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未来科学大奖委员会于8月16日公布2024年获奖名单。邓宏魁因开创了利用化学方法将体细胞重编程为多能干细胞，改变细胞命运和状态方面的杰出工作获得“生命科学奖”；张涛、李亚栋因对“单原子催化”的发展和应用所作出的开创性贡献获得“物质科学奖”；孙斌勇因在李群表示论上作出的杰出贡献获得“数学与计算机科学奖”。2024年未来科学大奖-生命科学奖获奖者“生命科学奖”获奖者邓宏魁，表彰他开创了利用化学方法将体细胞重编程为多能干细胞，改变细胞命运和状态方面的杰出工作。 北京大学昌平实验室 邓宏魁教授邓宏魁，1963年出生于北京，北京大学博雅讲席教授、昌平实验室领衔科学家。1995年于美国加州大学洛杉矶分校获得博士学位，之后在纽约大学做博士后。北京大学生命科学学院教授，北京大学博雅讲席教授，清华-北大生命科学联合中心成员，北京大学干细胞研究中心主任，昌平实验室领衔科学家。邓宏魁在细胞重编程领域做出了开创性的贡献。2006年，山中伸弥及其同事发现，通过四种转录因子将成纤维细胞转化为诱导多能干细胞（iPSC），这一发现标志着再生医学的新时代。然而，转录因子过表达的方法很难精确操控重编程效果，并且可能导致随机的基因整合和潜在的致癌基因表达，从而限制了其应用。邓宏魁率先发展了使用化学小分子将成纤维细胞转化为iPSC（化学诱导多能干细胞，即CiPSC）的方法。他证明了CiPSC可以成功用于产生具有生育能力的小鼠（2013），并揭示了产生CiPSC的分子途径（2015,2018）。邓宏魁还成功建立了人类CiPSC诱导技术（2022a，2023），并证明了由人类CiPSC衍生的胰岛可以改善非人灵长类动物的糖尿病（2022b），显示出CiPSC的巨大临床潜力。邓宏魁的原创性工作为细胞重编程开辟了新的途径，并将对干细胞研究和再生医学的发展产生广泛而深远的影响。2024年未来科学大奖-物质科学奖获奖者“物质科学奖”获奖者张涛、李亚栋，表彰他们对“单原子催化”的发展和应用所作出的开创性贡献。中国科学院大连化学物理研究所 张涛院士张涛，1963年生于中国陕西，物理化学家，中国科学院院士、发展中国家科学院院士，中国科学院大连化学物理研究所研究员、博士生导师。化学工业对现代社会的各方面具有重要的影响，而催化是当今化工产业的核心科技。开发高效催化剂和相应可行的合成方法是化学及化工学科最重要的研究目标之一。固相金属催化剂，通常是纳米颗粒催化剂，广泛应用于工业生产。为了开发金属原子利用率最优且催化位点及模式均一的异相金属催化剂，自上世纪60年代起，探索将金属分散于载体表面以单个金属原子为异相催化中心的催化剂开发就时有文献报道，但是该领域一直未得到发展。究其原因，缺乏简易可行、广泛适用的单原子异相催化剂制备以及科学表征方法是制约该领域发展的关键因素。张涛、李隽和刘景月于2011年报道了铂（Pt）以孤立金属单原子状态镶嵌于氧化铁（FeOx）中的异相催化剂。这项研究建立了以单原子铂为活性催化位点的简单易行的固相催化剂的合成与鉴定，并展示了该催化剂具有优越的催化活性和选择性。张涛和合作者将此类催化剂所促成的催化功能命名为“单原子催化（Single-Atom Catalysis, SAC）”。他们继而展示了“单原子催化”可延伸至多种金属、载体和催化反应。这项里程碑式的原创性研究触发了“单原子催化”的爆发式发展，使其迅速成长为活跃的新兴催化研究领域。清华大学 李亚栋院士李亚栋，1964年生于中国安徽，1998年在中国科学技术大学获得博士学位。现为清华大学教授。李亚栋和合作者们系统性地开发了可设计、可控且具有普适性的单原子催化剂的合成方法。这些方法可提供形貌和络合环境确定的单原子催化剂。这些方法促成了具有高载量中心金属和均一微观结构的单原子催化剂的大规模合成，为此类催化剂应用于工业生产奠定了基础。