2月12日外媒科學網站摘要：地球更多地區將成"人間蒸籠"
2月12日（星期三）消息，國外知名科學網站的主要內容如下：
《自然》網站（www.nature.com）
人類大腦充滿了微塑料，會有危害嗎？
當氫氧化鈉被加入裝有少量人腦的小瓶中時，腦組織開始融化。在接下來的幾天裡，這種腐蝕性化學物質會分解其中的神經元和血管，留下一團含有數千個微小塑料顆粒的可怕混合物。
美國阿爾伯克基大學毒理學家馬修·坎彭（Matthew Campen）一直在使用這種方法來分離和追蹤人類腎臟、肝臟，尤其是大腦中發現的微塑料及其更小的形式——納米塑料。
然而，檢測只是第一步。準確測定這些塑料在人體內的作用以及它們是否有害要困難得多。這是因爲“微塑料”並不是單一材料。它們有各種大小、形狀和化學成分，每一種都可能對細胞和組織產生不同的影響。 儘管微塑料無處不在，但很難確定人們接觸的是哪些微塑料、如何接觸的、以及哪些顆粒進入了人體的各個角落。
世界迫切需要有關微塑料的數據。由於分析方法不足、污染風險以及不同領域科學家之間缺乏合作，有關微塑料研究成果發佈進展緩慢。
但有跡象表明，科學家們正在解決這些問題，這一領域正在成熟。坎彭的團隊已經發現了一些嚴峻的結果：根據其團隊本月發表在《自然·醫學》（Nature Medicine）上的研究，隨着塑料產量的急劇增加，在大腦、肝臟和腎臟中發現的微塑料濃度也在上升。平均而言，2024年腦組織樣本中的微塑料濃度水平比2016年的樣本高出約50%。而且，腦組織樣本中的微塑料含量是肝臟和腎臟樣本的30倍。
今年1月發表的另一項研究可能爲這些顆粒如何聚集提供了線索。研究人員給小鼠餵食含有微塑料的水，並追蹤這些顆粒在小鼠體內的運動。他們發現，塑料被免疫細胞吞噬，最終堆積並導致了大腦中的小血管阻塞。
塑料對人體器官的影響正在被深入研究。然而，目前還沒有證據表明微塑料直接導致人類健康問題——只有數據顯示兩者之間存在關聯。
《科學通訊》網站（www.sciencenews.org）
地球上的大片地區可能很快變得過熱，讓人類無法忍受
美國哥倫比亞大學氣候學院的氣候科學家拉德利·霍頓（Radley Horton）最近發表於《自然·地球與環境評論》（Nature Reviews Earth & Environment）的研究估計，到本世紀中葉，大約有10億公頃的地區——接近美國的國土面積——或更多地區的氣溫可能會達到對人類健康有害的程度。這讓地球上面臨威脅健康的高溫地區的面積擴大了三倍。
霍頓指出，當全球平均氣溫比工業化前水平高出2攝氏度時，南亞和南美洲的大片地區、西非部分地區以及美國東南部的部分地區可能會變得過於炎熱和潮溼，以至於年輕、健康的人也會面臨極端危險。
當前的全球氣溫距離這一2攝氏度的閾值並不遙遠。2024年，地球的平均氣溫已經比工業化前13.5攝氏度的平均值高出1.6攝氏度。
爲了預測未來可能的情景，霍頓的團隊使用了全球氣候模型，並將現實世界的溫度和溼度數據與熱死亡風險聯繫起來。這使得研究人員能夠估算出一個地區變得危及生命或無法生存所需的升溫幅度。
在全球許多熱帶和亞熱帶地區，達到2攝氏度的閾值意味着至少每30年經歷一次極端高溫事件。在這種情況下，大多數人將無法降低核心體溫，從而面臨器官損傷或死亡的風險。
氣溫進一步上升將使情況更加嚴峻。在地球最熱的地方，氣溫比工業化前水平高出4攝氏度或更多可能會引發極端高溫事件，使人體溫度迅速上升至超過42攝氏度，這“對幾乎所有人都是致命的”。
《每日科學》網站（www.sciencedaily.com）
1、更好的金屬織構將帶來更好的電池
爲了製造電動汽車、移動設備和可再生能源存儲所需的新型電池，研究人員探索了新材料、新設計、新配置和新化學方法。但電池兩極所用金屬的織構（也稱爲理解晶粒取向）長期以來卻一直被忽視。
像鋰和鈉這樣的軟金屬具有作爲電池負極的優異特性，鋰被認爲是未來高能量可充電電池的終極陽極材料。但它們的織構以及這種因素如何影響可充電金屬電池性能方面存在空白。
芝加哥大學分子工程學院與行業合作伙伴賽默飛世爾科技公司（Thermo Fisher Scientific）合作發表的一篇新論文突破了這一障礙，證明改善金屬的織構可以顯著提高性能。這項研究發表在最新一期的《焦耳》（Joule）雜誌上。
