4月11日外媒科學網站摘要：全球糧食產能被嚴重誤算
4月11日（星期五）消息，國外知名科學網站的主要內容如下：
《自然》網站（www.nature.com）
科學裡程碑！六種猿類完整基因組首次破譯
經過二十多年的研究，科學家成功完成了六種猿類物種的完整基因組測序，這一成果最近發表在《自然》（Nature）期刊上。該研究由來自多個國家的123名研究人員合作完成，將爲猿類保護及人類進化研究提供重要依據。
基因組是細胞中完整的DNA指令集合，測序能揭示其鹼基排列順序。2001年人類基因組測序完成後，科學家開始研究其他猿類的基因組，它們是人類最接近的遺傳親屬。理解這些基因組有助於揭示人類與其他猿類的差異，例如某些猿類對艾滋病等疾病的抵抗力可能源於基因變異。
過去，科學家僅能破譯猿類基因組的片段，而此次研究採用先進測序技術和算法，首次實現了無間隙的完整基因組組裝。研究團隊解碼了黑猩猩、倭黑猩猩、大猩猩、婆羅洲猩猩、蘇門答臘猩猩和白掌長臂猿的基因組，發現每個物種可能存在770至1482個新基因，並在基因組中發現了異常的DNA結構。
進化生物學家指出，完整的基因組將推動靈長類譜系進化研究。此外，被測序的六種猿類均爲瀕危或極度瀕危物種，這些數據有助於分析其遺傳多樣性，識別對物種生存至關重要的基因。
研究數據已向全球公開，分子生物學家評價稱，這是目前最優質的猿類基因組資源，爲科學家研究人類獨有基因或共享基因的功能差異提供了重要參考。
《科學通訊》網站（www.sciencenews.org）
0.45電子伏特！科學家將中微子質量上限砍半
中微子產生於放射性衰變、太陽及宇宙中的各類反應中，以質量極小著稱，而最新研究顯示其質量可能比此前認知的更小。根據德國卡爾斯魯厄理工學院的國際氚中微子實驗（KATRIN）團隊的研究，中微子的質量小於0.45電子伏特，較該實驗此前確定的其質量上限降低了近一半。該研究成果最近發表於《科學》（ Science）雜誌。
中微子是唯一質量未知的基本粒子，其質量不足電子的百萬分之一，過去甚至被認爲無質量。理解其爲何如此輕是粒子物理學的核心問題之一，而精確測量質量是破解這一謎題的關鍵。
KATRIN實驗通過研究氚（氫的重同位素）衰變來探測電子反中微子。每次衰變會釋放一個電子反中微子和一個能量不定的電子，中微子質量會限制電子的最高能量。團隊通過分析3600萬個電子數據，捕捉到了這一微小效應。
KATRIN實驗將持續運行至2025年底，未來結合未分析數據，有望進一步縮小中微子的質量範圍。此外，宇宙觀測也曾爲中微子質量設定上限，但該結果依賴對早期宇宙模型的理論假設，可能存在偏差。而KATRIN的實驗結果獨立於宇宙學模型，爲粒子物理學提供了更直接的證據。
《每日科學》網站（www.sciencedaily.com）
1、傳統模型已過時？研究揭示全球糧食產能被嚴重誤算
一個國際農學家團隊近日提出，需要採用新方法更準確地評估全球作物產量潛力及差距，這對制定糧食安全政策至關重要。相關研究由美國內布拉斯加大學林肯分校等機構合作完成，成果發表於《自然·食品》（Nature Food）期刊。
當前，全球糧食生產面臨嚴峻挑戰，如何在有限耕地上滿足不斷增長的需求成爲關鍵問題。傳統統計方法依賴最佳案例（如最肥沃土壤、最適宜天氣下的最高產量），可能導致高估潛力。例如，美國模型常以高產縣份數據外推至整個區域，忽略氣候和土壤差異。而在非洲等地區，因農民投入不足，模型又可能低估實際潛力。
研究團隊對比了四種統計模型與“自下而上”空間擴展方法的差異。後者基於內布拉斯加大學開發的全球產量差距和水生產力圖譜，結合本地氣象與土壤數據，通過作物模型計算，結果更精準。這種方法能更好反映長期趨勢和區域差異，有助於識別增產空間最大的地區，指導農業研發投資。
團隊強調，現有統計方法由地理學家和統計學家主導，缺乏農學依據，導致不同模型的結果差異顯著。改進後的方法將更可靠，爲政策制定提供科學支持。這項研究旨在推動更科學的糧食產能評估，確保農業可持續發展。
