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2021年 第43卷 第4期    刊出日期：2021-08-25

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特约专稿

缪子：通往新物理的门户

许金祥

2021, 43(4):  235-242.  doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2021.04.001

摘要 ( 1788 )   PDF (5431KB) ( 1505 )  

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 2021年4月7日，美国费米实验室缪子反常磁矩(Muon g-2)国际合作组发布了最新的实验测量结果。结合美国布鲁克海文实验室15年前的实验值，目前缪子反常磁矩最新的实验平均值与标准模型预言值有4.2个标准方差的差异，强烈暗示超越标准模型物理的存在。文章通过介绍基本粒子磁矩的研究历史，希望帮助读者加深对缪子反常磁矩和高精度前沿相关研究的了解和认识。



专题综述

湖泊——内陆水体微塑料污染的热点区域

熊雄, 吴辰熙

2021, 43(4):  243-250.  doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2021.04.002

摘要 ( 1628 )   PDF (2094KB) ( 1769 )  

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近年来越来越多的研究开始关注内陆水体的微塑料污染状况。湖泊由于其独特的水文水动力特征，可能成为流域内微塑料的重要汇，因此湖泊也是内陆水体微塑料污染研究重点关注的区域。目前，对北美洲、亚洲、欧洲、非洲和南美洲大中型湖泊的相关研究发现了丰度较高的微塑料污染。流域内人类活动产生的塑料垃圾是湖泊微塑料污染的主要来源，并且对湖泊中微塑料的分布产生重要影响。人类活动密集的湖泊和水库区域微塑料丰度也较高。风力和湖流作用下微塑料在湖泊内水平迁移；而在相对静稳的湖泊中，水动力条件、生物膜和颗粒物的协同作用、水生生物的摄食，使得微塑料从水表层到沉积物表层垂向迁移。未来，湖泊微塑料污染还需要采用标准化调查方法，进一步解析微塑料污染的来源，并从生态系统角度评估湖泊微塑料污染的毒性效应。



全球河流微塑料污染研究进展

王兆清, 张玉兰, 康世昌, 杨玲, 高坛光

2021, 43(4):  251-258.  doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2021.04.003

摘要 ( 1864 )   PDF (4371KB) ( 2600 )  

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 微塑料在环境中无处不在。作为一种新型环境污染物，微塑料对环境、生物和人类具有潜在危害。河流在微塑料污染传输过程中起着不可替代的作用，既是微塑料赋存的暂时汇，也是微塑料释放到海洋中的重要途径。对全球已有的河流微塑 料研究分析发现，巴西的西诺斯河水中微塑料丰度最高，中国的苏州河和突尼斯的吉达拉河沉积物中微塑料浓度较高。河流中的微塑料以粒径小于1 mm的白色纤维状为主。河流微塑料污染程度受人类活动和土地利用类型的影响显著，尤其是工业区河水中微塑料污染最严重。采样方法和实验试剂的选取也会影响鉴定结果，大流量采集的样本鉴定出的微塑料浓度更高。 目前，河流微塑料研究多集中在城市区域，对偏远地区河流中微塑料的检测还需加强。同时，由于河流中微塑料污染不断变 化，需要加强对河流微塑料污染的时空变异性研究，建立长期的实时监测机制，更好地掌握微塑料污染现状。



海盐中微塑料的研究进展

曹炯, 甄育, 史宸宁, 张蕊, 刘春光

2021, 43(4):  259-266.  doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2021.04.004

摘要 ( 236 )   PDF (1681KB) ( 542 )  

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自从海盐中检测出微塑料以来，其健康风险已引起广泛的关注。文章综述了海盐微塑料的来源、分布、物理特性、化学组成、检测技术以及相关研究进展，并对未来的研究进行展望。研究表明，海盐中微塑料可能来自海水及加工过程，产自亚洲的海盐中微塑料丰度相对较高。检出的微塑料尺寸大多小于500 μm，其主要成分为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)。海盐微塑料检测技术主要有光学显微镜法、光谱分析法、热分析法等。




中国土壤微塑料污染

杨玲, 张玉兰, 康世昌, 王兆清, 吴辰熙

2021, 43(4):  267-273.  doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2021.04.005

摘要 ( 1982 )   PDF (2306KB) ( 1215 )  

