11月13日(星期三)消息,國外知名科學(xué)網(wǎng)站的主要內(nèi)容如下:

《自然》網(wǎng)站(www.nature.com)

冰芯數(shù)據(jù)顯示全球變暖正接近關(guān)鍵的1.5°C閾值

人類活動造成的全球變暖可能比目前的估計(jì)更接近一個(gè)關(guān)鍵的氣候閾值。英國蘭卡斯特大學(xué)(Lancaster University)一項(xiàng)對南極冰芯的研究表明,2023年全球平均氣溫比工業(yè)革命前(1850~1900年)高出1.49°C。

2015年,全球幾乎所有國家通過了《巴黎氣候協(xié)定》,這是一項(xiàng)具有法律約束力的條約。條約設(shè)定了雙重目標(biāo):本世紀(jì)全球平均氣溫相較于工業(yè)革命前水平升幅不超過2℃,并“努力”不超過1.5℃。

然而,早在1850年之前,二氧化碳水平和溫度便已有所上升,因此1850 - 1900年的標(biāo)準(zhǔn)基線并未能完全反映出所有情況。研究人員指出,這表明目前估算全球氣溫變化的方法——依賴于氣候模型和統(tǒng)計(jì)手段——可能低估了人類活動導(dǎo)致的氣溫上升。

為了解決這一問題,研究人員轉(zhuǎn)而使用南極冰芯數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)記錄了過去2000年來大氣中二氧化碳的變化。研究人員通過這些數(shù)據(jù)建立了從公元13年到1700年的工業(yè)化前基線,這一時(shí)期二氧化碳水平約為280ppm(ppm為百萬分之一),且相對穩(wěn)定。研究人員將這些數(shù)據(jù)與1850年至2023年的全球溫度數(shù)據(jù)結(jié)合,計(jì)算出21世紀(jì)各個(gè)年份的氣溫變化幅度。

分析結(jié)果表明,到2023年,二氧化碳水平比1700年基線增加了142ppm,這意味著人類引起的變暖已達(dá)1.49°C。當(dāng)研究人員將基線切換到1850-1900年的標(biāo)準(zhǔn)時(shí),計(jì)算結(jié)果表明氣溫上升了1.31°C。這表明,1850 - 1900年的基線未能完全捕捉到1850年之前已經(jīng)發(fā)生的工業(yè)化前變暖。其他估算全球氣溫變化的方法顯示,全球變暖甚至已經(jīng)超過1.50°C。

《科學(xué)通訊》網(wǎng)站(www.sciencenews.org)

加速μ子讓下一代粒子對撞機(jī)更接近現(xiàn)實(shí)

μ子是亞原子粒子,類似電子的重表兄弟,未來可能在粒子對撞機(jī)中加速并碰撞,以期解開物理學(xué)的奧秘。但首先,科學(xué)家們必須弄清楚如何提高μ子的速度。

與直覺相反,要先讓μ子減速。粒子束中的μ子初始會向各個(gè)方向移動。為了讓束流適應(yīng)實(shí)驗(yàn)要求,粒子必須先減速,再加速,確保所有μ子的方向一致。這種減速或冷卻在2020年的實(shí)驗(yàn)中首次取得成功。

如今,在日本質(zhì)子加速器研究中心(J-PARC)的實(shí)驗(yàn)中,科學(xué)家們不僅成功冷卻了μ子,還加速了它們。研究人員在預(yù)印本平臺arXiv.org上報(bào)告稱,μ子的速度已達(dá)到光速的4%,即每秒約1.2萬公里。

μ子對撞機(jī)能夠產(chǎn)生比質(zhì)子對撞機(jī)更高能量的碰撞,質(zhì)子本身由更小的夸克粒子組成。每個(gè)質(zhì)子的能量在夸克之間分配,因此只有一部分能量用于碰撞。μ子則沒有更小的組成粒子,因此其能量幾乎完全用于碰撞。μ子比電子更受青睞,因?yàn)殡娮釉诩铀倨髦行D(zhuǎn)時(shí)會損失能量。由于μ子的質(zhì)量較大,它不受這一問題的影響。

