4月11日外媒科学网站摘要：全球粮食产能被严重误算

4月11日（星期五）消息，国外知名科学网站的主要内容如下：

《自然》网站（www.nature.com）

科学里程碑！六种猿类完整基因组首次破译

经过二十多年的研究，科学家成功完成了六种猿类物种的完整基因组测序，这一成果最近发表在《自然》（Nature）期刊上。该研究由来自多个国家的123名研究人员合作完成，将为猿类保护及人类进化研究提供重要依据。

基因组是细胞中完整的DNA指令集合，测序能揭示其碱基排列顺序。2001年人类基因组测序完成后，科学家开始研究其他猿类的基因组，它们是人类最接近的遗传亲属。理解这些基因组有助于揭示人类与其他猿类的差异，例如某些猿类对艾滋病等疾病的抵抗力可能源于基因变异。

过去，科学家仅能破译猿类基因组的片段，而此次研究采用先进测序技术和算法，首次实现了无间隙的完整基因组组装。研究团队解码了黑猩猩、倭黑猩猩、大猩猩、婆罗洲猩猩、苏门答腊猩猩和白掌长臂猿的基因组，发现每个物种可能存在770至1482个新基因，并在基因组中发现了异常的DNA结构。

进化生物学家指出，完整的基因组将推动灵长类谱系进化研究。此外，被测序的六种猿类均为濒危或极度濒危物种，这些数据有助于分析其遗传多样性，识别对物种生存至关重要的基因。

研究数据已向全球公开，分子生物学家评价称，这是目前最优质的猿类基因组资源，为科学家研究人类独有基因或共享基因的功能差异提供了重要参考。

《科学通讯》网站（www.sciencenews.org）

0.45电子伏特！科学家将中微子质量上限砍半

中微子产生于放射性衰变、太阳及宇宙中的各类反应中，以质量极小著称，而最新研究显示其质量可能比此前认知的更小。根据德国卡尔斯鲁厄理工学院的国际氚中微子实验（KATRIN）团队的研究，中微子的质量小于0.45电子伏特，较该实验此前确定的其质量上限降低了近一半。该研究成果最近发表于《科学》（ Science）杂志。

中微子是唯一质量未知的基本粒子，其质量不足电子的百万分之一，过去甚至被认为无质量。理解其为何如此轻是粒子物理学的核心问题之一，而精确测量质量是破解这一谜题的关键。

KATRIN实验通过研究氚（氢的重同位素）衰变来探测电子反中微子。每次衰变会释放一个电子反中微子和一个能量不定的电子，中微子质量会限制电子的最高能量。团队通过分析3600万个电子数据，捕捉到了这一微小效应。

KATRIN实验将持续运行至2025年底，未来结合未分析数据，有望进一步缩小中微子的质量范围。此外，宇宙观测也曾为中微子质量设定上限，但该结果依赖对早期宇宙模型的理论假设，可能存在偏差。而KATRIN的实验结果独立于宇宙学模型，为粒子物理学提供了更直接的证据。

《每日科学》网站（www.sciencedaily.com）

1、传统模型已过时？研究揭示全球粮食产能被严重误算

一个国际农学家团队近日提出，需要采用新方法更准确地评估全球作物产量潜力及差距，这对制定粮食安全政策至关重要。相关研究由美国内布拉斯加大学林肯分校等机构合作完成，成果发表于《自然·食品》（Nature Food）期刊。

当前，全球粮食生产面临严峻挑战，如何在有限耕地上满足不断增长的需求成为关键问题。传统统计方法依赖最佳案例（如最肥沃土壤、最适宜天气下的最高产量），可能导致高估潜力。例如，美国模型常以高产县份数据外推至整个区域，忽略气候和土壤差异。而在非洲等地区，因农民投入不足，模型又可能低估实际潜力。

研究团队对比了四种统计模型与“自下而上”空间扩展方法的差异。后者基于内布拉斯加大学开发的全球产量差距和水生产力图谱，结合本地气象与土壤数据，通过作物模型计算，结果更精准。这种方法能更好反映长期趋势和区域差异，有助于识别增产空间最大的地区，指导农业研发投资。

团队强调，现有统计方法由地理学家和统计学家主导，缺乏农学依据，导致不同模型的结果差异显著。改进后的方法将更可靠，为政策制定提供科学支持。这项研究旨在推动更科学的粮食产能评估，确保农业可持续发展。

