4月16日外媒科學網站摘要：史前“水怪”之謎：科學界激辯棘龍遊泳能力
4月16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）
基因編輯豬肝能救命？美國啓動歷史性臨牀試驗
近日，美國食品藥品監督管理局（FDA）批准了一項突破性試驗，測試基因編輯豬肝臟能否安全用於治療肝衰竭患者。試驗中，無法接受人類器官移植的嚴重肝衰竭患者將暫時連接外部豬肝臟，通過其過濾血液。這一進展標誌着異種移植（動物器官用於人體）領域的重大進步，爲死亡率高達50%的肝衰竭患者提供了新希望。
2023年底，美國一名腦死亡患者成爲首位在體外連接豬肝臟的案例。此前，美國和中國的少數患者曾接受過基因編輯豬的器官移植，但多數存活時間較短。此次試驗由美國生物工程公司eGenesis和英國生物技術企業OrganOx（英國牛津）聯合開展，計劃納入4名10-70歲的慢加急性肝衰竭患者。受試者將連接豬肝臟72小時，以清除血液中的有害物質，隨後接受爲期一年的監測。豬肝臟經過基因編輯，以提高與人類的相容性。
試驗採用分階段設計，一個安全監測委員會將評估前兩名受試者的數據後，再對後兩名進行治療。若結果積極，試驗可能擴大至20人。該技術旨在作爲過渡療法，幫助患者維持生命直至接受人類肝移植或肝功能恢復。
儘管前景廣闊，異種移植仍面臨長期挑戰，如器官排斥和感染風險，需進一步研究驗證其安全性和有效性。
《科學通訊》網站（www.sciencenews.org）
史前“水怪”之謎：科學界激辯棘龍遊泳能力
恐龍時代從約2.4億年前延續至6600萬年前。過去學界認爲所有恐龍都是陸地生物，但棘龍的出現顛覆了這一認知。這種身長15米的龐然大物具有鱷魚般的狹長口鼻、高聳背帆和槳狀尾巴，引發對其水生習性的激烈爭論。
2014年，英國朴茨茅斯大學團隊在《科學》（Science）發表研究，基於摩洛哥凱姆凱姆地區新發現的化石，首次提出棘龍可能是水生恐龍。研究指出其密質肢骨類似企鵝等水生動物，短小後肢適合四足運動，鼻孔位置便於水中呼吸。2020年《自然》（Nature）期刊公佈的完整尾部化石更顯示，其尾鰭推進效率接近現代鱷魚，支持主動游泳捕食的假說。
但這一觀點遭到多方質疑。美國馬里蘭大學學者認爲，現有證據僅能證明棘龍是涉水捕魚的半水生動物，類似現代蒼鷺。芝加哥大學團隊通過骨骼建模發現，棘龍肢骨存在氣腔，浮力過大難以潛水，在陸地反而能雙足行走。2022年《eLife》發表的一項研究進一步指出，其身體結構在水中表現笨拙。
爭議焦點在於化石的不完整性。自1912年在埃及發現首批化石以來，棘龍骨骼保存率不足10%，1944年慕尼黑博物館被炸更使關鍵標本損毀。目前學界主要依靠零散牙齒、頜骨和椎骨進行研究。不同團隊對相同特徵的解讀大相徑庭。
儘管學術觀點分歧，棘龍在公衆領域已成爲“明星”，相關研究成果持續引發媒體熱議。學界共識是：棘龍無疑是恐龍中水生適應程度最高的物種之一，但“會游泳”的結論仍需更完整的化石證據支持。
《每日科學》網站（www.sciencedaily.com）
1、從細菌到人類：生物鐘如何在變化環境中保持魯棒性
最新研究揭示，簡單的生物鐘網絡具備先進的噪聲過濾能力，這一發現深化了我們對生物體如何在動態環境中維持精準計時的理解。該研究由英國劍橋大學塞恩斯伯裡實驗室、倫敦帝國理工學院等機構的科學家合作完成，成果發表於《自然-通訊》雜誌（Nature Communications）。
生物鐘需要適應環境波動（如光照和溫度變化），同時保持精確性。例如，植物需根據季節調整光合作用時間，但不應因短暫陰雲而誤判晝夜週期。爲探究生物鐘如何區分有效信號與環境噪聲，研究團隊選取了具有最簡生物鐘的藍藻（Synechococcus elongatus）作爲模型。
研究人員開發了“綠色母體機器”微流控裝置，可長時間高精度觀測單細胞生長和基因表達。實驗發現，儘管細胞噪聲持續干擾，藍藻生物鐘仍表現出極強的魯棒性。其核心機制依賴於三種Kai蛋白的磷酸化循環，形成穩定的24小時節律。數學模型和實驗證實，這種魯棒性源於Kai蛋白振盪器本身，而非外圍調控網絡。
研究還模擬了自然光照變化（如加勒比海地區的氣象模式），發現藍藻生物鐘能有效過濾隨機噪聲，同時保留對環境變化的敏感性。這一機制對合成生物學中穩定計時系統的設計具有重要價值。
