1月8日外媒科学网站摘要：压力引起的DNA损伤会加速衰老

1月8日（星期三）消息，国外知名科学网站的主要内容如下：

《自然》网站（www.nature.com）

气温在过去两年创下新高：全球变暖正在加速吗？

过去两年，地球气温急剧上升，气候科学家预计2024年将成为一个里程碑之年：全球平均气温将首次较工业化前水平升高1.5摄氏度以上。这种气温飙升究竟是气候数据中的短暂波动，还是预示着地球正在比预期更快地变暖？

这一问题成为众多研究的焦点。一些科学家认为，这一激增主要由两个因素驱动：2023年中期开始的厄尔尼诺现象，以及近年来空气污染的减少。空气污染减少会降低阳光被反射回太空的比例，并减少低洼云层的形成，从而导致地球变暖。然而，其他研究人员指出，这两种因素不足以完全解释气温的飙升。

最近发表在《科学》（Science）杂志上的一项研究表明，云层可能是关键因素。研究发现，北半球部分地区和热带区域的低洼云层减少，再加上厄尔尼诺现象，可以解释2023年气温的异常升高。然而，这种云层减少的原因仍是未知数，科学家尚无法确认它是否仅归因于气候系统的自然变化。研究人员推测，全球变暖本身可能会减少云层覆盖，形成一种反馈循环，从而加速未来几十年的气候变化。

虽然全球气温飙升并非首次发生，但此次却引发了科学家的极大关注。原因之一是，2023年全球气温创下新高，平均气温比工业化前基线高出1.45摄氏度，大幅超出此前的模型预测。此外，科学家原本预期随着气候模式的消退，赤道太平洋恢复正常后，2024年6月后的气温会有所下降。然而，事实却恰恰相反，全球气温继续升高，并打破了更多记录。

《科学通讯》网站（www.sciencenews.org）

“永久化学物质”对一些野生动物健康造成威胁

被称为“永久性化学物质”的全氟和多氟烷基物质（PFAS）近年来因对人类健康的潜在危害而备受关注。然而，研究表明，人类并非唯一受到这些化学物质威胁的物种。

澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO）的研究团队最近在《全环境科学》（Science of the Total Environment）杂志上报告称，澳大利亚的淡水龟在暴露于PFAS后，其代谢功能发生了变化，体内出现了一系列与癌症和其他健康问题相关的生物标志物。

研究团队在昆士兰州的三个地点捕获了淡水龟：一个PFAS浓度很高，一个污染适中，另一个几乎没有PFAS污染且无其他污染物的地方。在实验室中，研究人员通过激素诱导部分雌性海龟产卵，并对捕获的成年龟及实验室孵化的幼龟进行物理和化学检查，同时检测蛋壳的强度，以确定其与PFAS暴露之间的关系。

研究发现，在PFAS污染较高的地点，几乎没有幼龟存活，这表明这些地方的龟类寿命较短。此外，受污染地区的海龟产卵数量和大小均出现显著变化。例如，来自中度污染区域的海龟产的蛋更多但更小，与相对清洁地区的海龟形成鲜明对比。

研究人员指出，淡水龟作为寿命长、捕食者少的水生动物，是PFAS生物积累的一个活生生的环境指示器。令人担忧的是，即便是在污染程度最低的地点，这些动物也表现出与PFAS相关的健康问题。

《每日科学》网站（www.sciencedaily.com）

1、这11个基因或将揭示PFAS对大脑的影响机制

全氟和多氟烷基物质（PFAS）因能够持久存在于水、土壤，甚至人类大脑中，被称为“永远性化学物质”。PFAS具有穿越血脑屏障并在脑组织中积累的独特能力，这让其对神经系统的潜在威胁格外引人关注。然而，其神经毒性的具体机制仍有待深入研究。

美国布法罗大学的研究团队集中研究了PFAS对神经元样细胞基因表达的影响，以及它们如何改变脂质（细胞膜的重要组成部分）和其它关键生物功能。他们将神经元样细胞暴露于六种不同的PFAS长达24小时，结果发现，这些物质导致细胞脂质发生适度但显著的变化，并影响了超过700个基因的表达。

这六种PFAS影响了神经元样细胞的缺氧信号、氧化应激、蛋白质合成以及氨基酸代谢等生物通路，而这些通路对神经元的发育与功能至关重要。

研究发现，11个基因在所有六种PFAS的作用下表现出一致的调控模式。其中，中脑星形胶质细胞衍生的神经营养因子基因的表达持续减少，这种基因对于神经元的存活至关重要，曾被证明可逆转大鼠神经退行性疾病的症状。另一个基因——硫氧还蛋白相互作用蛋白的表达则持续增加，它与神经元细胞死亡密切相关。

