气候变化可能导致古代安第斯山脉人类社会出现"疯狂的麦克斯"式的场景

气候变化可能导致古代安第斯山脉人类社会出现"疯狂的麦克斯"式的场景如果我们对气候变化的担忧还不够的话，加州大学戴维斯分校的一项新研究说，当公元470年至1500年之间气候发生变化时，安第斯山脉中南部的人们的暴力行为增加。如果同样的模式在今天世界经历剧烈的气候变化时成立，残酷的冲突可能会像1979年的反乌托邦电影"疯狂的麦克斯"那样展开。为了得出结论，加州大学戴维斯分校的研究人员查看了从58个考古遗址收获的2753个人类遗骸的头骨骨折的检查数据。然后，他们利用在今天的智利、秘鲁和玻利维亚发现的奎尔卡亚冰川的冰层记录来绘制气候发生的情况。他们发现，由于所谓的中世纪温暖期的气温上升，每年的冰层堆积量每减少10厘米，人们之间的暴力程度就会增加一倍以上。他们通过在化石记录中发现的头部受伤的数量得出这一结论，这是考古学家在研究文化暴力时经常采用的措施。有趣的是，暴力事件的上升--可能不仅是由于温度上升，而且是由于天气模式的变化导致降水减少--只出现在居住在安第斯高原的社区。在生活在中海拔地区和沿海地区的社区没有发现同样的趋势，这使研究人员推断，要么干旱的条件只影响到较高的地区，要么山下的社区找到了应对气候变化的和平解决方案。研究人员写道："这种差异可能是由于不同海拔地区的经济和社会政治战略不同造成的。干旱时期雨水灌溉农业的失败以及随之而来的组织性政体的解体可能使高原人口容易受到社会经济压力和对有限资源的暴力竞争。相反，低地和中地经济之间的多样性可能缓冲了干旱的影响"。这项研究已经发表在《第四纪研究》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1365723.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1365723.htm

