1月14日外媒科学网站摘要：科学家发现大脑的先天性别差异

1月14日（星期二）消息，国外知名科学网站的主要内容如下：
《自然》网站（www.nature.com）
地球首次突破1.5°C的气候极限：这意味着什么？
多家独立追踪全球气温的国际机构联合报告称，2024年地球的平均气温首次比工业化前水平上升了1.5摄氏度。尽管各机构的具体数据略有差异，但综合分析显示，2024年地球的平均温度比1850-1900年间的工业化前平均值高出1.55°C。令人意外的是，与2023年的高温纪录相比，2024年的气温显著上升。气候科学家正在研究，这两年的气温飙升是暂时现象，还是全球气候系统发生变化的信号，意味着全球变暖正在加速。
科学家指出，1.5°C的阈值并非具有某种魔力。这一数值是《巴黎协定》中设定的政治目标，旨在回应人们的担忧：仅将气温升高限制在2°C以内可能不足以保护最脆弱的国家，特别是那些可能因海平面上升而被淹没的岛国。但这并不意味着1.5°C以下的世界是安全的，也不意味着一旦突破1.5°C，全球会立即陷入灾难。科学家表示，这是一个范围，而每一点气温升高都意义重大。
早于预期突破1.5°C并不一定意味着失败。联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）分析的许多排放情景都假设全球气温可能会暂时超过1.5°C，但通过从大气中提取碳，有望在本世纪末将气温拉回这一水平，从而避免许多灾难性的气候后果。
尽管如此，科学家警告，全球气温连续两年突破1.5°C的事实应引起各国的高度重视。如果2023年和2024年的气温飙升不仅是短暂现象，而是全球变暖加速的迹象，“我们可能需要采取更快、更大力度的减排措施”。
《科学通讯》网站（www.sciencenews.org）
原始黑洞或在宇宙大爆炸后诞生，可解释暗物质
科学家推测，宇宙中可能潜藏着一种古老的黑洞，这些黑洞既看不见也难以直接探测，却可能对宇宙的演化产生深远影响。这些“原始黑洞”与我们熟悉的黑洞有许多相似之处，但它们并非由恒星坍缩形成，也不同于星系中心的超大质量黑洞。
相反，这些黑洞可能诞生于宇宙大爆炸之后最初的时刻——甚至早于恒星和星系的形成。
自20世纪60年代以来，科学家就对原始黑洞表现出了浓厚兴趣。史蒂芬·霍金曾发表关于其存在可能性的开创性论文。几年后，他在研究原始黑洞时提出了著名的“霍金辐射”理论，认为黑洞会以缓慢泄漏能量的方式失去质量。
经过数十年的理论探索，科学家对探测原始黑洞的前景愈发感到乐观。近年来，研究兴趣激增，新一代科学家与经验丰富的研究者合作，致力于寻找这些黑洞存在的观测证据。如果它们真的存在，原始黑洞可能通过多种方式影响宇宙，比如发出微弱的霍金辐射、弯曲星光、与其他天体碰撞，甚至从内部吞噬恒星。
换言之，这些黑洞可能通过可观测的效应塑造宇宙。
如果原始黑洞确实存在，它们或许能帮助解开宇宙学中最重要的谜团之一：暗物质的本质是什么？暗物质的引力效应让星系聚集在一起，并维持了我们所能观察到的一切。但尽管科学家们数十年来不断寻找，暗物质的真实身份仍然未知。原始黑洞的存在或许能为这一谜题提供答案。
《每日科学》网站（www.sciencedaily.com）
1、中外合作研究揭示植物根系如何深入土壤寻找水分
脱落酸（ABA）是一种以在干旱反应中发挥重要作用而闻名的植物激素。英国诺丁汉大学和上海交通大学的植物科学家合作，研究了脱落酸如何影响水稻和玉米等谷类作物的根系生长角度。研究成果已发表在《当代生物学》（Current Biology）杂志上。
植物依赖根系——其与土壤相互作用的主要器官——主动寻找水分。在干旱条件下，表层土壤的水分往往耗尽，而水分仅在更深的地下土层中存在。该研究提供了关于脱落酸如何调整根系生长角度，使植物能够更有效地向地下深入以获取水分的新见解。
研究表明，脱落酸通过促进生长素的产生，增强了根系的向地性，使其在干旱条件下以更陡的角度向下生长。实验发现，与正常植株相比，具有阻断脱落酸合成基因突变的植物根系角度较浅，且对重力的弯曲响应较弱。这些缺陷与根部较低的生长素水平相关。而通过外部添加生长素，研究人员成功恢复了突变体的正常根系生长，进一步验证了生长素在这一过程中扮演的关键角色。
这一发现不仅适用于水稻和玉米，还可能适用于其他谷类作物。
2、声波气泡新认识助力未来应用
