出人意料的甲烷：沼气池释放的温室气体比储存的还多

出人意料的甲烷：沼气池释放的温室气体比储存的还多康奈尔大学的研究表明，池塘可能是温室气体的净排放者，尤其是甲烷。解决甲烷释放问题有可能将池塘从温室气体源变成温室气体汇。根据康奈尔大学研究人员的两项相关研究，虽然人造池塘既能吸收温室气体，也能释放温室气体，但两者相加，它们可能是温室气体的净排放者。这两项研究开始量化人造池塘和天然池塘对全球温室气体预算的重大影响，而对这些影响的测量还不是很清楚。"全球气候模型和预测依赖于温室气体排放和碳储存的精确计算，"农业与生命科学学院生态学和进化生物学助理教授、研究报告的资深作者梅雷迪斯-霍尔格森说。霍尔格森实验室的博士后研究员尼古拉斯-雷（NicholasRay）是两篇论文的共同作者。池塘影响和碳埋藏率霍尔格森及其同事曾估计，池塘（定义为5公顷或以下，地球上可能有10亿个池塘）向大气排放的甲烷可能占全球总量的5%。但是，由于没有对许多水体进行精确测量，真正的数字可能只有这个百分比的一半或两倍。与此同时，对池塘中碳埋藏率的估计却很少。8月18日，《湖沼学与海洋学通讯》（LimnologyandOceanographyLetters）杂志发表了一篇题为《人工池塘中碳埋藏率高与自生生产有关》（HighRatesofCarbonBurialLinkedtoAutochthonousProductioninArtificialPonds）的论文，研究了22个康奈尔实验池塘的碳埋藏率。这些相同的池塘（共有50个）建于1964年，提供了高度受控的环境，并有以往研究的详细记录。这些数据使霍尔格森和雷能够评估管理活动对碳储存的贡献。康奈尔大学50个实验池塘中的两个，建于1964年，用于研究。资料来源：ChristineBogdanowicz在这项研究中，研究人员考察了过去的管理活动，同时还对22个研究池塘中的每个池塘进行了沉积物取芯和沉积物厚度测量。他们测量了沉积物中的碳含量，将这些测量结果推断到整个池塘，然后将该数字除以池塘的年龄，得出每平方米每年固碳的数量，这个数字与湿地和红树林的数量级相同，高于湖泊。他们还发现，碳埋藏率受到水生植物（那些大到足以被看到的植物）、鱼类以及相对于磷的高氮添加量的影响。添加适当种类和比例的养分可促进植物生长，而植物生长需要使用碳来制造细胞，当植物死亡时，这些养分就会沉积在池塘底部。虽然缺乏有关天然池塘有机碳固存的数据，但科学家们推断了他们的研究结果，以估算全球天然池塘和人工池塘的总碳埋藏率。他们的结论是，天然池塘和人工池塘的固碳量占所有湖泊估计储存总量的65%至87%，这表明科学家低估了全球池塘和湖泊的固碳量。气体排放的季节性变化9月19日发表在《地球物理研究快报》（GeophysicalResearchLetters）杂志上的第二项研究名为"温带建造池塘温室气体排放的季节内高变异性"（HighIntra-SeasonalVariabilityinGreenhouseGasEmissionsFromTemperateConstructedPonds），该研究考察了康奈尔大学四个实验池塘的温室气体（主要是二氧化碳和甲烷）的季节性排放情况。在这项研究中，研究人员测量了这些池塘在2021年无冰期大约每两周的气体排放量。该研究的主要作者雷说："全球对池塘温室气体预算的估计非常不确定，部分原因是缺乏时间测量。研究人员发现，甲烷--一种比二氧化碳强25倍的温室气体--占每年排放气体的大部分，二氧化碳和甲烷的排放量因季节而有很大不同。"在植物生长的初夏季节，池塘吸收二氧化碳，到了晚些时候，植物腐烂时，池塘又排放二氧化碳。甲烷在整个温暖的月份都有排放，但每周的排放量变化很大，这说明需要经常采样以进行准确核算。研究人员发现，当水被分层（一层温暖的水位于寒冷的底层水之上）时，甲烷就会积聚起来，导致甲烷的总体排放量高于因风或突然冷却而混合的水。这是因为产生甲烷的池塘床微生物需要低氧条件，而混合会破坏这种条件。潜在的解决方案和资金如果把两篇论文的结果结合起来看，池塘是温室气体的净排放者，因为甲烷的释放量超过了沉积物中储存的碳量。但这些发现也提供了利用气泡器或水下循环器减少甲烷排放的可能性。霍尔格森说："如果我们能减少甲烷的数量，我们就有可能把这些池塘从净排放池变成净吸收池，但我们必须控制甲烷的排放量。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1385917.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1385917.htm

