1月20日外媒科学网站摘要：极端干旱将变得更加频繁、严重和广泛

1月20日（星期一）消息，国外知名科学网站的主要内容如下：
《自然》网站（www.nature.com）
为什么火灾在现代城市中蔓延得如此迅速？
肆虐美国南加州的大火被认为是该州历史上最致命、最具破坏性的火灾之一。科学家指出，这场火灾的另一个可怕之处在于，它是一场典型的城市火灾，与通常焚毁森林和灌木丛的野外火灾有着本质区别。
研究人员表示，由于人口迁移趋势和气候变化，这种城市火灾可能会变得更加常见。科学家正试图研究城市火灾的传播机制及其预防措施。这些研究中的许多物理细节对于帮助减少脆弱社区的火灾风险至关重要，尤其是在洛杉矶等正在重建的地区。
洛杉矶地区野火强度的主要因素包括陡峭地形上的高房屋密度和助长火焰的强风。另一个关键因素是最近一篇论文中提到的“水文气候鞭打”现象。随着地球变暖，极端湿润和极端干旱之间的突然转变变得更加频繁。2023年和2024年初，洛杉矶地区经历了异常丰富的降雨，这为植物生长提供了充足条件。然而，自2024年7月以来，该地区降雨量不到1毫米，导致植被干燥如火绒，为火灾埋下隐患。
这些气象因素与人类活动相互作用，加剧了火灾的风险。全球范围内，越来越多的人迁居到城市与自然景观交汇的“荒地-城市交界地带”。这些交界地带的火灾可能迅速蔓延至纯粹的城市区域，造成严重后果。例如，2023年夏威夷拉海纳镇（Lahaina）的大火以及2024年智利瓦尔帕莱索（Valparaíso）大区的森林火灾均造成了严重的城市灾害。
研究人员警告，随着交界地带人口的持续增长，这些地区的火灾更容易向城市蔓延，带来毁灭性的影响。
《每日科学》网站（www.sciencedaily.com）
1、特大干旱正在逼近：极端干旱将更频繁、更严重、更广泛
瑞士联邦森林、雪与景观研究所（WSL）和奥地利科学技术研究所（ISTA）的一项研究警告，自1980年以来持续多年的干旱将随着气候变暖而加剧。这项研究发表在《科学》（Science）杂志上，为评估人类引发的气候变化对环境的影响提供了政策建议。
研究人员利用WSL开发并维护的CHELSA气候数据，追溯了自1979年以来的气候记录。他们计算了全球降雨和蒸散（水分从土壤和植物蒸发）的异常情况，并评估了这些变化对自然生态系统的影响。研究绘制了全球干旱地图，不仅展示了已记录的干旱事件，还揭示了一些鲜为人知的极端干旱，例如2010年至2018年影响刚果雨林的长期干旱。这种差异可能与不同气候区域森林对干旱的响应方式相关。
研究表明，特大干旱的加剧趋势十分明确，但其对地球生态系统的长期影响仍不完全清楚。当前的数据已显示泛北极地区的广泛绿化。然而，在长期极端缺水的情况下，热带和北方地区的树木可能面临死亡，生态系统的复原能力可能受到严重挑战。尤其是北方植被，可能需要更长时间从气候灾难中恢复。
研究人员希望这一发现能改变人们对干旱的看法，并推动为干旱做好更充分准备。目前，人们通常将干旱视为年度或季节性事件，而未来更长、更严重的特大干旱可能会颠覆这一认知。研究团队还公布了一份公开干旱清单，希望能帮助政策制定者制定更现实的应对和预防措施。
2、基因编辑土壤细菌为玉米提供第三种氮源
美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的一项研究显示，经基因编辑的土壤细菌在玉米早期生长阶段能够从空气中固定氮，为每英亩（6.07亩）玉米提供相当于35磅（约15.88千克）的氮。这一成果有望减少农作物对传统氮肥的依赖。
研究测试了由Pivot Bio公司开发的PROVEN和PROVEN®40产品。这些产品分别含有一种或两种经过基因编辑的土壤细菌，这些细菌能将大气中的氮转化为植物可吸收的形式。基因编辑增强了细菌固氮相关基因的活性，使植物能够从空气中获取更多氮素。种植过程中，这些细菌会在植物根部定植，将养分直接输送到植物最需要的部位。
