改写教科书，化学家们打破了一条百年规则 | 科技周览|化学家|哥白尼|宇宙|教科书|科技周览|美国|阿尔法

整理 | 周舒义、望乡

私人飞机的二氧化碳排放飙升

一项新研究显示，私人飞机的数量、飞行次数和里程在过去几年里大幅增加，带动了碳排放量飙升。从2019年到2023年，私人飞机的二氧化碳年排放量上升了46%。仅2023年一年，私人航空业排放了超过1560万吨二氧化碳。分析还表明，经常使用私人飞机的某些个人，一年产生的二氧化碳或是普通人的近500倍。

私人飞机是最耗能的交通手段之一，只被全球约0.003%的人使用。“一架大型私人飞机每小时的碳排放，抵得过一名普通人一年的碳排放。” 论文作者、瑞典林奈大学的Stefan Gössling说。然而，私人航空业的真实规模和碳排放量却一直没有确切数据。

研究记录的所有城市间直飞的430万次私人航班地图。线条粗细表示评估期间的航班数量，越粗表示航班数量越多。|Communications Earth & Environment

研究人员分析了2019至2023年间，25993架注册私人飞机（公务喷气机类型）18655789次飞行的航班数据，这些数据涵盖了私人航空业的绝大部分业务。他们将72种飞机型号的标称燃油消耗水平与飞行时长、轨迹相结合，计算每次航班的二氧化碳排放。结果表明，从2019年到2023年，私人飞机架数增长了28.4%；二氧化碳排放总量从1070万吨增长到1560万吨，增长了46%。近50%的航班飞行距离不足500公里，平均每次航班产生约3.6吨二氧化碳排放。

排放高峰会出现在特定国际活动期间，如第二十八届联合国气候变化大会（COP28）和2022年国际足联世界杯（2022 FIFA World Cup）。作者指出，大型国际活动期间私人航班大量增加，比如COP28与644次私人航班产生的4800吨二氧化碳有关，而2022年足联世界杯与1846次私人航班产生的1.47万吨二氧化碳有关。此外，排放量最大的个人在2023年产生约2400吨二氧化碳。这是2020年平均个人排放量（4.5吨二氧化碳）的近500倍。私人航空业集中在美国，68.7%的私人飞机都在美国注册。

相关专家表示，虽然私人航空只占商业航空的一小部分，但新研究揭示了其对地球造成的破坏有多么严重。作者认为，全球私人飞机碳排放上升“不可持续”，更严格的监管或许能缓解这一趋势；未来将进一步研究航空业的甲烷、二氧化硫等其他非二氧化碳排放。相关论文11月7日发表于Communications Earth & Environment。

论文链接：
https://www.nature.com/articles/s43247-024-01775-z

单身人士抑郁风险比已婚人士高近80%

11月4日发表在Nature Human Behaviour的一项研究分析了来自7个国家逾10万名参与者的数据，发现未婚人士出现抑郁症状的风险或比已婚人士高80%。研究还发现，男性和受教育程度更高的未婚人士抑郁风险更高。

抑郁是一个全球性的公共卫生问题，全球约有5%的成年人有严重的抑郁症。虽然以往研究显示，婚姻或许能降低抑郁风险，但这些研究通常关注单一国家（常为西方国家），研究结果往往因国家而异，而且婚姻状况与社会经济状况、年龄、教育程度等其他因素间的相互影响并不清楚。

研究人员调取了来自7个国家（美国、英国、墨西哥、爱尔兰、韩国、中国和印度尼西亚）的106556名参与者的个体数据，并对其中20865人随访了4~18年，分析比较已婚人士和未婚人士的抑郁症状风险。结果发现，与已婚相比，未婚状态与抑郁症状风险的相关性高出了79%。离婚或分居个体比已婚个体的抑郁风险高99%，丧偶个体比已婚个体的风险高64%。此外，与东方国家（包括韩国、中国和印度尼西亚）相比，西方国家（包括美国、英国和爱尔兰）中未婚人士的抑郁风险相对更高。未婚男性的抑郁风险高于未婚女性，受教育程度高的个体抑郁风险高于受教育程度低的个体。

