今日科学大事件：天眼新发现、水稻耐冷机制新突破 在科学探索的广袤天地间，每天都会有惊喜。今天，科学界又一连串让人热血沸腾的重大成果，从宇宙深处脉冲星的新发现，到水稻耐冷规律的突破性探索，这些成果不但拓宽了我们认识世界的边界，还为未来的科学发展与实际应用打下了牢固的基石。 中国天眼FAST：脉冲星研究的新时代开启者 中国科学院国家天文台的韩金林团队，靠着“中国天眼”FAST，在脉冲星研究上取得了重大成果。他们发现了一颗超级稀有的毫秒脉冲星——PSR J1928+1815，这颗脉冲星和它的伴星就像两个亲密无间的小伙伴，以仅仅3.6小时的超短周期相互绕转，而且每个周期里，有六分之一的时间，脉冲星会被伴星遮住，就像宇宙中玩起了“捉迷藏”，这一现象如同宇宙中的“日食”。这个发现已经在5月23日凌晨在国际学术期刊《科学》在线发表了。 这颗毫秒脉冲星自转周期只有10.55毫秒，这就好比它一秒能像小陀螺一样高速自转94圈，速度快得让人咋舌。它的伴星质量至少和1个太阳一样重，可两者相互环绕的轨道半径却只有50万公里，这么小的空间里塞下两个大质量天体，就像把两头大象塞进一个小房间，紧密程度很是惊人。据推测，这个伴星不是普通恒星，而是经历过公共包层演化的氦星。 双星系统的演化一直是学界的老大难问题，特殊双星系统在宇宙中的存活时间大概只有一千万年，和138亿年历史的宇宙相比，它们就像夜空中一闪而过的萤火虫，极为罕见又很难观测。根据模拟分析，在银河系千亿颗恒星里，类似的系统目前也就几十个。 这个发现对天文学研究意义非凡。它有助于我们把双星演化过程理解得更透彻，像双星怎么靠近使轨道收缩、物质在两颗星之间怎么交流、中子星自转怎么加速到毫秒级等问题。同时，这个天体也是研究致密星吸积大量物质后中微子散热理论的重要例子。此外，它还会推动引力波源预测、深度光学/红外的氦星观测等领域的研究，为我们认识宇宙天体及其演化过程提供重要支撑。 水稻耐冷规律研究：为“获得性遗传”理论添证据 物种环境适应性进化是生命科学领域的一个核心问题。长久以来，拉马克提出的“获得性遗传”理论争议不断，这个理论认为生物体能随着外界环境变化主动改变，还能把获得的有利性状稳定遗传给后代，可一直缺少直接的分子遗传学证据。 现在，中国科学院遗传与发育生物学研究所的研究团队取得了重大突破。他们通过解析水稻北移种植过程中的耐冷适应性演化规律，首次在分子水平证实了环境诱导的表观遗传变异能介导适应性性状的跨代遗传，给“获得性遗传”理论提供了直接证据。 研究团队构建了创新的多代连续冷胁迫筛选体系，针对水稻对低温最敏感的减数分裂期进行冷胁迫处理。经过三代定向选择，成功得到了耐冷性明显提高且遗传稳定的水稻株系。这个获得性性状呈现显性遗传特征，并且在撤掉低温胁迫后的常温条件下，至少能稳定遗传五代。 通过多组学分析，研究人员发现阿拉伯半乳糖蛋白基因ACT1启动子区的甲基化缺失是关键变异位点。这个变异让ACT1表达不再受低温抑制。研究人员通过DNA甲基化编辑系统，对ACT1启动子甲基化状态进行靶向修饰，成功实现了耐冷性的定向调控，确定了表观遗传变异的因果性。 分子机制研究表明，低温胁迫会抑制DNA甲基转移酶MET1b的表达，导致ACT1启动子区甲基化维持受阻，形成低甲基化表观等位型。进一步研究发现，ACT1启动子的甲基化变异区域存在转录因子Dof1的结合位点，它的结合对DNA甲基化很敏感。Dof1是一个受冷诱导表达的激活型转录因子，敲除后孕穗期的耐冷能力明显降低。 这些研究揭示了完整的冷适应调控通路：低温胁迫下调甲基转移酶MET1b的表达，引发ACT1启动子DNA甲基化丢失，促进Dof1的结合，从而激活ACT1表达，赋予水稻耐冷性。 此外，自然变异分析发现，ACT1基因序列高度保守，但其DNA甲基化状态呈现多态性，且和水稻的耐冷性显著相关。研究团队对来自中国三个主要稻区的131份农家种的DNA甲基化分析表明，低纬度热带和亚热带气候的华南和华中稻区，88%以上的农家种含高甲基化ACT1，而高纬度冷凉气候的东北稻区则明显富集低甲基化ACT1。这种“南高北低”的DNA甲基化梯度分布，暗示ACT1表观变异是水稻北迁冷适应中的关键驯化位点。 这项研究系统阐明了冷胁迫诱导的DNA甲基化变异在水稻适应高纬度低温环境中的关键作用，揭示了表观遗传调控在物种快速环境适应中的分子机制。同时，该研究还创建了“逆境驯化 - 表观变异鉴定 - 精准编辑”的作物定向抗逆育种新思路，将为应对全球气候变化下的农业生产挑战提供创新的解决方案。 这些重大发现，不管是来自遥远宇宙的脉冲星信号，还是微观层面的水稻基因奥秘，都让我们对这个世界的认识更深一层。它们不但推动了基础科学的进步，也为未来的技术创新#国家科技新成果# #中国科学进步# #科技规律#
