月球巨坑中发现通往地下的洞道；一颗小行星将于5年后掠过地球，在地球上肉眼可见 | 国际科研周报

来源：环球科学、科技日报、中国科学报、新华社等

狗狗已经演化出了读懂人类情绪的能力

来源：Pixabay

我们有时会认为，动物会对人类的行为作出反应。然而已有研究很难区分这些动物是否真的能够感知人类的情绪，还是仅仅是对人类发出的奇怪声音作出反应。据《自然》新闻（Nature news）报道，最近一项发表于《动物行为学》（Animal Behaviour）的研究显示，狗可能真的能够感知到人类的情绪，并作出反应，这是它们长期与人类共同演化的结果。

为了明确狗的反应是否来自长期的演化，还是它们在与人类共同生活时学到的，研究者对比了狗和宠物猪对人类声音的反应。像狗一样，宠物猪也会从小被养在人类身边。但与狗不同的是，在大部分人类历史上，猪都曾被作为牲畜饲养。该团队招募了全球各地宠物狗和宠物猪的主人，让他们给宠物播放录制的哭泣声或哼唱声。结果显示，宠物狗听到哭声时，明显会表现出压力行为，但在听到哼唱时则不会。然而宠物猪却会对哼唱声表现出更明显的压力反应。

研究者认为，这说明狗真的天生就能感受到人类的情感，这种能力很可能是在他们长期与人类共同生活的历史中演化出来的。而宠物猪的反应可能是因为哼唱声对于它们来说是一种奇怪的声音。

https://www.nature.com/articles/d41586-024-02320-w

抑制这种蛋白，能让小鼠寿命延长1/4，还能降低癌症发生率

7月17日，一项发表于《自然》（Nature）的新研究报道了一种促炎蛋白IL11在小鼠中导致衰老的效应。杜克-新加坡国立大学医学院的研究人员发现，抑制该蛋白能改善老年小鼠的健康，延长它们的寿命。

他们发现，IL11会随小鼠年龄增加而上调，并证明了这种细胞因子水平上升会激活与衰老相关的信号传导通路。小鼠实验显示，去除与IL11表达相关的基因能防止年老时的代谢衰退、多种疾病和身体虚弱，同时可以将雄性和雌性小鼠的寿命平均延长24.9%。采用一种抗体抑制IL11能改善代谢和肌肉功能，同时减少衰老和虚弱的迹象，这种效应在雄性和雌性小鼠中都存在。在大于75周龄（相当于人类55岁）的小鼠中，抑制IL11能使雄性小鼠寿命延长22.4%，雌性延长25%。此外，抑制IL11似乎还能降低年龄相关性癌症的发生率。这些发现共同表明，抗IL11疗法能改善衰老动物的健康，延长它们的寿命，但仍需开展进一步研究确定这一结果是否适用于人类。抑制人体内IL11的效应仍有待观察，但已有早期临床试验在测试这种疗法对纤维化肺疾病患者的效果。

https://www.nature.com/articles/s41586-024-07701-9

如果升温超过3.7℃，极端厄尔尼诺事件将增长至少2倍

厄尔尼诺是太平洋赤道带大范围内的海水变暖并向东流动，同时与海洋上空大气作用，导致全球气候异常的现象。近期，据一项发表于《地球物理研究快报》（Geophysical Research Letters）的研究，最新的气候模型显示，气候变暖或将导致极端厄尔尼诺事件的频率越过临界点，成为之后一个世纪的新常态。

这个新的气候模型预测，在当前条件下，由于赤道附近东太平洋变暖， 每100年可能发生8-9次”极端“厄尔尼诺事件（”极端“指北半球冬季中热带太平洋的降水量超阈值）。如果全球升温超过3.7℃，极端事件将增加至每100年26次，即今后约90%的厄尔尼诺事件将达到或超过历史最强水平。而这些极端事件是由于赤道上太平洋上空的超温暖条件造成的。厄尔尼诺现象可持续几个月至一年，引发的气候异常包括洪涝、干旱和风暴。减缓气候变暖刻不容缓。

https://www.livescience.com/planet-earth/extreme-el-ninos-will-be-the-new-normal-study-suggests

一颗小行星将于5年后掠过地球，在地球上肉眼可见

来源：ESA

小行星99942阿波菲斯（99942 Apophis）于2004年被发现，直径约375米，差不多相当于一艘邮轮大小，将于2029年4月13日在距地球表面约32 000千米处经过。在很短的时间内，欧洲与非洲的大部分地区以及亚洲部分地区总共约20亿人将在空中看见它。起初，科学家预测这颗小行星有一定的概率与地球相撞，造成严重破坏，但现在已经排除它至少在未来100年内与地球相撞的可能性。不过，在天文学家看来，阿波菲斯掠过地球将是一种极其罕见的自然现象。

