1月14日外媒科學網站摘要：科學家發現大腦的先天性別差異
1月14日（星期二）消息，國外知名科學網站的主要內容如下：
《自然》網站（www.nature.com）
地球首次突破1.5°C的氣候極限：這意味着什麼？
多家獨立追蹤全球氣溫的國際機構聯合報告稱，2024年地球的平均氣溫首次比工業化前水平上升了1.5攝氏度。儘管各機構的具體數據略有差異，但綜合分析顯示，2024年地球的平均溫度比1850-1900年間的工業化前平均值高出1.55°C。令人意外的是，與2023年的高溫紀錄相比，2024年的氣溫顯著上升。氣候科學家正在研究，這兩年的氣溫飆升是暫時現象，還是全球氣候系統發生變化的信號，意味着全球變暖正在加速。
科學家指出，1.5°C的閾值並非具有某種魔力。這一數值是《巴黎協定》中設定的政治目標，旨在迴應人們的擔憂：僅將氣溫升高限制在2°C以內可能不足以保護最脆弱的國家，特別是那些可能因海平面上升而被淹沒的島國。但這並不意味着1.5°C以下的世界是安全的，也不意味着一旦突破1.5°C，全球會立即陷入災難。科學家表示，這是一個範圍，而每一點氣溫升高都意義重大。
早於預期突破1.5°C並不一定意味着失敗。聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）分析的許多排放情景都假設全球氣溫可能會暫時超過1.5°C，但通過從大氣中提取碳，有望在本世紀末將氣溫拉回這一水平，從而避免許多災難性的氣候後果。
儘管如此，科學家警告，全球氣溫連續兩年突破1.5°C的事實應引起各國的高度重視。如果2023年和2024年的氣溫飆升不僅是短暫現象，而是全球變暖加速的跡象，“我們可能需要採取更快、更大力度的減排措施”。
《科學通訊》網站（www.sciencenews.org）
原始黑洞或在宇宙大爆炸後誕生，可解釋暗物質
科學家推測，宇宙中可能潛藏着一種古老的黑洞，這些黑洞既看不見也難以直接探測，卻可能對宇宙的演化產生深遠影響。這些“原始黑洞”與我們熟悉的黑洞有許多相似之處，但它們並非由恆星坍縮形成，也不同於星系中心的超大質量黑洞。
相反，這些黑洞可能誕生於宇宙大爆炸之後最初的時刻——甚至早於恆星和星系的形成。
自20世紀60年代以來，科學家就對原始黑洞表現出了濃厚興趣。史蒂芬·霍金曾發表關於其存在可能性的開創性論文。幾年後，他在研究原始黑洞時提出了著名的“霍金輻射”理論，認爲黑洞會以緩慢泄漏能量的方式失去質量。
經過數十年的理論探索，科學家對探測原始黑洞的前景愈發感到樂觀。近年來，研究興趣激增，新一代科學家與經驗豐富的研究者合作，致力於尋找這些黑洞存在的觀測證據。如果它們真的存在，原始黑洞可能通過多種方式影響宇宙，比如發出微弱的霍金輻射、彎曲星光、與其他天體碰撞，甚至從內部吞噬恆星。
換言之，這些黑洞可能通過可觀測的效應塑造宇宙。
如果原始黑洞確實存在，它們或許能幫助解開宇宙學中最重要的謎團之一：暗物質的本質是什麼？暗物質的引力效應讓星系聚集在一起，並維持了我們所能觀察到的一切。但儘管科學家們數十年來不斷尋找，暗物質的真實身份仍然未知。原始黑洞的存在或許能爲這一謎題提供答案。
《每日科學》網站（www.sciencedaily.com）
1、中外合作研究揭示植物根系如何深入土壤尋找水分
脫落酸（ABA）是一種以在乾旱反應中發揮重要作用而聞名的植物激素。英國諾丁漢大學和上海交通大學的植物科學家合作，研究了脫落酸如何影響水稻和玉米等穀類作物的根系生長角度。研究成果已發表在《當代生物學》（Current Biology）雜誌上。
植物依賴根系——其與土壤相互作用的主要器官——主動尋找水分。在乾旱條件下，表層土壤的水分往往耗盡，而水分僅在更深的地下土層中存在。該研究提供了關於脫落酸如何調整根系生長角度，使植物能夠更有效地向地下深入以獲取水分的新見解。
研究表明，脫落酸通過促進生長素的產生，增強了根系的向地性，使其在乾旱條件下以更陡的角度向下生長。實驗發現，與正常植株相比，具有阻斷脫落酸合成基因突變的植物根系角度較淺，且對重力的彎曲響應較弱。這些缺陷與根部較低的生長素水平相關。而通過外部添加生長素，研究人員成功恢復了突變體的正常根系生長，進一步驗證了生長素在這一過程中扮演的關鍵角色。