研究认为，已婚夫妇的抑郁风险更低，可能是因为夫妻之间可以相互给予社会支持，经济资源更好，这对双方幸福感有正面影响。受教育程度高的未婚人士出现抑郁症状的风险之所以更高，可能是因为来自传统婚姻观念的压力、社会舆论不理解、缺乏配偶经济支持等。追求事业成功、财务稳定和专业认可也可能带来额外的心理压力。

研究还考察了烟酒与单身人士抑郁风险之间的关系。吸烟和饮酒行为与抑郁风险相关，但由于生理和文化特征等因素的不同，相关结果在不同国家间存在显著差异。例如，酒精在韩国是单身者抑郁风险升高的一大因素，但在美国和爱尔兰却不是。研究还发现，香烟对中国未婚者抑郁风险的影响比率为43.8%，在墨西哥是22.1%。

作者也表示，该研究存在局限性：数据来自自我报告的问卷，而不是抑郁症的临床诊断，并且研究中分析的所有夫妻都是异性恋。

论文链接：
https://www.nature.com/articles/s41562-024-02033-0

世界首颗木壳人造卫星升空

日本京都大学宇宙木材研究室11月5日说，该机构研发的世界首颗木壳人造卫星“LignoSat”，在美国东部时间11月4日晚搭乘美国SpaceX公司的货运飞船发射升空。

LignoSat以拉丁语“木材”（Ligno）命名 |STR/JIJI PRESS/AFP

该研究室和日本住友林业公司于2020年4月发起“宇宙木材项目”，耗时约4年研发出了这颗木壳人造卫星。据介绍，这是一颗超小型卫星，外形为立方体，边长10厘米，重约1千克。卫星多处由名为“日本厚朴”的乔木制成，表面贴有太阳能电池板。它随飞船到达国际空间站约一个月后，将从日本“希望”号舱段被释放，卫星将测量木结构在太空中的应力、温度等变化，并将数据传回京都大学。

据介绍，目前小型人造卫星结束使命后通常坠入地球大气层烧毁。金属卫星往往含铝较多，在燃烧时会产生大量氧化铝颗粒，给地球环境和无线通信带来不良影响。而木材能在大气层完全烧尽，有望减轻这类不良影响。研究人员补充说，木材在真空环境中既不会燃烧，也不会腐烂，比在地球上更为耐用。

美国一医学研究机构43只实验猴出逃

据美国哥伦比亚广播公司（CBS）报道，当地时间11月6日，43只实验猴从美国南卡罗来纳州耶马西镇一家名叫“阿尔法起源”的医学研究机构逃脱。当地警方称，出逃的都是雌性恒河猴，重约7磅（约合3.18公斤）。这群雌猴“非常年轻”，由于年龄原因，目前均从未被用于研究机构的实验。“没有感染任何疾病，不会造成伤害”——对公众来说“几乎没有危险”。不过警方还是敦促当地居民锁好家门，在任何情况下都不要接近这些动物。

这些实验猴脱逃是因为“阿尔法起源”的一名新员工“没有完全关闭围栏”。“当时有50只，只有7只没有跑。”目前警方正在帮助这家研究机构搜寻这些猴子。警方表示，他们已设置陷阱，并使用热成像相机来定位和捕捉猴子，当天在该机构附近的一片树林中发现了它们的踪迹。“阿尔法起源”的工作人员正试图用食物引诱猴群回来，以确保它们被安全捕获。

据报道，“阿尔法起源”在全球范围内提供“非人灵长类动物产品和生物研究服务”，临床试验包括进行性脑部疾病的研究。8年前，就有19只猴子从“阿尔法起源”逃脱，大约6小时后被抓获。

欧盟机构：2024年将成为有记录以来最热年份

欧盟气候监测机构哥白尼气候变化服务局11月7日说，2024年前10个月气温数据显示，今年将成为自1850年有记录以来最热的年份。

哥白尼气候变化服务局当天发表新闻公报说，2024年前10个月的全球平均气温比1991至2020年的同期平均气温高0.71摄氏度，是有记录以来的最高值，比2023年同期高0.16摄氏度。事实上可以肯定，2024年将成为有记录以来最热的一年，除非剩余时间的平均气温降至接近0摄氏度。

该机构预测，2024年的全年平均气温将比工业化前的1850年至1900年间气温水平高出1.5摄氏度，甚至1.55摄氏度以上。

该机构监测数据还显示，刚刚过去的10月是仅次于2023年10月的全球第二热10月，平均气温为15.25摄氏度，比1991至2020年10月平均气温高0.8摄氏度，比工业化前水平高1.65摄氏度。

