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氣候環境

喀喇昆侖山冰川堰塞湖的形成與潰決機理研究

中國科學院、水利部成都山地災害與環境研究所崔鵬院士團隊揭示了喀喇昆侖山冰川的周期性躍動控制冰川堰塞湖形成與潰決的作用機理。相關成果發表于Earth-Science Reviews。研究結果顯示，平靜期的冰川平均運動速度僅79m/y，冰川躍動通常開始于初春，僅需數月躍動速度即達320～350m/y的峰值（春末和夏季），而后躍動速度逐漸降低，減速過程可持續數年。躍動初期的冰川速度快，冰裂隙密度高且易貫通形成潰決通道，故冰川堰塞湖規模較小；在躍動速度緩慢減小階段，冰裂隙密度較小，前期的潰決通道可因壩體垮塌而重新封閉，此時堰塞體穩定增大，堰塞湖水位增加，可誘發多次潰決洪水，形成大規模潰決洪水。

喀喇昆侖山5個核心地區的冰川堰塞湖（GLOFs）潰決事件以及主要冰川堵江與潰決洪水發生的時間與頻次（圖片來源于成都山地災害與環境研究所網站）

冰川躍動控制冰川堰塞湖形成與潰決的概念模型（圖片來源于成都山地災害與環境研究所網站）

歐亞大陸湖泊溫度變化遙感研究

中國科學院東北地理與農業生態研究所宋開山等根據柯本氣候分區和湖泊面積，在歐亞大陸選擇了861個湖泊和237個水庫，研究了歐亞大陸湖泊溫度分布格局，分析了長時間序列湖泊溫度變化趨勢。相關成果發表于Hydrological Processes。研究發現，相比于其他湖泊，高緯度和青藏高原的湖溫更低；相比于白天，湖泊的夜晚溫度空間異質性更小。2001年至2015年期間，占湖泊總數70%以上的湖泊溫度呈現明顯的上升趨勢。高緯度湖泊及熱帶雨林地區湖泊的晝夜溫差變化最小。在影響因素方面，氣溫與湖泊溫度之間的相關關系最好。此外，湖泊的深度、面積、海拔及水源情況均會對湖溫產生影響。

降水變化調控北半球高山樹線爬升速率

中國科學院青藏高原研究所梁爾源等人收集了143個北半球天然樹線樣點，分析了1901年至2018年不同樣點樹線的變化速率。相關成果發表于Global Ecology and Biogeography。樹線是氣候變化對森林生態系統影響的敏感指示器，樹線變化對高山區生態系統的碳氮循環、物種多樣性、水文過程等產生影響。在亞北極地區，秋季降水決定高山樹線的爬升速率；在溫帶地區，變暖和秋季降水共同決定樹線的爬升速率。變暖背景下，亞北極高山樹線分布區氣候多出現暖濕化趨勢，而溫帶一半以上的樹線分布區氣候呈暖干化趨勢。因此，亞北極地區的高山樹線或進一步加速擴張，而溫帶地區的高山樹線爬升速率會逐漸降低。

低增溫情景下北太平洋副熱帶環流變化研究

中國科學院南海海洋研究所熱帶海洋環境國家重點實驗室杜巖研究員團隊與國內外合作者探究了在未來全球變暖的低增溫情景下北太平洋副熱帶環流的變化。相關成果發表于Climate Dynamics。引起北太平洋副熱帶環流變化的主要因素為風應力與海洋垂向層結，且在不同增溫階段作用各有不同。在GMST增長階段，中緯度風應力旋度的負異常引起北太平洋上層1000米的環流增強；在GMST穩定階段，層結變化通過位勢渦度守恒關系引起主溫躍層的環流變化。此外，研究還顯示風場變化存在很強的自然變率，會引起多模式及多樣本間的環流變化的差異。

2020年夏季江淮流域持續性“暴力梅”事件的次季節成因

中國氣象科學研究院劉伯奇、祝從文等與合作者揭示2020年夏季江淮流域持續性“暴力梅”事件的次季節成因，季北大西洋濤動和中緯度冷空氣次季節尺度變化的影響。相關成果發表于Geophysical Research Letters。2020年6月至7月，我國江淮流域遭受了21世紀最強的持續性梅雨的侵襲。長江中下游接連出現10次強降雨過程，特別是7月以來的雨帶再一次回落，與之前的降水落區重疊度高，造成了湖北和江西境內的堤壩決堤，對當地的生命安全、生產生活和防疫工作造成重大影響。除了傳統熱帶太平洋和印度洋暖海溫異常的影響以外，北大西洋濤動（NAO）位相的次季節調整是導致2020年梅汛期降水量大、持續時間長的重要原因。