2、长期肥胖加速大脑衰老？科学家揭示体重与认知健康惊人关联

随着全球肥胖率攀升，肥胖对大脑及认知健康的长期影响备受关注。香港理工大学仇安琪教授团队通过创新研究，揭示了肥胖轨迹与大脑衰老的关联。

现有研究多基于横断面数据，难以区分慢性与暂时性肥胖的影响。邱教授团队利用英国生物样本库（UK Biobank）的数据，分析了50万名40岁以上参与者的肥胖指标、脑部影像及认知功能，识别出五种肥胖模式：低稳定型、中稳定型、高稳定型、上升型和下降型。研究发现，不同肥胖轨迹对大脑的影响差异显著。

下降型肥胖模式对脑结构和认知的负面影响最。仙、中稳定型和高稳定型则与逐渐加重的脑损伤相关。具体表现为：上升型组的影响始于额叶-中脑边缘区域；中稳定型组扩展至顶叶和颞叶；高稳定型组则导致全脑广泛异常。这表明，肥胖的持续时间和严重程度与大脑退化密切相关，长期肥胖可能加速脑衰老。

研究强调，通过长期监测和管理肥胖，或可延缓认知衰退。邱教授指出，随着老龄化加剧，阿尔茨海默病等神经退行性疾病日益增多，控制体重对维护脑健康至关重要。未来，团队计划结合多组学方法，进一步探索肥胖影响大脑的生物学机制。

该研究发表于《自然-心理健康》（Nature Mental Health），为肥胖与脑健康的关联提供了重要证据，提示早期干预或能延缓认知衰退。

《赛特科技日报》网站（https://scitechdaily.com）

1、全球水危机新希望：高效海水淡化技术可省15%成本

海水淡化厂或可通过新型碳布电极去除海水中的硼，从而减少昂贵化学药剂的使用。这一技术由美国密歇根大学和莱斯大学的工程师团队开发，相关研究发表于《自然-水》（Nature Water）期刊。

硼是海水中天然存在的元素，但其浓度远超饮用水安全标准，且对农作物有害。传统反渗透膜难以有效去除硼，淡化厂需额外添加化学品进行后处理，成本高昂。

新技术利用碳布电极吸附硼，避免了传统方法的复杂步骤。电极孔隙中的含氧结构能特异性结合硼，同时允许其他离子通过。通过电解水产生氢氧根离子，使硼带电并被电极捕获，最终生成纯净水。

该技术可降低15%的淡化成本，约合每立方米水节省20美分。以2019年全球日均淡化量9500万立方米计算，每年可节省约69亿美元（约504亿元人民币）。一些大型淡化厂一年可节省数百万美元。

随着全球淡水供应日益紧张，这项技术有望缓解水资源危机。据预测，到2030年，淡水仅能满足40%的需求。此外，该平台还可通过调整电极功能基团，针对性去除砷等其他污染物，实现更高效的水处理。

这项突破为海水淡化提供了更经济、环保的解决方案，有望推动海水成为更广泛的饮用水来源。

2、土壤中的“外星生命”？科学家在地球“关键带”发现全新微生物门类

美国密歇根州立大学的科学家在地球“关键带”——深层土壤区域中发现了一个全新的微生物门类（CSP1-3），该区域对地下水净化、土壤形成和养分循环至关重要。这些微生物能够分解残留污染物，提升水质，并在深层土壤中占据主导地位，占比最高可达50%以上，远超表层土壤中的微生物比例。

关键带从地表植被延伸至地下数百英尺，是维持生态系统健康的核心区域。研究团队在美国爱荷华州和中国深达70英尺的土壤样本中均发现了CSP1-3，表明其分布可能具有广泛性。DNA分析显示，这类微生物的祖先曾生活在温泉和淡水环境中，后逐渐适应深层土壤的贫瘠条件，并保持缓慢但活跃的生长状态。

深层土壤是地球最大的天然水过滤器，而CSP1-3在其中扮演着关键角色，它们依赖从表层土壤渗透的碳和氮完成水质净化。目前，科学家正尝试在实验室培养这些微生物，以研究其独特的生理机制。由于大多数微生物难以人工培养，研究团队参考其基因组信息，尝试在高温等特殊条件下进行培育。

这一发现不仅拓展了人类对地下生态系统的认知，还可能为解决环境污染问题提供新思路。未来，科学家希望揭示CSP1-3分解污染物的潜力，为应对全球环境挑战提供技术支持。（刘春）

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