在這項研究中，研究人員發現，在鋰金屬和集流體之間添加一層薄薄的硅有助於創建所需的織構，這一變化使使用鋰金屬的全固態電池的倍率性能提高了近十倍。電池陽極的理想織構是原子可以沿表面平面快速移動的質地。這種快速移動有助於電池更快地充電和放電。
研究人員的下一個挑戰是將測試期間使用的壓力從5兆帕（MPa）降低到1兆帕，這是目前商用電池的行業標準。他們還計劃研究質地對鈉的影響。
2、物理學家在常壓高溫超導體研究方面取得開創性進展
美國休斯頓大學德克薩斯超導中心的研究人員在常壓高溫超導性研究中再次取得突破，使人類更接近找到在日常生活條件下工作的超導體——並可能開啓一個節能技術的新時代。
在他們題爲《常壓壓力誘導的Bi0.5Sb1.5Te3超導性的創建、穩定和研究》的研究中，研究人員在不改變其化學或結構的情況下，通過壓力將P型碲化鉍（Bi0.5Sb1.5Te3，簡稱BST）推入超導狀態。該研究發表在《美國國家科學院院刊》（PNAS）上。
2001年，科學家們懷疑對BST施加高壓會改變其費米表面拓撲結構，從而提高熱電性能。壓力、拓撲結構和超導性之間的聯繫引起了德克薩斯超導中心研究人員的興趣。
利用他們開發的一種稱爲“壓力淬火協議”（PQP）的技術，研究人員成功地在常壓下穩定了BST的高壓誘導超導態——這意味着不再需要特殊的高壓環境。
它開闢了一種全新的方法，可以在常壓下保留通常只在高壓下存在的有價值的材料相，用於基礎研究和實際應用。
《賽特科技日報》網站（https://scitechdaily.com）
1、地球的臨界點：北極融化預示着氣候災難
2024年，全球平均氣溫首次超過工業化前水平1.5攝氏度，導致極端天氣事件頻發，例如撒哈拉沙漠創紀錄的降雨和洪水，以及全球範圍內的強烈夏季熱浪。然而，全球變暖預計將超過這一閾值。根據目前各國限制溫室氣體排放的承諾，到本世紀末，全球平均氣溫預計將比工業化前水平上升2.7攝氏度。這種程度的變暖將顯著改變北極——地球上變暖最快的地區。
最近發表在《科學》（Science）上的一篇新綜述論文研究了這些變化及其深遠影響。該研究由美國國家冰雪數據中心（NSIDC）和加拿大曼尼託巴大學地球觀測科學中心的研究人員領導。
在這篇綜述論文中，作者以聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）第六次評估報告爲起點，更新了報告中關於北極環境三個特定領域（包括海冰、格陵蘭冰蓋和永久凍土）的知識，重點關注現有研究中關於該地區將發生變化的共識。
如果全球平均氣溫上升2.7攝氏度，北極地區可能會經歷以下影響：
- 幾乎全年每天的氣溫都將超過工業化前的極端溫度。
- 每年夏季，北冰洋將有幾個月的時間無海冰覆蓋。
- 格陵蘭冰蓋表面溫度超過0攝氏度的區域將比工業化前增加四倍，導致全球海平面上升速度加快。
- 表層永久凍土將減少至工業化前水平的50%。
2、科學家發現可以“開關”焦慮的大腦機制
多年來，大腦的血清素水平一直被認爲與焦慮有關，但新研究顛覆了這一觀點——小腦中較高的血清素水平實際上可能減少焦慮，而不是增加焦慮。
通過操縱釋放血清素的神經元，科學家發現他們可以調節小鼠的焦慮水平。這一發現挑戰了現有理論，並可能爲未來開發更精準的焦慮治療方法提供依據。
瞭解大腦回路如何調節焦慮可能幫助科學家開發更精準的治療方法。先前的研究分別將血清素水平和小腦與焦慮聯繫起來，但它們之間的關係尚不清楚。爲了探究這一問題，美國賓夕法尼亞大學和新加坡大學淡馬錫生命科學實驗室的研究人員研究了小腦中的血清素如何影響小鼠的焦慮相關行爲。
令人驚訝的是，他們的研究結果與早期研究相矛盾——焦慮較高的小鼠小腦中血清素水平較低，而焦慮較低的小鼠血清素水平較高。研究人員隨後證明，他們可以通過刺激或抑制該區域釋放血清素的神經元來控制焦慮行爲。
他們的研究結果表明，小腦中的血清素起到了“剎車”作用，抑制了焦慮，這爲大腦如何調節情緒狀態提供了新的視角。這一發現可能有助於指導未來在更高級模型中的研究，併爲新的靶向焦慮治療方法鋪平道路。（劉春）