来源：环球科学、科技日报、中国科学报、新华社等

深海热泉喷口的无机纳米结构呈现出生命的特征

地球生命的起源地一直是科学界探讨的热点话题，其中深海热泉因其稳定的环境、丰富的矿物质和能量来源，被认为是生命可能的诞生地之一。近日，日本理化学研究所和东京工业大学的研究人员在深海热泉发现了与生命分子惊人相似的无机纳米结构，为这一假设增添了新的证据。相关研究发表于《自然·通讯》（Nature Communications）杂志。

研究团队利用光学显微镜和微米级X射线扫描技术，分析了从太平洋马里亚纳海沟5743米深处采集的样本，结果揭示了其主要成分水镁石内部的连续柱状结构，这些结构为热液喷口的流体提供了纳米级的通道。更重要的是，这些结构不仅在形态结构上与生命分子相似，还具有选择性离子通道的功能，能够根据表面电荷选择性地允许正离子或负离子通过，类似于生物细胞中的电压门控离子通道。这项发现不仅为理解生命起源提供了新的视角，还可能帮助工程师合成性能更好的纳米通道膜。

https://www.eurekalert.org/news-releases/1059126

美国纽约州自2015年以来首例东部马脑炎人类死亡病例

来源：pixabay

当地时间9月23日，美国纽约州宣布致命东部马脑炎（EEE）病毒对公共卫生构成紧迫威胁。这种病毒常常通过蚊子叮咬传播，引起人和马等出现急性脑炎。虽然纽约州通常每年会有两到三个县内出现携带该病毒的蚊子，但今年已有15个县受到影响，共计有10例感染东部马脑炎病毒的病例，且已发现纽约州自2015年以来首例东部马脑炎人类死亡病例。

根据美国疾病控制与预防中心（CDC）的数据，东部马脑炎在美国通常很少见，平均每年仅报告11例。正如其名称所示，该病毒对马尤其致命，死亡率高达90%。对于人类来说，大多数携带东部马脑炎病毒的蚊子叮咬不会导致东部马脑炎。事实上，美国CDC估计只有大约4%~5%的人类感染者会患上这种疾病，大多数感染者表现为无症状。但纽约州卫生专员表示，今年在纽约州，东部马脑炎的致命性极高，死亡率在30%~50%之间。在美国，除纽约州外，今年还有6个州向美国CDC报告了10例病例，其中新罕布什尔州于8月也报告了一起死亡病例。

https://www.governor.ny.gov/news/governor-hochul-announces-statewide-action-following-confirmed-case-eastern-equine

哺乳动物下颌关节的起源

哺乳动物的一个关键特征是铰链状的下颌关节，即下颌齿骨与颅骨底部鳞骨间的连接。虽然这个关节已得到大量研究，但其在哺乳动物中的演化仍无定论。现代哺乳动物已知从名为犬齿兽类的一个更大动物种群演化而来，早期犬齿兽类的下颌关节由两种完全不同的骨骼组成：下颌的关节骨和颅骨的方骨。这种演化转变对于理解哺乳动物演化非常重要。9月25日，一项发表于《自然》（Nature）的研究分析了一个2.25亿年前的化石，发现一种哺乳动物样下颌关节可能在哺乳动物出现约1700万年前，就在哺乳动物的亲戚中独立演化。这一发现或代表了化石记录中这类下颌关节的最早样本，并揭示了这一重要结构的起源。

研究人员利用微型计算机断层扫描重建了巴西三叠纪犬齿兽类化石的下颌骨解剖结构，这些化石分别来自巴西齿兽（Brasilodon quadrangularis）和里奥格兰德兽（Riograndia guaibensis）。里奥格兰德兽比巴西齿兽的下颌关节更接近现代哺乳动物——有清晰的齿骨-鳞骨连接，尽管巴西齿兽与现代哺乳动物的亲缘关系更近。这一发现表明，里奥格兰德兽的齿骨-鳞骨连接肯定与典型的哺乳动物齿骨-鳞骨关节是分开独立演化的（而且早了约1700万年）。研究人员指出这个关节与哺乳动物前身的关节分别独立演化，表明这个特征演化了不止一次。

https://www.nature.com/articles/s41586-024-07971-3

多年冻土融化会导致北极野火增加

来源：In-Won Kim

在北极和亚北极地区富含碳的土壤上，野火通常发生在相对温暖干燥的夏季。最近发表于《自然·通讯》（Nature Communications）的一项研究指出，预计气候变化造成的多年冻土急速融化会导致北极和亚北极地区野火增加，从而导致陆地碳净吸收量改变。