2、長期肥胖加速大腦衰老？科學家揭示體重與認知健康驚人關聯
隨着全球肥胖率攀升，肥胖對大腦及認知健康的長期影響備受關注。香港理工大學仇安琪教授團隊通過創新研究，揭示了肥胖軌跡與大腦衰老的關聯。
現有研究多基於橫斷面數據，難以區分慢性與暫時性肥胖的影響。邱教授團隊利用英國生物樣本庫（UK Biobank）的數據，分析了50萬名40歲以上參與者的肥胖指標、腦部影像及認知功能，識別出五種肥胖模式：低穩定型、中穩定型、高穩定型、上升型和下降型。研究發現，不同肥胖軌跡對大腦的影響差異顯著。
下降型肥胖模式對腦結構和認知的負面影響最小，而上升型、中穩定型和高穩定型則與逐漸加重的腦損傷相關。具體表現爲：上升型組的影響始於額葉-中腦邊緣區域；中穩定型組擴展至頂葉和顳葉；高穩定型組則導致全腦廣泛異常。這表明，肥胖的持續時間和嚴重程度與大腦退化密切相關，長期肥胖可能加速腦衰老。
研究強調，通過長期監測和管理肥胖，或可延緩認知衰退。邱教授指出，隨着老齡化加劇，阿爾茨海默病等神經退行性疾病日益增多，控制體重對維護腦健康至關重要。未來，團隊計劃結合多組學方法，進一步探索肥胖影響大腦的生物學機制。
該研究發表於《自然-心理健康》（Nature Mental Health），爲肥胖與腦健康的關聯提供了重要證據，提示早期干預或能延緩認知衰退。
《賽特科技日報》網站（https://scitechdaily.com）
1、全球水危機新希望：高效海水淡化技術可省15%成本
海水淡化廠或可通過新型碳布電極去除海水中的硼，從而減少昂貴化學藥劑的使用。這一技術由美國密歇根大學和萊斯大學的工程師團隊開發，相關研究發表於《自然-水》（Nature Water）期刊。
硼是海水中天然存在的元素，但其濃度遠超飲用水安全標準，且對農作物有害。傳統反滲透膜難以有效去除硼，淡化廠需額外添加化學品進行後處理，成本高昂。
新技術利用碳布電極吸附硼，避免了傳統方法的複雜步驟。電極孔隙中的含氧結構能特異性結合硼，同時允許其他離子通過。通過電解水產生氫氧根離子，使硼帶電並被電極捕獲，最終生成純淨水。
該技術可降低15%的淡化成本，約合每立方米水節省20美分。以2019年全球日均淡化量9500萬立方米計算，每年可節省約69億美元（約504億元人民幣）。一些大型淡化廠一年可節省數百萬美元。
隨着全球淡水供應日益緊張，這項技術有望緩解水資源危機。據預測，到2030年，淡水僅能滿足40%的需求。此外，該平臺還可通過調整電極功能基團，針對性去除砷等其他污染物，實現更高效的水處理。
這項突破爲海水淡化提供了更經濟、環保的解決方案，有望推動海水成爲更廣泛的飲用水來源。
2、土壤中的“外星生命”？科學家在地球“關鍵帶”發現全新微生物門類
美國密歇根州立大學的科學家在地球“關鍵帶”——深層土壤區域中發現了一個全新的微生物門類（CSP1-3），該區域對地下水淨化、土壤形成和養分循環至關重要。這些微生物能夠分解殘留污染物，提升水質，並在深層土壤中佔據主導地位，佔比最高可達50%以上，遠超表層土壤中的微生物比例。
關鍵帶從地表植被延伸至地下數百英尺，是維持生態系統健康的核心區域。研究團隊在美國愛荷華州和中國深達70英尺的土壤樣本中均發現了CSP1-3，表明其分佈可能具有廣泛性。DNA分析顯示，這類微生物的祖先曾生活在溫泉和淡水環境中，後逐漸適應深層土壤的貧瘠條件，並保持緩慢但活躍的生長狀態。
深層土壤是地球最大的天然水過濾器，而CSP1-3在其中扮演着關鍵角色，它們依賴從表層土壤滲透的碳和氮完成水質淨化。目前，科學家正嘗試在實驗室培養這些微生物，以研究其獨特的生理機制。由於大多數微生物難以人工培養，研究團隊參考其基因組信息，嘗試在高溫等特殊條件下進行培育。
這一發現不僅拓展了人類對地下生態系統的認知，還可能爲解決環境污染問題提供新思路。未來，科學家希望揭示CSP1-3分解污染物的潛力，爲應對全球環境挑戰提供技術支持。（劉春）