10月29日外媒科学网站摘要：合成食用色素是否有害在美国引发争议

10月29日（星期二）消息，国外知名科学网站的主要内容如下：

《科学》网站（www.science.org）

“空中军备竞赛”可能使古代蝉变成飞行高手

一亿四千五百万年前的天空是飞虫与最早鸟类之间的战场，只有最灵活者才能存活下来。古代巨型蝉进化出更灵活的翅膀，以智胜捕食者。科学家在发表于《科学进展》（Science Advances）上的一项研究中将其描述为“空中军备竞赛”。这一发现可以揭示各种飞行昆虫是如何形成现代翅膀形状的。

巨型蝉属于古蝉科，是现代蝉的远古亲戚。它们从大约2.4亿年前的三叠纪中期开始生活在世界各地的森林中，直到大约1.5亿年后的白垩纪晚期灭绝。有些巨型蝉体长可达15厘米，大约是现代蝉的两倍大，可能以树汁为食。研究人员之前注意到，生活在三叠纪和侏罗纪时期的巨型蝉的翅膀形状与生活在白垩纪的巨型蝉不同，但不清楚原因。来自中国南京地质古生物研究所的一个研究团队开始解开这个谜团。

研究人员参观了世界各地的博物馆，拍摄并测量了88个古老物种中73个标本的化石遗骸，这些物种属于早期和晚期的古蝇科。他们发现，早期的巨型蝉具有宽而圆的前翅和突出的后翅，而白垩纪时期的标本则具有更为三角形的前翅和较小的后翅，与现代蝉相似。

研究小组还利用测量结果计算了这些翅膀形状对飞行速度、效率和机动性的影响。总体而言，他们发现，白垩纪蝉的翅膀更为三角形且更窄，使其飞行速度比侏罗纪同类快了近40%，动力增加约20%，而能量消耗却减少了26%。所有这些都能让它们达到更高的速度，执行更快的机动。

但是，是什么驱使古代蝉首先改变它们的翅膀形状呢？研究人员根据这些昆虫的翅膀形状重建了它们之间的亲缘关系，得出结论：大约在1.45亿年前，早期鸟类开始主宰天空时，巨型蝉的翅膀形状发生了重大转变。这表明，蝉翅膀形状的这些变化是由“空中军备竞赛”造成的，为了不被捕获，它们要比饥饿的鸟类飞得更快。

《科学通讯》网站（www.sciencenews.org）

合成食用色素是否有害在美国引发争议，目前尚未有结论

上月，美国加州州长签署了《加州学校食品安全法》，禁止该州的公立学校从2028年开始供应或销售含有六种合成食用色素的食品。与此同时，美国食品和药物管理局（FDA）似乎并没有改变方针，坚持认为没有足够的证据证明合成食用色素会导致多动症、多动或注意力不集中等问题。

含有合成食用色素的食物种类繁多，引发争议的是，人们无法辨别孩子在食用这些食物时所面临的风险。当美国联邦和州的指导方针不一致时，要找出哪些食物含有色素以及是否应该完全避免它们是很棘手的。

尽管神经行为之间的联系证据有限，但专家认为有些孩子可能比其他孩子更容易受到影响。许多专家坚持认为，加州的法案确保了该州公立学校学生的安全，他们希望该法案能激励其他州效仿，迫使食品制造商重新配置他们的配方。

并非所有人都支持加州对合成食用色素的禁令。谈论合成食用色素的危害时，很难具体说明，因为最初并未进行足够的研究。从技术角度看，FDA和加州的禁令并不矛盾：前者认为没有因果关系；后者找到了关联性。

《每日科学》网站（www.sciencedaily.com）

1、鸟类翅膀激发提高飞行安全新方法

美国普林斯顿大学的工程师们从鸟类羽毛中获得灵感，发现在遥控飞机的机翼上增加几排襟翼可以提高飞行性能，并有助于防止危及飞机飞行能力的失速情况发生。

该研究发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。首席研究员强调，这些襟翼不仅可以帮助飞机避免失速，也能在失速发生时更容易重新获得控制。

这些襟翼模仿了一组被称为隐蔽羽毛的鸟类羽毛，当鸟类进行某些空中动作时，例如在阵风中着陆或飞行时，这些羽毛会展开。生物学家已经观察到这些羽毛何时以及如何展开，但没有量化研究鸟类飞行过程中隐蔽羽毛的空气动力学作用。工程研究已经探讨了隐蔽襟翼的应用，以提高工程机翼的性能，但大多忽略了鸟类拥有多排隐蔽羽毛的特点。普林斯顿大学的研究小组通过展示多排襟翼如何协同工作，并探索控制这种相互作用的复杂物理原理，推动了这项技术的发展。

