11月21日外媒科学网站摘要：光合作用升级创造超级作物

11月21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）

一名青少年感染禽流感给科学家敲响了警钟

在加拿大温哥华的一家儿童医院，一名青少年感染了禽流感病毒，情况危急，研究人员进入高度戒备状态。

上周公布的病毒基因组序列显示，这名少年感染了一种携带突变的H5N1型禽流感病毒，这种突变可能会提高其感染人类呼吸道的能力。如果这是真的，这可能意味着该病毒可以迅速进化，从鸟类传染给人类。

免疫学家称，这是一个令人担忧的发展，但并不意味着一场新的大流行即将来临。目前，没有迹象表明这种病毒已经从患病的青少年传染给其他人。这种病毒与感染美国奶牛的H5N1病毒有关，但并不完全相同。

加拿大公共卫生官员在新闻发布会上表示，这名青少年没有在家禽养殖场工作或生活，研究人员在其家庭宠物中也没有发现H5N1感染的迹象。该官员表示，我们很有可能永远无法确定其感染来源。

测序数据表明，该少年感染了一种混合病毒，这些病毒与目前感染该地区家禽和水禽的H5N1病毒谱系相似。但研究人员已经找到了这些病毒与感染该少年的病毒之间的三个关键区别：两种可能的突变可以增强病毒感染人类细胞的能力，另一种可能使病毒更容易在人类细胞中复制，而不仅仅是在其通常的鸟类宿主细胞中复制。

目前，各国政府和研究人员正在为H5N1在人与人之间传播做好准备。科学家们正在开发和测试针对目前流行的H5N1病毒的疫苗，研究表明，2000年代中期设计的H5N1疫苗库存可能仍然对最近的H5N1病毒有效。专家称，这些疫苗也可能对青少年身上发现的病毒有效。

《科学通讯》网站（www.sciencenews.org）

气候变化使飓风风速平均提高了30公里每小时

美国非营利性研究机构气候中心（Climate Central）的研究人员在《环境研究：气候》（Environmental Research: Climate）中报告称，从2019年到2023年，气候变化使飓风的最大风速平均提高了约29公里/小时。气候中心的一项伴随分析显示，气候变化同样使2024年所有飓风的强度平均增加了约29公里/小时，增加了飓风破坏的风险。

气候科学家称，随着气候变化导致赤道升温，大自然寻求将这些热量重新分配到世界其他地区，而我们的大气是通过飓风来实现的。

研究人员开发了一个新的归因框架来快速测量气候变化对近期风暴风速的影响。根据一个多世纪以来的历史海洋表面温度记录和地球气候的计算机模拟，研究人员模拟了一个没有气候变化的世界中的现代北大西洋。然后，他们计算了最近飓风在模拟大西洋上的风速，最后将假设的速度与观测到的飓风风速进行了比较。

根据他们的测量，在2019年至2023年发生的38次飓风中，有30次飓风的风速等级因气候变化而提高了一级。同样，在2024年，气候变化使每个飓风的最大风速增加了14至43公里/小时。飓风“海伦”和“米尔顿”的最高风速分别提高了约25公里/小时和40公里/小时（23英里/小时），风速等级从4级上升到5级。

《每日科学》网站（www.sciencedaily.com）

1、一项策略可大幅提高钙钛矿太阳能电池的效率和产品寿命

由英国萨里大学和伦敦帝国理工学院领导的一个国际团队已经确定了一项策略，可以提高由“神奇材料”钙钛矿制成的太阳能电池的性能和稳定性。

在《能源与环境科学》（Energy and Environmental Science）杂志上发表的一项新研究中，研究人员详细介绍了他们如何生产铅锡钙钛矿太阳能电池，使其功率转换效率（PCE）超过23%，这是使用钙钛矿材料取得的最佳结果之一。更重要的是，这种设计策略将电池的使用寿命提高了66%。

虽然目前许多屋顶上使用的是硅太阳能电池板，但钙钛矿/硅太阳能电池板正在市场上出现，预计具有更高效率的“全钙钛矿”太阳能电池板将是该技术的下一个重大进展。然而，为了使这项技术在商业上可行，科学家们需要解决提高稳定性和效率的挑战。这项由萨里大学发起的合作研究确定了铅锡钙钛矿太阳能电池中以前隐藏的导致效率和稳定性损失的机制，并解决了这些挑战，帮助科学界推进这项技术。