這一發現不僅適用於水稻和玉米，還可能適用於其他穀類作物。
2、聲波氣泡新認識助力未來應用
通過將液體暴露於高強度超聲波，研究人員可以產生微氣泡，這一過程被稱爲超聲氣泡化。超聲波使微氣泡迅速加熱並加壓。例如，當水中的氣泡因超聲波引發的絕熱效應而破裂時，其內部溫度可達到數千攝氏度以上，壓力則高達數百個大氣壓。
這些微氣泡被稱爲活性氣泡或聲學氣泡。日本大阪城市大學的研究人員近期發現了評估這些微氣泡化學活性和溫度的關鍵指標。
研究顯示，當水受到超聲波作用時，氫的產生量是評估聲泡化學活性的更可靠指標，而非此前常用的過氧化氫生成量。研究團隊還通過Ｔ-丁醇（叔丁醇）水溶液實驗，進一步探討了超聲波照射下活性氣泡的溫度與數量的變化規律。他們發現，隨着溶液溫度升高或無機鹽濃度增加，活性氣泡的溫度降低，同時生成的氣泡數量也減少。
這項研究爲活性氣泡的溫度與化學活性之間的關係提供了新的見解。隨着對活性氣泡特性的進一步瞭解，研究人員將能夠更加精準地控制其化學反應過程。活性氣泡在水淨化技術和納米技術中的潛在應用也備受關注，例如用於分解持久性有機污染物和合成高附加值納米材料。研究成果已發表在《超聲-聲化學》（Ultrasonics Sonochemistry）雜誌上。
《賽特科技日報》網站（https://scitechdaily.com）
1、研究揭示爲什麼地球上覆雜生命的出現如此延遲
科學家們長期以來一直困惑，爲什麼陸地植物直到約4.5億年前纔出現在地球上，而它們的祖先藍藻早在27億年前就已存在。同樣，儘管更古老的微生物化石表明生命早期已存在簡單形式的生物，但在寒武紀（5.41億至4.85億年前）之前，複雜的陸地動物或植物化石卻沒有出現。
傳統解釋認爲，這種延遲是進化固有的特點——需要長時間的積累。然而，這種觀點無法完全解答覆雜生命如何起源和多樣化的問題。
美國耶魯大學主導的一項新研究表明，除了時間因素外，還存在其他關鍵原因：海洋中碘濃度的升高阻礙了大氣紫外線屏障——臭氧層的穩定形成。這可能是複雜生命延遲出現的核心因素。
研究團隊分析了多種地質證據，並開發了一個海洋-大氣模型，重建了早期地球的碘-臭氧動力學。他們發現，在地球歷史的大部分時間裡，海洋中較高的碘濃度會導致氧氣增加後，大量無機碘排放到大氣中，這一過程可能破壞臭氧層的形成。
研究指出，從24億年前到約5億年前，全球範圍內的大氣臭氧水平可能一直處於不穩定或較低狀態，即便氧氣含量顯著增加。這導致地球表面長期暴露在高強度的紫外線下，從而抑制了複雜生命的發展。
這項研究已發表在《美國國家科學院院刊》（PNAS）上。
2、出生即不同：科學家發現大腦的先天性別差異
英國劍橋大學的研究發現，大腦結構的性別差異從出生時就已經存在。研究表明，男性的大腦中具有更多的白質，而女性則擁有更多的灰質，這反映了大腦在早期發育階段的神經多樣性。
灰質主要由神經元細胞體和樹突組成，負責處理與感知、學習、語言以及認知相關的信息。白質則由長神經纖維（軸突）構成，連接大腦的不同區域，支持各個腦區之間的通信。
這一研究解答了長期以來的一個爭議：男性和女性的大腦在出生時是否不同。科學界已知兒童和成年人大腦存在性別差異，但新研究表明，這些差異從生命初期就已經存在。
因爲這些性別差異在出生後很快就很明顯，它們可能部分反映了產前大腦發育過程中的生理性別差異，然後隨着時間的推移，這些差異與環境經驗相互作用，形成了大腦中進一步的性別差異。”
即使考慮到總體腦容量的差異，研究發現，在大腦皮層的不同區域，女性的灰質與記憶和情緒調節相關的區域平均更大，而男性則在與感覺處理和運動控制相關的區域表現出更多灰質。
研究人員指出，這些差異並非意味着男性或女性大腦“更好”或“更差”，而僅僅是神經多樣性的體現。這項研究還可能幫助理解其他形式的神經多樣性，例如更常見於男性的自閉症兒童的大腦特性。
研究結果已發表在《性別差異生物學》（Biology of Sex Differences）雜誌上，這是迄今爲止在該領域規模最大的一次調查。（劉春）