除了用于對撞機(jī),μ子束在測量粒子磁性等實(shí)驗(yàn)中也很有用,這是物理學(xué)家們一直關(guān)注的課題。

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

1、利用微細(xì)胞“無人機(jī)”運(yùn)送治療肺癌藥物

新加坡國立大學(xué)(NUS Medicine)的研究團(tuán)隊(duì)成功展示了利用細(xì)胞(如紅細(xì)胞)釋放的納米級顆粒作為藥物輸送平臺,攜帶針對肺部癌細(xì)胞的反義寡核苷酸(ASO)分子,從而抑制癌癥的發(fā)展。

突變型表皮生長因子受體(EGFR)是亞洲人群中最常見的肺癌誘因。因此,研究人員專注于EGFR突變引發(fā)的肺癌。目前,酪氨酸激酶抑制劑(TKI)是標(biāo)準(zhǔn)治療藥物,通過抑制突變的EGFR蛋白來阻止癌癥進(jìn)展。但由于癌細(xì)胞可能進(jìn)一步突變并對這些藥物產(chǎn)生耐藥性,研究人員正在尋找更有效的方法來靶向癌癥。

在發(fā)表于《柳葉刀》子刊《電子生物醫(yī)學(xué)》(eBioMedicine)上的研究中,研究人員表示,ASO不僅能夠克服耐藥性問題,還能促進(jìn)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的發(fā)展。與廣譜治療不同,精準(zhǔn)醫(yī)療根據(jù)個(gè)體患者的病情量身定制治療方案。

為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),研究人員利用來自人類紅細(xì)胞的細(xì)胞外囊泡(EV)作為天然載體,將抗癌ASO運(yùn)輸?shù)侥[瘤部位。研究人員還將EGFR受體靶向部分設(shè)計(jì)到EV表面,使其能夠準(zhǔn)確鎖定癌細(xì)胞。負(fù)載ASO的EV在多種肺癌模型(包括患者來源的細(xì)胞)中展現(xiàn)了強(qiáng)大的抗癌作用。ASO的特別設(shè)計(jì)使其能抑制突變的EGFR,而不會影響正常的EGFR。此外,負(fù)載ASO的紅血球胞外囊泡(RBCEV)對TKI耐藥的癌細(xì)胞也具有有效的抗癌作用。

2、科學(xué)家成功生產(chǎn)出可取代PET的微生物塑料

當(dāng)前,全球塑料垃圾問題日益嚴(yán)重。韓國科學(xué)技術(shù)院(KAIST)的研究團(tuán)隊(duì)通過系統(tǒng)代謝工程技術(shù),成功開發(fā)了一種可生物降解的微生物塑料,可取代現(xiàn)有的PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)。

假芳香族二羧酸在合成聚合物時(shí)具有比PET更優(yōu)越的物理性能和更好的生物降解性,因而成為一種備受關(guān)注的環(huán)保單體。然而,傳統(tǒng)化學(xué)方法生產(chǎn)假芳香族二羧酸存在產(chǎn)率低、選擇性差、反應(yīng)條件復(fù)雜、廢物排放等問題。

為了解決這一問題,KAIST的研究團(tuán)隊(duì)通過代謝工程技術(shù),在主要用于氨基酸生產(chǎn)的棒狀桿菌中開發(fā)出一種微生物菌株,該菌株能夠高效地生產(chǎn)五種假芳香族二羧酸。

研究團(tuán)隊(duì)利用代謝工程技術(shù)構(gòu)建了一個(gè)平臺微生物菌株,增強(qiáng)了原兒茶酸(PCA)的代謝流動,并防止其損失。原兒茶酸作為多種假芳香族二羧酸的前體?;诖?,研究團(tuán)隊(duì)期望在聚酯生產(chǎn)工業(yè)工藝中得到廣泛應(yīng)用,并推動假芳香族聚酯生產(chǎn)的研究。