研究发现呼吸过多的氧气容易导致人类健康问题

研究发现呼吸过多的氧气容易导致人类健康问题AlanBaik是格拉德斯通研究所IshaJain实验室团队的一员，该团队发现了为什么高浓度的氧气会导致人类的持久问题。资料来源：迈克尔-肖特/格拉德斯通研究所格莱斯顿研究所最近的一项研究揭示了过量的氧气水平如何改变我们细胞内的某些含铁和含硫的蛋白质，类似于铁生锈的过程。结果，这些"生锈"的蛋白质引发了连锁反应，对细胞和组织造成损害。这项研究已经发表在《分子细胞》杂志上，阐明了对心脏病发作和睡眠呼吸暂停等疾病的影响。"这项研究使我们能够为高氧状态下发生的事情制定一个非常具体的时间表，"新研究的资深作者、格拉德斯通助理研究员IshaJain博士说。"结果完全不是我们所期望的，但现在知道这一系列事件是如何展开的，这非常有趣和令人兴奋。"一个未被充分研究的问题在高水平上，氧气对每一种生命形式都是有毒的，从细菌和植物到动物和人。当然，氧气不足也是致命的；有一个中间的"Goldilocks"量，在这个量下，地球上的大多数生命都能茁壮成长--不是太多，也不是太少。虽然临床医生长期以来一直在研究氧气短缺如何影响细胞和组织的细节（例如，在心脏病发作和中风中），但对氧气过量的影响的研究却相对不足。Jain实验室的博士后学者、加州大学旧金山分校（UCSF）的心脏病专家AlanBaik博士说："多年来，医学教学认为，在某种程度上，在治疗心脏病发作等疾病的病人时，更多更纯的氧气是更好的，或者至少是良性的。但现在已经有越来越多的临床研究表明，过量的氧气实际上导致了更糟糕的结果。这促使我们更好地了解为什么过量的氧气会有毒性"。例如，最近的研究显示，呼吸过多的补充氧气可能对心脏病患者和早产婴儿有害。同样，在阻塞性睡眠呼吸暂停症中，呼吸暂停后突然爆发的氧气已被证明是该疾病如何增加患者的慢性健康问题风险的一个关键组成部分。然而，这些影响的机制仍然是模糊的。许多研究人员认为，活性氧--不稳定和高活性的氧衍生物，可以损害我们的基因组和我们细胞中的许多分子--可能在高氧症中发挥了作用，但几乎没有证据表明过量的氧气如何影响特定的酶和途径。CRISPR如何找到了答案Jain的研究小组--包括Baik、博士后GalihHaribowo和研究生KirstenXuewenChen（他们是新论文的共同第一作者）--求助于基因组编辑技术CRISPR来测试各种基因在高氧症中的作用。利用CRISPR，研究人员从实验室中生长的人类细胞中一次删除了2万多个不同的基因，然后比较每组细胞在21%的氧气和50%的氧气下的生长情况。Jain说："这种无偏见的筛选让我们探究了高氧环境下数千条不同途径的贡献，而不是仅仅关注那些我们已经怀疑可能参与的途径。这使我们找到了以前从未在同一句话中提到过的与氧气毒性有关的分子"。筛选出的四个分子途径参与了高氧的影响。它们与不同的细胞功能有关，包括受损DNA的修复、新DNA构件的生成和细胞能量的产生。共同的蛋白质簇起初，研究小组无法确定这四条途径有什么共同点，以及为什么它们都受到高氧水平的影响。经过一些分子调查发现，每条途径都有一个关键的蛋白质，其分子结构中含有与硫原子相连的铁原子，即所谓的"铁硫簇"。研究人员继续表明，在只有30%的氧气中，这四种蛋白质中的铁硫簇会被氧化--它们与氧原子发生化学反应--这种变化导致蛋白质退化。结果，细胞停止正常运作，消耗更少的氧气，导致周围组织中的氧气含量进一步增加。"一个重要的启示是，高氧并不像许多人假设的那样仅仅通过活性氧影响细胞和组织，"Jain说。"这意味着使用抗氧化剂--它能在一定程度上对抗活性氧--不太可能足以防止氧中毒。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1353837.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1353837.htm

人工智能对人工智能生成的内容进行训练将导致人工智能崩溃

人工智能对人工智能生成的内容进行训练将导致人工智能崩溃用于训练大型语言模型的数据最初来自人类来源，如书籍、文章、照片等，这些都是在没有人工智能的帮助下创建的。但随着越来越多的人使用人工智能来制作和发布内容，一个明显的问题出现了：当人工智能生成的内容在互联网上扩散时，人工智能模型开始对其进行训练。研究人员发现，“在训练中使用模型生成的内容会导致所产生的模型出现不可逆转的缺陷。”他们研究了文本到文本和图像到图像的人工智能生成模型的概率分布，得出结论：“从其他模型产生的数据中学习会导致模型崩溃——这是一个退化的过程，并且随着时间的推移，模型会忘记真正的基础数据分布。”他们观察到模型崩溃发生得如此之快：模型可以迅速忘记它们最初学习的大部分原始数据。这导致它们随着时间的推移，表现越来越差，错误越来越多。来源，来自：雷锋频道：@kejiqu群组：@kejiquchat投稿：@kejiqubot

研究发现气候变化导致的水温突然下降可导致灾难性的珊瑚崩溃

研究发现气候变化导致的水温突然下降可导致灾难性的珊瑚崩溃根据一项新的研究，冷水冲击与东太平洋的灾难性珊瑚崩溃有关。与气候变化有关的海洋热浪被认为是世界上一些最著名的珊瑚礁系统大规模消亡的原因。然而，科学家们发现，灾难性的珊瑚死亡事件的根本原因是一个极端的天气事件，导致海温迅速下降达10度。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1329659.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1329659.htm