此外，10月全球还发生了多个极端气候事件，包括强降水导致西班牙出现严重洪灾，造成200多人丧生；飓风“海伦妮”和“米尔顿”先后登陆美国佛罗里达州等地。（新华社）

每天额外锻炼五分钟，就能降低血压

一项新研究表明，只需每天锻炼五分钟，比如爬楼梯或者骑自行车，就能降低血压，改善健康状况。

高血压是指血管压力过高（140/90 mmHg或更高），会威胁人体心脏、大脑、肾脏等器官，增加罹患其他疾病的风险。它是过早死亡的主要原因，全球约12.8亿成年人患有高血压。因其症状难以察觉，46%的成年高血压患者不知道自己患有这种疾病。

Unsplash/CC0 Public Domain

研究人员调取来自5个国家14761名参与者的数据，分析日常活动和血压水平之间的关系。参与者佩戴加速度计，监测全天活动情况。研究将日常活动分为六类：睡眠、久坐、慢走（慢于每分钟 100 步）、快走、站立、相对剧烈的运动（例如跑步、骑自行车或爬楼梯）。数据显示，参与者平均每天进行7小时睡眠、10小时久坐、3小时站立、1小时慢走、1小时快走，以及仅仅16分钟相对剧烈的运动。

统计分析表明，每天额外锻炼5分钟来替代其他静息状态，就可使收缩压降低0.68 mmHg，舒张压降低0.54 mmHg。在人群层面上，收缩压降低2 mmHg，舒张压降低1 mmHg，相当于心血管疾病风险降低约10%。研究估计，只要每天多运动20~27分钟，就能实现“有临床意义”的明显改善。

研究人员表示，新研究强调了即使是少量日常锻炼，也能改善血压状况。“好消息是，无论你的运动能力如何，都不需要很长时间的锻炼，就能对血压产生积极影响。……从爬楼梯到骑一段自行车，这些在日常就很容易办到。”

论文链接：
http://dx.doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.124.069820

改写教科书，化学家们打破了一条百年规则

化学家们推翻了“束缚化学家一个世纪”的布雷特规则，首次制造出一类以前认为不稳定因而不存在的分子，为潜在药物合成提供了一条新途径。澳大利亚昆士兰大学的化学家Craig Williams表示，该研究是“一项里程碑式的贡献”。

布雷特规则是有机化学中的一项经验观察，由德国化学家尤利乌斯·布雷特在100年前首次提出，认为除非环足够大，否则桥环化合物中的桥头位置（即连接两个环的地方）不能含有碳碳双键。这主要是因为在小环和中环（小于八元）中，桥头的双键有环张力，特别是角张力。桥头位置有碳碳双键的反布雷特烯烃（ABO），其几何构形会高度扭曲，导致其生成困难且通常不稳定，容易分解。

右边的降冰片烯异构体是“反布雷特”的，双键的几何构型高度扭曲。

研究人员用氟源处理硅基（伪）卤化物，触发较温和的消除反应，成功合成了反布雷特烯烃。它们非常不稳定，因此研究团队还引入了捕获剂，稳定这些反布雷特烯烃，形成可分离出来的化合物。与典型的烯烃不同，反布雷特烯烃是手性化合物。研究人员合成并捕获了一种对映体富集的反布雷特烯烃，可以作为对映体富集化合物的非常规分子砌块，对新药设计具有很高的实用价值。

制备原理

中国南方科技大学教授李闯创表示，这种方法可以用于探索其他具有挑战性的分子的创新合成途径，如化疗药物紫杉醇。“这是一种有价值且可靠的方法。”

值得一提的是，早期计算显示，反布雷特烯烃根本不可能存在，但后来的计算方法表明并非如此。如果其他人“不信邪”，完全可能早几年就做出这项成果。论文作者、加州大学洛杉矶分校的Neil Garg表示：“我们不应该墨守成规——或者说，就算有种种规则，也应该时刻提醒自己，它们只是指南，而不是铁律。如果我们制定了所谓无法逾越的规则，就会消解创造力。”相关论文11月1日发表于Science。

论文链接：
https://doi.org/10.1126/science.adq3519