环境

海啸可能对港口造成重大物理损害，但其经济影响更加深远。航运路线的干扰可能导致每天数十亿美元的损失，这一点在2011年影响东北地区的海啸中得到了体现。为了全面了解海啸可能对南中国海航运路线的影响，一个国际研究团队进行了104次海啸模拟。 海啸对港口的干扰带来了巨大的经济成本。例如，2011年东北海啸导致港口设施和船只约120亿美元的损失，而随后的港口运营中断预计造成国际贸易每日约34亿美元的损失。 由于航运占全球贸易的80%以上，全球港口系统的干扰可能对全球商业产生严重后果。尽管存在这些威胁，港口资本规划和基础设施设计很少考虑海啸。这种忽视在很大程度上是由于海啸发生的稀少，以及缺乏有效的方法来评估相关风险。 鉴于此，研究人员开发了一个框架，旨在评估海啸对海港及整体全球港口网络的风险。该框架评估了因港口中断而可能导致的贸易经济损失，并分析了这些干扰如何影响更大的全球港口网络，包括对可能未直接受损的航运路线和港口的影响。 该研究由东北大学灾害科学国际研究所（IRIDeS）的博士后研究员Constance…

一支研究团队引入了一种新的方法来评估海洋记忆，发现北大西洋能够保留记忆约一到两 décennie。这一发现大大超过了早期仅为几年的估计。 一支由利物浦大学领导的研究团队提出了一种新颖的方法来评估海洋记忆，揭示北大西洋可以保留信息大约一到两 decade，这是过去仅几年的估计的显著超出。 海洋记忆指的是某些海洋条件持续的时间，是预测气候行为超出短期天气模式的重要因素。然而，"海洋能记住多久？"这一关键问题在很大程度上仍未解决。测量海洋记忆的挑战在于大气条件的持续变化，使海洋环流的长期影响不易显现。…

最近的调查结果显示，乌干达的狮子种群出现了令人担忧的下降，同时在四个重要的保护区，鬣狗却在繁荣发展，研究由格里菲斯大学、中国南方科技大学和北亚利桑那大学共同领导。 研究人员几乎花了二十年时间首次对乌干达的狮子、豹子和斑鬣狗进行了详细的种群评估。 这项广泛的研究在六个主要保护区内进行，包括广阔的4000平方公里的穆尔奇森瀑布和2400平方公里的女王伊丽莎白保护区，涉及超过100个致力于保护的利益相关者。 通过采用先进的空间捕捉-再捕捉技术，这项研究为非洲的野生动物监测建立了新的基准。其发现已经在塑造保护政策，并为乌干达的大型食肉动物保护战略行动计划（2023-2033）奠定了基础。 狮子种群下降与韧性的鬣狗形成对比…

一组国际研究人员，包括来自英国纽卡斯尔大学的冰川学家，发现了位于北海近1公里深处的异常完好保存的冰川结构。 研究团队利用地震声波数据揭示了隐藏在北海厚厚泥层下的冰河时代地质形态。他们在《科学进展》期刊上发表的研究结果表明，这些地质形成大约是在100万年前创造的，当时的冰盖中心在挪威，延伸至不列颠群岛。 这一发现具有重要意义，因为它与一个被称为中更新世过渡期的全球降温时期相吻合。 理解冰川地貌提供了有关历史冰盖如何对气候变化作出反应的见解，帮助更准确地预测当代冰盖对全球变暖的响应。然而，由于覆盖它们的厚沉积物层，识别这些地质形态可能具有挑战性。 纽卡斯尔大学的物理地理学高级讲师克里斯汀·巴切洛博士在这些地貌的绘制和解释方面做出了重要贡献。巴切洛博士表示：“要掌握冰盖与气候之间的联系，我们必须探讨过去的冰盖如何对长期气候变化作出反应。我们的研究结果基于现代地震数据，表明约100万年前，西北欧洲的冰盖发生了显著扩张，以响应气候降温。”…

科学家们已经发现了负责塑造我们染色体的分子马达的新特征。六年前，他们发现SMC马达蛋白在我们DNA中形成长环。最近的发现揭示了这些马达还引入了显著的扭曲。这个发现增强了我们对染色体结构和功能的理解。此外，它还阐明了这些扭曲的DNA环中的扰动如何影响健康，特别是在被称为“连接蛋白病”的发育障碍中。 来自代尔夫特理工大学Kavli研究所和维也纳生物中心IMP的研究人员揭示了组织我们染色体的分子马达的新属性。虽然六年前他们发现SMC马达蛋白在我们的DNA中形成扩展环，但现在他们发现这些马达还引入了生成环时的显著扭曲。这些发现加深了我们对染色体结构和功能的理解。此外，它们突出了扭曲DNA环中的扰动对健康的潜在影响，特别是与被称为“连接蛋白病”的发育障碍相关。这些发现发表在Science Advances. 我们细胞面临的挑战 想象一下，在小于针尖的空间里放入两米长的绳子，这正是你身体中的每个细胞在将DNA打包进其微小的细胞核时所面临的挑战。为了管理这一点，自然设计了巧妙的方法，包括将DNA扭转成圈中圈，称为“超螺旋”（见图像以获取视觉表现），并将其缠绕在特定的蛋白质周围以便更好地储存。…

