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全ての生物はメタンを作るのかもしれない
酵素を使ってメタンを生成できる細菌が存在することは、教科書にも書かれている。今回、活発に代謝を行う全ての細胞で、酵素に依存しない別の方式によってメタンが生産されているという証拠が示された。
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原子干渉計で地下のトンネルを検出
超低温の原子を使った量子センサーで重力の変化を感知し、都市の道路下の地下トンネルを検出できた。この研究結果について、量子センシングと地球物理学の観点から3人の研究者が解説する。
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最強磁場中で磁気単極子を探す
今回、CERNの大型ハドロン衝突型加速器（LHC）での鉛イオン同士の衝突によって、これまで宇宙で測定された中で最も強い磁場が生成され、単一の磁荷のみを持つエキゾチック粒子「磁気単極子」の探索が可能になった。
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1型糖尿病の原因となるT細胞サブセット
自己免疫疾患である1型糖尿病を引き起こす、特定のT細胞サブセットが突き止められた。これは自己免疫疾患の発症を理解する手掛かりになり、また、新しい治療法への道を示す可能性がある。
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世界の主要作物の接ぎ木問題が解決
接ぎ木は、園芸や研究で、異なる植物体の組織を接合するのに古くから利用されてきた。今回、この技術を単子葉類という植物群に拡張する方法が考案され、イネやコムギ、トウモロコシやバナナなどの主要作物でも接ぎ木ができるようになった。
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脳のニューロンは腸の炎症を再燃させる
神経系と免疫系は双方向に相互作用する。体内の炎症によって脳細胞が活性化され、後にその脳細胞が再び活性化されると、それが引き金となって炎症応答が再発する可能性があることが明らかになった。
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水滴と水蒸気を分離する設計による高温表面のスプレー冷却
高温表面に水を分散し、生じた蒸気に邪魔されずに表面を急速冷却する革新的な微細構造設計が報告された。この方法によって、より安全で効率的な発電が可能になるかもしれない。
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地球軌道の離心率が進化を方向付ける
進化史上、プランクトンのサイズの多様性には「パルス」があり、それが地球の公転軌道の真円度と密接に関連していることが、化石の分析によって明らかになった。果たして、公転軌道の変動が進化のリズムを決めるビートになっているのだろうか。
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がんの進化につながる、非遺伝的だが受け継がれる経路
白血病の治療は成功しないことがあるが、その原因は完全には明らかになっていない。この種のがんの個々の細胞の細胞系譜追跡を行うことで、この現象を調べる方法が得られた。
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妊娠合併症を血液検査で予測
母体の血液中に含まれる無細胞RNAを分析することで、妊娠の経過をモニタリングしたり、妊娠高血圧腎症と呼ばれる危険な妊娠合併症の発症を予測したりすることができる。
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量子論に虚数は不可欠か？
標準的な量子論は、負の数の平方根を含む。しかし、こうした虚数は理論に不可欠なのだろうか？ 虚数を含まない、量子論と類似した理論が誤りであることを証明する方法が提案され、実数のみの類似理論が誤りであることが実験で確認された。
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3剤のトリプルパンチで胃がんを治療
腫瘍を標的とする治療で免疫細胞を利用することが増えてきている。このほど、このような免疫療法と他の標準療法を併用した治療法の臨床試験が胃がんを対象に行われ、その結果は有望なものであった。がんの治療法は変化しており、今後も変化がさらに続くと考えられる。
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水分子のパートナーを変えて水素生成のスピードを上げる
革新的な実験手法をラマン分光法や計算と組み合わせることで、電極触媒表面における水の構造のわずかな変化が水素生成反応を加速し得ることが明らかになった。この触媒過程を発展させれば、クリーン燃料の供給増大に役立つ可能性がある。
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COVID-19流行初期の潜在的感染伝播の再構築
将来のパンデミックにうまく対応するには、SARS-CoV-2ウイルスがいかにしてこれほど急速に拡散したかを理解する必要がある。2020年初頭の監視活動では検出されなかった潜在的感染が、感染伝播についての1つのモデルから明らかになった。
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錯体合成で明らかになったカリホルニウム–炭素結合の特性
カリホルニウム（Cf）などのアクチノイド系列後半の元素の研究は、その希少性と放射能の強さゆえに困難を極め、あまり進んでいない。今回、そうした課題の数々を克服してCfの有機金属錯体合成とその特性評価が行われ、Cf–C結合の構造的特性が初めて明らかになった。
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トランスユーラシア諸語の起源を追う
トランスユーラシア語族が約9000年前に中国の穀類農耕民集団の中で生まれ、その拡散は農耕に支えられていたことが、言語学、考古学、遺伝学データの「三角測量」から示唆された。
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COVID-19検査対象の入国者を選別するアルゴリズム
入国者に対するCOVID-19検査を最適化するためには、陽性になる可能性が高い人を予測する必要がある。ギリシャの国境では、検査対象を絞るための機械学習アルゴリズムが導入されている。
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衛星用のヨウ素エンジンを宇宙で初試験
固体のヨウ素は、加熱されると気体に直接変わる。これは、安価で小型のロケットエンジンに適した性質だ。今回、ヨウ素を使った電気推進エンジンが宇宙で機能することが初めて確かめられた。小型衛星の大規模ネットワークが実現しやすくなりそうだ。
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電磁石で非磁性体を操る
複数の電磁石を使って、磁性体でない金属物体に触れずに、金属物体を自在に動かすことができた。この方法は、SFの「トラクタービーム（牽引ビーム）」のように、宇宙でスペースデブリなどの危険な物体を動かす作業に使えるかもしれない。
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ヒト脳の進化の遺伝的交響曲
ヒトの脳の前頭前野は他の生物種よりも大きい。マウス、マカク、ヒトの脳の比較により、これらの違いの背後にある遺伝的・分子的要因のいくつかが明らかになった。