研究人员在三个种植季节中采用标准玉米种植方法，同时使用PROVEN和PROVEN®40产品。测量结果显示，在V8阶段（8片完全展开的叶片）和R1阶段（吐丝期），接种细菌的玉米植株氮含量显著增加，季末粮食产量也有所提升。同位素氮分析显示，玉米额外吸收的氮来自大气，补充了土壤和肥料的氮素供给。
分析表明，接种基因编辑细菌能够促进玉米营养生长、氮素积累和籽粒数量。在所有施氮水平下，产量平均每英亩增加2蒲式耳（约54.4公斤）。在中等施氮水平下，产量增幅更高，每英亩增加4蒲式耳，相当于减少10至35磅氮肥的使用量。这一发现为减少农业中氮肥的使用提供了全新解决方案。
《赛特科技日报》网站（https://scitechdaily.com）
1、科学家将塑料垃圾转化为可持续航空燃料
美国伊利诺伊可持续技术中心（ISTC）的研究人员开发了一种创新方法，通过利用废弃的聚苯乙烯生产乙苯，这是一种可持续航空燃料的关键添加剂。ISTC隶属于伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校。
这一技术有望显著减少航空业的碳足迹和对化石燃料的依赖，为更清洁、更环保的航空未来铺平道路，同时降低成本和减少50%至60%的碳排放。研究成果已发表在《ACS可持续化学与工程》（ACS Sustainable Chemistry and Engineering）杂志上。
通常，来自废脂、废油和植物生物质的可持续燃料缺乏足够的芳香烃，而芳香烃对燃油系统的正常运行至关重要。乙苯是一种芳香烃，传统上从化石燃料中提取，而通过聚苯乙烯进行可持续生产是航空燃料转型的重要一步。
研究团队选择聚苯乙烯作为原材料，因为它富含碳氢化合物且在废物流中数量巨大。他们采用热裂解技术，通过加热分解聚苯乙烯为富含苯乙烯的液体，然后通过氢化和蒸馏过程将其转化为纯度90%的乙苯。
测试显示，与可持续航空燃料混合后，由聚苯乙烯衍生的乙苯性能与化石燃料生产的乙苯几乎相同，并且进一步净化可以提升其性能。生命周期分析表明，这种方法的碳排放比传统方法减少了50%至60%。
2、长寿突破：科学家恢复“年轻”酶活性对抗衰老
美国生物技术公司CCM Biosciences及其研发中心Chakrabarti Advanced Technology的研究团队，通过引入一种新物理原理扩展了酶激活范围，成功设计出化合物显著增强了sirtuin-3（SIRT3）酶的活性。SIRT3是调节人类衰老的关键酶。这项研究已发表在《物理评论X》（Physical Review X）上。
过去20年来，由于sirtuin酶在调节健康和寿命中的重要作用，科学界对增强sirtuin酶活性投入了巨额研究经费。然而，由于难以识别在生理条件下有效的激活剂，许多公司已转向销售营养补充品以增加sirtuin活性。
SIRT3是线粒体中的重要酶，负责调节细胞的能量生产。然而，由于缺乏变构位点，SIRT3长期被认为难以开发成药物。CCM的科学家通过发现一种先导化合物，成功提升了SIRT3对NAD+（烟酰胺腺嘌呤二核苷酸）的敏感性。NAD+是细胞代谢的重要辅助因子，其水平会随着年龄下降，并在许多与衰老相关的疾病中起关键作用。
研究发现，在老年人中，当NAD+水平下降两倍时，这种化合物完全恢复了SIRT3的活性。此外，在多种细胞系实验中，该化合物在低NAD+水平下显著增强了SIRT3的活性。动物实验表明，该化合物在治疗与年龄相关的疾病（如不孕症）方面优于NAD+补充剂和其他激活剂。
近年来，针对年龄相关疾病的药物投资激增，但能够推进到临床试验的一流候选药物仍然很少。CCM计划于2025年将这款针对年龄相关疾病的创新药物推向临床试验。（刘春）
                    
               
               
               
               
               
               
                    
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