8月27日外媒科學網站摘要:堪比吸菸酗酒,長期暴露於熱浪會加速人體衰老
8月27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)
長期暴露熱浪中會加速人體衰老,效應堪比吸菸或酗酒
香港大學一項發表於《自然·氣候變化》(Nature Climate Change)的研究,通過分析中國臺灣地區24922人長達15年的醫療數據,發現長期暴露於極端高溫事件會直接促進器官老化,並增加多種健康風險。
該研究通過評估肝、肺、腎功能、血壓及炎症指標等計算參與者的生理年齡,結果發現,累積熱浪暴露每增加1.3°C,平均生理年齡就會提高約0.023–0.031年。儘管單年影響看似微小,長期累積卻對公共健康構成顯著威脅。
體力勞動者和農村居民受到的影響最爲嚴重,可能與空調使用率較低有關。但研究也發現,在15年觀察期內,熱浪對衰老的影響呈現減弱趨勢,反映出社會可能通過降溫技術普及等方式逐步形成熱適應。
近年來多項研究一致表明高溫與衰老存在關聯。德國一項研究指出高溫可引發更多衰老相關的表觀遺傳變化;美國一項基於DNA標記的研究也證實極端熱量可導致過早衰老。
隨着氣候變化加劇,全球熱浪發生頻率顯著上升。研究人員強調,熱浪不是個人層面的風險,而是亟需全球應對的公共健康問題,呼籲採取有效措施減少溫室氣體排放並加強脆弱羣體保護。
《科學》網站(www.science.org)
致命錯覺:新研究揭示蝙蝠爲何前赴後繼撞向風力渦輪機
蝙蝠爲何頻頻撞上風力渦輪機?最新科學研究將原因指向了視覺誤導。儘管風力渦輪機對鳥類的影響備受關注,但其對蝙蝠種羣的威脅實則更爲嚴重——全球每年有數百萬只蝙蝠因撞擊旋轉的葉片死亡,使風電設施成爲蝙蝠的主要人爲致死因素之一。
近期由《生物學快報》(Biology Letters)發佈的一項實驗室研究提出,光線可能是關鍵因素。蝙蝠依靠天空亮度進行導航,而渦輪葉片反射的光線形成了類似的視覺信號,製造出一種“生態陷阱”。爲驗證該假設,研究人員從野外捕獲北美風電設施中常見受害者——灰白髭蝠和銀毛蝠,並在實驗室中構建黑暗迷宮。迷宮設兩個出口,其中一個被反射人工月光的白色葉片部分阻擋。結果顯示,絕大多數蝙蝠選擇飛向有葉片阻擋的出口而非暢通出口,這表明它們可能更依賴視覺而非回聲定位進行導航。
不過,有專家指出該實驗的侷限性,例如所用蝙蝠物種天然棲息於樹木,且實驗環境無法完全模擬野外條件。其他可能因素包括葉片產生的氣流湍流和噪聲干擾蝙蝠導航,或蝙蝠誤將渦輪塔架認作棲息樹木。還有觀點認爲,聚集在渦輪周圍的昆蟲也可能吸引蝙蝠。
目前常見的保護措施包括利用超聲波干擾蝙蝠回聲定位使其遠離渦輪,或在蝙蝠活動高峰時段停機,但前者效果不一,後者則受行業反對。研究人員提出,改變葉片顏色以降低月光反射率或是一種折中方案,但需平衡飛行安全、設備耐熱性與生態保護之間的關係。明確蝙蝠靠近渦輪的機制,對實現風電發展與蝙蝠保護共存至關重要。
《每日科學》網站(www.sciencedaily.com)
1、科學家開發出新型光捕獲分子,實現人工光合作用關鍵突破
瑞士巴塞爾大學研究團隊受植物光合作用啓發,成功開發出一種能夠同時存儲兩個正電荷和兩個負電荷的新型分子。這項研究爲人工光合作用技術的發展開闢了新路徑,有望推動太陽能向碳中和燃料的高效轉化。
光合作用是自然界將二氧化碳轉化爲能量的關鍵過程。近年來,科學家一直致力於模擬這一過程,開發能夠將太陽能轉化爲可存儲燃料的技術。理想的人工光合系統能夠生產氫氣、甲醇等清潔燃料,這些燃料在使用時僅釋放製備過程中吸收的二氧化碳,實現真正的碳中性循環。
這項發表在《自然·化學》(Nature Chemistry)上的研究成果展示了一種巧妙的分子設計。該分子採用多模塊結構設計,兩側分別設有電荷發生和接收單元,中心爲光捕獲區。通過兩次連續的光激發,分子能夠穩定存儲四個電荷,且所需光照強度接近自然環境中的太陽光強度。這一特性突破了以往技術對高強度激光的依賴,大大提升了實用化潛力。
研究人員指出,多重電荷的穩定存儲是實現高效光能轉化的關鍵前提。這些電荷可用於驅動多種化學反應,如水分解產氫、二氧化碳還原等。雖然目前尚未建成完整的人工光合系統,但該研究爲解決電子轉移和電荷存儲等關鍵問題提供了重要方案。
這項突破不僅深化了對光化學能量轉換過程的理解,也爲開發可持續能源技術提供了新的思路。隨着進一步研究,這類技術有望成爲未來清潔能源系統的重要組成部分。
2、科學家用3D打印“橋樑”修復脊髓,癱瘓大鼠成功康復
美國明尼蘇達大學雙城分校的一項開創性研究,爲脊髓損傷修復帶來了新的希望。該團隊成功融合3D打印技術、幹細胞生物學及組織工程方法,開發出一種能夠引導神經再生的“微型脊髓”植入物,使脊髓完全切斷的實驗大鼠實現了顯著的運動功能恢復。這項研究成果已在知名學術期刊《先進醫療材料》(Advanced Healthcare Materials)正式發表。
據統計,美國目前有超過30萬人因脊髓損傷導致癱瘓,而現有醫療手段無法逆轉損傷後果。神經細胞無法再生、損傷區神經傳導通路中斷,是康復面臨的主要難題。
研究團隊運用高精度3D打印技術,構建出帶有定向微通道的類器官支架結構,並在其中填充由成人幹細胞分化獲得的脊髓神經祖細胞(sNPCs)。這些細胞不僅能夠在支架內定向分化爲神經元,還可以沿微通道有序生長,跨越損傷區域,重新連接斷裂的上下行神經通路。
在動物實驗中,移植該支架的大鼠成功實現了神經纖維的頭部-尾部雙向再生,新生組織與宿主脊髓無縫整合。最終,受損大鼠的運動功能得到明顯恢復。
該項技術首次在完全切斷的脊髓模型中實現結構性再生和功能逆轉,被學界認爲是脊髓修復領域的重大突破。研究人員強調,雖然該技術目前仍處於臨牀前階段,但已爲其未來的轉化應用奠定了堅實基礎。團隊下一步將着力於擴大生產規模、優化生物材料相容性,推動該技術向臨牀試驗邁進。(劉春)