3月28日外媒科學網站摘要:向大氣撒藥降溫遭反對!哈佛取消實驗

3月28日外媒科學網站摘要:向大氣撒藥降溫遭反對!哈佛取消實驗

3月28日(星期四)消息,國外知名科學網站的主要內容如下:

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《自然》網站(www.nature.com)

1、哈佛大學的“遮陽”研究項目取消:可能帶來意料之外的後果

上週,哈佛大學的研究團隊宣佈,一項引起廣泛關注的太陽能地球工程試驗被迫取消,讓衆多項目支持者感到失望。儘管如此,支持者認爲,這並不意味着全面失敗,國際上對於尋求人工降低地球溫度的方法的探索正蓬勃進行。

哈佛大學的這項研究,被稱爲“平流層可控擾動實驗”(Stratospheric Controlled Perturbation Experiment,SCoPEx),計劃通過高空氣球在地球表面上方大約10至50公里的平流層釋放高達2公斤的碳酸鈣顆粒——這種顆粒也是非處方抗酸藥中的一種成分。實驗目的是測量這些顆粒的擴散情況、它們與平流層其他化學物質的相互作用,以及它們反射太陽光的能力。

然而,該項目引起了一部分人的反對,他們擔憂可能帶來無法預見的全球性後果。包括衆多學者在內的批評者認爲,其風險太大,而且它提供的“備選方案”可能會削弱國際社會消除溫室氣體排放的決心。

2、氣候變化放緩地球自轉速度,或影響時間計量

《自然》(Nature)雜誌3月27日刊登的一篇分析論文預測,冰蓋融化正導致地球自轉速度減慢,因此下一次添加閏秒的時間將推遲三年。閏秒自1972年以來被用來調整原子時鐘時間與基於地球自轉速度變化的官方時間,以保持它們之間的一致。

該研究的作者分析認爲,全球變暖將使下一次需要添加閏秒的時間從2026年推遲到2029年。由於閏秒對計算機系統造成的巨大困擾,科學家們已決定在2035年之前廢除閏秒。研究人員特別關注下一次閏秒的調整,因爲這可能是第一次出現負閏秒,而非增加一秒。

專家表示,“我們不知道如何處理缺少一秒鐘的情況。這正是時間計量學家所擔憂的。”其他專家指出,“人類活動對氣候變化的深遠影響,推遲閏秒的添加只是其中一個例證。”

3、通過減少異常幹細胞,老年小鼠免疫系統更顯年輕

近期研究顯示,通過減少老年小鼠體內的異常幹細胞,可以令其免疫系統顯得更爲年輕。這種技術不僅提升了老年齧齒動物抵禦病毒感染的能力,還減輕了炎症跡象。

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該項研究成果於3月27日發表在《自然》雜誌上。研究人員通過對老年小鼠進行抗體治療,以減少能產生多種其他細胞類型(包括引起炎症的細胞類型)的幹細胞羣。隨着小鼠及人類年齡增長,促炎幹細胞在體內逐漸佔據主導地位,過度的炎症則會給身體帶來嚴重傷害。

雖然將這一方法用於人類還需幾年時間進行試驗,但在小鼠與人之間,免疫細胞的產生基礎——幹細胞的生物學特徵在很多方面是相似的。

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4、研究揭示記憶形成伴隨着DNA的損傷與修復

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一項針對老鼠的研究發現,在長期記憶形成過程中,部分腦細胞會經歷一連串強烈的電活動,致使它們的DNA受損,隨後,一種炎症反應啓動,修復這種損傷並助力記憶的鞏固。

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這並不是第一次將DNA損傷與記憶聯繫起來。2021年劍橋麻省理工學院的神經生物學家已發現,大腦中的雙鏈DNA斷裂非常普遍,並已將之與學習能力相聯繫。

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爲深入瞭解這些DNA斷裂在記憶形成中的角色,研究人員訓練老鼠將微小電擊與新環境關聯起來,使得當動物再次進入該環境時,它們能“記住”先前的體驗,並展現出恐懼反應,如原地不動。接着,研究人員檢查了大腦中負責記憶的關鍵區域——海馬體內神經元的基因表達。結果顯示,在訓練後的第四天,部分神經元中負責炎症反應的基因表達活躍。而在訓練三週後,這些基因的活性顯著減少。

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《科學時報》網站(www.sciencetimes.com)

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量子引力存在嗎?科學家在南極尋找中微子信號

在我們的日常環境中發生的現象,如重力,可以通過經典物理學來解釋,而原子級別的現象則需藉助量子力學來描述。目前,將量子理論與萬有引力理論結合,依舊是現代物理學面臨的一項重大挑戰。這其中的一個謎題涉及時空的量子屬性,即空間的三維與時間的一維如何合二爲一。這是否遵循其他量子理論中觀察到的隨機性,並因此在最微小的距離和時間尺度上發生波動,這一點存在爭議。

