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4月15日外媒科学网站摘要:科学家发现不良饮食和高癌症风险联系

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4月15日(星期一)消息,国外知名科学网站的主要内容如下:

《科学》网站(www.science.org)

最亮伽马射线爆带来新难题

在2022年10月,地球经历了一次亮度是之前记录的10倍多的伽马射线爆发,天文学家将其命名为“BOAT” (the Brightest Of All Time),即有史以来最亮的。借助韦伯太空望远镜(JWST),天文学家确定了BOAT的来源,但也面临了新的难题。

正如理论学家所预料,BOAT源自一种称为坍缩星的超新星:这是一颗巨大而快速旋转的恒星,当其耗尽燃料并坍缩时,会将外层喷射到太空中,随后变成黑洞。理论上,这种极端条件可以产生自然界中最重的元素,如铀、铂和金。鉴于BOAT的极端亮度,研究人员希望能观察到元素形成的过程。然而,他们未能发现这些元素的证据。相关研究发表在《自然天文学》(Nature Astronomy)杂志上。

最近的其他研究也显示了BOAT的类似矛盾现象。但理论学家认为,现在就否定坍缩星是重元素来源的说法还为时尚早。

《科学通讯》网站(www.sciencenews.org)

科学家发现自然界中的规则分形分子

分形结构在自然界中普遍存在,从河流三角洲到树枝都可以见到。这些结构无论从远处还是近处观察,都显示出相似的形态。某些被称为规则分形的结构,在不同的尺度上显示出一致的形态。但直到最近,科学家还未在自然界的分子层面上发现规则分形。

进化生物化学家最近在《自然》(Nature)杂志上报告说,在长聚球菌(Synechococcus)细菌中发现的一种蛋白质,能自行组装成一种称为Sierpiński三角形的分形结构。这些蛋白质在水中组合时,会形成由更小三角形构成的大三角形,这些小三角形由多达54个单独的蛋白质组成,甚至可能更多。

尽管研究人员之前已设计出能形成规则分形的合成分子,但这种名为柠檬酸合酶(Citrate synthase)的细菌蛋白质是第一个在自然界中发现具有分形特性的蛋白质。

科学家尚未确定这种结构模式的实际用途,因此得出结论认为这是一种进化上的偶然现象。其他蛋白质组合也可能出现类似的意外现象。

《科学时报》网站(www.sciencetimes.com)

1、海王星和木星可能含有冰冻甲烷:揭示它们的形成过程

虽然我们对海王星和木星这两颗冰巨星的了解仍然有限,但先前的研究已表明,这两颗行星含有氧、碳和氢。

最新的研究中,天文学家构建了不同的模型,以匹配旅行者2号和太空望远镜测量到的这两颗行星的物理特性。这些模型中,有些假设行星拥有一个由氢和氦组成的薄大气层,其下是一层压缩的超离子水和氨,以及一个岩石核心。

在这些模型中,只有包含甲烷的模型满足了研究者的预期。这些甲烷在超离子水层和氢氦大气层之间形成了一层厚重的甲烷层,这层甲烷可能是固态的,或因压力而呈现糊状。在某些模型中,甲烷甚至占到行星质量的10%。

甲烷的存在解释了关于冰巨星的一个悖论。研究人员认为,行星形成时,行星内的氢与吸积的微行星中的碳反应产生了甲烷冰,这些微行星是原行星盘和残骸盘中的固态物体。这些化学反应在远超地球大气压和温度的极端条件下发生,而形成中的行星恰好具备这些条件。

2、研究显示,运动可降低与衰老相关的脂肪水平

研究人员发现,一种在衰老过程中起着关键作用的脂肪,其体内含量可以通过短期锻炼进行调节。

研究中发现,一种名为单酰基甘油磷酸(BMP)的脂肪分子,在衰老过程中具有重要作用。与年轻人相比,老年人肌肉中的BMP水平较高。值得注意的是,体内BMP的水平在进行短暂运动后会降低。