这些方法被广泛用于具有各种功能的催化剂合成，从而推动了单原子催化在化工、材料、能源和环境等领域的发展，使其具有更为广泛的影响力。 张涛和李亚栋的开创性工作为认知异相金属催化剂的活性位点开启了一道门，也为在原子精度上调控固相催化剂提供了有效途径。他们所引领的单原子催化研究已成为异相催化最前沿领域。他们的研究成果已促使氯乙烯、乙酸、丙醇等大宗化学品绿色环保又高效节能的工业化生产，从而显示了单原子催化助力于人类社会的可持续发展的潜力。2024年未来科学大奖-数学与计算机科学奖获奖者“数学与计算机科学奖”获奖者孙斌勇，表彰他在李群表示论上作出的杰出贡献。浙江大学数学高等研究院 孙斌勇院士孙斌勇，1976年出生于中国浙江省舟山市，于2004年获得香港科技大学的博士学位。在中国科学院数学与系统科学研究院工作多年，现为浙江大学数学高等研究院教授。孙斌勇在李群表示论领域取得了重要成就，特别是在典型群单重性定理、θ对应理论以及Rankin-Selberg卷积中的非零假设等方向。李群表示论是现代数学的基础之一。它起源于物理学，是朗兰兹纲领的基础，对数论中包括费马大定理证明在内的许多关键进展至关重要。孙斌勇的第一个贡献在于建立典型李群表示的单重性质。在紧致情形下，这一问题最初由E. Cartan和H. Weyl研究。孙斌勇与合作者朱程波将其推广到非紧致情形，并将其归结为不变分布的研究。他们的创新方法解决了这一长期猜想，奠定了典型李群的相对表示论基础，并为Gan-Gross-Prasad的基本猜想提供了重要证据。他的第二个主要贡献在于θ对应理论，这是研究不同群之间自守形式的重要方法之一。孙斌勇和朱程波证明了由Kudla和Rallis在1990年代提出的关于某些塔中θ提升首次非零的详细信息的猜想，显著推动了该领域的发展。孙斌勇的第三个重要成就是证明了Rankin-Selberg卷积中上同调测试向量的周期积分不为零。这一结果最初由Kazhdan和Mazur在1970年代提出，孙斌勇的工作对其进行了详尽的研究，证明了其非零性并进行了具体计算，解决了该领域长期存在的问题。未来科学大奖未来科学大奖设立于2016年，由科学家和企业家群体共同发起。未来科学大奖关注原创性的基础科学研究，奖励在中国内地（大陆）、香港、澳门、台湾做出杰出科学成果的科学家（不限国籍）。获奖工作必须同时具备以下条件：（一）产生巨大国际影响；（二）具有原创性、长期重要性或经过了时间考验；（三）主要在中国内地（大陆）、香港、澳门、台湾完成。完成者的国籍不限。未来科学大奖目前设置“生命科学奖”、“物质科学奖”和“数学与计算机科学奖”三大奖项，单项奖金约720万元人民币（等值100万美元）。2016年至今，未来科学大奖共评选出39位获奖者，他们均是来自生命科学、物理、化学、数学、计算机等基础和应用研究领域极具成就的科学家，做出了原创性且产生了巨大国际影响的研究工作。2024未来科学大奖周将于10月30日-11月3日在香港举行，70多位来自全球的世界级科学家，将在科学峰会上共同探讨前沿科学议题，分享最尖端的科学资讯和前瞻视角；科技论坛、亚洲青年科学家基金项目年会则着重促进跨学科交流与创新探讨；青少年对话获奖者在香港科学馆举办，获奖科学家将分享科研心路历程、激励科学梦想；最值得期待的高光时刻——未来科学大奖颁奖典礼，将在香港会展中心举行。