該研究揭示了簡單生物鐘網絡的複雜噪聲過濾能力，爲理解生物體在自然環境中維持精準節律提供了新視角。
2、DNA修復“開關”被發現！科學家破解癌症治療新靶點
英國伯明翰大學的研究團隊在DNA修復領域取得重要進展，揭示了兩項關鍵修復過程的調控機制，爲癌症治療提供了新思路。
細胞通過持續監測和修復DNA損傷來維持基因組穩定。當DNA受損時，細胞會激活信號通路，招募特定修復蛋白精確修復損傷。這一過程需要嚴格調控，以確保修復蛋白以正確的順序和數量到達損傷位點。許多化療藥物正是通過破壞DNA來抑制腫瘤生長，因此深入理解DNA修復機制有助於優化抗癌治療。
這項發表於《自然-通訊》雜誌（Nature Communications）的研究發現了一種“扭轉開關”，能通過改變蛋白質構象關閉早期修復信號。若該開關失效，修復信號會持續過久，阻礙修復蛋白的正常調度，最終導致DNA修復失敗。這一發現解釋了修復蛋白RNF168的調控機制，並證明若缺乏這一開關，細胞會對輻射高度敏感。
第二項發表於《分子細胞》的研究挑戰了傳統認知，發現此前被認爲功能有限的SUMO4蛋白在防止DNA損傷信號過載中起關鍵作用。若缺乏SUMO4，某些信號會過度激活，干擾其他修復蛋白的募集，導致修復失敗。
這些發現不僅深化了對DNA修復的理解，還爲開發更有效的抗癌療法提供了新靶點。伯明翰大學的研究團隊表示，未來可基於這些機制優化現有化療或設計新型治療策略。
《賽特科技日報》網站（https://scitechdaily.com）
1、6米位移！科學家解密緬甸地震的超級破壞力
2025年3月28日，緬甸曼德勒附近發生7.7級強震，隨後又發生6.7級餘震。這兩次地震均發生在位於緬甸境內、深度約10公里的實皆斷裂帶，造成廣泛破壞。
爲分析地表位移，美國宇航局（NASA）噴氣推進實驗室（JPL）科學家利用雷達與光學衛星數據展開研究。結果顯示斷層兩側地塊相對移動超過3米，部分區域總位移量達6米。
美國地質調查局（USGS）的模型表明，此次地震由印度板塊與歐亞板塊交界處、南北走向的實皆斷裂帶走滑運動引發。衛星圖像數據證實了斷層的右旋走滑特性，併爲估算斷層破裂範圍與地表位移量提供了依據。基於最新數據測算，3月28日地震產生的地表破裂帶長達550公里，北起緬甸曼德勒以北，南至緬甸首都內比都以南，成爲有記錄以來最長的走滑斷層地表破裂帶之一。
其他科學家的初步分析指出，此次破裂不僅範圍廣，速度也異常快，可能屬於罕見的超剪切地震。這類地震中，斷層滑動速度超過其產生的地震波速，導致破裂前沿能量高度集中。這種效應會放大破壞力，或是本次地震在遠距離外仍造成重大損失的原因。
這些衛星觀測數據不僅幫助科學家更好地理解此次地震的破壞機制，也爲未來地震風險評估和災害應對提供了重要參考。
2、科學家將廢棄木材轉化爲高價值化學品
目前，林業副產品木質素有約98%被廢棄。但澳大利亞阿德萊德大學的一項新研究發現，通過環保的綠色化學方法，可利用一種新型酶從木質素中高效提取高價值分子，用於生產香料、調味劑、燃料和藥品等，從而將廢棄物轉化爲寶貴資源。該研究成果最近發表於《自然-通訊》雜誌（Nature Communications）。
傳統化學工藝依賴石油基原料和重金屬催化劑，不僅不可再生，還具有毒性。阿德萊德大學的研究團隊提出一種新型催化方法，可推動綠色化學“酶工廠”或生物精煉廠的發展，將木質素等生物廢料轉化爲精細化學品。
研究人員指出，現有木質素處理工藝需在高溫高壓下使用強酸和有毒溶劑，提取化合物後還需在400°C以上高溫進行化學處理，成本高且污染環境。硬木木質素含兩種關鍵成分，此前僅發現能分解其中一種（也存在於軟木中）的酶，而佔廢料50%的第二種複雜成分尚無生物分解方法。
研究團隊發現，土壤細菌“高溫黃色無氧酸菌（Amycolatopsis thermoflava）”中的酶能以過氧化氫驅動反應，低成本處理木質素分子，大幅減少環境危害。這一發現爲改造其他酶提供了模板，未來可開發更多綠色化學工藝，用於香料、香精和醫藥行業的高附加值化學品生產。
該研究爲木質素的高效利用開闢了新途徑，有望減少對化石燃料的依賴，推動可持續發展。（劉春）