研究人员指出，“在所有测试的PFAS中，这11个基因的反应高度一致，显示它们可能成为评估PFAS暴露的潜在标志物。但未来还需进一步研究，了解它们对其它类型PFAS的反应。”

相关研究成果已发表在《ACS化学神经科学》（ACS Chemical Neuroscience）杂志上。

2、科学家开发新算法，可远程控制半机械昆虫群体行动

新加坡南洋理工大学（NTU Singapore）与日本大阪大学、广岛大学的研究人员合作，为半机械昆虫开发了一种先进的群体导航算法，可有效防止它们在复杂地形中被困住。

这项发表在《自然通讯》（Nature Communications）杂志上的研究代表了群体机器人技术的重大突破。它为救灾、搜索与救援任务以及基础设施检查的应用提供了新的可能性。

半机械昆虫是一种携带微型电子设备的真实昆虫。这些设备包括光学和红外摄像机、通信天线以及电池，可以远程控制昆虫的运动以完成特定任务。然而，单只昆虫的能力有限，尤其是在地震救援等复杂任务中，需要协调大量昆虫寻找分散的幸存者，而最佳救援时间仅有72小时。

此前的算法主要为单只昆虫提供复杂的指令，难以协调大规模昆虫群体。而新算法则通过指定“领队”昆虫，明确其预定目的地，再由领队的控制系统与群体内其他昆虫的系统协同合作，引导整个群体行动。该方式使蜂群能够动态调整行动，甚至在单个成员被困时迅速重新规划路径。

实验表明，与以往方法相比，新算法将推动昆虫的指令需求减少约50%。借助昆虫本能和群体控制算法的结合，这些昆虫能够更有效地应对复杂地形，解决被困问题，并快速适应环境变化。

《赛特科技日报》网站（https://scitechdaily.com）

1、新研究揭示压力引发的DNA损伤可能加速衰老

美国明尼苏达大学医学院的研究团队在《自然衰老》（Nature Aging）杂志上发表了一项研究，探讨压力与衰老之间的关系，并深入分析了其中的生物机制。研究使用临床前模型，调查了社会和心理压力源如何加速衰老并影响健康。

研究发现，社会压力会导致大脑海马体和大脑皮层的神经元出现衰老和DNA损伤的迹象，而这些正是加速衰老的标志。这项发现提供了直接证据，证明社会环境中的压力可以促进衰老过程。

此前的研究已表明，生活压力、社会因素，尤其是低社会经济地位，对人类健康和衰老产生不利影响。然而，这种因果关系在人类身上几乎难以直接确认。这项新研究迈出了探索生活压力如何影响衰老的第一步，并观察到社会压力会增加大脑及其他器官中细胞衰老的标志，而这种影响似乎由DNA损伤等因素驱动。这是一项重要发现。

未来的研究将进一步探讨压力如何作用于被称为衰老标志的多种相互关联的生物机制，并评估针对这些机制的干预是否能够缓解生活压力对衰老的不利影响。

2、破解“沉闷十亿年”之谜：为什么地球曾经历一段沉寂期？

美国弗吉尼亚理工大学最近在《科学》（Science）杂志上发表的一项新研究分析了古代物种的进化速度。研究发现，在全球冰河时期之前，古代物种的进化速度较慢，且物种持续时间更长，但在冰河时期结束后，进化速度显著加快。这项研究描绘了数百万年来古代生命的演化与更替周期。

如果将地球比作舞台，每个物种都有自己的角色，那么岩石记录便是记录这些角色登场与谢幕的剧本。化石骨架和贝壳为过去5亿年的进化与灭绝提供了生动的时间线。而弗吉尼亚理工大学的最新研究进一步将这一时间线延伸至近20亿年前。

研究人员的分析揭示了以下关键模式和见解：

第一批真核生物至少在18亿年前出现，并从14.5亿年前到7.2亿年前逐渐进化到一种稳定的多样性水平。这段时期被形象地称为“沉闷的十亿年”（Boring Billion），物种更替率极低。

“沉闷的十亿年”中的真核生物进化速度可能较慢，物种寿命较长，适应变化的能力有限。

随后，大规模的地质灾难——雪球地球事件发生。在7.2亿到6.35亿年前，地球经历了至少两次极端冰川期，全球气温骤降，地表几乎完全被冰雪覆盖。当冰层最终融化后，生物进化活动骤然加速，地球告别了漫长的沉寂。

研究人员指出，“冰河时期是重塑生物多样性和推动动态进化的重要事件。在冰川作用后，真核生物物种的快速更替表明进化路径得到了显著重置。这一发现为理解生命的演化规律提供了全新的视角。”（刘春）