南极洲的隐秘绿洲：科学家在冰海中发现潜在的生命摇篮

南极洲的隐秘绿洲：科学家在冰海中发现潜在的生命摇篮 研究表明，南极洲海冰中的开阔水域面积不断扩大，可能会使沿海动植物在未来得以生长，从而随着气候变化而改变当地的生态系统。图片来源：Ceridwen Fraser在奥塔哥海洋科学系研究员格兰特-达菲（Grant Duffy）博士的领导下，研究小组发现了意想不到的证据，表明南极洲周围的多水层面积正在急剧增加，而且它遵循着一个有趣的周期，大约每16年增加和缩小一次。达菲博士说："这些趋势令人着迷我们以前从未注意到它们。我们还不完全清楚是什么在驱动这种周期模式，但它对生态的影响可能是巨大的。"共同作者、澳大利亚莫纳什大学研究海洋-大气相互作用的科学家 Ariaan Purich 博士说，周期模式似乎与大气驱动因素相吻合，其中包括环南极模式，这是一种环绕南极并影响新西兰和澳大利亚天气的气候现象。"最近南极海冰覆盖率创历史新低与海洋变暖有关，"Purich 博士说。"在沿海环境中，大规模的大气变化和趋势会与不断变化的海洋条件相互作用，从而影响海冰的覆盖范围。这些发现为我们提供了令人兴奋的见解，有助于我们预测未来沿海海冰的覆盖范围。"该研究的资深作者、海洋科学系的 Ceridwen Fraser 教授说，这些结果对于预测南极洲沿海生态系统在气候变暖时会发生什么也至关重要。弗雷泽教授说："我们知道，许多非本地动植物都可以到达南极洲，例如通过漂浮的海带漂流到南极洲。目前，由于沿岸冰层的冲刷，它们大多无法定居。冰层的减少可能会给一些沿海动植物创造定居的机会这对南极本地沿海生态系统有着重大影响。"达菲博士表示同意。他说："我们的研究表明，随着气候变暖，南极沿岸的开阔水域面积正在不断扩大。这些不断变化的沿海环境意味着生态系统必须适应和改变。"编译自/scitechdaily ... PC版： 手机版：

海洋学家借助冰河时期沉积物预测气候未来

海洋学家借助冰河时期沉积物预测气候未来 当冰期过渡到气候变暖时，海洋会通过释放深海中储存的碳来调节大气中的二氧化碳。这项研究表明，从上一个冰期到今天，全球海洋氧气含量与大气二氧化碳之间存在着惊人的相关性随着气候变暖，深海的碳释放量可能会增加。"这项研究揭示了南大洋在控制全球海洋氧气库和碳储存方面的重要作用，"首席研究员、杜兰大学科学与工程学院地球与环境科学助理教授 Yi Wang 说。她专攻海洋生物地球化学和古海洋学。"这将对了解海洋，尤其是南大洋，未来将如何动态地影响大气中的二氧化碳产生影响。"Wang与伍兹霍尔海洋学研究所（Woods Hole Oceanographic Institution）的同事一起进行了这项研究，该研究所是世界领先的致力于海洋研究、探索和教育的独立非营利组织。在2023年加入杜兰大学之前，她曾在该研究所工作。研究小组分析了从阿拉伯海采集的海底沉积物，以重建数千年前全球海洋的平均含氧量。他们精确测量了沉积物中金属铊的同位素，这表明沉积物形成时全球海洋中溶解了多少氧气。Wang说："对冰川-间冰期转换过程中这些金属同位素的研究以前从未有过，这些测量结果让我们基本上能够重现过去。"铊同位素比率显示，与目前较温暖的间冰期相比，上一个冰期全球海洋总体上失去了氧气。他们的研究显示，在北半球突然变暖期间，全球海洋出现了长达千年的脱氧现象，而在从上一个冰期过渡到今天的突然降温期间，海洋获得了更多的氧气。研究人员将观测到的海洋氧气变化归因于南大洋的演变过程。"这项研究首次展示了地球从上一个冰川期过渡到过去一万年气候变暖时期全球海洋含氧量的平均演变情况，"世界卫生组织科学研究所副科学家、该研究的共同作者苏妮-尼尔森（Sune Nielsen）说。"这些新数据确实意义重大，因为它们表明南大洋在调节大气二氧化碳方面发挥着至关重要的作用。鉴于高纬度地区是受人为气候变化影响最严重的地区，这些地区首先对大气中的二氧化碳也产生了巨大影响，这令人不安。" ... PC版： 手机版：

