新闻｜本月科研快讯导读（2024.09.05）

环境｜Sustainable Environment

JAE｜水中的抗抑郁药物正在改变鱼类的行为方式

随着全球药品消费量的增长，药物残留物正通过水道流入河流和溪流，这引发了人们对生态系统和野生动物受药物影响的担忧。美国环境保护局（EPA）曾对常见淡水鱼进行过药物检测，浓度最高的是抗抑郁药物。最近一项发表于《动物生态学》（Journal of Animal Ecology）的研究发现，低浓度的氟西汀（一种抗抑郁药，俗称百忧解）会降低多代雄性孔雀鱼的身体状况和精子活力。

研究人员捕获了3600只野生孔雀鱼（澳大利亚的一种入侵物种），并将它们随机分配到装有砾石和水生植物的水箱中。五年来，他们向水箱中添加了不同浓度的氟西汀——零浓度、低浓度（31.5纳克/升）和高浓度（316纳克/升），与自然环境中发现的浓度一致，并观察多代雄性鱼类行为、身体和繁殖特征的影响。研究发现，低剂量暴露会降低雄性孔雀鱼的精子速度，但增加生殖足（使雌性受精的鳍状器官）长度。此外，接触这种药物还会减少雄性孔雀鱼的活动，并导致冒险行为的变化，这可能会影响它们与其他雄性的战斗以及它们的整体生存。这项研究结果揭示了长期接触化学污染物对生物群体和个体水平的影响，研究者呼吁人们不应该将药品冲进马桶，以保护在自然水道中生存的鱼类。

JEM｜一栋房子的碳足迹

日本福冈-九州大学的研究人员发表了一份关于在日本建造木屋的碳足迹的综合分析报告。该研究涵盖了产生的排放总量，考虑了整个供应链，包括建造房屋的原材料的加工和运输。该研究发表在《环境管理杂志》（Journal of Environmental Management）上。

全球建筑行业最终需求导致的94%的二氧化碳排放来自供应链。因此，有必要确定供应链内的二氧化碳排放热点，并实施有针对性的减排措施。为此，Kagawa和他的团队提出了一种考虑房屋功能单元的供应链聚类方法，并确定了木屋供应链结构中的二氧化碳排放热点，以此研究在日本建造一座标准木屋所产生的总碳排放量——约占该国住房总量的90%——以及哪些工业部门对其贡献最大。根据该团队的研究结果，在日本建造一座木屋的碳足迹估计为38吨二氧化碳。其中最大的份额——占总排放量的32%——是电力部门。其他行业包括生铁产量占12%，水泥、公路货运和私人发电各占总排放量的7%。

该团队希望这些新发现能够帮助行业团体和消费者重新评估建筑行业这一部门的碳足迹。一些国家已经开始强调建设“低碳”建筑的重要性。虽然日本确实鼓励减少家庭总能源使用的方法，但它仍然没有一项专门针对建筑阶段减少二氧化碳的政策。Imada总结道：“政策制定者应促进对现有房屋的翻新和改造。还应注重对基础的再利用，这些基础是用高排放行业的材料制成的”，“供应链非常复杂，但如果想避免气候危机的最坏结果，我们必须能够理解它并实施有效减少排放的政策。”

技术｜Sustainable Technology

Advanced Materials｜可重复捕获和释放二氧化碳的生物质材料

木质素是一种有机分子，广泛存在于各种植物中，含量丰富且价格低廉。一项发表于《先进材料》（Advanced Materials）的研究利用木质素开发了一种新型生物质材料，可用于重复捕获和释放二氧化碳。结果显示，一克材料可以从浓缩后的二氧化碳中捕获47毫克二氧化碳，并从环境空气中捕获26毫克二氧化碳。这些吸收的二氧化碳可以永久封存，也能释放后用于各种应用，包括制药业和农业等。

研究人员发现，样品加热时会出现气泡，即热量导致材料释放二氧化碳。进一步调查表明，通过控制施加给样品的热量，他们可以控制材料释放的二氧化碳量。他们发现，在常压下，只需约60摄氏度，材料就能释放出二氧化碳，这意味着二氧化碳的释放、再利用过程不需要高温和高压的苛刻条件。

ACS Sensors｜低成本便携的微塑料检测工具

微塑料和纳米塑料是塑料材料（如塑料午餐盒、一次性杯子）降解过程中的副产物，它们正在对生态系统和人体健康构成严重威胁。然而，检测这些塑料往往需要熟练操作和昂贵的设备。最近，在一项发表于《ACS 传感器》（ACS Sensors）的研究中，研究者开发了一种低成本、便携式的检测工具，可以准确测量一次性杯子、水瓶等日常来源释放的微塑料。