一种人类抗体被证明可有效治疗阿片类药物过量

一种人类抗体被证明可有效治疗阿片类药物过量2021年，美国因阿片类药物过量死亡的总人数超过了8万人，其中合成阿片类药物占了大部分。阿片类药物，无论是天然的还是合成的，都会选择性地与大脑中的μ-阿片受体结合，引起镇痛、镇静、兴奋和呼吸抑制，后者是导致药物过量和死亡的主要原因。罪魁祸首是芬太尼及其结构相关的变体。芬太尼比吗啡强约100倍，比海洛因强达50倍，而卡芬太尼（一种变体）是商业上使用的最强效阿片类药物，比吗啡强约10,000倍。考虑到卡芬太尼被设计成大象镇定剂，这也是合情合理的。尽管美国食品和药物管理局（FDA）已将卡芬太尼撤出市场，但它还是流入了街头，通常与海洛因和可卡因混合使用。加利福尼亚州斯克里普斯研究所的研究人员开发出了一种人类抗体，它能与卡芬太尼和其他芬太尼变体结合，比现有的治疗方法更有效地逆转可能致命的过量用药影响。该研究的通讯作者金-詹达（KimJanda）说："我们希望这种抗体能成为抗击阿片类药物危机的一种有价值的新武器。"鉴于卡芬太尼的效力及其与μ-阿片受体强结合的能力，治疗卡芬太尼过量是一项挑战。目前的主要治疗方法是纳洛酮，它能与阿片受体结合并阻断药物的作用。纳洛酮的问题在于，它的作用持续时间很短，可能对卡芬太尼过量无效。因此，研究人员开始通过开发一种人类抗芬太尼抗体来寻找解决方案。他们给大鼠注射了他们设计的一种分子，这种分子能诱导产生抗芬太尼及其衍生物的抗体。这些老鼠被设计成能产生人类抗体，以避免给人类注射后引发不必要的免疫反应。研究人员发现了几种与卡芬太尼结合力很强的抗体，并选择了其中最有效的一种，对其进行了改造，使其更加轻盈，从而更快地进入血液，并对其进行了进一步改造，使其在血液中的活性时间更长。这种抗体以单链可变片段（scFv）的形式产生，是一种小尺寸的人工构建物，保留了相应的免疫球蛋白G（IgG）抗体（最常见的抗体类型）的抗原结合特性。研究人员在大鼠身上测试了名为C10-S66K的优化scFv抗体，发现它能有效减少卡芬太尼对大脑的影响。注射后，它能在大量接触卡芬太尼后15分钟内逆转呼吸抑制。大约40分钟后，其效果比纳洛酮更强，并在两小时后继续增强，而纳洛酮的效果在30分钟达到顶峰后迅速减弱。X射线晶体学用于研究C10-S66K与卡芬太尼和芬太尼结合的结构，结果表明该抗体能与多种芬太尼衍生物很好地结合，但不会干扰纳洛酮的治疗。C10-S66K抗体的临床试验计划于本月晚些时候进行。与此同时，美国食品和药物管理局已批准使用该抗体的全长IgG版本CSX-1004，用于预防芬太尼过量的临床试验，该试验也计划于本月开始。该研究发表在《ACS化学神经科学》（ACSChemicalNeuroscience）杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1375665.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1375665.htm