科学家发现不良饮食与癌症之间缺失的联系

科学家发现不良饮食与癌症之间缺失的联系 新的研究发现，一种与不健康饮食或不受控制的糖尿病有关的化学物质可能会随着时间的推移增加患癌症的风险；新的证据揭示了肿瘤的一种新的发展方式。新加坡国立大学（NUS）的研究人员发现了一些新的见解，这些见解可以阐明癌症风险与不健康饮食以及与营养不良有关的糖尿病等其他常见疾病之间的联系。这些发现对于制定促进健康老龄化的癌症预防策略也很有希望。在 Ashok Venkitaraman 教授的领导下，新加坡国立大学新加坡癌症科学研究所（CSI Singapore）和新加坡国立大学杨潞麟医学院癌症研究中心（N2CR）的科学家们与新加坡科学技术研究局（A*STAR）的同事们共同开展了这项突破性研究。新加坡癌症研究所所长文基塔拉曼教授解释说："癌症是由我们的基因与饮食、运动和污染等环境因素相互作用造成的。这些环境因素是如何增加患癌风险的，目前还不是很清楚，但如果我们要采取预防措施，帮助我们更长久地保持健康，那么了解其中的联系是至关重要的。"一种与糖尿病、肥胖症和不良饮食习惯有关的化学物质会增加患癌风险研究小组首先研究了因从父母那里继承了一份有问题的癌症基因BRCA2而面临罹患乳腺癌或卵巢癌高风险的病人。他们证明，这些患者的细胞对甲基乙二酸的影响特别敏感，而甲基乙二酸是细胞分解葡萄糖以产生能量时产生的一种化学物质。研究表明，这种化学物质会导致我们的DNA发生故障，而这正是癌症发展的早期预警信号。研究小组的研究还表明，那些没有遗传到错误的 BRCA2 基因拷贝但甲基乙二酸水平可能高于正常水平的人，如糖尿病或糖尿病前期患者（这与肥胖或不良饮食习惯有关），也会积累类似的警示信号，表明患癌症的风险较高。Venkitaraman 教授解释说："我们的研究表明，甲基乙二酸水平高的患者患癌症的风险可能更高。甲基乙二酸很容易通过血液中的 HbA1C 检测出来，它有可能被用作一种标志物。此外，高水平的甲基乙二酸通常可以通过药物和良好的饮食习惯来控制，这就为采取积极措施预防癌症的发生提供了途径。"该研究的第一作者、N2CR研究员孔立人博士补充说："我们开始这项研究的目的是了解哪些因素会增加易患癌症家庭的风险，但最终发现了一个更深层次的机制，即基本能量消耗途径与癌症发展之间的联系。这些发现提高了人们对饮食和体重控制在控制癌症风险方面的影响的认识。"肿瘤形成的新机制有趣的是，研究小组的工作还修正了一个由来已久的关于某些防癌基因的理论。这一理论被称为克努德森"两击"范式（Knudson's 'two-hit' paradigm），最早提出于 1971 年，当时有人提出，在癌症发生之前，这些基因必须在我们的细胞中永久失活。新加坡国立大学的研究小组现在发现，甲基乙二酸可以暂时使这些防癌基因失活，这表明反复出现的不良饮食习惯或未控制的糖尿病会随着时间的推移"累加"而增加患癌风险。这一新知识很可能会改变这一领域未来的研究方向。研究小组的重要发现于 2024 年 4 月 11 日发表在生物医学研究领域最具影响力的科学杂志之一《细胞》上。下一阶段的研究在新发现的基础上，研究人员计划开展进一步研究，以了解代谢紊乱（如糖尿病或不良饮食）是否会影响新加坡和其他亚洲国家的癌症风险。研究小组还希望找出他们所发现的新陈代谢、饮食和癌症之间联系的新机制，从而开发出更有效的方法来预防或推迟癌症的发生。编译自/scitechdaily ... PC版： 手机版：