該研究成果近日發(fā)表于《美國國家科學(xué)院院刊》(PNAS)。

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

1、氣候變化將摧毀三分之二的溫帶雨林

英國利茲大學(xué)的最新研究警告稱,到2100年,全球多達(dá)三分之二的溫帶雨林可能會因氣候變化而消失。

這項(xiàng)研究首次對氣溫上升如何威脅這些獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行了全球評估。科學(xué)家們通過樹木覆蓋、森林健康和氣候數(shù)據(jù)的地圖,分析了溫帶雨林已受人類活動影響的程度,并評估了氣候變化如何推動許多地區(qū)接近臨界點(diǎn)。

研究結(jié)果發(fā)表在《地球的未來》(Earth’s Future)雜志上。研究指出,在最糟糕的情況下,全球68%的溫帶雨林——某些地區(qū)甚至高達(dá)90%——可能在幾十年內(nèi)消失。即使按照目前的減排承諾,23%的溫帶雨林仍將消失。不過,如果能大幅減少化石燃料排放,損失可限制在9%以內(nèi),這凸顯了緊急應(yīng)對氣候變化的必要性。

盡管溫帶雨林僅覆蓋全球不到1%的陸地表面,但由于其在全球生態(tài)中的重要性以及優(yōu)異的碳儲存能力,它們受到高度關(guān)注。完整的溫帶雨林比其他緯度的森林具有更高的碳密度。

2、絲綢包裹的種子和微生物肥料:麻省理工學(xué)院如何發(fā)展未來農(nóng)業(yè)

美國麻省理工學(xué)院的研究人員正在開發(fā)創(chuàng)新的農(nóng)業(yè)技術(shù),如微生物肥料和保護(hù)性種子保護(hù)膜,旨在應(yīng)對氣候變化帶來的挑戰(zhàn),并加強(qiáng)糧食安全。

隨著全球氣溫的上升,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨著新的挑戰(zhàn)。氣候變化預(yù)計(jì)將增加干旱的頻率,一些地區(qū)的土地可能變得不再適合耕作。此外,在不擴(kuò)大化肥和其他農(nóng)用化學(xué)品生產(chǎn)的情況下,養(yǎng)活不斷增長的人口將變得越來越困難,因?yàn)榛屎娃r(nóng)用化學(xué)品的碳足跡巨大,正在加劇全球變暖。

麻省理工學(xué)院的科學(xué)家們正在從多個(gè)角度解決這些問題。這些技術(shù)及其他正在設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新將對保障全球糧食供應(yīng)至關(guān)重要。

保護(hù)種子免受干旱影響。研究人員希望通過幫助種子在干旱條件或貧瘠土壤中存活和發(fā)芽,來提高作物產(chǎn)量。為此,他們設(shè)計(jì)了一種基于絲綢和其他聚合物的種子保護(hù)膜,可以在關(guān)鍵的發(fā)芽階段包裹并滋養(yǎng)種子。

微生物肥料。一些農(nóng)場已經(jīng)嘗試將固氮細(xì)菌直接施用于作物的根部,并取得了初步成功。然而,這些微生物非常脆弱,難以長期儲存或運(yùn)輸,因此它們必須在農(nóng)場的生物反應(yīng)器中生產(chǎn)。麻省理工學(xué)院的化學(xué)工程師設(shè)計(jì)了一種金屬有機(jī)涂層,能夠保護(hù)細(xì)菌細(xì)胞不受損害,同時(shí)又不妨礙它們的生長和功能。這些被包裹的細(xì)菌可以幫助農(nóng)民更便捷地將微生物用作肥料。

減少農(nóng)藥使用。麻省理工學(xué)院的科學(xué)家正在研究一種工具,幫助農(nóng)民測量農(nóng)藥在植物中的殘留量;同時(shí),他們還開發(fā)了一種技術(shù),可以讓農(nóng)藥更有效地附著在植物表面,從而減少農(nóng)藥進(jìn)入土壤和水中的量。(劉春)