6月13日外媒科学网站摘要：火星火山上首次发现霜

6月13日（星期四）消息，国外知名科学网站的主要内容如下：

《自然》网站（www.nature.com）

1、科学家找到了睡眠不足破坏记忆的原因

最近发表在《自然》（Nature）杂志上的一项研究表明，当老鼠被剥夺睡眠时，一个与长期记忆相关的关键大脑信号会减弱；即使是一次夜间睡眠不足后的正常睡眠，也不足以修复大脑信号。这可能解释了为什么睡眠不足会破坏记忆的形成。

该研究的合著者、美国密歇根大学安娜堡医学院的计算神经科学家卡姆兰·迪巴（Kamran Diba）称，随着时间的推移，这些发现可能会导致有针对性的治疗来改善记忆力。

大脑中的神经元很少单独行动；它们是高度相互关联的，经常以有节奏或重复的模式一起启动。其中一种模式是锐波涟漪（sharp-wave ripple），在这种模式中，一大群神经元以极端同步的方式放电，然后另一大群神经元也以同样的方式放电，如此反复，一个接一个地以特定的速度放电。这些涟漪发生在海马体中，这是记忆形成的关键区域。这种模式被认为是为了促进与大脑新皮层的交流，而大脑新皮层是储存长期记忆的地方。

研究人员注意到，无论是在清醒的时候还是在深度睡眠的时候，锐波涟漪都容易发生，而睡眠中的这种爆发对于将短期知识转化为长期记忆尤为重要。这些涟漪、睡眠和记忆之间的联系已有记录，但此前很少有研究直接操纵睡眠来确定它如何影响这些涟漪，进而影响记忆。

2、太空旅行会如何破坏一个人的生理机能

几十年来，通过对专业宇航员的研究，人们绘制了太空旅行对健康影响的图谱，但这些专业宇航员在精神上和身体上都已接受多年的训练。随着SpaceX等公司将越来越多平民运送到太空，太空旅行正逐步平民化。最近发表的一系列科学报告，旨在描绘航天飞行如何影响具有更广泛健康史的太空游客。

研究表明，在太空轨道上停留几天会导致免疫细胞破坏、脱水和思维模糊，但这些情况在旅行者返回地球后很快就会恢复正常。

这44份报告由超过25个国家和100个机构的作者撰写，综合起来，构成了详细介绍太空旅行对人体影响的最大数据目录。论文的合著者表示：“这是航天精准医疗的开始。让我们把现代分子生物学工具的全套装备带给这些普通人。”

在最新的研究中，一些研究评估了SpaceX公司2021年“灵感4号”飞船4名平民宇航员的健康状况，这是第一次环绕地球轨道飞行的全民用航天飞行。

在轨道上大约三天的时间里，宇航员收集了唾液、尿液和血液样本，对自己进行了超声波检查，进行了认知测试，并佩戴了健身追踪器。研究人员对这些标本和数据进行了评估，发现了一些以前只在更长时间的太空飞行中记录的生理变化。这些变化包括免疫细胞功能的改变，染色体末端的端粒延长。

然而，大约95%的变化在宇航员着陆后不久就恢复了。剩下的一些变化在着陆后则至少持续了三个月，这表明它们的恢复期更长。

《科学》网站（www.science.org）

最古老病例揭示人类如何在全球传播疟疾

疟疾是一个古老的健康威胁。关于这种病原体的历史记录可以追溯到几千年前，基因证据表明，人类至少已经与这种疾病抗争了数万年。

然而，从考古学的角度来看，疟疾是一种“幽灵病”。间日疟原虫（Plasmodium vivax）和恶性疟原虫（Plasmodium falciparum）这两种致病寄生虫在古代人类遗骸上没有留下明显痕迹，研究人员因此难以追踪其感染时间。哈佛大学的考古遗传学家克里斯蒂娜·沃林纳（Christina Warinner）表示：“疟疾对人类历史至关重要，但在考古学上却很难找到证据。”

沃林纳及其团队通过对古代人类遗骸的DNA进行分析，发现了36例疟疾病例，从5600年前死于德国的一名男子到18世纪初埋在比利时的士兵。研究小组还在南美洲发现了当地已知最早的病例，追溯到公元1600年左右，表明欧洲殖民者将疟疾带到了新大陆，而另一种疟疾是通过奴隶贸易从非洲引入的。

该研究结果发表在《自然》（Nature）杂志上，表明早在人类航空旅行和汽车出现之前，古代人就已经将疟疾传播到了世界各地。

《科学时报》网站（www.sciencetimes.com）

火星火山上首次发现水霜

最近的研究发现，火星塔尔西斯（Tharsis）火山群的山顶上有霜，尽管它只在天亮后短暂存在，然后就会蒸发。塔尔西斯火山群位于火星热带纬度内，这里有太阳系内一些最大最高的火山，包括高达21千米的奥林匹斯山（Olympus Mons）。