科学家发现光与磁之间的突破性联系

科学家发现光与磁之间的突破性联系 耶路撒冷希伯来大学应用物理和电气工程研究所自旋电子学实验室主任阿米尔-卡普亚教授宣布了光磁相互作用领域的一项关键性突破。该团队的这一意外发现揭示了光学激光束控制固体磁性状态的机制，有望在各行各业得到切实应用。卡普亚教授说："这一突破标志着我们对光与磁性材料之间相互作用的理解发生了范式转变。它为光控高速存储技术，特别是磁阻随机存取存储器（MRAM）和创新光学传感器的开发铺平了道路。事实上，这一发现标志着我们对光磁动力学理解的重大飞跃。"利用光束进行磁记录（应用）。资料来源：Amir Capua与光辐射的快速行为相比，磁铁的反应速度较慢，因此通常较少受到关注。通过研究，研究小组得出了一个新的认识：快速振荡光波的磁性成分具有控制磁铁的能力，从而重新定义了物理原理关系。有趣的是，他们发现了一种描述相互作用强度的基本数学关系，它将光的磁场振幅、频率和磁性材料的能量吸收联系在一起。这一发现与量子技术领域密切相关，并结合了迄今为止几乎没有重叠的两个科学界的原理："我们是利用量子计算和量子光学界公认的原理，但在自旋电子学和磁学界却不太适用的原理，才得出这一认识的，当磁性材料和辐射处于完全平衡状态时，二者之间的相互作用已被充分证实。然而，迄今为止，人们对辐射和磁性材料不平衡的情况只做了非常片面的描述。这种非平衡状态是量子光学和量子计算技术的核心。我们借用量子物理学的原理，对磁性材料中的这种非平衡状态进行了研究，从而获得了磁体甚至可以对光的短时间尺度做出反应的基本认识。此外，这种相互作用被证明是非常重要和有效的。我们的发现可以解释过去二三十年间报道的各种实验结果。"这一发现具有深远的意义，特别是在利用光和纳米磁体进行数据记录的领域。它预示着超高速、高能效光控 MRAM 的潜在实现，以及各行各业信息存储和处理领域的重大变革。此外，在发现这一发现的同时，研究小组还推出了一种能够检测光的磁性部分的专用传感器。与传统传感器不同的是，这种尖端设计提供了各种应用的多功能性和集成性，有可能彻底改变以各种方式利用光的传感器和电路设计。这项研究由自旋电子学实验室的博士候选人 Benjamin Assouline 负责，他在这一突破性发现中发挥了至关重要的作用。由于认识到这一突破的潜在影响，该团队已申请了多项相关专利。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

科学家发现瞳孔大小与工作记忆之间存在联系

科学家发现瞳孔大小与工作记忆之间存在联系 德克萨斯大学阿灵顿分校的研究人员知道工作记忆因人而异，但他们并不清楚具体原因。为了更好地理解这个问题，心理学助理教授马修-罗比森和博士生劳伦-D-加纳做了一个实验，观察研究一个人的瞳孔（眼睛的中心）是否是工作记忆的一个好指标。马修-罗比森 图片来源：UT 阿灵顿分校提供正常情况下，人在弱光环境下瞳孔会自然扩大（或散大），以便让更多光线进入眼睛。然而，在发表于同行评审期刊《注意力、知觉与心理物理学》（Attention, Perception & Psychophysics）上的最新研究中，研究人员发现，人在专心完成任务时，瞳孔也会放大。特别是，他们发现，一个人在完成任务时瞳孔放大得越厉害，他们在工作记忆测试中的表现就越好。UT阿灵顿分校博士生兼研究员劳伦-加纳（Lauren Garner） 图片来源：UT 阿灵顿分校提供罗比森说："我们发现，在任务中表现最差的人瞳孔放大的程度较低。对于表现最好的参与者来说，他们的瞳孔扩张总体上更大，而且他们对要求他们回忆的信息也更有辨别力"。在这项研究中，他和加纳在UT阿灵顿大学招募了179名本科生。参加者完成了几项工作记忆任务，即向他们展示信息，然后要求他们在几秒钟内记住这些信息。在完成任务的过程中，参与者的瞳孔会被眼球追踪器持续测量，这与验光师在眼科检查时使用的仪器类似。罗比森说："我们发现，注意力更集中、更持久的人在记忆任务中表现得更好，他们的瞳孔放大得更厉害。重要的是，我们发现与表现不佳的参与者相比，表现出色的参与者也表现出更高的瞳孔敏感度。这是一项令人兴奋的研究，因为它为我们理解为什么工作记忆因人而异增添了另一块有价值的拼图。" ... PC版： 手机版：