p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201611/insimg/142960c5-3a9c-45c5-b744-309560f81e44.jpg" title=" 107685.jpeg@660x440.jpg" style=" width: 600px height: 400px " width=" 600" vspace=" 0" border=" 0" hspace=" 0" height=" 400" / /p p style=" text-align: center " 自来水厂沉淀池。饮用水中的亚硝胺，过去一直被认为是水处理过程中可接受的“消毒副产物”。但作为2A类致癌物，亦有人担心，其长时间富集的病变作用。(视觉中国/图) /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong “它像极了当年空气污染中被忽视的PM2.5。” /strong /span /p p span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong 　　多数学者认为其不会影响安全，但亦有人担心，饮水长时间富集，可能产生一些病变。 /strong /span /p p span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong 　　“尽管亚硝胺在水里含量极低，但饮用水太重要了，涉及所有的人群，特别是要考虑敏感人群，比如儿童、孕妇和免疫缺陷的群体。” /strong /span /p p 　　历时3年多，覆盖全国23个省、44个大中小城市和城镇，从出厂水、用户龙头水到水源水，针对饮用水中亚硝胺浓度和种类的科研调查，是迄今为止国内最大最全面的一次。 /p p 　　“调查结果出乎我意料：一是种类那么多，二是浓度比想象的高。”负责上述饮用水调查的清华大学环境学院副教授陈超告诉南方周末记者，他从事亚硝胺类消毒副产物研究已近十年，但人们最近才开始关注和重视饮用水中的亚硝胺。 /p p 　　由清华大学环境学院国家环境模拟与污染控制重点实验室主持的这项全国调研报告，一系列颇有价值的数据正陆续被公之于众： /p p 　　“中国是世界上亚硝胺检出情况最为多样的国家，在水中检测出9种亚硝胺类物质，其中亚硝基二甲胺(NDMA)的浓度最高。” /p p 　　“中国的出厂水和龙头水中的亚硝胺检出情况要比美国严重，出厂水和龙头水中NDMA的平均浓度分别为11和13ng/L(纳克每升)，水源水中的亚硝胺前体物(母体物质)平均为66ng/L，除了NDMA之外的亚硝胺在中国的检出率是美国的数十倍。” /p p 　　“在全国范围内，长三角地区有最高的亚硝胺风险，出厂水和龙头水中的平均浓度分别为27和28.5ng/L，其中水源水中的亚硝胺前体物为204ng/L。” /p p 　　国际癌症研究署(IARC)把亚硝胺列为2A类致癌物，即人类很可能致癌，该类致癌物对人类致癌性证据有限，但实验动物致癌性证据充足。 /p p 　　目前，美国的两个州和加拿大的安大略省在饮用水卫生标准中规定了亚硝胺类(NDMA)的最高浓度，但中国并未将其纳入饮水标准。 /p p 　　不过形势看来并不太过悲观。美国加州的指导值是10ng/L，加拿大卫生部的指导值40ng/L。而世界卫生组织(WHO)的限制则要宽得多，达100ng/L。 /p p 　　“按WHO的标准，我国只有少量水样超标。但如果用美国加州标准则有26%的出厂水和29%的龙头水超标。”陈超说。 /p p 　　相比中国饮用水中的亚硝胺类物质含量，在证据不足的情况下，大多数学者认为，“不会影响饮用水安全”。 /p p 　　不过，亦有不同意见。“癌症高发的致病原因很多，亚硝胺物质只是一个，但水每天都在不断地饮用，长时间富集的话可能产生一些病变。”中国科学院生态环境研究中心博士王万峰说。这或许正是美国环境保护署力争将亚硝胺纳入标准的一个主要原因。 /p p 　　“它像极了当年空气污染中被忽视的PM2.5。”一位课题组成员说，“建议开展更加系统的水质调查来更好地评估中国供水系统中的亚硝胺风险。” /p p 　　 strong 亚硝胺何来 /strong /p p 　　饮用水中的亚硝胺，过去一直被认为是可接受的“消毒副产物”。