通过将液体暴露于高强度超声波，研究人员可以产生微气泡，这一过程被称为超声气泡化。超声波使微气泡迅速加热并加压。例如，当水中的气泡因超声波引发的绝热效应而破裂时，其内部温度可达到数千摄氏度以上，压力则高达数百个大气压。
这些微气泡被称为活性气泡或声学气泡。日本大阪城市大学的研究人员近期发现了评估这些微气泡化学活性和温度的关键指标。
研究显示，当水受到超声波作用时，氢的产生量是评估声泡化学活性的更可靠指标，而非此前常用的过氧化氢生成量。研究团队还通过Ｔ-丁醇（叔丁醇）水溶液实验，进一步探讨了超声波照射下活性气泡的温度与数量的变化规律。他们发现，随着溶液温度升高或无机盐浓度增加，活性气泡的温度降低，同时生成的气泡数量也减少。
这项研究为活性气泡的温度与化学活性之间的关系提供了新的见解。随着对活性气泡特性的进一步了解，研究人员将能够更加精准地控制其化学反应过程。活性气泡在水净化技术和纳米技术中的潜在应用也备受关注，例如用于分解持久性有机污染物和合成高附加值纳米材料。研究成果已发表在《超声-声化学》（Ultrasonics Sonochemistry）杂志上。
《赛特科技日报》网站（https://scitechdaily.com）
1、研究揭示为什么地球上复杂生命的出现如此延迟
科学家们长期以来一直困惑，为什么陆地植物直到约4.5亿年前才出现在地球上，而它们的祖先蓝藻早在27亿年前就已存在。同样，尽管更古老的微生物化石表明生命早期已存在简单形式的生物，但在寒武纪（5.41亿至4.85亿年前）之前，复杂的陆地动物或植物化石却没有出现。
传统解释认为，这种延迟是进化固有的特点——需要长时间的积累。然而，这种观点无法完全解答复杂生命如何起源和多样化的问题。
美国耶鲁大学主导的一项新研究表明，除了时间因素外，还存在其他关键原因：海洋中碘浓度的升高阻碍了大气紫外线屏障——臭氧层的稳定形成。这可能是复杂生命延迟出现的核心因素。
研究团队分析了多种地质证据，并开发了一个海洋-大气模型，重建了早期地球的碘-臭氧动力学。他们发现，在地球历史的大部分时间里，海洋中较高的碘浓度会导致氧气增加后，大量无机碘排放到大气中，这一过程可能破坏臭氧层的形成。
研究指出，从24亿年前到约5亿年前，全球范围内的大气臭氧水平可能一直处于不稳定或较低状态，即便氧气含量显著增加。这导致地球表面长期暴露在高强度的紫外线下，从而抑制了复杂生命的发展。
这项研究已发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。
2、出生即不同：科学家发现大脑的先天性别差异
英国剑桥大学的研究发现，大脑结构的性别差异从出生时就已经存在。研究表明，男性的大脑中具有更多的白质，而女性则拥有更多的灰质，这反映了大脑在早期发育阶段的神经多样性。
灰质主要由神经元细胞体和树突组成，负责处理与感知、学习、语言以及认知相关的信息。白质则由长神经纤维（轴突）构成，连接大脑的不同区域，支持各个脑区之间的通信。
这一研究解答了长期以来的一个争议：男性和女性的大脑在出生时是否不同。科学界已知儿童和成年人大脑存在性别差异，但新研究表明，这些差异从生命初期就已经存在。
因为这些性别差异在出生后很快就很明显，它们可能部分反映了产前大脑发育过程中的生理性别差异，然后随着时间的推移，这些差异与环境经验相互作用，形成了大脑中进一步的性别差异。”
即使考虑到总体脑容量的差异，研究发现，在大脑皮层的不同区域，女性的灰质与记忆和情绪调节相关的区域平均更大，而男性则在与感觉处理和运动控制相关的区域表现出更多灰质。
研究人员指出，这些差异并非意味着男性或女性大脑“更好”或“更差”，而仅仅是神经多样性的体现。这项研究还可能帮助理解其他形式的神经多样性，例如更常见于男性的自闭症儿童的大脑特性。
研究结果已发表在《性别差异生物学》（Biology of Sex Differences）杂志上，这是迄今为止在该领域规模最大的一次调查。（刘春）
                    
               
               
               
               
               
               
                    
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