北京
3月6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）
AI的能源黑洞：数据中心如何吞噬电力？
人工智能（AI）的能源消耗问题正引发全球关注，尤其是在数据中心密集的地区。每个数据中心可能消耗与数万户家庭相当的电力，导致当地电力需求激增，基础设施压力巨大。
全球范围内，数据中心正以创纪录的速度增长，而生成式AI的兴起推动了这一趋势。与传统的AI模型相比，生成式AI需要更多的能源来运行。尽管从全球角度看，数据中心仅占电力需求的一小部分（约1-1.3%），但在某些地区，数据中心的电力消耗已占当地总用电量的20%以上。
然而，AI的能源需求难以精确估算，因为科技公司对其AI系统的能耗数据缺乏透明度。研究人员正通过供应链估算和自下而上的方法推测AI的能源消耗，但这些方法存在局限性。例如，生成式AI模型的训练和运行需要大量能源，尤其是当每天处理数十亿次查询时，能耗可能达到太瓦时（TWh，相当于10亿千瓦时）级别。
尽管AI的能源效率在提升，但其广泛应用可能导致“杰文斯悖论（Jevons Paradox）”——效率提高反而刺激更多使用，抵消能源节约。此外，数据中心的建设还面临电力供应不足的挑战，部分地区甚至考虑重启核电站或建设天然气发电厂以满足需求。
未来，AI的能源需求仍存在不确定性。随着技术进步，AI模型可能变得更高效，但也可能因需求激增而进一步推高能耗。政府和企业需要加强透明度，并探索可持续的能源解决方案，以应对AI快速发展带来的能源挑战。
《科学》网站（www.science.org）
生物公司培育出‘猛犸象皮毛’小鼠，灭绝物种复活计划迈出关键一步
美国生物技术公司Colossal Biosciences近日成功培育出一只携带猛犸象基因的小鼠。尽管这只小鼠没有猛犸象的标志性象牙，但它的毛发浓密、卷曲，呈现出类似猛犸象的粗犷质感。这一成果为Colossal Biosciences的“灭绝物种复活计划”提供了重要技术支持，该公司计划在2028年培育出类似猛犸象的象种。
研究团队通过比对121个猛犸象和大象基因组，筛选出影响毛发长度、厚度、颜色和脂质代谢的关键基因，并利用三种基因编辑技术对小鼠基因组进行了八处修改。这些修改使小鼠的毛发变得更长、更卷曲，甚至改变了毛色。尽管这一成果在技术上令人印象深刻，但许多科学家认为其科学意义有限，因为类似的基因编辑技术已广泛应用于疾病治疗和作物改良。
Colossal Biosciences的最终目标是通过基因编辑复活猛犸象等已灭绝物种，并认为这些物种的回归可能有助于增强现代生态系统对气候变化的适应能力。然而，这一观点遭到了一些科学家的质疑，他们认为将灭绝物种重新引入已发生巨变的生态系统极其困难，且可能对现有保护工作产生负面影响。
《每日科学》网站（www.sciencedaily.com）
1、情绪驱动决策：为什么焦虑者探索，冷漠者停滞？
美国明尼苏达大学医学院的一项新研究发现，焦虑和冷漠这两种常见但截然不同的情绪状态，会显著影响人们在不确定环境中的学习和决策模式。研究结果发表于《生物精神病学：认知神经科学与神经影像》（Biological Psychiatry: Cognitive Neuroscience and Neuroimaging）。
研究探讨了焦虑和冷漠如何影响人们对不确定性的感知及决策行为。通过行为实验和计算模型，研究人员观察了1000多名参与者在动态环境中的选择行为，他们需反复决定是探索新选项还是坚持熟悉的选择。
研究人员指出，尽管焦虑和冷漠常同时出现，但它们会导致相反的行为模式。焦虑者感知到更高的环境波动性，倾向于探索更多选项，尤其在负面结果后；而冷漠者认为结果更随机，探索行为减少。感知波动性与随机性的比率在焦虑与探索行为之间起到中介作用。
研究人员表示，这些情绪状态影响人们对新体验的开放性和对世界不可预测性的感知。例如，焦虑者可能认为就业市场不可预测，需要持续警惕，即使被拒也会不断查看招聘信息；而冷漠者可能认为求职是随机的，使用相同简历，认为改变无关紧要。
这项研究为理解情绪状态如何影响决策提供了新框架，对治疗神经精神疾病具有重要意义。研究表明，根据患者感知和处理不确定性的方式定制治疗方法可能更有效。
2、从水稻到木薯：气候变化如何威胁全球粮食供应