爲探索量子引力的存在,目前在南極地區部署了數千個傳感器,覆蓋超過一平方公里的範圍,它們負責監測從外太空飛向地球的中微子。這項研究是在南極洲阿蒙森-斯科特南極站附近的冰立方中微子天文臺(IceCube Neutrino Observatory)進行的。與其他天文學和天體物理學設施不同的是,該天文臺專注於觀測北半球的空間。由於中微子能夠穿透地球,而其他粒子則會被阻擋,研究人員因此能夠獲得來自北半球的清晰中微子信號。

中微子既無電荷,又幾乎不具備質量,不受電磁力和強核力的影響。這些特性使得中微子可以在宇宙中以其原始狀態傳播數十億光年。因此,研究中的關鍵問題是,中微子在長距離運動中的性質是否保持不變,還是說其微小的變化可能具有重要意義。科學家指出,如果中微子確實經歷了研究者所懷疑的微妙變化,這可能成爲量子引力存在的首個有力證據。

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《每日科學》網站(www.sciencedaily.com)

1、中國研究人員研發出植入式電池:可依靠人體自身的氧氣運行

從心臟起搏器到神經刺激器,植入式醫療器械依賴於電池來維持心跳和緩解疼痛。然而,電池終將耗盡,更換時需進行侵入性手術。爲解決這一問題,中國的科研人員開發了一款依賴人體內氧氣運作的植入式電池。這項成果3月27日發表於《化學》(Chem)雜誌,通過在老鼠身上的實驗驗證,證明了該設計能穩定供電且與生物體系兼容。

爲了製造安全高效的電池,研究團隊使用鈉基合金和納米多孔金構建電極,這些電極能與體內氧氣發生化學反應,生成電能。爲確保電池安全,其被一層柔性多孔聚合物薄膜包裹。隨後,電池被植入大鼠背部皮下,並對其電力輸出進行了測量。

兩週時間裡,該電池展現了穩定的電壓輸出。研究人員還評估了植入區域的炎症反應、代謝變化及組織恢復情況。植入電池的老鼠恢復良好,四周後背部毛髮完全恢復生長。

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2、科學家成功破譯複雜的甘蔗基因密碼

作爲全球產量最高的作物之一,現代雜交甘蔗是生產糖、糖蜜、生物乙醇和生物基材料的重要來源。

但迄今爲止,由於其基因組的複雜性,甘蔗成爲最後一種尚未被完整且精確解碼的主要農作物。目前,科學家們通過結合多種基因測序技術解決了這個難題,包括一種稱爲PacBio HiFi測序的新方法,成功繪製了甘蔗的基因圖譜。這張基因圖譜使他們能夠確定具有抵抗棕色鏽病能力的特定基因位置,而棕色鏽病如果未被控制,有可能嚴重破壞甘蔗作物。研究人員還藉助基因序列深入瞭解了影響糖分生產的衆多基因。

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該研究作爲美國能源部聯合基因組研究所(U.S. Department of EnergyJoint Genome Institute)社區科學計劃的一部分,成果已在《自然》(Nature)雜誌上發表。

《賽特科技日報》網站(https://scitechdaily.com)

1、全球變暖與塑料污染正陷入“惡性循環”

全球變暖與塑料污染,兩個看似無關的問題,實際上正陷入了一個互相助長的惡性循環。瑞典皇家理工學院(KTH)的研究人員在《自然通訊》(Nature Communications)雜誌上發表的報告指出,這種相互加劇的關係正在加重全球變暖、材料的降解速度、塑料廢物的累積以及有毒化學物質的滲入生物圈。

隨着全球氣溫的上升,我們日常使用的塑料會更快地變質,這將導致對塑料的需求增加。KTH的研究團隊指出,爲了滿足這種增加的需求,將會進一步加劇溫室氣體的排放,從而推高全球氣溫。研究人員表示,這形成了一個自我強化的循環,使氣候變化和塑料污染問題陷入了一個惡性循環中。

據經濟合作與發展組織(OECD)的數據顯示,2019年,塑料相關的溫室氣體排放量佔全球總排放量的3.4%,約爲18億噸,這主要是由塑料的生產和化石燃料的轉化所引起的。預計到2060年,這一數字將增加一倍以上。

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2、地熱能源作爲可再生清潔能源受到日益關注

隨着全球加強對抗氣候變化的努力,尋找化石燃料替代品,利用地球內部的熱量作爲一種可再生的清潔能源正受到越來越多的關注。美國能源部在今年3月18日發佈了一份重點關注地熱發電潛力以及如何改變美國能源格局的58頁報告。然而,要充分利用地熱能源,我們還有許多工作要做。

美國斯坦福大學在今年2月發表的一篇研究論文中,地熱科學家提出,在地熱資源能夠爲地球提供動力之前,我們需要解決的研究和開發方面存在的差距。論文指出,要實現這一目標,必須彌合14個技術差距,這些技術差距分爲三個類別:基礎科學、工具與基礎設施以及增產與油藏技術。(劉春)