4月30日（星期三）消息，國(guó)外知名科學(xué)網(wǎng)站的主要內(nèi)容如下：

《自然》網(wǎng)站（www.nature.com）

科學(xué)家找到“恐懼開(kāi)關(guān)”，未來(lái)或可一鍵清除心理創(chuàng)傷

美國(guó)麻省理工學(xué)院神經(jīng)科學(xué)家在小鼠大腦中發(fā)現(xiàn)了一種能夠啟動(dòng)“恐懼消退”過(guò)程的信號(hào)，即當(dāng)危險(xiǎn)過(guò)去后，大腦會(huì)主動(dòng)改寫(xiě)恐懼記憶。這一發(fā)現(xiàn)可能為治療創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙（PTSD）等疾病提供新方向，研究成果發(fā)表于《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》（PNAS）。

研究聚焦于大腦基底外側(cè)杏仁核（BLA）的兩組神經(jīng)元，其中一組激發(fā)恐懼反應(yīng)，另一組則抑制恐懼。此前研究已表明，由腹側(cè)被蓋區(qū)（VTA）釋放的多巴胺與恐懼消退相關(guān)，但具體機(jī)制尚不明確。

為驗(yàn)證這一機(jī)制，研究人員向小鼠腦部注射熒光示蹤劑，發(fā)現(xiàn)VTA會(huì)向BLA發(fā)送多巴胺信號(hào)，且BLA中的促恐懼和抑恐懼神經(jīng)元均可響應(yīng)這些信號(hào)。通過(guò)基因改造，科學(xué)家使小鼠的多巴胺活動(dòng)產(chǎn)生熒光，并利用光纖記錄其腦部活動(dòng)。實(shí)驗(yàn)顯示，當(dāng)小鼠被置于曾遭受電擊的環(huán)境但未受到刺激時(shí)，其抑恐懼神經(jīng)元中的多巴胺信號(hào)會(huì)顯著增強(qiáng)，使其逐漸放松。

進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)利用光遺傳學(xué)技術(shù)增強(qiáng)VTA向BLA抑恐懼神經(jīng)元的多巴胺傳遞，結(jié)果顯示，小鼠能更快克服恐懼反應(yīng)。這表明，通過(guò)調(diào)控多巴胺信號(hào)，可能加速恐懼記憶的消退。

該研究提示，BLA神經(jīng)元或可成為治療創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙（PTSD）等疾病的潛在靶點(diǎn)。盡管人類(lèi)與小鼠具有相似的恐懼調(diào)控腦區(qū)，但這一發(fā)現(xiàn)能否直接應(yīng)用于人類(lèi)仍需進(jìn)一步研究。這項(xiàng)成果為開(kāi)發(fā)針對(duì)恐懼相關(guān)障礙的新療法提供了重要線索。

《科學(xué)》網(wǎng)站（www.science.org）

當(dāng)AI學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)病毒，人類(lèi)如何筑起“數(shù)字防火墻”？

人工智能（AI）正在加速設(shè)計(jì)新型蛋白質(zhì)，這些蛋白質(zhì)有望應(yīng)用于藥物、疫苗等領(lǐng)域，但也可能被用于開(kāi)發(fā)生物武器或有毒物質(zhì)。為此，科學(xué)家提出了一系列可內(nèi)置在AI工具中的防護(hù)措施，以阻止惡意使用或追蹤生物武器的源頭。

美國(guó)約翰斯·霍普金斯大學(xué)的專(zhuān)家指出，建立防護(hù)框架對(duì)平衡技術(shù)潛力與風(fēng)險(xiǎn)至關(guān)重要。近年來(lái)，AI模型已能根據(jù)氨基酸序列預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，甚至生成全新功能的蛋白質(zhì)。例如，RF diffusion和ProGen等大模型可在數(shù)秒內(nèi)定制蛋白質(zhì)，其醫(yī)學(xué)價(jià)值顯著，但易用性也帶來(lái)隱患——即便非專(zhuān)業(yè)人士也可能利用AI生成有毒物質(zhì)。

麻省理工學(xué)院媒體實(shí)驗(yàn)室的研究人員認(rèn)為，目前AI設(shè)計(jì)生物武器的風(fēng)險(xiǎn)仍屬理論層面，尚無(wú)證據(jù)表明現(xiàn)有技術(shù)能引發(fā)大流行。盡管如此，130名蛋白質(zhì)研究人員已簽署協(xié)議，承諾安全使用AI。普林斯頓大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步提出技術(shù)方案，例如FoldMark防護(hù)系統(tǒng)，通過(guò)在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中嵌入可追溯的標(biāo)識(shí)代碼，確保危險(xiǎn)物質(zhì)可被追蹤。