欧洲空间局（ESA）已宣布，ESA的航天器“拉美西斯”（Ramses）将于2028年4月发射，以便在2029年2月与阿波菲斯会合，对其进行研究。该航天器将使用一套科学仪器，调查阿波菲斯的形状、表面、运行轨道、旋转及方向，从而了解其组成、内部结构等特征。对小行星的特征描述，有助于科学家评估这类小行星可能带来的风险。此外，美国航空航天局（NASA）已将其航天器“奥西里斯-雷克斯”（Osiris-Rex）转向阿波菲斯，并把航天器更名为“Osiris-Apex”，它将于2029年在阿波菲斯掠过地球后与其相遇。“拉美西斯”主要是在小行星与地球近距离接触前记录下阿波菲斯的特征，而“Osiris-Apex”则主要负责探究阿波菲斯掠过地球后会发生什么变化。

https://www.theguardian.com/science/article/2024/jul/16/scientists-close-encounter-99942-apophis-ramses-mission-asteroid

逆转认知衰退的鼻腔喷雾潜在疗法

阿尔茨海默病与神经组织内部大量聚集的病理性tau蛋白有关。已有研究发现，阻断病理性tau蛋白低聚体不仅可以恢复小鼠的认知功能，还可以防止tau蛋白继续传播。不过，已有的潜在tau蛋白靶向疗法仍有很大限制，主要体现在抗体难以顺利突破血脑屏障，以及抗体难以进入细胞内发挥作用等问题。

近日，一项发表于《科学·转化医学》（Science Translational Medicine）带来了新的希望。研究者设计出了一种能以鼻腔喷雾方式，通过鼻-脑通路进入大脑的抗体。研究者将这一新型抗体称为TTCM2该抗体不仅可以有效识别出有毒性的tau蛋白低聚体，还能进入细胞内部发挥作用。接受治疗的病理性小鼠，认知功能可得到有效改善，并且大脑内部的tau蛋白低聚体、神经纤维缠结减少。目前，研究团队正计划进一步推动人类临床试验，验证新疗法的作用。

https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.adj5958

气候变化使一天延长了几毫秒

矮行星“创神星”拥有罕见的行星环

来源：原论文

气候变化正在导致格陵兰岛和南极洲的冰川和冰盖融化，使极地地区储存的淡水流入全球其他地区，这会改变地球表面的质量分布，从而影响地球自转的速度。近日，在发表于《自然·地球科学》（Nature Geoscience）和《美国科学院院刊》（PNAS）的两项研究中，研究团队讨论了气候变化如何影响地球的自转轴和自转速度。

在发表于《美国科学院院刊》的研究中，研究者发现，由于两极融水流向低纬度地区，这导致地球自转速度减慢，一天增加了几毫秒。此前，地球自转速度的变化主要受到月球引发的潮汐摩擦的影响，然而这项研究指出，如果地球持续变暖，气候变化对地球自转的影响将超过月球。

正在改变的不止地球的自转速度。发表于《自然·地球科学》的研究建立了迄今最全面的模型，分析了地核、地幔和地表的各个过程会如何偏移地球自转轴，并对地球自转轴的偏移周期提出了完整的解释。研究者特别指出，模型显示，地球内部和地球表面的变化会相互影响，这也意味着持续的气候变化可能会影响地幔甚至地核。但“没有什么值得担心的，”研究者表示，“这些影响很小，而且不太可能带来风险。”

https://www.nature.com/articles/s41561-024-01478-2

卫生棉条中发现有毒金属

近日，一项发表于《国际环境》（Environment International）的研究发现，美国和欧洲销售的多种类型卫生棉条中含有多种不同金属。研究人员分析了14种不同品牌的30种卫生棉条，检测了其中是否含有砷、钡、钙、镉、钴、铬、铜、铁、锰、汞、镍、铅、硒、锶、钒和锌。结果显示，所有被检测的卫生棉条中均含有其中12种金属，几个样本中还检测到了汞与铬。其次，在所有卫生棉条中，锌和钙的含量最高，砷的含量最低。

