2月7日（星期五）訊息，國外知名科學網站的主要內容如下：
《自然》網站（www.nature.com）
大腦如何抑制恐懼：小鼠研究為治療焦慮提供新思路
《科學》（Science）雜誌最新發表的一項研究揭示了小鼠大腦中抑制恐懼反應的關鍵區域，這一發現或將為治療人類創傷後應激障礙（PTSD）和焦慮症提供新的科學依據。該研究由澳大利亞新南威爾士大學的神經科學家團隊完成。
研究人員利用一個擴大的黑色圓形陰影模擬俯衝捕食的鳥類，並觀察小鼠如何迅速逃入避難所。隨後，研究團隊增加了一道屏障，迫使小鼠無法躲藏，以幫助它們學習這一視覺刺激並非真正的威脅。當小鼠逐漸變得不再害怕時，研究人員使用光遺傳學技術（光控制神經元活動的成熟方法）來操控特定神經元的開關。
實驗結果表明，當大腦皮層負責視覺處理的後外側高階視覺區被抑制時，小鼠無法學會抑制恐懼，仍舊試圖逃離假想的捕食者。這表明該區域在學習克服恐懼反應的過程中發揮了至關重要的作用。
然而，已經學會抑制恐懼的小鼠，即使這一視覺區被關閉，依然能夠保持冷靜。這是因為恐懼記憶已被儲存在靠近大腦中央的腹外側膝狀核（ventrolateral geniculate nucleus），這是一個可以抑制其他大腦區域的關鍵中樞。
進一步實驗表明，當抑制腹外側膝狀核的功能後，已經學會克服恐懼的小鼠又重新變得害怕陰影，這一結果出乎研究人員意料。此前，該區域通常被認為不具備可塑性或學習能力。
此外，研究人員發現，大腦中的內源性大麻素——一種抑制性化學物質，會干擾小鼠學習平息恐懼的能力。研究團隊指出，透過深部腦刺激或調節腹外側膝狀核的內源性大麻素活性，有望為焦慮症和PTSD提供更精準的干預方法。
《科學通訊》網站（www.sciencenews.org）
人類大腦中的微塑膠不斷增加，或與痴呆症相關
最新研究發現，人類大腦中微塑膠的含量正在快速增加，這一趨勢可能與神經退行性疾病有關。由美國新墨西哥大學健康科學中心主導的研究表明，微塑膠和奈米塑膠（MNP）在大腦組織中的濃度遠超預期。這一發現發表在最新一期的《自然醫學》（Nature Medicine）雜誌上，引發了科學界對MNP對人類健康潛在影響的廣泛關注。
由於MNP濃度極難測量，研究團隊採用了多種技術，對自1997年以來收集的91個死後大腦樣本進行分析。結果顯示，在過去幾十年間，大腦組織中的MNP濃度大幅上升，尤其是在2016年至2024年期間，MNP的中位數濃度從每克3345微克增長至4917微克，增幅接近50%。
令人驚訝的是，2024年收集的樣本顯示，大腦組織中的MNP含量比肝臟和腎臟高約10倍。研究人員原本認為血腦屏障能夠阻擋外來顆粒進入大腦，但這些資料表明，MNP或許能夠繞過這一防禦機制，直接進入神經系統。
此外，研究發現，痴呆症患者的大腦樣本中MNP濃度更高，但目前尚無法確定二者之間的因果關係。研究人員推測，可能是大腦發生的退行性變化導致MNP更易進入，或是MNP的累積加劇了神經損傷。
《每日科學》網站（www.sciencedaily.com）
1、超級計算機模擬小行星撞擊地球的後果
韓國釜山大學IBS氣候物理中心（ICCP）的研究人員在《科學進展》（Science Advances）雜誌上發表了一項最新氣候模型研究，探討如果一顆中型小行星（約500米直徑）撞擊地球，可能會對全球氣候和生態系統造成怎樣的影響。
太陽系中有大量近地軌道天體，其中絕大多數不會對地球構成威脅，但少數被認為存在一定的碰撞機率。例如，小行星貝努（Bennu），直徑約500米，據最新研究估算，它在2182年9月與地球相撞的機率約為1/2700，相當於連續投擲11次硬幣都出現相同結果的機率。
研究人員利用韓國基礎科學研究所（IBS）的超級計算機Aleph，對貝努撞擊地球的可能場景進行了模擬。結果顯示，在撞擊後3至4年內，1至4億噸塵埃可能對氣候、大氣化學以及全球光合作用造成嚴重破壞。在最極端情況下，由於塵埃遮蔽太陽，全球表面溫度可能下降4°C，全球平均降雨量減少15%，臭氧層也可能遭受高達32%的損耗。然而，具體影響因地區而異，部分割槽域可能面臨更為嚴峻的氣候變化。
特別值得注意的是，研究人員發現海洋生態系統的反應與陸地生態系統大相徑庭。模擬結果顯示，海洋浮游生物在6個月內便迅速恢復，而陸地植被的恢復過程則較為緩慢，甚至在兩年後仍未完全恢復至正常水平。
這一現象與鐵元素的供應密切相關。鐵是藻類生長的重要營養物質，然而，在南大洋和東太平洋等部分海域，鐵含量長期處於低水平。研究表明，小行星撞擊後，大量富含鐵的塵埃進入平流層並沉降至海洋，使原本貧瘠的水域突然富含營養，從而引發大規模藻類繁殖。特別是矽藻的繁殖最為顯著，進而吸引大量浮游動物，帶動整個海洋食物鏈的變化。
