4月30日外媒科學網站摘要："快樂激素"能抹去心理陰影

4月30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）

科學家找到“恐懼開關”，未來或可一鍵清除心理創傷

美國麻省理工學院神經科學家在小鼠大腦中發現了一種能夠啓動“恐懼消退”過程的信號，即當危險過去後，大腦會主動改寫恐懼記憶。這一發現可能爲治療創傷後應激障礙（PTSD）等疾病提供新方向，研究成果發表於《美國國家科學院院刊》（PNAS）。

研究聚焦於大腦基底外側杏仁核（BLA）的兩組神經元，其中一組激發恐懼反應，另一組則抑制恐懼。此前研究已表明，由腹側被蓋區（VTA）釋放的多巴胺與恐懼消退相關，但具體機制尚不明確。

爲驗證這一機制，研究人員向小鼠腦部注射熒光示蹤劑，發現VTA會向BLA發送多巴胺信號，且BLA中的促恐懼和抑恐懼神經元均可響應這些信號。通過基因改造，科學家使小鼠的多巴胺活動產生熒光，並利用光纖記錄其腦部活動。實驗顯示，當小鼠被置於曾遭受電擊的環境但未受到刺激時，其抑恐懼神經元中的多巴胺信號會顯著增強，使其逐漸放鬆。

進一步實驗利用光遺傳學技術增強VTA向BLA抑恐懼神經元的多巴胺傳遞，結果顯示，小鼠能更快克服恐懼反應。這表明，通過調控多巴胺信號，可能加速恐懼記憶的消退。

該研究提示，BLA神經元或可成爲治療創傷後應激障礙（PTSD）等疾病的潛在靶點。儘管人類與小鼠具有相似的恐懼調控腦區，但這一發現能否直接應用於人類仍需進一步研究。這項成果爲開發針對恐懼相關障礙的新療法提供了重要線索。

《科學》網站（www.science.org）

當AI學會設計病毒，人類如何築起“數字防火牆”？

人工智能（AI）正在加速設計新型蛋白質，這些蛋白質有望應用於藥物、疫苗等領域，但也可能被用於開發生物武器或有毒物質。爲此，科學家提出了一系列可內置在AI工具中的防護措施，以阻止惡意使用或追蹤生物武器的源頭。

美國約翰斯·霍普金斯大學的專家指出，建立防護框架對平衡技術潛力與風險至關重要。近年來，AI模型已能根據氨基酸序列預測蛋白質結構，甚至生成全新功能的蛋白質。例如，RF diffusion和ProGen等大模型可在數秒內定製蛋白質，其醫學價值顯著，但易用性也帶來隱患——即便非專業人士也可能利用AI生成有毒物質。

麻省理工學院媒體實驗室的研究人員認爲，目前AI設計生物武器的風險仍屬理論層面，尚無證據表明現有技術能引發大流行。儘管如此，130名蛋白質研究人員已簽署協議，承諾安全使用AI。普林斯頓大學的研究團隊進一步提出技術方案，例如FoldMark防護系統，通過在蛋白質結構中嵌入可追溯的標識代碼，確保危險物質可被追蹤。

此外，該研究團隊建議改良AI模型，採用“數據遺忘（unlearning）”技術剔除危險數據，或通過“防越獄（antijailbreaking）”訓練使AI拒絕惡意指令。美國國防高級研究計劃署（DARPA）的研究人員表示，實施這些措施需建立監管機制。斯坦福大學的專家則認爲，監管重點應放在AI蛋白質設計的量產環節，生產設施需覈查分子來源及用途，並進行安全性檢測。

當前，AI與生物安全的關係尚未得到足夠重視，但相關研究正逐步展開，以防範潛在風險。

《每日科學》網站（www.sciencedaily.com）

1、新型機器學習算法一鍵識別心血管與跌倒風險

由澳大利亞伊迪斯·科文大學（ECU）與加拿大曼尼託巴大學聯合研發的自動化機器學習算法，可通過常規骨密度掃描同步評估心血管風險和跌倒骨折風險。該技術利用椎體骨折評估（VFA）圖像，快速檢測腹主動脈鈣化（AAC）的程度，爲早期干預提供關鍵依據。

傳統人工評估單張圖像需5至6分鐘，而該算法能在1分鐘內完成數千張圖像的AAC評分，大幅提升篩查效率。研究顯示，58%接受骨密度檢測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自身的高心血管風險。AAC通常無症狀，常規檢查難以發現，但卻是心臟病和中風的重要預警信號。

此外，研究發現AAC水平與跌倒及骨折風險顯著相關。動脈鈣化程度越高，跌倒住院和骨折的概率越大。傳統風險評估主要依賴骨密度、跌倒史或藥物因素，而該算法揭示了血管健康對跌倒風險的獨立預測價值，其重要性甚至超過部分臨牀常用指標。

這一技術爲心血管疾病篩查不足的羣體提供了新解決方案，同時幫助醫生更全面評估患者的跌倒骨折風險。通過常規骨密度掃描即可獲取血管健康數據，該算法有望成爲臨牀實踐中的重要輔助工具。