消毒是保证饮用水安全最重要的一步。一直以来，环境学家都认为，与消毒不充分可能引起的风险相比，消毒副产物带来的健康风险小，不能为控制消毒副产物而牺牲消毒效果。 /p p 　　饮用水处理，需要使用氯胺二次消毒，因而会产生亚硝胺的前体物，之后再与二氯胺反应便会形成亚硝胺。“由于亚硝胺前体物难以彻底去除，加上当前消毒手段有限，很难在实际生产过程中避免亚硝胺的生成。”陈超解释。 /p p 　　1989年，加拿大安大略省的自来水中被首次检出亚硝基二甲胺。随后，美国在整个供水系统中都开始发现亚硝胺的踪迹。这引起了其他一些发达国家，如澳大利亚、英国、德国和日本等国的重视，开始了全面的跟踪调查。 /p p 　　一些地区开始对亚硝胺的浓度设定限额。美国环保局确定NDMA为B2类致癌物质。其单位致癌风险对应浓度为0.7ng/L，远远低于受控消毒副产物三氯甲烷6μg/L的致癌风险浓度。同时，美国环保局已经将包含NDMA在内的6种亚硝胺消毒副产物列入国家非受控污染物监测法令。 /p p 　　科学界一直在企图寻找一种可代替氯的消毒剂，但至今没有发现。“你很难再找到一种消毒剂像氯一样廉价又相对安全。”同济大学环境科学与工程学院教授高乃云说。 /p p 　　和西方主要由消毒剂产生不同，中国还存在另一个重要原因：饮用水水源污染加重。陈超团队的检测显示，原水中就已出现较高浓度的有机氮——作为亚硝胺生成前体物，这将导致出厂水亚硝胺浓度的升高。 /p p 　　“这主要和大量的工业废水和生活污水有关，我国的污水处理率比欧美低得多。”陈超说，他们分析了水源中亚硝胺的来源，发现来源中有多种药物，包括常见的胃药雷尼替丁。 /p p 　　报告写道：中国的地下水污染已经成为一个紧迫问题。氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐等污染物在地下水源中十分普遍，特别是那些被农田和工业环绕的地下水源地。管网水中，亚硝酸盐的存在会发生亚硝胺化反应从而导致NDMA的生成。 /p p 　　“水源保护是我们的瓶颈。”陈超说。 /p p 　　公益机构中国水危机的报告显示，中国每年产生近700亿吨废水(不含农业源)。近年监测调查显示，中国主要河流、湖泊，均存在一定程度的有毒有害有机污染物污染，仅长江和松花江流域就检测出107种有毒有害有机污染物。——而保障中国饮用水安全，就必须克服这一障碍：将世界上最复杂的水源水，变为符合世界上最先进水质标准的安全饮用水。 /p p 　　不过，研究了几十年饮用水处理的高乃云强调，现在的饮用水水质相比过去已有了质的飞跃，“现在水里能生成消毒副产物的前体物，已经大大减少。” /p p 　　 strong 研究少，评估难 /strong /p p 　　“清华做了啊!”在听到清华教授做了相关的研究后，南开大学环境科学与工程学院副教授郭晓燕感慨说——她几年前未完成的课题终于有人接续。 /p p 　　和欧美相比，中国对饮用水中的亚硝胺关注很晚，大规模调查极少，通过饮水暴露导致的健康影响研究也很不充分。 /p p 　　郭晓燕从2008年开始关注中国饮用水中亚硝胺类物质的问题。2009年，她负责国家自然科学青年基金项目《地表水和饮用水中NDMA及其它亚硝胺类污染物的降解方法和机理研究》，但这个项目仅在实验室研究其降解方法和机理。 /p p 　　要真正深入，必须去实地调研，2010年，郭晓燕向有关部门申请实际水体中亚硝胺检出物的相关课题，但过程并不顺利。“一开始他们非常看好这个课题，后来担心公众恐慌，这个项目基本就解体了。” /p p 　　相比环境领域，医学研究开始得更早些。多位学者都有论述：长期摄入不洁，特别是亚硝胺被检出的饮用水，很可能是促成居民消化道肿瘤高发的重要致病因素。中国医学科学院基础医学研究所教授、中国疾控中心原副主任杨功焕和她的团队曾用八年时间完成了《淮河流域水环境与消化道肿瘤死亡图集》，首次证实了癌症高发与水污染的直接关系。 /p p 　　1996年，长春地质学院汤洁等人在广西调研发现，在肝癌高发县扶绥，居民饮用的塘水中含有严重污染的亚硝胺。他们采样的8份塘水都含有亚硝胺，且属于肝癌高发点，另16份河溪水及深井水则没有检出。“可以看出亚硝胺含量与肝癌死亡率呈平行关系，也首次证实了重病村中塘水存在致癌物”。 /p p 　　而在1995年，广西肿瘤研究所涂文升等人对广西某肝癌高发区食物及饮用水中二甲基亚硝胺调查也发现，该区域内14个饮用水样中检测出5个含二甲基亚硝胺，而且这5个饮用水样都是塘水，与文献报道饮用塘水(或宅沟、泯沟水)的肝癌发病率和死亡率均明显高于饮用其它水源水的结果相吻合。 /p p 　　“这可能只是一种相关性，需要更多的研究证明。”清华大学饮用水安全研究所刘文君教授说，风险评估也是动态变化的。但他承认，低浓度的消毒副产物风险评估很难进行。“目前没有这类物质的标准评估程序。” /p p 　　尽管没有直接证据表明亚硝胺化合物对人类致癌，但多个流行病学调查资料表明，人类某些癌症，如胃癌、食道癌、肝癌、结肠癌和膀胱癌等可能与亚硝胺有密切关系。其致癌机制研究显示，亚硝胺可引起食管上皮细胞相关癌基因抑癌基因发生改变，大大促进癌变。 /p p 　　“动物实验结果很明确，但人群中数据不足，我们正在做相关实验。”长期研究消毒副产物健康影响的华中科技大学同济医学院教授鲁文清告诉南方周末记者，他们正在和清华合作，利用之前的调查结果分析饮用水中亚硝胺对人生殖能力的影响，初步调查将会在一年后结束。但这将会是一个长期的过程，因为“需要相当大的数据和规模才有意义”。 /p p 　　 strong 过于超前的目标? /strong /p p 　　但在众多学者看来，对饮用水中的亚硝胺制定标准是一个“过于超前”的目标。将一项指标纳入水质标准，需要有足够的毒理学数据和充分的科研成果。 /p p 　　“我们的水质标准是需要不断修改，如果这一类消毒副产物，已升级到比较重要的地位，那就要立标准。如果没有纳入，说明现在可能威胁还不大，或证据不充分。”年过八旬的清华大学环境学院教授王占生是水质标准领域的权威，他曾为提高水标准奔走多年。 /p p 　　“我们的毒理学数据很少，基本上是参考国外的。有人会觉得，美国都没有全面设限，我们为什么要着急(纳入标准)?”陈超说，他们曾建议过有关部门可以纳入考虑。 /p p 　　清华大学环境学院教授余刚则建议，“从科学角度来说，所有的消毒副产物都应该有标准，但并不是全国都要采用，而应该重点设立在水污染严重的地区。” /p p 　　设标准难，执行更难。中国现行的水质标准堪称世界最严，但检测手段却捉襟见肘。2012年7月，中国实施新饮用水标准，需要检测的水质指标从35项增至106项，被称为水质标准的历史性突破。 /p p 　　但并非所有水厂都有检测106项指标的能力。“现在很多水厂连42项都测定不了，它怎么去测106项?”王占生抱怨，国内现在连106项检测指标都没有做好，还去提标准之外的指标，有点“脱离实际”。 /p p 　　检测成本也是拦路虎。参与清华这项调查的硕士生贝尔说，亚硝胺类物质通常不能直接进行仪器检测，需要进行样品预处理。他们调查处理的水样，每一个样品的检测花费就高达500元到1000元。 /p p 　　而想要真正去除或控制这类复杂污染物，水厂需要采用深度处理包括膜处理技术。“如果都上深度处理技术，一吨水的投资会上涨200元，比常规处理投资高出三分之一，运行成本每吨要增加0.2元，即水费可能要涨2毛钱。”陈超计算过，这将会是一笔不菲的费用。 /p p 　　成本倒挂的水价，已让水厂亏损严重，想要水厂主动改善处理技术、加大投资，并不乐观。 /p p 　　争论同样出现在美国。