AI电子舌头能精确识别味道;新研究从基因层面揭示为何人类钟爱碳水 | 国际科研周报

科技   2024-10-27 10:01   北京  


来源:中国新闻网、中国科学报、新华社
国际最新研究:气候变化或使野火烟雾相关人类死亡比例增加约10倍


施普林格·自然旗下专业学术期刊《自然—气候变化》最新发表一篇论文称,研究人员通过开展一项气候变化的建模研究认为,从20世纪60年代到21世纪10年代,气候变化可能使野火烟雾相关的人类死亡比例增加了约10倍。其中,南美洲、澳大利亚、欧洲和亚洲北方森林是死亡率水平最高的地区
该论文介绍,森林火灾烟雾和其中的微小颗粒物(也称PM2.5,即直径小于或等于2.5微米的颗粒物)已知会对人类健康造成威胁,最新估计认为,全球每年约有多达98748人死于与火灾有关的烟雾。在过去数十年间,积极的火灾管理和灭火活动减少了火灾,但气候变化延长了火灾多发季节,增加了全球的燃烧面积。
https://www.chinanews.com.cn/gj/2024/10-22/10305750.shtml

长时间站立工作也有健康风险



来源:路透社
多年来,站着工作一直备受推崇。专家们一致认为,久坐会损害员工的健康。因此,一些人建议人们站着回复电子邮件、开会或处理文件……有些人甚至把传统的办公桌换成了加高的。
然而,澳大利亚悉尼大学最近在《国际流行病学杂志》季刊上发表的一项研究结果却与这一观点相悖。该研究表明,随着时间的推移,站着而不是坐着并不会降低患心血管疾病的风险。相反,它可能会加剧血液循环问题,如静脉曲张或深静脉炎

https://www.media.xinhuamm.net/statics/h5-news-media/index.html#/pages/newsWebView/newsWebView?date=2024-10-24%2018:11:04&id=7062f451c3264974872ddf738eb2ac0e&contentType=1&isMedia=false&contentId=&siteId=2b0cbbb1d563414393513f147f7e9799

火星冰层可能是微生物栖息地



来自太阳的高水平有害紫外线辐射,让当下的火星表面几乎不可能存在生命。然而,足够厚的冰层能吸收这种辐射,保护生活在这颗红色星球表面下的细胞。存在于这些条件下的任何生命都必须位于一个所谓的“辐射宜居区”,即浅到能接收进行光合作用所需的大量光照,同时又深到能抵挡紫外线辐射。
美国航空与航天局喷气推进实验室的Aditya Khuller和同事计算了在火星上观测到的含尘量和冰结构中是否会存在这样一个辐射宜居区。研究发现,含尘量很高的冰会阻挡太多阳光,但含尘量在0.01%-0.1%的冰的5-38厘米深处(具体取决于冰晶体的大小和纯度)可能存在这样一个宜居区。此外,在更干净的冰中,在2.15至3.10米深处,可能存在一个更大的宜居区研究人员解释了冰内的尘埃颗粒可能会使最深约1.5米处偶尔出现局部融化,为光合作用生命的存续提供必要的液态水。
研究人员提醒道,理论宜居区的可能存在并不意味着火星上现在有或曾有过光合作用的生命。但这确实说明火星中纬度暴露的一些冰或是未来搜寻火星生命的关键地点。
https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/10/532142.shtm