这项研究揭示了襟翼提高升力的物理原理，并确定了襟翼控制机翼周围空气流动的两种方式。其中一种控制机制以前没有被确定。研究人员在测试靠近机翼前部的单个襟翼效果时，发现了这种被称为剪切层相互作用的新机制。他们还发现，另一种机制只有当襟翼位于机翼后部时才有效。

研究人员测试了单襟翼和多襟翼的配置，从两排到五排不等。他们发现，五排结构提高了45%的升力，减少了30%的阻力，提高了整体机翼的稳定性。

2、细胞的“送货卡车”或带来新的癌症血液检测方法

由澳大利亚沃尔特·伊丽莎和霍尔医学研究所（WEHI）与乐卓博大学（La Trobe University）领导的一项研究发现了一种潜在的新诊断标记，可以更好地检测体内组织损伤的水平。

细胞外囊泡（EVs）是我们细胞释放的小型“送货卡车”，它将蛋白质、脂肪和遗传信息等重要物质运送到其它细胞。这种传递系统帮助细胞相互沟通，特别是在它们处于压力或死亡状态时。研究EVs如何形成及其与疾病进展的关系具有挑战性，因为EVs的体积小，大多数研究仅限于“培养皿中的细胞”方法。

在一项前所未有的研究中，WEHI的研究人员通过对小鼠骨髓内的活体EVs成像，克服了这一重大障碍。研究小组使用了高分辨率显微镜，可以直接观察活生物体骨髓内部，捕捉血管中EVs的形成过程。

在这项研究中，研究人员已经证明白血病的发展会破坏骨髓中的健康血管。骨髓血管广泛受损的小鼠血液中EVs水平升高，而健康小鼠则没有。这首次揭示了血液中的EVs与癌症期间组织损伤之间的联系。

研究小组目前正在与澳大利亚Peter MacCallum癌症中心合作，评估EVs能否作为急性髓性白血病（AML）患者的生物标志物。他们希望开发新的工具和技术，使临床医生能够评估疾病对健康组织的影响，并通过分析患者样本来评估疾病的进展。

这项研究发表在《自然通讯》（Nature Communications）上。

《赛特科技日报》网站（https://scitechdaily.com）

1、研究表明海洋吸收的二氧化碳要多于之前估计

研究表明，海洋表面细微的温差使得更多的二氧化碳（CO₂）被吸收。

科学家们研究了“海洋皮肤”——即海洋表面不到2毫米深的部分，其温度比海洋其他部分略低。理论和实验室研究表明，这种温差应当会增加海洋对二氧化碳的吸收量，但此前从未在海上成功观察到。

这项新研究由英国埃克塞特大学（The University of Exeter）的研究人员领导，他们通过精密测量证实，海洋皮肤的温度确实有助于碳的吸收。在大西洋进行的研究结果表明，大西洋每年吸收的二氧化碳比之前认为的多7%。这听起来可能微不足道，但如果应用于所有海洋，这一额外的碳吸收量相当于亚马逊雨林每年森林生长所捕获碳量的1.5倍。

全球海洋吸收了大约四分之一的人类碳排放，减缓了气候变化，但同时也对海洋造成了损害，新的发现有助于我们更好地理解这些过程。

2、中国科学家开发的新方法彻底改变量子信息跨波长传输

量子信息技术的进步正在推动更快、更高效的数据传输。然而，主要挑战在于将量子比特——量子信息的基本单位——传输到不同波长的同时，保持其关键特性，如相干性和纠缠性。

据《先进光子学》（Advanced Photonics）报道，上海交通大学的研究人员最近在这一领域取得了重大进展，他们开发了一种新的宽带频率转换方法，这是构建未来量子网络的关键一步。

上海交通大学的团队专注于使用x切（X-cut）薄膜铌酸锂（TFLN）的技术，这种材料因其非线性光学特性而闻名。他们实现了宽带二次谐波的产生——这一将光从一种波长转换为另一种波长的重要过程，带宽高达13纳米。

这是通过一种称为模式杂交的过程完成的，该过程允许在微型赛道谐振器中精确控制频率转换。

这一突破可能对集成光子系统产生深远影响。通过实现片上可调频率转换，它为增强量子光源、更大容量复用和更有效的多通道光信息处理打开了大门。随着研究人员继续探索这些技术，量子信息网络的扩展潜力不断增长，使我们更接近于实现其在各种应用中的全部功能。（刘春）