美国水工业协会就一直持续反对将亚硝胺加入标准，理由是，“亚硝胺的来源那么多，为什么单单要限制水中的?” /p p 　　但美国环保署的回答是，“尽管亚硝胺在水里含量极低，但饮用水太重要了，涉及所有的人群，特别是要考虑敏感人群，比如儿童、孕妇和免疫缺陷的群体。” /p p 　　和空气污染指数一样，国家环保部正在计划发布城市的水质排名。届时，环保部将按月度、季度、年度公布全国338个地级以上城市中排名前十及后十的名单。根据6月出台的《城市水环境质量排名技术规定》(征求意见稿)，今后，和空气质量指数(AQI指数)对应，城市水质指数(CWQI指数)也将走进公众视野。 /p p 　　但这并没有亚硝胺类指标的身影，课题组成员担心PM2.5的问题会重现，“万一国外机构再到中国检测怎么办?” /p

近日，在某短视频平台公布了一段疑似湖北达利园用发芽的和发臭的土豆制作薯片！从网友拍摄的视频中可以看到，土豆的芽已经从袋子里冒出来了，大部分芽尖有10厘米左右。视频发酵后， 汉川市市场监督管理局发布情况说明，网友所发视频与被检单位情况不一致。汉川市市场监督管理局表示，该事件还在进一步调查中，具体调查结果会对外公布。 发芽土豆——龙葵碱 众所周知，发芽的土豆因含有龙葵碱是不应继续食用的。 龙葵碱又名茄碱、龙葵毒素、马铃薯毒素，是由葡萄糖残基和茄啶组成的一种弱碱性糖苷。不溶于水、乙醚、氯仿，能溶于乙醇，与稀酸共热生成茄啶(CHNO)及一些糖类。茄啶能溶于苯和氯仿。存在及毒性：龙葵碱广泛存在于马铃薯、番茄及茄子等茄科植物中。在番茄青绿色未成熟时，里面含有龙葵碱。马铃薯中龙葵碱的含量随品种和季节的不同而有所不同，一般为0.005%～0.01%，在贮藏过程中含量逐渐增加，马铃薯发芽后，其幼芽和芽眼部分的龙葵碱含量高达0.3%～0.5%。龙葵碱口服毒性较低，对动物经口的LD50 为：绵羊500mg/kg 体重，小鼠1000mg/kg 体重，兔子450mg/kg 体重。人食入0.2～0.4g龙葵碱即可引起中毒。龙葵碱并不是影响发芽马铃薯安全性的唯一因素，引起中毒可能是与其他成分共同作用的结果，其毒理学作用机理还需要进一步研究。龙葵素的检测技术&科学仪器 马铃薯中龙葵碱的测定方法已经有很多报道，采用的方法主要有比色法，高效液相色谱法，酶联免疫法，薄层层析，气相色谱法和显色滴定法。本文简要介绍前三种方法供广大仪器用户了解。1. 比色法比色法的仪器是分光光度计，利用龙葵碱酸解后，在浓硫酸环境下与甲醛显色反应的性质，通过测定吸光度确定含量。比色法的优点就是所需的仪器很简单，具有很好的操作性，同时所需的时间也不是很长，其缺点就是精确度没有其余的方法高。点击进入专场查看2．高效液相色谱法(HPLC)高效液相色谱法:根据龙葵碱在流动相中的吸附性不同，所通过的速度不同，峰的出现时间也不同。国外目前的研究大部分都是采用此方法，如Bushway等(1986)、Carman 等(1986)。Friedman 等(1992)采用高效液相色谱法确定龙葵碱的含量。点击进入专场查看高效液相色谱法的优点是如果各种条件都满足的话，重复性好，回收率也很高，其中a 一茄碱可达93%士1.3，而a 一卡茄碱可达99%士3.1。其缺点是受很多种因素影响，如柱、溶剂的不同都影响其准确度。另外，色谱的流动相对实验的结果也有影响，而且一该方法所使用的仪器很昂贵，限于实验室中研究时使用。3.酶联免疫结合法酶联免疫结合法的原理是酶标记抗原或抗体，再利用免疫反应去测定抗原或抗体，其浓度可用酶活力的大小反映出来。Michael 等(1983)采用酶联免疫结合法测定龙葵碱的含量，利用龙葵碱一牛血清蛋白作为抗原有特定的抗血清反应。试验的抗原是通过高碘酸盐裂解法合成的。点击进入专场查看酶联免疫结合法中，马铃薯的预处理很简单，只需将马铃薯组织捣碎均匀并稀释即可。该方法优点是具有敏感性、特异性的特点，并且有一个很好的终点判断 且该方法不需要昂贵的仪器。但缺点是获得抗原和抗体所经历的时间较长，同时实验的操作时间也比较长。附：这些食物发芽还能吃（视频）