大自然的岔路口：土壤的碳捕获困境

大自然的岔路口：土壤的碳捕获困境研究人员确定了决定土壤是捕获碳还是以二氧化碳形式释放碳的关键因素，突出了分子相互作用和土壤化学的作用，可能有助于减缓气候变化的努力。Smectite粘土（如图所示）含有已知能在天然土壤中固碳的粘土矿物。资料来源：FrancescoUngaro通过结合实验室实验和分子建模，研究人员研究了有机碳生物分子与一种以捕获土壤中有机物而闻名的粘土矿物之间的相互作用。他们发现，静电荷、碳分子的结构特征、土壤中周围的金属养分以及分子间的竞争都对土壤捕集碳的能力（或无能）起着重要作用。新发现可以帮助研究人员预测哪些土壤化学成分最有利于捕获碳，从而有可能找到基于土壤的减缓人类造成的气候变化的解决方案。这项研究最近发表在《美国国家科学院院刊》上。该研究的资深作者、西北大学的LudmillaAristilde说："土壤中储存的有机碳约为大气中碳含量的十倍。如果这个巨大的储存库受到干扰，将会产生巨大的连锁反应。目前有很多人在努力将碳封存起来，以防止它进入大气层。如果我们想这样做，那么我们首先必须了解其中的机制。"作为环境过程中有机物动力学方面的专家，Aristilde是西北大学麦考密克工程学院土木与环境工程副教授。王家兴是Aristilde实验室的博士生，也是论文的第一作者。西北大学本科生RebeccaWilson是论文的第二作者。普通粘土土壤固碳量达25000亿吨，是地球上最大的碳汇之一，仅次于海洋。尽管土壤就在我们身边，但研究人员才刚刚开始了解它是如何从碳循环中锁碳固碳的。为了研究这一过程，阿里斯蒂尔德和她的团队研究了埃米土，这是一种已知能在天然土壤中固碳的粘土矿物。然后，他们研究了粘土矿物的表面如何与十种不同的生物大分子结合，其中包括氨基酸、与纤维素有关的糖和与木质素有关的酚酸，它们的化学性质和结构各不相同。"我们决定研究这种粘土矿物，因为它无处不在，"Aristilde说。"几乎所有土壤都含有粘土矿物。而且，粘土普遍存在于半干旱和温带气候地区--我们知道这些地区将受到气候变化的影响。"异性相吸阿里斯蒂尔德和她的团队首先研究了粘土矿物与单个生物分子之间的相互作用。由于粘土矿物带负电荷，带正电荷的生物分子（赖氨酸、组氨酸和苏氨酸）的结合力最强。但有趣的是，这种结合并非完全由静电荷决定。研究人员利用三维计算模型发现，生物分子的结构也发挥了作用。他说："在有些情况下，两个分子都带正电，但其中一个分子与粘土的相互作用比另一个更好。这是因为结合的结构特征也很重要。分子必须足够灵活，能够采用一种结构排列方式，使其带正电荷的成分与粘土对齐。例如，赖氨酸有一个带正电荷的长臂，可以用来固定自己。"朋友的帮助按照这种逻辑，人们可能会认为带负电荷的生物分子无法与粘土结合。但阿里斯蒂尔德和她的团队发现，周围的天然金属养分可以介入其中。带正电荷的金属（如镁和钙）在带负电荷的生物分子和粘土矿物之间架起了一座桥梁，形成了一种结合。即使是通常不会与粘土结合的生物分子，当镁存在时，也能够看到其结合率显著提高。因此，土壤中的天然金属成分可以促进碳捕集。虽然这是一个广泛报道的现象，但研究人员揭示了其结构和机制。混合与交融在研究单个生物分子与粘土矿物之间的相互作用时，研究人员发现结合是可预测和直接的。为了获得更接近真实世界环境的信息，阿里斯蒂尔德和她的团队将不同的生物分子混合在一起。"我们知道，环境中不同类型的生物分子是共存的，"阿里斯蒂尔德说。"因此，我们还进行了生物分子混合物的实验。虽然研究人员最初认为生物分子会相互竞争与粘土相互作用，但他们却发现了意想不到的行为。一个令人惊讶的转折是，即使是具有柔性结构的带正电荷的生物大分子也会受到抑制，无法与粘土矿物结合。虽然它们在单独存在时很容易与粘土结合，但生物大分子相互结合的冲动似乎取代了它们对粘土的吸引力。这在以前是没有过的。两种生物分子之间的吸引能量实际上高于生物分子对粘土的吸引能量。这导致吸附力下降。这改变了我们对分子如何在表面上竞争的看法。它们不仅仅是在争夺表面的结合位点。它们实际上可以相互吸引。下一步行动接下来，阿里斯蒂尔德和她的团队计划研究在包括热带气候在内的温暖地区发现的土壤中，生物分子是如何与矿物质相互作用的。在另一个相关项目中，他们的目标是探索有机物如何在河流和其他水系中迁移。阿里斯蒂尔德说："既然我们已经研究了主要存在于温带地区的粘土矿物，我们就想了解其他类型的矿物。它们是如何捕获有机物的？过程是相同还是不同？如果我们想让碳继续留在土壤中，那么我们就需要了解它们是如何组合的，以及这种组合是如何影响微生物的可及性的。"编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1421805.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1421805.htm