霜是通过欧洲航天局追踪气体轨道飞行器（Trace Gas Orbiter）上的CaSSIS相机拍摄的高分辨率照片发现的。欧洲航天局火星快车空间探测器（Mars Express）上的高分辨率立体相机的独立观测也证实了这一发现。

由于这是第一次在火星赤道附近发现水霜，需要重新考虑火星气候的动态。此前认为，由于太阳的能量和赤道稀薄的大气，火星表面不太可能形成霜。火星地表温度可以上升到很高的水平，以至于火山顶部的任何地方都不会结霜。

根据这项研究，霜只在日出后的几个小时内短暂出现，然后由于高温而被太阳光线蒸发。

尽管霜层非常薄——大约是人类头发的宽度——但据估计，每天在火星的大气和地表之间有15万吨的水循环。

《每日科学》网站（www.sciencedaily.com）

1、肥胖增加患癌风险，但能提高免疫治疗效果——研究人员解释

美国范德比尔特大学医学中心（Vanderbilt University Medical Center）领导的研究团队发现，巨噬细胞在肥胖与癌症之间的复杂联系中扮演了意想不到的角色。

研究表明，肥胖会增加肿瘤中巨噬细胞的数量，并诱导它们表达免疫检查点蛋白PD-1，而PD-1是癌症免疫治疗的靶点。该研究结果发表在最近的《自然》（Nature）杂志上，揭示了肥胖如何增加癌症风险的同时，也能提高免疫治疗效果的机制。

在这项研究中，研究人员研究了肥胖对癌症的影响，并探索了“肥胖悖论”——即肥胖虽然促进癌症进展，但也能改善免疫治疗反应。

在小鼠模型中，研究人员发现肥胖小鼠和瘦小鼠的肿瘤中巨噬细胞存在显著差异。虽然PD-1蛋白通常被认为是作用于T细胞的免疫治疗靶点，但研究发现，肥胖小鼠肿瘤中的巨噬细胞表达更高水平的PD-1，且PD-1直接作用于巨噬细胞，抑制其功能。

2、一项零排放技术：利用藻类发电

加拿大康考迪亚大学（Concordia University）光学生物微系统实验室的研究人员在《能源》（Energies）杂志上发表了一篇新论文，描述了他们从藻类光合作用过程中提取能量的方法。这些藻类悬浮在一种特殊溶液中，并被安置在小型动力电池中。如果配置正确，这些电池可以为低功耗和超低功耗设备（如物联网传感器）供电。

研究人员表示：“光合作用产生氧气和电子。我们的模型捕获这些电子，从而发电。因此，这不仅是一项零排放技术，还是一项负碳排放技术：它从大气中吸收二氧化碳，并产生电流。唯一的副产品就是水。”

微光合动力电池由一个蜂窝状质子交换膜分隔的阳极和阴极室组成。研究人员在膜的两侧制造了微电极，以收集藻类在光合作用过程中释放的电荷。每个阳极或阴极室的尺寸仅为2厘米乘2厘米乘4毫米。

藻类悬浮在阳极室的两毫升溶液中，而阴极则充满了铁氰化钾（一种电子受体）。一旦藻类进行光合作用并释放电子，这些电子将通过薄膜的电极收集并传导，形成电流。

与此同时，质子将穿过膜进入阴极，引起氧化反应，导致亚铁氰化钾还原。

研究人员解释称，这个过程也可以在没有阳光直射的情况下工作，尽管强度较低。

《赛特科技日报》网站（https://scitechdaily.com）

利用人工智能解码抹香鲸语言，揭示复杂交流系统

几千年来，鲸鱼的魅力一直激发着人类的好奇心，成为神话和民间传说的中心。特别是在过去的一个世纪里，鲸类学大大提升了我们对这些海洋哺乳动物的认识，但研究鲸鱼仍然是一项艰巨的挑战。

现在，多亏了机器学习技术，我们离了解这些温和的巨人更近了一步。麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室（CSAIL）和鲸目动物翻译计划（CETI）的研究人员最近使用算法解码了“抹香鲸语音字母表”，揭示了抹香鲸交流中的复杂结构，类似于其他动物物种和人类的语言系统。

最近发表在《自然通讯》（Nature Communications）上的一项新研究表明，抹香鲸的尾语，即它们用来交流的短脉冲，根据对话环境的不同在结构上有很大差异，揭示了一个比以前理解的要复杂得多的交流系统。

研究人员从东加勒比海的抹香鲸家族中收集了9000条尾语，为揭示这种生物复杂的交流系统提供了重要基础。除了数据库，该团队还使用了模式识别和分类的混合算法，以及身体记录设备。结果表明，抹香鲸的交流并不是随机或简单的，而是以一种复杂的组合方式组织起来的。

这项工作不仅提高了我们对海洋生物学的理解，还有助于更广泛的保护工作，并与外星人交流的研究相呼应。（刘春）