2、20萬小時超長待機！這項突破讓氫能卡車不再是夢

對於需要長途行駛且無法頻繁充電的卡車和重型車輛，傳統電池存在侷限性，而氫燃料電池以其快速加註和清潔排放的優勢成爲理想替代方案。近期，美國加州大學洛杉磯分校（UCLA）的研究團隊取得重大突破，通過新型催化劑設計將燃料電池壽命提升至20萬小時，遠超美國能源部2050年目標的7倍。這一成果發表於《自然·納米技術》（Nature Nanotechnology）雜誌，爲燃料電池在重型車輛中的廣泛應用奠定了基礎。

中重型卡車雖僅佔道路車輛的5%，但其溫室氣體排放佔比高達近四分之一，因此燃料電池技術在該領域的應用尤爲重要。相比傳統電池，燃料電池重量更輕、能量效率更高，其功率輸出可達每平方釐米1.08瓦，性能與重量爲其八倍的電池相當。此外，建設氫燃料加註設施的成本可能低於電動汽車充電網絡。

燃料電池通過氫能轉化爲電能工作，僅排放水蒸氣，但化學反應依賴催化劑。傳統鉑合金催化劑易因元素流失而性能下降，而重型車輛的高強度運行進一步加速了這一過程。UCLA團隊創新性地將超細鉑納米顆粒嵌入石墨烯保護層中，並嵌套於多孔碳材料科琴黑內。這種“顆粒嵌套顆粒”結構既保持了催化活性，又顯著提升了耐久性。

在模擬多年實際行駛的加速測試中，新型催化劑的功率損失不到1.1%，遠優於行業標準。其壽命預計超過20萬小時，大幅超越美國能源部3萬小時的目標。這一突破解決了催化活性和耐久性雙重挑戰，爲氫能重型車輛的推廣提供了關鍵技術支撐，對減少運輸業排放具有重要意義。

《賽特科技日報》網站（https://scitechdaily.com）

1、顯微鏡下的超導奧秘：中國團隊發現原子級配對新機制

量子材料中的超導性通常由BCS理論描述，其核心是晶格上零動量的庫珀對凝聚。近年來，一種稱爲對密度波（PDW）的奇異超導態備受關注，其特點是庫珀對以有限動量形成，導致超導序參量出現空間週期性調製。這種狀態已在銅基和鐵基高溫超導體中被觀測到，但單個晶胞內的對密度調製機制仍有待探索。

北京大學的研究團隊利用掃描隧道顯微鏡/譜儀（STM/S），在鈦酸鍶（SrTiO₃）晶體襯底上生長的單層Fe（Te，Se）和FeSe超導薄膜（超導轉變溫度約60K）上進行了原子尺度測量。研究發現，超導能隙和相干峰的銳度在晶胞內呈現週期性變化，且調製規律嚴格對應硫族元素的晶格位置，表明鈦酸鍶襯底引入的滑移鏡面對稱性破缺對超導態具有重要影響。這一現象揭示了硫族原子及其p軌道在庫珀配對和相位相干中的關鍵作用。

該研究首次在原子尺度揭示了超導態的精細結構，表明硫族原子在鐵基超導體的配對機制中可能扮演了被低估的角色。這一發現爲理解非常規超導體的微觀機制提供了新視角，尤其是對於晶胞內含多原子的複雜體系。研究團隊計劃將這一方法拓展至其它超導體系，以進一步探索高溫超導的物理機制。

2、地球工程走向極地：更快但風險更大的地球降溫方案

英國倫敦大學學院（UCL）的一項新研究表明，通過“平流層氣溶膠注入”爲地球降溫的方法可以利用現有大型飛機在極地地區實施，而無需專門設計新型飛機。傳統研究認爲這種方法需在熱帶地區20公里以上的高空進行，但新模擬發現，在極地約13公里的較低高度注入顆粒也能顯著降溫，儘管效果較弱。

該研究使用英國地球系統模型1（UKESM1）模擬了不同部署策略。結果顯示，在極地低空注入二氧化硫（形成反射顆粒）雖效果僅爲高空的1/3，但現有商用飛機（如波音777F）可勝任這一任務。每年春秋季在赤道南北緯60度附近注入1200萬噸二氧化硫，與1991年皮納圖博火山噴發釋放到大氣中的二氧化硫量相當，可降溫約0.6°C。然而，低空顆粒停留時間較短（數月），且需要更多顆粒量，可能增加酸雨等副作用。此外，該策略對熱帶地區降溫效果較弱，而這些地區對氣候變暖最爲脆弱。

研究人員指出，低空策略的最大優勢是實施速度更快。此前研究認爲設計高空飛機需十年時間和數十億美元，而改裝現有飛機可大幅縮短時間。但這一方法並非快速解決方案，需逐步引入以避免氣候突變，且無法替代減排措施。

這項研究爲地球工程提供了新的可能性，但也凸顯了其侷限性和風險，科學家呼籲在科學評估基礎上謹慎決策。（劉春）