不过，研究人员还不清楚这些金属是如何进入卫生棉条中的，可能是通过空气、土壤或水。据《纽约时报》（The New York Times）报道，卫生棉条中的铁、锌或钙等几种金属实际对人体有益，而铅与砷等有毒金属的含量非常低。不过，如果经常使用这些卫生棉条，体内积累了较多有毒元素，就可能带来危险。未来，研究人员需要进行更多研究，以确定卫生棉条中的金属对女性健康构成的风险。

https://www.nytimes.com/2024/07/11/well/tampons-arsenic-lead-heavy-metals-toxic.html

月球巨坑中发现地下洞道，或是月球基地的理想选址

地球上总质量最重的野生哺

来源：NASA/GSFC/Arizona State University

近日，一项发表于《自然·天文学》（Nature Astronomy）的研究报道了月球上源自一露天坑的潜在可进入地下洞道的证据。月球表面已发现200多个被称为“天窗”（skylight）的坑，其中一些形成于地下熔岩管塌陷之后。可进入的熔岩管或通道或能提供一个比月球表面更温暖的环境。但之前一直不确定它们是否能通向大型地下洞穴。

研究人员分析了来自月球勘测轨道飞行器的静海坑（Mare Tranquillitatis Pit）雷达数据——静海坑是月球上已知最深的坑，半径约为100米，有垂直坑壁或悬壁，坑底倾斜。他们观察到该坑西侧的雷达亮度上升，并利用雷达图像进行了模拟，发现这些观测结果能用存在一个从坑底西侧扩张的洞穴空隙或管道来解释。他们估计这个管道位于130~170米深处，长30~80米，宽约45米。该洞穴可能呈平坦或是呈最大45度角倾斜，而且可能可以进入。这项研究增进了我们对月球地质的认知，研究使用的方法或也适用于评估和表征其他月球坑，以发现更多通道。

https://www.nature.com/articles/s41550-024-02302-y

尼安德特人遗传多样性部分来源于现代人类基因

近年来，越来越多的研究证据表明，现代人类与尼安德特人之间曾有频繁的基因交流。此前许多研究专注于这些基因交流对现代人基因组的影响，但其对尼安德特人基因组的影响一直不清楚。最近，发表于《科学》（Science）的一项研究发现，尼安德特人的基因组中混入了2.5%～3.7%的现代人基因，且尼安德特人种群数量可能比此前认为的更少。

研究团队通过一种用于解码基因组的机器学习工具IBDmix，利用2000名现代人类、3名尼安德特人与1名丹尼索瓦人的基因组绘制了过去25万年来古人类群体之间的基因交流图。结果显示，现代人类祖先曾多次迁出和迁入非洲，并在迁徙期间与尼安德特人和丹尼索瓦人产生多次基因交流。研究者据此提出了两次可能的现代人类祖先基因流向尼安德特人事件。分析表明，尼安德特人遗传多样性中相当一部分可能来源于现代人类祖先的DNA序列，这说明尼安德特人的种群数量可能比此前认为的更少。研究者认为，尼安德特人的种群规模随着时间的推移持续减少，最终被吸收到了现代人类的基因库之中。

https://www.princeton.edu/news/2024/07/12/history-contact-princeton-geneticists-are-rewriting-narrative-neanderthals-and

转角双层体系中的多重摩尔平带

以转角双层石墨烯为代表的摩尔超晶格体系展现出了关联绝缘态、超导以及量子反常霍尔效应等神奇的特性，在凝聚态物理领域中备受关注。理论预言，在较小的转角（即魔角）下，该体系的低能狄拉克型能带将演化出二重平带。转角双层石墨烯验证了这一预言，同时，实验发现，当摩尔平带处于不同电子填充时，体系会展现出丰富的量子关联现象。与传统的由局域波函数导致的平带不同，摩尔平带波函数并不局域，但成因尚未明了。此外，摩尔平带简并度的提升导致更加丰富的电子关联态，但转角双层体系是否能够实现更高简并度的摩尔平带亦不清楚。

中国科学院理论物理研究所联合日本理化学研究所研究发现，在单层石墨烯的六边形网格中引入周期性交变磁通，转角双层体系可以实现四重简并的摩尔平带；进一步，通过构造波函数的方法证实这些能带是没有色散的绝对平带。该研究发现了磁相位在调节摩尔超晶格电子结构中的作用，为摩尔平带的起源提供了新见解，并为探讨摩尔关联物理提供了新平台。近日，相关研究成果发表在《物理评论快报》（Physical Review Letters）上。

http://itp.cas.cn/kxyj/kydt/202407/t20240705_7213161.html

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