你的血压可能一直量错了




来源:约翰斯·霍普金斯医学院
在美国心脏协会最新版的临床实践指南中,强调了准确测量的几个关键步骤,包括合适的袖带尺寸、背部支撑、双脚平放在地板上且双腿不交叉。其中可调节血压袖带的中间位置位于支撑在书桌或桌子上的手臂的心脏中部水平。尽管有这些建议,但我们都知道,测量血压时,患者手臂没有任何支撑或支撑不足的情况很常见。临床医生可能会握住患者手臂,或者患者会将手臂放在膝盖上。
为了确定这种情况的干扰,研究人员招募了133名成年参与者,年龄从18岁到80岁不等。根据参与者坐姿和手臂位置的顺序不同,研究人员将他们随机分成6个组。测量是在上午9点到下午6点之间的一次访问中进行的。在测量血压之前,所有参与者首先排空膀胱,然后步行2分钟,以模拟典型的临床场景,即人们在筛查前走进诊所或办公室。然后,他们进行了5分钟的坐姿休息,背部和脚部得到支撑。每个人都佩戴根据其上臂尺寸选择的血压袖带,用数字血压计每隔30秒进行3组3次测量。
经过一系列比较,结果显示,采用现实中经常使用的手臂姿势(手臂放在膝盖上或无支撑地放在身体一侧)时,测得的血压明显高于手臂放在桌子上(标准推荐手臂姿势)
https://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2024-10/21/content_579170.htm?div=-1
新研究从基因层面揭示为何人类钟爱碳水


如果您发现在日常饮食中减少碳水化合物的摄入非常困难,那么可能是古老的DNA在作祟。美国研究人员近日在美国《科学》杂志在线发表论文说,唾液淀粉酶基因(AMY1)在人体内的最初复制可能早在80多万年前就已经发生,远远早于农业的出现。该基因拷贝数的变异为人类适应富含淀粉的食物提供优势。
纽约州立大学布法罗分校近日发布新闻公报说,长期以来,科学家已知人类携带多个AMY1拷贝,能帮助人类分解口腔中复杂的碳水化合物分子。人体内AMY1拷贝数越多,唾液淀粉酶分解淀粉的能力就越强。但科学家一直难以确定该基因拷贝数是何时以及如何在人体内扩展的。
为了追踪AMY1的早期复制情况,纽约州立大学布法罗分校和杰克逊实验所等机构研究人员利用光学基因组图谱和长读长测序(LRS)技术,对68个古人类基因组进行分析,包括来自西伯利亚的一个4.5万年前的样本。研究发现,早在农耕时代之前的狩猎采集时期,每个正常的人体细胞(二倍体细胞)内已经拥有4至8个AMY1拷贝,表明早在人类驯化植物和大量食用淀粉之前,就已携带多个AMY1拷贝在亚欧大陆上活动。
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1813525589489372305&wfr=spider&for=pc
三星系统暗示恒星可以直接向内坍塌成黑洞


来源:Jorge Lugo
目前天文学家观测到的黑洞大部分都是成对出现的,黑洞的伴星可能是恒星、中子星或黑洞。近日一篇发表在《自然》(Nature)的论文中,研究人员报告了一个黑洞三星系统。在该系统中,一个黑洞正在和一颗小恒星相互绕转,两者周期为6.5天。而在距离这两个天体更远的地方,还有一颗恒星也在绕黑洞旋转。后者距离远一些,天文学家估计第二颗恒星绕黑洞旋转的周期为7万年。
黑洞出现在三星系统中,让天文学家怀疑该黑洞的起源。一般黑洞是在恒星死亡后、经过剧烈的超新星爆发形成的,如果该黑洞是这样形成的,那爆炸巨大的能量应该能推开外围的第二颗黑洞。所以,研究人员推测,该黑洞是恒星直接向内坍塌形成的,没有经历超新星爆炸爆发。研究人员还用计算机模拟了该三星系统的产生过程,发现恒星直接向内坍塌形成黑洞是最简单的解释。
https://mp.weixinbridge.com/mp/wapredirect?url=https%3A%2F%2Fwww.nature.com%2Farticles%2Fs41586-024-08120-6&action=appmsg_redirect&uin=MTU0MDM5NTEwMg%3D%3D&biz=MjM5NDA1Njg2MA==&mid=2652078234&idx=1&type=1&scene=0

全球水循环有记录以来首次失衡



全球水经济委员会17日发布的一项新报告指出,人类“有史以来首次”打破了全球水循环的平衡。报告警告称,全球近30亿人口和一半以上粮食都位于干旱地区或水资源总量不稳定地区,若不采取行动,到2050年,水危机将使全球一半以上粮食生产面临风险
报告称,到2050年,各国的国内生产总值(GDP)平均可能下降8%,低收入国家的损失预计会更高,或高达15%。报告指出,几十年来破坏性的土地利用和水资源管理不善,与人类引发的气候危机相互叠加,给全球水循环带来了“前所未有的压力”。
https://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2024-10/21/content_579166.htm?div=-1