此外，該研究團(tuán)隊(duì)建議改良AI模型，采用“數(shù)據(jù)遺忘（unlearning）”技術(shù)剔除危險(xiǎn)數(shù)據(jù)，或通過(guò)“防越獄（antijailbreaking）”訓(xùn)練使AI拒絕惡意指令。美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃署（DARPA）的研究人員表示，實(shí)施這些措施需建立監(jiān)管機(jī)制。斯坦福大學(xué)的專(zhuān)家則認(rèn)為，監(jiān)管重點(diǎn)應(yīng)放在AI蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)的量產(chǎn)環(huán)節(jié)，生產(chǎn)設(shè)施需核查分子來(lái)源及用途，并進(jìn)行安全性檢測(cè)。

當(dāng)前，AI與生物安全的關(guān)系尚未得到足夠重視，但相關(guān)研究正逐步展開(kāi)，以防范潛在風(fēng)險(xiǎn)。

《每日科學(xué)》網(wǎng)站（www.sciencedaily.com）

1、新型機(jī)器學(xué)習(xí)算法一鍵識(shí)別心血管與跌倒風(fēng)險(xiǎn)

由澳大利亞伊迪斯·科文大學(xué)（ECU）與加拿大曼尼托巴大學(xué)聯(lián)合研發(fā)的自動(dòng)化機(jī)器學(xué)習(xí)算法，可通過(guò)常規(guī)骨密度掃描同步評(píng)估心血管風(fēng)險(xiǎn)和跌倒骨折風(fēng)險(xiǎn)。該技術(shù)利用椎體骨折評(píng)估（VFA）圖像，快速檢測(cè)腹主動(dòng)脈鈣化（AAC）的程度，為早期干預(yù)提供關(guān)鍵依據(jù)。

傳統(tǒng)人工評(píng)估單張圖像需5至6分鐘，而該算法能在1分鐘內(nèi)完成數(shù)千張圖像的AAC評(píng)分，大幅提升篩查效率。研究顯示，58%接受骨密度檢測(cè)的老年人存在中度至重度AAC，其中四分之一患者此前未察覺(jué)自身的高心血管風(fēng)險(xiǎn)。AAC通常無(wú)癥狀，常規(guī)檢查難以發(fā)現(xiàn)，但卻是心臟病和中風(fēng)的重要預(yù)警信號(hào)。

此外，研究發(fā)現(xiàn)AAC水平與跌倒及骨折風(fēng)險(xiǎn)顯著相關(guān)。動(dòng)脈鈣化程度越高，跌倒住院和骨折的概率越大。傳統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估主要依賴(lài)骨密度、跌倒史或藥物因素，而該算法揭示了血管健康對(duì)跌倒風(fēng)險(xiǎn)的獨(dú)立預(yù)測(cè)價(jià)值，其重要性甚至超過(guò)部分臨床常用指標(biāo)。

這一技術(shù)為心血管疾病篩查不足的群體提供了新解決方案，同時(shí)幫助醫(yī)生更全面評(píng)估患者的跌倒骨折風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)常規(guī)骨密度掃描即可獲取血管健康數(shù)據(jù)，該算法有望成為臨床實(shí)踐中的重要輔助工具。

2、20萬(wàn)小時(shí)超長(zhǎng)待機(jī)！這項(xiàng)突破讓氫能卡車(chē)不再是夢(mèng)

對(duì)于需要長(zhǎng)途行駛且無(wú)法頻繁充電的卡車(chē)和重型車(chē)輛，傳統(tǒng)電池存在局限性，而氫燃料電池以其快速加注和清潔排放的優(yōu)勢(shì)成為理想替代方案。近期，美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校（UCLA）的研究團(tuán)隊(duì)取得重大突破，通過(guò)新型催化劑設(shè)計(jì)將燃料電池壽命提升至20萬(wàn)小時(shí)，遠(yuǎn)超美國(guó)能源部2050年目標(biāo)的7倍。這一成果發(fā)表于《自然·納米技術(shù)》（Nature Nanotechnology）雜志，為燃料電池在重型車(chē)輛中的廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

中重型卡車(chē)雖僅占道路車(chē)輛的5%，但其溫室氣體排放占比高達(dá)近四分之一，因此燃料電池技術(shù)在該領(lǐng)域的應(yīng)用尤為重要。相比傳統(tǒng)電池，燃料電池重量更輕、能量效率更高，其功率輸出可達(dá)每平方厘米1.08瓦，性能與重量為其八倍的電池相當(dāng)。此外，建設(shè)氫燃料加注設(shè)施的成本可能低于電動(dòng)汽車(chē)充電網(wǎng)絡(luò)。

燃料電池通過(guò)氫能轉(zhuǎn)化為電能工作，僅排放水蒸氣，但化學(xué)反應(yīng)依賴(lài)催化劑。傳統(tǒng)鉑合金催化劑易因元素流失而性能下降，而重型車(chē)輛的高強(qiáng)度運(yùn)行進(jìn)一步加速了這一過(guò)程。UCLA團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地將超細(xì)鉑納米顆粒嵌入石墨烯保護(hù)層中，并嵌套于多孔碳材料科琴黑內(nèi)。這種“顆粒嵌套顆?！苯Y(jié)構(gòu)既保持了催化活性，又顯著提升了耐久性。