研究团队利用通用地球系统模式2（CESM2，一个模拟地球气候系统的气象模型），着手研究多年冻土融化的影响。在1850年至2100年间的历史和未来预测排放场景下的50次气候模拟中，作者分析了多年冻土融化和野火的快速变化。这个模型预测，与历史时期相比，21世纪中后期西伯利亚和加拿大等地区的多年冻土活动层厚度将显著增加，土壤含冰量将迅速减少。未来气候场景下温度升高还和土壤水分快速减少有关，因为土壤融化加剧会导致水分向下渗透，远离地表。土壤水分的骤减与地表气温上升、相对湿度下降相关，进一步加剧了气温升高的影响。作者指出，土壤水分的这些改变或与高纬度地区（如西西伯利亚和加拿大）预测的在21世纪末野火加剧相关。这项研究强调了改进建模技术的重要性，这些技术需考虑复杂的环境相互作用，如多年冻土融化和土壤组成，这些都会受到人为气候变化的影响。

https://www.nature.com/articles/s41467-024-51471-x

怀孕期间的抑郁症状或与特定的大脑活动有关

约七分之一的产妇会患上产后抑郁，这种疾病不仅会影响母亲与婴儿的关系，而且可能产生长期后果。一项近日公布于第37届欧洲神经精神药理学会大会（ECNP Congress）的研究表明，健康孕妇大脑杏仁核区域的活动或与负面情绪的调节和抑郁症状的倾向有关。该研究或有助于提前发现哪些孕妇有产后抑郁的风险。

研究人员招募了15名健康的孕妇，她们均为首次怀孕，孕期5～6个月。研究人员让这些孕妇参与者与32名未怀孕的女性参与者在接受磁共振成像（MRI）的同时观看令人心烦意乱的图片，而后要求她们通过认知重评（cognitive reappraisal，即有意识地从不同角度观察情绪事件，重新解释其含义从而改变其对情绪的影响）来调节自己的情绪状态。MRI结果显示，杏仁核在调节情绪时活动较多的孕妇更难以控制情绪，同时她们也自我报告了更多的抑郁症状。此外，孕妇与非孕妇均能通过有意识地认知重评来调节情绪，但相比于未怀孕的女性，孕妇在日常生活中更少尝试这种方式。因此，通过培训孕妇的情绪调节技能，或许能帮助她们应对产后抑郁。

https://www.eurekalert.org/news-releases/1058467

在太空停留一个月，心脏就就可能出现衰老迹象

矮行星“创神星”拥有罕见的行星环

来源：Jonathan Tsui

太空的低重力环境可能会影响宇航员的身体健康，甚至在他们返回地球后，这一影响仍将持续。近日，在一项发表于《美国科学院院刊》（PNAS）上的研究中，科学家将48个模拟心脏的微型芯片送往国际空间站，发现连续30天处于低重力环境下后，心肌组织出现了跳动节律异常等现象，表明长期执行太空任务可能会给宇航员带来潜在的健康风险。

科学家培育人源诱导性多能干细胞（iPSC），使其分化为心肌细胞，再将其放入模拟心脏环境、能记录心肌组织跳动的微芯片中。2020年3月，这些微芯片由SpaceX发射的龙飞船送往空间站，之后向地球上的科学家每30分钟发送10秒的心肌组织跳动数据。对跳动模式和回收后细胞的分析发现，处于太空中30天后，心肌组织的收缩力度减弱，心律出现了不规则或减缓。同时，心肌细胞的肌节变得短而紊乱，线粒体形态异常。基因分析表明细胞内与炎症和氧化损伤相关的基因表达增加，这些迹象均与心脏病症状相似。2023年，科学家已向空间站发射第二批心肌组织，以筛选潜在的药物，更好地保护宇航员的健康。

https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2404644121

安慰剂的疼痛缓解效应可能与多巴胺无关

当一个人通过暗示或预期（例如服用没有治疗效果的糖丸）认为自己的疼痛将要得到缓解时，即使没有真的使用止痛药物，他们感觉到的疼痛也会降低，这被称为安慰剂效应。此前的研究认为，这一过程与人体内的多巴胺分泌有关。然而，最近发表于PLOS Biology的一项研究指出，多巴胺可能没有在安慰剂的疼痛缓解效应中发挥作用。

研究团队征集了168名18~40岁的志愿者，在实验开始前，要求志愿者服用抑制多巴胺、促进多巴胺释放或不会影响多巴胺水平的药物。随后在实验中，研究者要求志愿者涂抹相同的乳膏，但会告知一组志愿者该乳膏可以缓解疼痛，而告知另一组志愿者该乳膏没有疗效，再让两组志愿者触碰加热棒。研究团队发现，志愿者多巴胺的分泌水平并没有影响他们对疼痛的预期或对疼痛的感知。研究者怀疑，阿片类药物和大麻素等物质可能在缓解疼痛的过程中发挥着更大的作用。

https://www.newscientist.com/article/2449286-pain-relief-from-the-placebo-effect-may-not-actually-involve-dopamine/