研究人员发现了盲鳗中控制第一背鳍的独特运动神经元群，这个背鳍用于捕猎。随着这个鳍从游泳和浮力的工具转变为捕捉猎物的专用武器，运动神经元在中枢神经系统中的位置发生了变化。这些发现可能增强我们对脊椎动物（包括人类）进化过程的理解。 盲鳗以其适应极端环境的能力及其用诱饵捕捉猎物的方式而闻名。日本名古屋大学的一个团队发现了盲鳗的一个独特运动神经元群，这些神经元专门负责第一背鳍的“钓鱼”功能。随着鳍从帮助游泳演变为捕猎，这些运动神经元在中枢神经系统中的位置发生了变化。深入了解运动神经元在其角色演变过程中如何迁移，可以加深我们对脊椎动物进化的理解，包括我们自身的物种。这项研究发表在《比较神经科学杂志》上。 盲鳗以其出色的伪装而著称，这使它们能够伏击小鱼和甲壳类等猎物。它们的背部有四个背鳍，对其生命周期至关重要。中间的背鳍用于威胁行为，而后面的鳍则用于游泳时的稳定性和推进。最前面的背鳍称为诱饵，形状独特，末端有一个看起来像海蛤蜊虫的诱饵。 盲鳗利用诱饵就像钓鱼用的饵料，诱使猎物靠近，假装它是食物。猎物一旦攻击，盲鳗立即迅速将其一口吞下。 由名古屋大学生物农业科学研究生院的山本直之教授领导的研究团队旨在研究这一非凡捕猎技巧所涉及的神经元。他们识别出盲鳗中负责移动诱饵的一组运动神经元，称之为“钓鱼运动神经元”，并与其他背鳍的运动神经元进行了比较。…

最近来自一个跟踪非洲河马种群的新数据库的发现揭示了我们对这些大型草食动物的分布和生存状态理解中的重大空白。许多种群是孤立的，严重依赖指定的保护区。 根据国际自然保护联盟（IUCN）红色名录，河马被列为“面临灭绝的脆弱物种。”与其他大型哺乳动物相比，它们常常被称为“被忽视的巨型动物”，收到的科学研究和研究明显较少。 来自利兹大学生物学院的研究生汉娜·莱西创建了一个空间数据库，包含南非地区普通河马的分布和种群估计。她的工作揭示了该地区河马种群的重大数据缺口，有些地区完全没有种群估计。 此外，不同国家和地区使用不同的调查方法，使得跟踪种群的效果较差。非洲各国之间的资金差异导致数据收集的不一致。在许多情况下，河马被记录为次要观察，而研究人员则将重点放在其他动物上，导致数据不完整。 莱西女士表示：“在缺乏可信数据的情况下，制定有效的保护计划是困难的。”…

微生物产生了多种多样的天然物质，这些物质可以作为治疗感染或癌症等疾病的活性成分。这些化合物的遗传指令存储在微生物的DNA中，但它们在实验室环境中通常处于不活跃状态。最近，萨尔州亥姆霍兹药物研究所（HIPS）的一组研究人员开创了一种创新的遗传技术，利用细菌中发现的自然遗传转移机制来创造新的活性化合物。 微生物产生了多种多样的天然物质，这些物质可以作为治疗感染或癌症等疾病的活性成分。这些化合物的遗传指令存储在微生物的DNA中，但它们在实验室环境中通常处于不活跃状态。萨尔州亥姆霍兹药物研究所（HIPS）的一组研究人员开创了一种创新的遗传技术，利用细菌中发现的自然遗传转移机制来创造新的活性化合物。研究结果发表在《科学》杂志上。 细菌具有独特的能力，可以在彼此之间交换遗传物质，与人类不同。这方面一个重要的例子是抗生素耐药基因在细菌病原体之间的传播，这种传播促进了细菌迅速适应各种环境，并对日益严重的抗生素耐药问题作出了贡献。HIPS和德国感染研究中心（DZIF）的研究人员利用这一自然过程，从细菌中提取和扩增用于新生物活性化合物的遗传蓝图，称为生物合成基因簇。他们的新策略名为“ACTIMOT”，允许在原细菌内直接生产这些基因簇编码的天然物质，或将其转移到更合适的微生物菌株中进行分子创造。HIPS与亥姆霍兹感染研究中心（HZI）和萨尔州大学协调合作。 ACTIMOT是“高级Cas9介导的体内生物合成基因簇的动员与繁殖”的缩写，利用CRISPR-Cas9技术，通常被称为“基因剪刀”，使得细菌DNA的精确修改成为可能。由于生物合成基因簇在实验室中的活性通常较低，ACTIMOT从基因组中提取它们并将其插入一个可移动的遗传单元，细菌即可进行复制。这一系列动作利用了细菌之间共享耐药基因的相同分子机制。在许多情况下，在被称为质粒的载体上扩增这些基因簇已经足以产生编码的天然产物。如有需要，生成的质粒可以很容易地转移到不同的生产菌株中，以促进天然物质的合成。研究人员在他们的研究中报告了这两种方法的成功结果。 “许多生物合成基因簇在实验室条件下由于各种原因保持不活跃，而现有的方法仅能针对有限的几种揭示它们编码的天然产物，”HIPS的初级研究组负责人、研究的最后一位作者冯承章表示。“我们的方法复制了自然细菌基因转移过程，使我们能够直接提取和扩增原生细菌有机体内整个生物合成基因簇，让我们接触到之前隐藏的天然产物。这项技术使我们能够比现有的方法更迅速、有效地探索细菌的生物合成能力。”…