2020年夏季江淮流域持續性“暴力梅”事件影響（圖片來源于各網絡媒體報道）

2020年北大西洋濤動（NAO）次季節尺度位相轉換對梅雨冷鋒和暖鋒降水影響示意圖（圖片來源于中國氣象科學研究院網站）

基于樹木年輪反演古氣候變化研究

中國科學院生態環境研究中心城市與區域生態國家重點實驗室傅伯杰研究團隊在構建青藏高原區域尺度亞高山針葉林樹木年輪數據庫的基礎上，基于樹木年輪反演古氣候研究，揭示了青藏高原東南部過去400年來的溫度變化。相關成果發表于Quaternary Science Reviews。青藏高原是全球氣候變化最敏感的區域之一，被譽為“亞洲水塔”，其氣候以及生態環境變化與我國以及南亞地區國家生態安全直接相關。論文以青藏高原東南部亞高山針葉林為研究對象，利用樹木年輪學技術手段，大面積采集亞高山針葉林樹木年輪樣本，并結合國際樹木年輪數據庫提供的數據，建立了22個對溫度敏感的樹木年輪寬度年表。

末次冰期東亞熱帶地區千年尺度季節性干旱事件

中國科學院地質與地球物理研究所呂厚遠團隊與云南師范大學科學家合作，揭示了末次冰期東亞熱帶地區水文變化和極端氣候事件的發生同時受緯向環流和經圈環流的影響。相關成果發表于PNAS。揭示熱帶地區在地質時期氣候變化過程中的季節性水文變化特征和機制，有利于理解全球水文格局演變及其引發的極端氣候事件的發生與發展規律。研究顯示，7次千年尺度的季節性干旱事件與熱帶太平洋緯向SST（西/東）梯度增加引起的西太平洋副熱帶高壓（WPSH）西移有關，也和北半球Hadley環流加強聯系密切。研究結果對理解全球變化背景下熱帶地區高-低緯、海-陸相互作用的規律和機制具有重要意義。

全球變暖使未來強印度洋偶極子事件增加

中國科學院大氣物理研究所黃剛研究團隊與澳大利亞聯邦科學與工業研究組織蔡文炬團隊合作，指出不同模式中pIOD的模態具有很大差別，強pIOD事件與弱pIOD事件的發生機制不同。相關成果發表于Nature Climate Change。pIOD事件是指2019年秋季發生的強正位相印度洋偶極子（Positive Indian Ocean Dipole）事件。pIOD模態是指熱帶印度洋海溫異常的東（負異常）西（正異常）向偶極子模態。pIOD通常從北半球夏季開始發展，并在秋季到達成熟期。由于在pIOD期間印度洋熱帶對流區向西移動，導致澳大利亞降水減少，并形成干旱，高溫熱浪和森林大火等極端天氣；而在東非地區則造成嚴重洪澇災害。

醫藥健康

青少期應激誘導抑郁共病認知損害的GABA能突觸調節機制

中國科學院心理健康重點實驗室王力研究組的王瑋文研究團隊探討了BDNF信號下游GABA能抑制性突觸傳遞在不同的抑郁共病模式中的作用。相關成果發表于Neuropharmacology。BDNF指內側前額葉腦源性神經營養因子，GABA能系統是腦內主要的抑制性神經系統，也是BDNF-TrkB信號通路的下游通路。該研究為未來抑郁癥患者認知功能障礙快速治療提供了潛在靶點。研究結果提示，mPFC BDNF信號下游的GABA能突觸傳遞主要參與了青少期社會應激所致的抑郁癥共病認知功能損傷的發生，而非抑郁共病焦慮樣行為。

BDNF TrkB mPFC單次急性注射對成年小鼠行為及GABA能活動的影響（圖片來源于中國科學院心理研究所網站）

抗抑郁藥慢性治療對成年小鼠行為及GABA能活動的影響（圖片來源于中國科學院心理研究所網站）

揭示糖尿病腎病新機制

山東大學基礎醫學院易凡教授等人開展糖尿病腎病等腎臟病發病機制的研究。相關論文發表于Cell Metabolism。研究發現，JAML（連接黏附分子樣蛋白）在糖尿病腎病小鼠腎小球中表達顯著升高；體外模擬糖尿病腎病條件刺激腎小球固有細胞，足細胞中JAML的表達水平呈特異性升高；更值得注意的是，在糖尿病腎病及其他伴有蛋白尿的慢性腎病，如局灶性節段性腎小球硬化和膜性腎病患者的腎活檢樣本中，JAML的表達水平顯著升高，并與血肌酐和脂質沉積呈正相關，與腎小球濾過率呈負相關。該研究發現JAML在糖尿病腎病等多種蛋白尿性腎病中通過調控足細胞內脂質代謝，在足細胞損傷的發生發展過程中發揮重要作用。

腫瘤診斷靶點鑒定研究進展

中國科學院蘇州生物醫學工程技術研究所腫瘤生物標志物實驗室研究團隊發現DMDRMR是一個m6A調控的長鏈非編碼RNA，能夠作為m6A閱讀蛋白IGF2BP3穩定靶基因及促腫瘤的協同分子，為腎透明細胞癌臨床診療的新策略和新靶點提供理論基礎。相關成果發表于Cancer Research。DNA甲基化修飾是表觀遺傳的重要調控方式，其復雜而精準地調控基因表達，長鏈非編碼RNA在多個水平上也能調控基因的表達，二者均參與調節腫瘤多種生物學過程。目前，在腫瘤研究中，DNA甲基化異常調控編碼基因譜已被廣泛研究，并證實其驅動腫瘤的發生與發展。