2、一種簡單方法可高效分解“永久化學物質”
美國密蘇里大學的研究團隊開發出一種新方法，可以高效去除飲用水中的全氟和多氟烷基物質（PFAS）——這一類被稱為“永久化學物質”的有機汙染物，因其高度穩定性和難以降解的特性，對環境和健康構成了長期威脅。
PFAS廣泛用於製造化妝品、地毯、不粘炊具、防水織物、食品包裝、消防泡沫等數千種工業產品。然而，由於其化學結構極為穩定，傳統的降解方法通常需要高溫、高壓或溶劑輔助，使得大規模清除PFAS變得困難。
研究團隊在《環境科學與技術》（Environmental Science and Technology）期刊上發表的研究表明，他們發現了一種無需高溫或有機溶劑的簡便方法，即可高效降解PFAS。他們採用了顆粒活性炭（GAC），這一材料由煤、木材或其他富含碳的物質加熱製成，廣泛用於水和空氣過濾。
研究人員透過在300°C下加熱PFAS並與GAC結合，成功實現了90%的PFAS礦化，將其分解為無害的無機氟。而此前，要達到相同程度的礦化，通常需要超過700°C的極端高溫，以及高壓或溶劑輔助。
這一發現對PFAS汙染治理具有重大意義，尤其是在固體廢物、生物固體以及被PFAS汙染的水源管理方面。研究人員指出，這一方法不僅能提高治理效率，還能顯著降低處理成本，使得農民、社群和環保組織能夠更輕鬆地應對這一長期存在的汙染問題。
《賽特科技日報》網站（https://scitechdaily.com）
1、智慧奈米海綿：可重複利用的汙染物吸收與資源回收技術
隨著水道汙染問題日益嚴重，藻類過度繁殖、農業徑流以及工業廢棄物排放已成為全球環境挑戰。研究人員正在探索新的方法，以有效去除磷酸鹽、銅、鋅等有害物質，同時回收有價值的資源。
雖然現有解決方案在去除汙染物方面可能有效，但通常成本高昂且不可重複使用。為此，美國西北大學的科學家設計了一種創新型智慧奈米海綿，不僅能吸收汙染物，還可在需要時釋放這些物質，實現資源回收，從而提供一種經濟高效且可持續的替代方案。
這種海綿的表面塗覆了一層奈米顆粒塗層，可以高效捕獲金屬離子（如鋅、銅）以及磷酸鹽。透過調節pH值，海綿能夠釋放吸附的物質，使回收這些關鍵資源成為可能，而不是像傳統方法那樣簡單地將其處理掉。
在最近發表在《環境科學與技術水》（Environmental Science & Technology Water）期刊的一篇論文中，研究團隊指出，這種奈米海綿可以根據特定水域的汙染物型別進行定製，並能有選擇地釋放吸附的物質。對於像芝加哥這樣汙染問題突出的地區，這一技術有望賦予本應被丟棄的資源“二次生命”，推動迴圈經濟發展。
2、古代DNA揭示綿羊一萬多年的馴化歷史
最新的古代DNA研究表明，綿羊馴化的歷史可以追溯到11000多年前，最早發生在新月沃土（Fertile Crescent）地區——這個地理位置連線亞洲、歐洲和非洲，被認為是人類文明的搖籃。到8000年前，早期農民已經開始有目的地選擇性培育綿羊，使其逐步適應人類需求。
綿羊馴化不僅為人類提供了肉類，還為人類社會帶來了蛋白質豐富的牛奶，以及羊毛這一重要的防寒防水紡織材料，使其成為人類農業社會的重要組成部分。
由愛爾蘭都柏林聖三一大學領導的國際跨學科研究團隊，對來自蒙古至愛爾蘭的考古遺址中118個古代綿羊基因組進行了分析，追蹤這一物種的史前文化演變，並揭示了早期人類如何塑造綿羊的基因特徵。
基因選擇的關鍵發現
研究發現，大約在8000年前，歐洲最早的綿羊種群中已經出現了人類刻意選擇的育種痕跡，尤其是在毛色基因方面。這與早期馴養山羊的情況類似，顯示出早期牧民和現代農民一樣，對動物的外觀和特殊性具有高度關注。
特別值得注意的是，研究團隊發現了“KIT”基因的選擇壓力，該基因與白色皮毛的遺傳特徵密切相關。這表明，當時的牧民已經開始培育毛色更亮、更均勻的綿羊，以滿足審美需求或實用性考慮。
此外，來自伊朗、中亞和歐洲的早期家養綿羊在此階段開始出現基因分化，但這種分化並未長期持續。相反，人類在該時期進行大規模羊群遷徙，將東部的羊種引入西部種群，形成了東西方基因交流。
研究人員推測，這次大規模基因流動可能受到放牧活動的推動，同時也與羊的終身產品（如牛奶和乳酪的開發）密切相關。大約在這一時期，綿羊祖先的乳糖耐受性和乳腺功能發生了關鍵性變化。到青銅時代，歐洲的綿羊種群中約有50%的基因來自歐亞大草原。
（劉春）