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土壤微塑料污染已成为全球性环境问题，并日益受到国内外学者的关注。文章综述了中国土壤环境中微塑料的研究进展，分析了土壤环境中微塑料的污染来源和环境行为，探讨了微塑料污染的生态环境效应。研究表明，微塑料污染在中国土壤中普遍存在。土壤中检测到的微塑料丰度可达10⁵ 个/kg量级，它们呈现出不同的形状、大小、颜色，具有多样的化学组成且可能携带其他污染物。微塑料的特征一定程度上反映了微塑料的来源，同时也影响其环境行为和生态环境效应。微塑料暴露可以引起土壤物理性质的改变，甚至影响土壤生态系统的功能和安全。微塑料还可以通过土壤生物沿着食物链在更高营养级生物体内富集。区域土壤微塑料排放估算和预测、微塑料浓度影响因素以及微塑料碳储存等方面的研究仍存在较大空缺，有待进一步深入研究。



大气微塑料研究进展

罗犀, 张玉兰, 康世昌, 高坛光

2021, 43(4):  274-286.  doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2021.04.006

摘要 ( 2209 )   PDF (2376KB) ( 1210 )  

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最近的研究表明，在城市、偏远山区及远洋大气中均检测到丰度可观的微塑料，并指出大气是微塑料迁移，特别是全球性、长距离迁移的重要载体，大气传输深刻改变海陆环境中微塑料的通量机制。文章综述了目前大气微塑料的理化性质、 潜在来源、迁移过程以及对人类的毒理学效应。结果显示：大气微塑料以纤维和碎片为主；大部分微塑料样品尺寸集中在较窄的区间，其中小于0.5 mm的微塑料数量占主导；颜色多样，以黑、白及无色透明为主；化学成分包括30多种合成聚合物和纤维素等天然聚合物；室内为大气微塑料的重要来源。大气微塑料溯源及迁移机制研究的主要手段是模型，但其应用较少。目前，对大气微塑料的研究还处于早期阶段，缺乏标准的采样和检测规程，而全球尺度的大气微塑料及其对人类的毒理学效应研究还需要进一步加强。



科技进展

超导中的量子磁通涡旋

张安蕾, 葛军饴

2021, 43(4):  287-296.  doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2021.04.007

摘要 ( 2411 )   PDF (3292KB) ( 2524 )  

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超导体具有零电阻和完全抗磁性的宏观物性，在能源、交通、医疗等方面具有重要的应用价值，吸引着无数的科学家致力于此。此外，其超导物性及微观机理的研究也极大地促进了凝聚态物理强关联体系和量子力学等基础学科的发展。至今，诺贝尔物理学奖已先后5次授予10位从事超导研究的科学家。文章主要谈及与超导体宏观物性紧密关联的一个量子化微小物质——磁通涡旋，希望能够从涡旋物质这一超导研究领域的冰山一角，和大家一起见微知著、睹始知终，一窥超导体物理现象的奇妙，一览相关前沿应用的风采。



时差的生理影响及治疗

郭金虎, 马晓红, 甘锡惠

2021, 43(4):  297-307.  doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2021.04.008

摘要 ( 1670 )   PDF (2255KB) ( 1895 )  

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生物钟调节分子、生理和行为水平的节律，以适应环境因子的昼夜交替周期。生物钟与外界环境时钟失同步化会产生节律紊乱，从而对健康和认知造成不利影响。跨时区旅行以及夜班、轮班等社会性因素都会造成时差，导致主生物钟和外周生物钟失同步化，内在节律与环境出现失调。由于工业化进程的加快，经历时差或需要轮班工作的人们越来越多，节律紊乱问题及其对生理、代谢、免疫健康和行为的影响应引起重视。随着分子研究的不断深入，人们对时差产生的机理有了更为深刻的认识，同时一些物理、药物治疗方法以及饮食、睡眠和作息管理等措施被用以缓解或治疗节律紊乱及相关症状。文章对生物钟的调节机制，时差和社会性时差对健康、认知等方面的影响，以及目前的治疗措施进行了综述。 



科学人物

表皮生长因子发现者：斯坦利•科恩

郭晓强

2021, 43(4):  308-312.  doi:10.3969/j.issn.0253-9608.2021.04.09

摘要 ( 1299 )   PDF (1666KB) ( 1291 )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

表皮生长因子(epidermal growth factor, EGF)是一类具有促进细胞生长、增殖、生存和分化等 作用的蛋白质，正常情况下可促进伤口愈合、器官再生等生理过程， 但过度激活则导致癌症等疾病的发生。EGF的发现可追溯到20世纪 60年代，而做出这项奠基性贡献的是美国生物化学家斯坦利•科恩 (Stanley Cohen)。