全球变暖正威胁着世界主要粮食作物的生产。芬兰阿尔托大学的研究人员发表在《自然·食品》（Nature Food）上的一项研究显示，如果气温上升超过1.5°C，作物多样性将显著减少，全球粮食安全将受到显著影响。
研究发现，低纬度地区将比中高纬度地区面临更严重的后果。如果气候条件变得不适宜种植，低纬度地区高达一半的粮食产量可能面临风险，同时作物多样性也将大幅下降。研究负责人指出，多样性减少意味着某些地区可种植的作物种类将显著减少，这将削弱粮食安全，并导致热量和蛋白质摄入不足。
全球变暖将严重减少适合种植主粮作物（如水稻、玉米、小麦、马铃薯和大豆）的耕地面积，这些作物占全球食物能量摄入的三分之二以上。热带块根作物（如木薯）以及谷物和豆类尤其脆弱。在受冲击最严重的撒哈拉以南非洲，如果全球变暖超过3°C，近四分之三的当前产量将面临风险。
相比之下，中高纬度地区的耕地面积可能总体保持稳定，但适合种植的作物种类将发生变化，作物多样性可能增加。例如，温带水果（如梨）可能在更北的地区更常见。然而，研究人员指出，即使气候条件适宜，病虫害和极端天气等未纳入模型的因素也可能影响农业。
研究人员强调，为确保未来粮食安全，全球需共同行动，既要减缓气候变化，也要适应其影响。即使赤道地区变化最大，全球化的粮食系统将使所有人都感受到冲击。
《赛特科技日报》网站（https://scitechdaily.com）
1、鸟类与哺乳动物的大脑进化有不同路径
大脑皮层是哺乳动物新皮质发育的区域，负责认知和复杂功能。传统观点认为，哺乳动物、鸟类和爬行动物的大脑皮层在结构和功能上相似，只是复杂度不同。然而，最新发表在《科学》（Science）杂志上的两项研究，揭示了鸟类和哺乳动物大脑进化上的显著差异，挑战了这一认知。
在第一项研究中，西班牙阿楚卡罗巴斯克神经科学中心的研究人员通过空间转录组学和数学建模发现，鸟类和哺乳动物用于感觉处理的神经元在胚胎发育中形成的方式完全不同。这些神经元在不同物种中的出生位置和时间不同，表明它们并非来自共同祖先的可比神经元。研究还发现，鸟类和哺乳动物使用不同的基因工具建立神经元身份，这意味着这些神经回路是趋同进化的结果，而非同源结构。
第二项研究由德国海德堡大学团队领导，提供了鸟类大脑的详细细胞类型图谱，并与哺乳动物和爬行动物进行了比较。研究发现，鸟类保留了数亿年来所有脊椎动物共有的抑制性神经元，但其兴奋性神经元以独特方式进化。只有少数神经元类型（如屏状核和海马体）在鸟类和哺乳动物中具有相似的遗传特征，表明这些神经元非常古老且跨物种共享。然而，大多数兴奋性神经元在不同物种中以新的方式进化。
这些发现不仅改写了大脑进化的历史，还强调了大脑发育的进化灵活性，表明高级认知功能可以通过截然不同的遗传和细胞途径实现。这一研究为比较神经科学开辟了新方向，并可能为神经发育研究提供新的思路。
2、3D打印与环境科技结合：开启清洁能源与废水处理的新篇章
微生物电化学系统（MES）作为一种利用微生物传递电子来解决环境问题的技术，能够同时降解污染物并发电，在可持续废水处理和能源生产中具有重要价值。然而，传统的MES组件构建方法通常缺乏设计灵活性，限制了性能优化。为了克服这些限制并提高MES效率，需要创新的制造技术——这些技术能够精确控制反应器结构和功能。
丹麦技术大学的研究人员在《环境科学与工程前沿》（Frontiers of Environmental Science & Engineering）上发表的一篇综述，探讨了3D打印如何改变MES的发展。该研究分析了反应器设计、电极制造和生物打印方面的进展，强调了3D打印如何通过提高设计灵活性和精度来增强MES性能。
综述重点介绍了3D打印带来的多项创新。其中最重要的进展之一是能够快速原型化和定制反应器设计。这种灵活性使研究人员能够优化反应器内的流体动力学和传质，从而提高系统性能。
其次，3D打印的精度使得能够制造具有定制几何形状和材料的电极——这是增强电子传递和生物相容性的关键因素。例如，3D打印电极可以设计成具有特定表面特性和孔隙率，以最大化微生物附着并促进高效的电子交换。
此外，生物打印技术的集成使得能够在电极上构建稳定的生物膜。通过精确控制这些生物膜的结构和组成，研究人员可以优化微生物与电极之间的相互作用，进一步提高MES效率。这些突破解决了现有的设计限制，并为废水处理和生物能源生产中的可持续应用开辟了新的可能性。（刘春）
本文来源：网易科技报道
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