没有嗅觉的人呼吸方式也不同



失去嗅觉(也称嗅觉缺失症)通常与抑郁症、人际疏离以及情感迟钝(情感反应减少)有关。相比嗅觉功能正常的人,嗅觉缺失症还被发现与预期寿命缩短有关。《自然·通讯》(Nature Communications)发表的一篇论文发现,没有嗅觉的人与有嗅觉的人有着不同的呼吸模式。
作者对21个有嗅觉和31个没有嗅觉的人进行持续24小时的观测,并用一个测量鼻腔气流的装置监测他们的呼吸模式。他们发现,虽然所有受试者总体上都以相同的速率呼吸,但有嗅觉的受试者在每次呼吸时还会有小的吸入高峰,每小时总共多出约240个吸入高峰。这些额外的吸入高峰在受试者身处无气味的房间中并未出现,说明这一差异与他们的嗅觉有关,或反映了探索性嗅探。嗅觉缺失症受试者没有这种探索性嗅探,而且整体呼吸模式也有变化——无论是清醒时还是熟睡时。作者还能单独根据受试者的呼吸模式预测哪些受试者有嗅觉,准确率达83%。作者指出,嗅觉缺失症个体的这种呼吸模式变化或导致脑活动发生改变,这可能与在没有嗅觉的人群中观察到的一些心理和生理健康问题相关,尤其是抑郁和焦虑。研究结果揭示了嗅觉影响人类呼吸模式的方式,这可能导致了在嗅觉缺失症个体中观察到的一些负面健康结果。
https://mp.weixinbridge.com/mp/wapredirect?url=https%3A%2F%2Fwww.nature.com%2Farticles%2Fs41467-024-52650-6&action=appmsg_redirect&uin=MTU0MDM5NTEwMg%3D%3D&biz=MjM5NDA1Njg2MA==&mid=2652078145&idx=1&type=1&scene=0
“电农业”可不依赖光合作用生产作物 所需土地面积将大幅减少


源:华盛顿大学圣路易斯分校
在发表于最新一期《焦耳》杂志的一篇前瞻性研究论文上,美国生物工程师介绍了一种创新的食品生产方式,称为“电农业”(Electro-Agriculture)。这项技术的核心是利用太阳能驱动的化学反应来替代自然界的光合作用,从而更高效地将二氧化碳转化成植物可以利用的有机分子。通过基因工程手段,让植物改造后能够吸收这些有机分子。
据研究团队估计,如果全美的粮食作物均采用“电农业”的方式生产,所需耕地面积将大幅缩减达94%。此外,这项技术同样适用于在太空中生产粮食。
https://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2024-10/25/content_579396.htm?div=-1

AI电子舌头能精确识别味道



图片来源:Saptarshi Das Lab/Penn State
在食品安全、医疗诊断等领域,对液体等物质的准确识别至关重要。然而,传统测试方法往往耗时耗力,且精度不高。不过,近日据一项《自然》(Nature)上的研究,科学家发明了一种电子舌头,能够“品尝”牛奶、苏打水、咖啡、果汁等物质,并结合AI识别出其中的成分、变质现象等。
新发明的电子舌头包括一个基于石墨烯的场效应晶体管传感器,可以检测液体中的多种化学离子。接着,科学家训练一个指定了初始参数的神经网络识别检测到的物质。训练后的AI能够在一分钟内识别化学物质及其含量。通过沙普利加性解释法对神经网络的决策过程逆向还原,并在此基础上进行优化后,AI预测的准确率可高达95%。该电子舌头可以用于快速可靠的食品和医学检测,具有极大的应用潜力。
https://mp.weixinbridge.com/mp/wapredirect?url=https%3A%2F%2Fwww.nature.com%2Farticles%2Fs41586-024-08003-w&action=appmsg_redirect&uin=MTU0MDM5NTEwMg%3D%3D&biz=MjM5NDA1Njg2MA==&mid=2652078211&idx=1&type=1&scene=0

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