探测器和光子芯片，然后将它们组装到一起。
按照量子力学理论，微小的物理粒子可以同时处于互斥态，这显然是与直觉相违背的。从这些粒子中得到的计算元素，也称为量子比特，可以同时代表0和1。如果多个量子比特相互纠缠，则意味着它们之间的量子态也是相互依赖。这样的话，一个量子计算从某种意义上说就类似于执行一个并行计算。而对于大多数粒子，纠缠态是很难维持的，但是对于光子，则很容易。因此，光学体系在量子计算中前景广阔。而对于任何量子计算机，不管其量子比特是激光捕获的离子或镶嵌在金刚石中的氮原子，使用纠缠态的光子都将大大推动它的发展。MIT电子工程和计算科学的助理教授、本文的通讯作者DirkEnglund说：因为最终我们想得到的是一种含有数十个或数百个光子量子比特的光学处理器，而使用传统光学元件时它将变得笨拙。这不仅仅是笨拙，更可能无法执行，因为我们试图去在一个大型的光学平台上去搭建此系统，而平台的随机振动也许就将对这些光学态造成干扰。因此，我们需要将这些光学电路小型化，得到光子集成电路。
研究人员的工作始于一个由传统工艺制作得到的硅光学芯片。在独立的硅芯片上，他们培育出了一层薄的、柔性的氮化硅薄膜，在薄膜上他们沉积了超导体——氮化铌，沉积的模式有利于光子检测。在得到的探测器两端，研究人员沉积了金电极。随后，在氮化硅薄膜的一端，他们附着上一小滴聚二甲硅氧烷（一种硅胶）。然后研究人员将钨探针挤压到硅胶上，钨探针常用于实验芯片的电压检测。Englund说：这看上去像个橡皮泥。当放下时，它将扩散并有大量的表面接触，当你快速拾起时，它将维持很大的表面积。随后，它们逐渐放松并回到一点。这就像你用手指去捡起一个硬币一样，当你使劲按压可以快速地捡起，而随后，它就将落地。使用钨探针，研究人员能将薄膜从基质上剥离并粘附到光学芯片上。
在以前得到的阵列中，探测器仅能检测到0.2%的单光子。即使是单独沉积得到的芯片探测器，最高的探测率也仅有2%。但是本研究中，研究人员得到的芯片探测率能高达20%。要想获得探测率高达90%或能使用的量子芯片，我们还有很长的路要走。
References:
1.科学世界
2.科学世界
3.IT之家
4.科学之家
5.SOLIDSTATESPECTROSCOPYGROUP,ANU
6.NatureCommunication
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