在模擬多年實(shí)際行駛的加速測(cè)試中，新型催化劑的功率損失不到1.1%，遠(yuǎn)優(yōu)于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。其壽命預(yù)計(jì)超過(guò)20萬(wàn)小時(shí)，大幅超越美國(guó)能源部3萬(wàn)小時(shí)的目標(biāo)。這一突破解決了催化活性和耐久性雙重挑戰(zhàn)，為氫能重型車(chē)輛的推廣提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐，對(duì)減少運(yùn)輸業(yè)排放具有重要意義。

《賽特科技日?qǐng)?bào)》網(wǎng)站（https://scitechdaily.com）

1、顯微鏡下的超導(dǎo)奧秘：中國(guó)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)原子級(jí)配對(duì)新機(jī)制

量子材料中的超導(dǎo)性通常由BCS理論描述，其核心是晶格上零動(dòng)量的庫(kù)珀對(duì)凝聚。近年來(lái)，一種稱(chēng)為對(duì)密度波（PDW）的奇異超導(dǎo)態(tài)備受關(guān)注，其特點(diǎn)是庫(kù)珀對(duì)以有限動(dòng)量形成，導(dǎo)致超導(dǎo)序參量出現(xiàn)空間周期性調(diào)制。這種狀態(tài)已在銅基和鐵基高溫超導(dǎo)體中被觀測(cè)到，但單個(gè)晶胞內(nèi)的對(duì)密度調(diào)制機(jī)制仍有待探索。

北京大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)利用掃描隧道顯微鏡/譜儀（STM/S），在鈦酸鍶（SrTiO?）晶體襯底上生長(zhǎng)的單層Fe（Te，Se）和FeSe超導(dǎo)薄膜（超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度約60K）上進(jìn)行了原子尺度測(cè)量。研究發(fā)現(xiàn)，超導(dǎo)能隙和相干峰的銳度在晶胞內(nèi)呈現(xiàn)周期性變化，且調(diào)制規(guī)律嚴(yán)格對(duì)應(yīng)硫族元素的晶格位置，表明鈦酸鍶襯底引入的滑移鏡面對(duì)稱(chēng)性破缺對(duì)超導(dǎo)態(tài)具有重要影響。這一現(xiàn)象揭示了硫族原子及其p軌道在庫(kù)珀配對(duì)和相位相干中的關(guān)鍵作用。

該研究首次在原子尺度揭示了超導(dǎo)態(tài)的精細(xì)結(jié)構(gòu)，表明硫族原子在鐵基超導(dǎo)體的配對(duì)機(jī)制中可能扮演了被低估的角色。這一發(fā)現(xiàn)為理解非常規(guī)超導(dǎo)體的微觀機(jī)制提供了新視角，尤其是對(duì)于晶胞內(nèi)含多原子的復(fù)雜體系。研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃將這一方法拓展至其它超導(dǎo)體系，以進(jìn)一步探索高溫超導(dǎo)的物理機(jī)制。

2、地球工程走向極地：更快但風(fēng)險(xiǎn)更大的地球降溫方案

英國(guó)倫敦大學(xué)學(xué)院（UCL）的一項(xiàng)新研究表明，通過(guò)“平流層氣溶膠注入”為地球降溫的方法可以利用現(xiàn)有大型飛機(jī)在極地地區(qū)實(shí)施，而無(wú)需專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)新型飛機(jī)。傳統(tǒng)研究認(rèn)為這種方法需在熱帶地區(qū)20公里以上的高空進(jìn)行，但新模擬發(fā)現(xiàn)，在極地約13公里的較低高度注入顆粒也能顯著降溫，盡管效果較弱。

該研究使用英國(guó)地球系統(tǒng)模型1（UKESM1）模擬了不同部署策略。結(jié)果顯示，在極地低空注入二氧化硫（形成反射顆粒）雖效果僅為高空的1/3，但現(xiàn)有商用飛機(jī)（如波音777F）可勝任這一任務(wù)。每年春秋季在赤道南北緯60度附近注入1200萬(wàn)噸二氧化硫，與1991年皮納圖博火山噴發(fā)釋放到大氣中的二氧化硫量相當(dāng)，可降溫約0.6°C。然而，低空顆粒停留時(shí)間較短（數(shù)月），且需要更多顆粒量，可能增加酸雨等副作用。此外，該策略對(duì)熱帶地區(qū)降溫效果較弱，而這些地區(qū)對(duì)氣候變暖最為脆弱。

研究人員指出，低空策略的最大優(yōu)勢(shì)是實(shí)施速度更快。此前研究認(rèn)為設(shè)計(jì)高空飛機(jī)需十年時(shí)間和數(shù)十億美元，而改裝現(xiàn)有飛機(jī)可大幅縮短時(shí)間。但這一方法并非快速解決方案，需逐步引入以避免氣候突變，且無(wú)法替代減排措施。

這項(xiàng)研究為地球工程提供了新的可能性，但也凸顯了其局限性和風(fēng)險(xiǎn)，科學(xué)家呼吁在科學(xué)評(píng)估基礎(chǔ)上謹(jǐn)慎決策。（劉春）