为了实现这些改进，研究小组专注于了解在太阳能电池性能中起重要作用的空穴传输层所引起的效率和稳定性损失。他们引入了一种碘还原剂来抑制导致电池随时间降解的化学反应。这种方法不仅提高了铅锡太阳能电池的效率，而且延长了它们的寿命，使其在长期使用中更加实用和具有成本效益。

2、时差如何扰乱新陈代谢：对“主生物钟”影响更大

在长途飞行或夜班后，你是否曾感到懒散和不适？英国萨里大学（University of Surrey）和阿伯丁大学（University of Aberdeen）的一项新研究发现，生物钟紊乱，如时差紊乱，会影响我们的新陈代谢，但影响程度不如困倦和大脑中的“主生物钟”（也被称为“昼夜节律中枢”）。

这项发表在《交叉科学》（iScience）杂志上的研究强调，时间变化会导致处理食物的能量消耗减少，血糖和脂肪水平变化，以及早餐内容物从胃中释放速度减慢。

然而，这些代谢影响是暂时的，大多数在2-3天内恢复。这与对大脑中主生物钟的影响形成鲜明对比，后者伴随的困倦和警觉性下降在5天内未能恢复。

该研究强调了保持一致睡眠时间表的重要性，尤其是在我们这个快节奏的世界，长途旅行和轮班工作如此普遍。即使是很小的时差也会影响新陈代谢的许多方面，但与对睡眠和警觉性的损害相比，时差对新陈代谢的影响恢复得更快。了解昼夜节律对我们健康的影响可以帮助我们对生活方式做出明智的选择。通过优化我们的睡眠和饮食模式，我们可以改善整体健康状况。

《赛特科技日报》网站（https://scitechdaily.com）

1、光合作用升级将为不断变化的世界创造超级作物

30多亿年前，光合作用首次出现在完全被水覆盖的地球上的古代细菌中。在数百万年的时间里，这些细菌进化成植物，适应了不断变化的环境。大约3000万年前，一个重大的进步发生了：一些植物发展出了更高效的光合作用形式。虽然水稻等植物保留了较旧的C3光合作用方法，但其他植物，如玉米和高粱，采用了更先进的C4光合作用。

今天，有超过8000种C4植物在炎热干燥的气候中茁壮成长，是世界上最具生产力的作物之一。尽管如此，大多数植物仍依赖于效率较低的C3过程。这就提出了一个有趣的问题：C4光合作用是如何进化的，是否有可能将这种效率应用于C3植物？

现在，美国索尔克生物研究所和剑桥大学合作开展的一项研究中，首次发现了像高粱这样的C4植物进化到如此高效的光合作用所需采取的关键步骤，以及如何利用这些信息使水稻、小麦和大豆等作物更高产，更能抵御气候变暖。

研究结果发表在最新一期的《自然》（Nature）杂志上。

科学家们采用了尖端的单细胞基因组技术来研究C3水稻和C4高粱之间的区别。虽然以前的方法过于不精确，无法区分相邻的细胞，如叶肉细胞和束鞘细胞，但单细胞基因组学使研究小组能够研究两种植物中每种细胞类型的遗传和结构变化。

研究人员惊讶地发现C3和C4植物之间的区别不是去除或添加特定基因。相反，区别在于控制层面，从长远来看，这可能使科学家更容易在C3作物中开启更高效的C4光合作用。

2、一项化学突破或改变很多行业

以色列理工学院的研究人员公布了一种创新的化学工艺，用于生产聚合物、药品和农业化合物的原材料。

最近发表在《自然化学》（Nature Chemistry）杂志上的这项研究概述了这种方法的发展，并得到了计算分析的支持，该分析揭示了其机制和关键阶段。

这个突破性的过程被称为三氮解（Triazenolysis），它将烯烃——一种广泛存在的有机化合物，例如从石油中提取的烯烃——转化为多功能胺。这些胺在工业和研究环境中有多种应用，使该过程成为现代化学的一项重大进步。

这一过程模拟臭氧分解，这是一种长期使用的技术，用于产生具有碳-氧键的分子。臭氧分解是在一个多世纪前发明的，它能有效形成碳-氧键，但无法产生碳-氮键。而三氮解则通过裂解烯烃（由氢和碳组成的一类化学物质，其中有一对或多对碳原子通过双键连接）中的碳-碳键，产生与广泛应用相关的碳-氮键。（刘春）