灾难的蓝图：人类已将地球的淡水循环推向崩溃边缘

灾难的蓝图：人类已将地球的淡水循环推向崩溃边缘研究显示，淡水变化的最新地球边界在二十世纪中叶就已被超越。换句话说，在过去的一个世纪里，人类一直在推动地球淡水系统的发展，远远超出了工业化之前的稳定状态。这是首次在如此长的时间尺度内，以适当的参考基线对全球水循环变化进行评估。发表在《自然-水》（NatureWater）上的研究结果表明，大坝建设、大规模灌溉和全球变暖等人类压力已经改变了淡水资源，以至于淡水资源调节重要生态和气候过程的能力岌岌可危。国际研究小组利用综合人类对淡水循环的所有主要影响的水文模型数据，以大约50×50公里的空间分辨率计算了每月的溪流流量和土壤湿度。作为基线，他们确定了前工业化时期（1661-1860年）的条件。然后，他们将工业时期（1861-2005年）与这一基线进行了比较。他们的分析表明，异常干旱或潮湿的情况--河流流量和土壤湿度的偏差--出现的频率增加了。与工业化前时期相比，自20世纪初以来，出现干湿偏差的区域持续扩大。总体而言，与工业化前相比，出现偏差的全球陆地面积几乎翻了一番。阿尔托大学的博士研究员、论文的主要作者之一维利-维尔基（ViliVirkki）说："我们发现，现在的特殊情况比以前更加频繁和普遍，这清楚地表明了人类活动如何改变了全球淡水循环的状况。"由于分析是在高空间和时间分辨率下进行的，研究人员可以探索偏差的地理差异。在许多热带和亚热带地区，异常干燥的溪流和土壤湿度条件变得更加频繁，而在许多北方和温带地区，异常潮湿的条件有所增加，尤其是在土壤湿度方面。这些模式与气候变化导致的水供应变化相吻合。在人类使用土地和农业历史悠久的许多地区，模式更为复杂。例如，尼罗河、印度河和密西西比河流域都经历过异常干旱的河流流量和潮湿的土壤水分条件，这表明灌溉驱动了变化。米娜-波卡（MiinaPorkka）解释说："使用一种在不同水文变量和地理尺度上具有一致性和可比性的方法，对于理解推动我们所看到的淡水变化的生物物理过程和人类行为至关重要。"有了对溪流和土壤湿度变化的全面了解，研究人员就能更好地研究淡水循环变化的原因和后果。该研究的资深作者、阿尔托大学副教授马蒂-库姆（MattiKummu）说："更详细地了解这些动态变化有助于制定政策，减轻由此造成的危害，但我们的当务之急应该是减少人类对淡水系统造成的压力，因为淡水系统对地球上的生命至关重要。"编译自:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1422684.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1422684.htm