野火烟雾一直被认为会加重心脏病、肺部疾病和哮喘等健康问题。然而，最近的研究揭示，烟雾即使在数千英里外，也会对健康产生负面影响。马里兰大学健康计算研究所（UM-IHC）的一项研究观察到，在2023年6月的六天内，心脏和肺部疾病的医疗就诊增加了近20％，当时来自加拿大西部的野火烟雾传播到美国，特别影响了巴尔的摩及其周边地区的空气质量。 这项研究的研究结果今天发表于JAMA Network Open。 在2023年夏季，加拿大的严重野火产生了一个巨大的烟雾云团，…

几乎所有生物体共享一个共同的遗传密码，这是一种复杂的系统，通过它，遗传信息转化为蛋白质，而蛋白质是生命必不可少的。最近的研究表明，我们目前对这一密码演化的理解可能是不准确的。 尽管存在令人难以置信的多样性，几乎每一种生命形式——从细菌到蓝鲸——都使用相同的遗传密码。这个密码的起源和发展引发了科学家们的广泛争论。 亚利桑那大学遗传学研究生跨学科项目的博士候选人Sawsan Wehbi对这一长期存在的问题进行了新颖的探讨。她的研究结果提供了有力的证据，表明广泛接受的关于普遍遗传密码发展的模型需要重新评估。Wehbi是发表在期刊PNAS上的一项研究的第一作者，该研究质疑了关于氨基酸序列——遗传密码的基本组成部分——的普遍观点。 研究的高级作者、亚利桑那大学生态学与进化生物学教授Joanna…

新的研究采用创新工具揭示了激进的雌性果蝇如何调节视力以专注于最重要的事物。 在大多数实验室环境中，研究人员通常在进行研究的动机上保持一致。 然而，霍华德·休斯医学研究所（HHMI）贾内利亚研究园区的鲁宾实验室在普通研究设施中脱颖而出。 该实验室探索激进行为如何影响雌性果蝇的视觉；然而，资深组长杰里·鲁宾并不太关注确切的结果。相反，他更感兴趣的是他在过去十年中开发的神经科学工具是否足以揭示潜在机制。 相对而言，博士后凯蒂·施瑞特（Katie…

科学家们发现了一种对药物显示出高度抵抗性的霍乱株的传播。 来自巴斯德研究所的国家振动菌和霍乱参考中心的研究人员，与马约特医院中心合作，发现了一种显著抵抗药物的霍乱株的传播。这项研究于2024年12月12日在《新英格兰医学杂志》上发表。 霍乱是一种传染病，其特征为严重腹泻，病因是某些称为霍乱弧菌的细菌。在严重情况下，霍乱如果不及时治疗，可能在几小时内导致死亡。治疗主要集中在补充流失的液体和电解质；然而，抗生素在补液工作之外也很重要。这些药物在缩短病程和迅速阻止感染传播方面发挥了关键作用。 一种对十种不同抗生素（包括通常推荐用于治疗的三种药物中的两种，即阿奇霉素和环丙沙星）具有抵抗性的霍乱株首次在2018-2019年霍乱疫情期间在也门被发现。 研究人员通过分析细菌基因组追踪这一株的传播。在也门首次发现后，该株于2022年出现在黎巴嫩，随后于2023年传播至肯尼亚，并最终于2024年抵达坦桑尼亚和科摩罗群岛，包括位于非洲东南海岸的法国领地马约特。在2024年3月至7月间，马约特岛经历了一次涉及221例这种高度耐药株的疫情。…