科学家发现塑料垃圾的扩散范围超出了已知海洋垃圾带

科学家发现塑料垃圾的扩散范围超出了已知海洋垃圾带 在最近的一项研究中，亥姆霍兹环境研究中心（UFZ）的一个研究小组与阿尔弗雷德-魏格纳研究所（AWI）合作，在太平洋的一个偏远海洋保护区发现了大量塑料垃圾和微塑料。这些塑料垃圾和微塑料的数量与世界上已知的最大垃圾区之一中发现的数量相似。研究人员强调，塑料的分布范围比预期的要广泛得多。整个海洋生态系统都受到了威胁。因此，他们呼吁全球尽快停止向海洋排放塑料。这项研究发表在《环境科学与技术》上。来自 neuston 网的样本，其中含有大量不同的塑料颗粒（2019 年北太平洋考察）。资料来源：UFZ问题的范围和研究结果"海洋中的塑料是一个严重的问题。每年都有数百万吨的塑料通过河流、风力、航运和捕鱼进入海洋，并在海洋中存留。目前还很难评估其对海洋生态系统造成的后果，"MICRO-FATE 项目协调人、德国联邦科学院环境化学家安妮卡-雅克（Annika Jahnke）教授说。塑料在海洋中的分布情况如何？哪些区域尤其受到影响？有没有无塑料区？塑料在靠近源头或远离源头的大洋中具有什么样的特性？雅克和她的研究团队对这些问题进行了研究。德国 RV SONNE 号侧面拖曳的 Neuston 网，在穿越北太平洋时收集海面漂浮的塑料样本。图片来源：Philipp Klöckner / UFZ2019 年，在德国"Sonne"号科考船上进行的为期五周的考察中，研究人员采集了北太平洋温哥华（加拿大）和新加坡之间的地表水样本。研究小组根据夏威夷大学的一个预测模型（Surface CUrrents from a Diagnostic model (SCUD)）选择了沿航道的采样站。该模型可以计算出特定海域可能存在的塑料含量。Jahnke 说："我们选择了预测塑料负荷较高和较低的站点进行调查。有些站点位于已经进行过深入研究的区域，如所谓的太平洋大垃圾场。我们还想调查大洋中几乎没有被探索过的区域。例如，我们在夏威夷西北部的一个海洋保护区帕帕哈瑙木卡海洋国家纪念碑采集了样本。"研究小组采用了两种不同的方法来确定地表水中的塑料含量。第一种是垃圾调查，由两名科学家组成的小组在"松恩"号的甲板上对船只航行过程中肉眼可见的塑料制品进行计数，并记录其形状和大小。第二项调查是在海面拖曳纽斯顿网，在九个站点采集样本。用 neuston 网收集到的部分塑料微粒，显示出很大程度的风化以及大小、形状和颜色的多样性。图片来源：Annika Jahnke / UFZ"网眼大小为 0.3 毫米。这使我们不仅能收集较大的物品，还能收集较小的塑料微粒，以确定直径小于 5 毫米的微塑料的数量，"该研究的主要作者、UFZ 研究员 Robby Rynek 说。"每个样本中的塑料颗粒都按大小进行了分类和计数。然后，我们使用一种特殊形式的红外光谱对颗粒进行化学分析，并根据其外观估计其风化状态"。塑料暴露在阳光、风、海浪和海水中的时间越长，风化和分解的程度就越大。其他研究表明，较大的未降解塑料物品和颗粒主要出现在塑料入海的地方。颗粒被运得越远，其风化程度就越高，体积就越小。"这正是我们调查的结果。不出所料，我们在被称为太平洋大垃圾场的地区采集的样本中发现了最多的塑料，"Rynek 说。"然而，这些塑料制品并没有以任何方式形成塑料地毯，密集地覆盖整个表面。在考虑塑料清除技术时，这一点非常重要，因为这种技术必须覆盖广阔的区域，才能收集大量塑料。大多数塑料都是小碎片，它们会逃过渔网，或者只能通过大量的动物'副渔获物'来收集，"合著者之一、来自 AWI 的 Melanie Bergmann 博士说。因此，减少塑料的排放至关重要。用 neuston 网采集的样本特写，显示塑料微粒与相当多的动物"副渔获物"。图片来源：Annika Jahnke / UFZ"我们的研究结果最令人惊讶，同时也最令人担忧的是，我们在夏威夷西北部偏远的海洋保护区发现了同样大量的特别小的微塑料。这是我们始料未及的。根据预测模型的计算，这一区域的塑料数量应该少得多，"Rynek 说。"微塑料在海洋中的分布范围很可能比之前假设的要远得多。实际上，我们在所有采样站都发现了塑料。没有一个样本是没有塑料的。因此，我们不能认为塑料主要是在已知的积聚区造成问题这个问题要大得多，实际上会影响整个海洋生态系统。"今年，联合国会员国打算通过一项具有法律约束力的全球性《塑料条约》，以阻止海洋中的塑料污染。伯格曼说："作为独立的科学家，我们作为科学家联盟的一员，为有效的塑料条约向联合国会员国代表提供建议。"除了通过避免生产不必要的塑料产品和推广再利用系统来大幅减少塑料产量外，许多研究人员还认为，需要简化和改进塑料产品的化学成分。这是确保安全再利用和提高回收率的唯一途径。编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：