X射线脉冲可使实验室的模拟小行星发生偏折

地球上总质量最重的野生哺

彗星和小行星的轨迹如果太接近地球，就会对地球造成威胁。美国航空航天局（NASA）的双小行星重定向测试（DART）任务最近证明了探测器能撞击并改变小行星的路径。然而，这种物理撞击方式需要充足的时间和准备，通常成本很高。另一种替代手段或许能用来自核爆炸的X射线快速加热目标天体的表面，使其气化并改变其移动方向。最近在《自然·物理》（Nature Physics）上发表的一篇概念验证论文显示，一种X射线脉冲或许能使小行星表面气化并改变其轨迹。使用该技术模拟小行星模型偏折的实验显示，该技术或能用于今后的行星防御任务。

作者在实验中测试了如何模拟一个核装置撞击小行星的效果。他们用X射线靶向真空中两个12毫米宽的模拟小行星——一个由石英组成，另一个由熔融石英组成。在两个实验中，作者观察到X射线脉冲能加热小行星类似物的表面，产生的蒸汽羽流将推力转移给这两个石英和熔融石英目标体，分别产生约每秒69.5米和每秒70.3米的速度。团队随后利用这些数据进行了数值模拟，演示了这种小行星偏折方法扩展后的效果，并显示这种核撞击策略或能使直径约4千米的近地天体发生偏折。作者认为，今后的实验可研究其他目标物质和结构，并测试不同的X射线脉冲，因为X射线脉冲产生的蒸汽羽流取决于小行星的化学构成。

https://www.nature.com/articles/s41567-024-02633-7

研究者在珊瑚骨骼中发现微塑料

来源：Kyushu University/Isobe lab

大约70%进入海洋的塑料垃圾都不知去向，这长期以来都让科学家感到困惑。一个国际研究团队推测，珊瑚可能吸收了海洋中的微塑料，成为了微塑料的海洋“沉积池”。他们在最新发表于《整体环境科学》（Science of the Total Environment）上的研究中发现，珊瑚解剖结构的三个部分——表面粘液、组织和骨骼——均含有微塑料。

研究团队在泰国西昌岛海岸收集了4个物种的27个珊瑚样本，并通过一系列化学清洗分解每个解剖层，以便于测定。他们在样本中共发现了174个微塑料颗粒，大部分尺寸在101至200微米之间，接近人类头发的宽度。其中38%的微塑料分布在表面粘液中，25%分布在组织中，37%分布在骨骼中。主要塑料类型为尼龙、聚乙炔和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）。这项研究弥补了野生珊瑚中微塑料积累数据的不足，或可说明珊瑚是海洋中微塑料的“沉积池”，因为珊瑚死亡后，骨骼仍会保持完整，可能会将其内沉积的微塑料保存数百年。

https://www.eurekalert.org/news-releases/1058712

老年人在做出理财决策时更容易受到影响

近日，一项发表于《通讯·心理学》（Communications Psychology）的新研究指出，在进行理财决策时，60岁及以上的老人更容易受到他人的影响。该研究旨在探究不同年龄段对延迟满足的不同反应。研究人员招募了76名年轻人（18~36岁）和78名老年人（60~80岁）。研究团队匹配了两组志愿者的性别、智力和受教育程度，并排查了任何可能影响其决策能力的因素（例如痴呆症）。志愿者面对两种选择：一种是冲动型，立刻就能获得一笔小额资金；一种是克制型，在隔一段时间后能获得一笔大额资金。做完初步决定后，志愿者需要观察另外两个做出同样决策的“人”（实际由电脑生成）：一个偏向冲动型，另一个偏向克制型。最终，志愿者被要求再次作出决定。

通过数学建模，研究人员分析了他们前后的理财决策，发现老年人更易受到他人（尤其是更冲动的人）的影响，从而改变自己的偏好。研究人员还记录了志愿者自述的情绪体验，发现在老年人中，那些更能感知他人情绪并更受情感驱动的人，更容易受到冲动的社会影响。研究团队指出，在这个人口老龄化与误导性信息泛滥的时代，了解社会影响背后的科学是至关重要的，有利于确保人们在不同人生阶段都能做出良好的理财决策。

https://www.eurekalert.org/news-releases/1058599

《科技导报》创刊于1980年，中国科协学术会刊，主要刊登科学前沿和技术热点领域突破性的成果报道、权威性的科学评论、引领性的高端综述，发表促进经济社会发展、完善科技管理、优化科研环境、培育科学文化、促进科技创新和科技成果转化的决策咨询建议。常设栏目有院士卷首语、智库观点、科技评论、热点专题、综述、论文、学术聚焦、科学人文等。