克服腫瘤乏氧提高化療和光動力治療療效研究進展

北京大學第三醫院超聲診斷科梁曉龍課題組在克服腫瘤乏氧提高化療/光動力療效方面取得重要進展。相關研究成果發表于ACS Nano。研究團隊開展了高強度聚焦超聲響應的超穩定全氟化碳硅質體納米液滴用于減輕腫瘤多藥耐藥和上皮-間充質轉化相關研究，開發了一種“抗乏氧氟碳硅質體納米粒”，用以實現氧氣和化療藥物阿霉素（DOX）在腫瘤區域的定點可控遞送；同時，開展了卟啉氟碳納米粒抗腫瘤乏氧增效光動力治療并抑制結腸癌肝轉移相關研究，研制了新型“抗乏氧卟啉-氟碳納米粒”，有助于高效地實現光敏劑和氧氣的同步輸送。

新冠肺炎的傳播動力學與非藥物性干預措施效果研究

復旦大學公共衛生學院余宏杰課題組牽頭，聯合湖南省疾病預防控制中心、美國國立衛生研究院等團隊，在新型冠狀病毒肺炎的傳播動力學與非藥物性干預措施的防控效果研究領域取得重要進展。相關成果發表于Science。論文揭示了由接觸模式與非藥物性干預措施共同決定的新冠肺炎傳播的異質性，估算了各種接觸模式下新冠肺炎的傳播風險，分析了針對個體與群體水平的干預措施對接觸模式與新冠肺炎傳播的影響，評估了生物學因素、行為學因素與非藥物性干預措施對新冠肺炎傳播的相對貢獻。相關結論為放松和/或重新實施干預措施時提供科學證據，力爭最大限度地減少新冠肺炎對全球健康、社會和經濟的影響。

非藥物性干預措施對新冠肺炎的傳播動力學參數的影響（圖片來源于復旦大學網站）

各接觸類型下SARS-CoV-2感染者接觸概率的異質性及非藥物性干預措施的影響（圖片來源于復旦大學網站）

GLIM標準在老年腫瘤患者營養評估及生存預測中的作用

首都醫科大學附屬北京世紀壇醫院石漢平教授團隊報道了全球領導人營養不良倡議（Global Leadership Initiative on Malnutrition，GLIM），標準不僅可以用于老年腫瘤患者營養不良的診斷，并且能夠用于預測患者生存結局。相關成果發表于Clinical Nutrition。為了統一營養不良的診斷標準，美國腸外腸內營養學會、歐洲腸外腸內營養學會、亞洲腸外腸內營養學會及拉丁美洲腸外腸內營養學會組成工作組，并制定了全球領導人營養不良倡議（GLIM）。回顧性分析發現GLIM標準診斷的營養不良發生率在主要數據集為48.4%，在驗證數據集為46%。基于GLIM診斷標準構建的臨床預測模型可對老年腫瘤患者1年和2年總體生存率進行判斷。

雙相情感障礙的遺傳基礎研究

中國科學院昆明動物研究所李明研究員、上海精神衛生中心方貽儒教授等人聯合報道了我國大陸地區漢族人群雙相情感障礙遺傳基礎的首次大樣本探索。相關成果發表于JAMA Psychiatry。該研究對我國雙相情感障礙患者所攜帶的遺傳風險進行了全面探索，鑒定到了多個疾病相關變異及一個風險基因TMEM108，進一步鑒定出多個與雙相情感障礙顯著相關的基因（如VRK2、RHEBL1、CACNA1C、ANK3、HDAC5、TRANK1和SCN2A等），同時也證實雙相情感障礙在我國人群和歐洲人群中共享許多重要的遺傳風險。這些結果為認識該病的發生遺傳機制提供了線索。

USP38通過調控組蛋白泛素化/甲基化連鎖反應抑制炎癥的機制

中山大學生命科學學院崔雋教授團隊鑒定了一個新的組蛋白H2B的特異性去泛素化酶USP38，揭示其通過抑制組蛋白H2B K120位點的單泛素化，以及通過募集并穩定去甲基化酶KDM5B，協同促進IL-6、IL-23a等促炎癥細胞因子啟動子附近的組蛋白H3K4的去甲基化，從表觀遺傳學水平抑制炎癥應答的新機制。相關成果發表于Advanced Science。炎癥（inflammation）是生物組織受到外傷、感染等損傷因子等刺激所發生的一系列以防御反應為主的生理過程，炎癥過程需要被精確調控。在急性炎癥應答過程中，短時間內釋放的大量炎癥因子可能引發機體的劇烈損傷，進而導致一系列病理進程，如急性腸炎、細菌性敗血癥等。