研究人员用3D打印制作了一个可生物降解的小盒子，其中包含无线数字显微镜、绿色LED灯和激发滤光片。为了测量塑料，他们使用机器学习算法定制了MATLAB软件，并将其与图像捕获软件结合起来。这样制成的便携式工具，可与智能手机或其他移动设备配合使用，只需要微小的液体样本（比一滴水还少），就能使塑料颗粒在显微镜的绿色LED灯下发光。一旦盒子里的显微镜捕捉到荧光图像，应用程序就会将图像的像素区域与塑料的数量相匹配，从而进行可视化和测量，而每次测量成本仅需约0.11元。研究团队测试了一次性聚苯乙烯杯，他们在杯中倒入50毫升蒸馏沸水，并让它在杯中冷却30分钟。结果显示，杯子释放出数亿个纳米尺寸的塑料颗粒，大约是人类头发宽度的百分之一或更小。这种工具目前已校准为测量聚苯乙烯，但可以调整机器学习算法以测量聚乙烯或聚丙烯等不同类型的塑料。研究人员希望未来能将该设备商业化，以帮助在其他应用场景中检测微塑料。

健康｜Sustainable Health

Med｜中国00后肥胖相关癌症发病率飙升，是爷爷辈的25倍

一项由首都医科大学领导的新研究发现，2007 年至 2021 年间，中国人群与肥胖相关的癌症发病率正以惊人的速度增长，并且在年轻人中尤为明显。这项发表于 Med 的新研究分析了 2007 年至 2021 年间北京卫生大数据和政策研究中心记录的所有新诊断的癌症病例。在这份 65.1 万余份病例记录中，约 48% 的病例被确定为世界卫生组织认定的 12 种与肥胖相关的癌症类型（结直肠癌、肝癌、胆囊癌、胰腺癌、乳腺癌、子宫癌、卵巢癌、肾癌、甲状腺癌、多发性骨髓癌、胃贲门癌以及食管腺癌）。

此外，与男性相比，女性肥胖相关癌症的发病率较高，并且正在加速增长，与老年人相比，年轻人的肥胖相关癌症发病率上升得更快。对于 60 岁至 65 岁的人来说，肥胖相关癌症发病率每年增长不到 1.6%，而在 25 岁至 29 岁的人群中，相关发病率每年增长超过 15%。其中，1997 年至 2001 年出生的人被诊断患有与肥胖相关的癌症的可能性是他们的爷爷辈——1962 年至 1966 年出生的人的 25 倍。首都医科大学的研究团队预测，如果不采取积极的公共卫生措施，中国与肥胖相关的癌症发病率预计将在未来十年翻一番，尤其是 50 岁以下的人群。

管理｜Sustainable Management

SH｜地球环境健康与个体韧性

持续的新冠疫情对社会组织、医疗健康系统和经济系统造成了未曾有过的压力许多国家和地区采取了不同的措施来减缓或阻止新冠病毒的传播，包括旨在完全消除社区传播的“病毒清零”策略、旨在延缓和减轻医疗系统峰值负担的“拉平曲线”策略等。随着越来越多的国家决定“与病毒共存”，疫情正处于向地方性流行的过渡阶段。

一项发表于《可持续视野》（Sustainable Horizons）的研究总结了在新冠大流行背景下所暴露出来的地球环境健康与个体韧性两个方面的问题，阐释了其与系统韧性、社会经济状态之间的联系。研究团队提出的建议包括三个方面：关注人类环境健康、建立个人韧性、个人责任。研究团队指出，第一个建议需要重新思考并组织定位经济、地缘政治和社会系统。第二个建议应从个人层面的学校教育和培训开始，并贯穿整个教育过程。这需要各国投资于高质量的教育计划，培养称职的教学人员并开发数字化工具来支持教学。第三个建议则需要国家从教育方面开始，推广个人责任、奖励负责的行为，并惩罚那些将可避免的成本推到社会上的人。研究团队表示，本文提出的建议可能很难真正激发重大的社会、政府或国家行动，但希望能通过激发一小部分人的积极反应来实践这些建议，最终促使个人责任和韧性的可持续增长，从而为全球系统逐步带来收益，为奋斗者提供保障和创造美好生活。