这些结果表明BMP脂肪分子可能在衰老过程中发挥重要角色。但还需进一步研究以确定这种脂肪分子是推动衰老,还是衰老过程中BMP水平的自然增加。

在研究的后续阶段,研究人员发现,即使只进行短暂的锻炼,锻炼者的BMP水平也显著低于未锻炼者,这暗示了运动在影响寿命方面可能起着关键作用。

研究团队计划深入探索BMP积聚的原因及其他可能的降低其水平的方法。在此之前,这些发现为跑步或散步等活动有助于延长寿命提供了科学依据。

《每日科学》网站(www.sciencedaily.com)

1、科学家提出将微生物食品视为未来食品生产的策略

随着人口迅速增长和气候变化对粮食生产的负面影响,全球正面临粮食危机。现有的粮食生产和供应系统产生的二氧化碳排放占到了人类总排放的30%,进一步加剧了气候变化问题。在这种背景下,可持续且营养丰富的微生物食品成为了解决这一难题的关键,受到越来越多的关注。

韩国科学技术院(KAIST)的研究团队在最新研究中提出,应利用可持续资源生产微生物食品。微生物食品包括利用微生物制成的各种食品和食品配料。这些微生物生物量在单位干质量中的蛋白质含量可与肉类相媲美,且二氧化碳排放极低。与牲畜、鱼类、贝类和作物相比,生产同等质量的微生物食品所需的二氧化碳最少。由于对水和空间的需求较小,微生物食品可作为一种环保、可持续且营养丰富的食物资源。

该论文全面介绍了多种不可食用原材料和可持续使用策略,这些材料可用于生产微生物食品。研究还涵盖了在工业上实际应用这些原料生产各类微生物食品的特性,以及可持续微生物食品的生产与推广前景。

2、科学家揭示不良饮食与高癌症风险之间的缺失联系

新加坡国立大学(NUS)的研究小组新近的发现有助于阐释不良饮食与癌症风险之间的关系,以及不良饮食如何导致糖尿病等常见病症。这项研究的见解为推进促进健康老龄化的癌症预防策略提供了新的希望。

该团队最初研究了那些患有较高乳腺癌或卵巢癌风险的患者,因为他们从父母那继承了有缺陷的BRCA2癌症基因副本。研究发现,这些患者的细胞对甲基乙二醛特别敏感,这是细胞在分解葡萄糖产生能量时的一种副产品。甲基乙二醛能引起DNA发生错误,这是癌症发展的早期警告信号。

研究还表明,即使是那些没有遗传BRCA2缺陷基因但甲基乙二醛水平可能高于正常的人——这通常与肥胖或不良饮食有关,如糖尿病患者或糖尿病前期患者——也可能积累类似的警告信号,表明他们的癌症风险较高。

研究者指出:“我们的研究显示,甲基乙二醛水平高的患者可能面临更高的癌症风险。甲基乙二醛水平可以通过HbA1C测试轻松检测,可能成为一种生物标记物。此外,通过药物和合理饮食可以控制高甲基乙二醛水平,为主动预防癌症提供了可能。”

研究小组还希望揭示他们已发现的新陈代谢、饮食和癌症之间关系的机制,以开发更有效的预防或延缓癌症发生的方法。

《赛特科技日报》网站(https://scitechdaily.com)

开启6G未来:太赫兹通信技术的新突破

太赫兹频率的电磁波在通信、扫描和成像技术的发展中具有极其重要的作用。尽管其潜力巨大,但要有效利用这些频率仍面临不少挑战。日本东北大学的一个研究团队在这一领域取得了重要突破,他们开发出一种新型可调滤波器专门用于太赫兹波段。该团队的研究成果已发表在《光学快报》(Optics Letters)杂志。

电磁波谱中低频段的信号拥堵促使研究人员探索太赫兹区域的可能性,太赫兹波的另一大优势是其支持的超高数据传输速率。然而,将太赫兹波应用于日常技术的一大挑战在于能够精确地在特定频率上调谐并滤除信号。为了消除来自非目标频带的信号干扰,进行有效的滤波至关重要。

东北大学的研究小组开发的这种频率可调的太赫兹波滤波器,实现了比传统技术更高的传输效率和更优的信号质量,展示了太赫兹无线通信的巨大潜力。(刘春)

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