1月9日外媒科学网站摘要：饮酒为何会增加患癌风险？

1月9日（星期四）消息，国外知名科学网站的主要内容如下：
《自然》网站（www.nature.com）
AI正在帮助科学家预测病毒的进化
病毒，特别是RNA病毒，如新冠病毒，通过积累新的突变不断进化。其中一些突变对病毒更有利，能够帮助变异体逃避宿主免疫系统并迅速传播。从理论上讲，如果科学家能够预测病毒未来的进化路径，就可以提前设计疫苗和抗病毒疗法。
目前，人工智能（AI）工具能够预测哪些单一突变会使病毒更具优势，以及哪些变异体可能在短期内占据主导地位。然而，这些工具尚无法预测长期内病毒可能经历的复杂突变组合。
过去，研究人员通过实验室实验识别出具有增强特性的病毒变体，但这些实验耗时且费力。近年来，AI驱动的蛋白质结构预测工具为这一领域注入了新动力。例如，DeepMind开发的AlphaFold和Meta推出的ESM-2以及ESMFold，都展现了技术突破。
AI模型需要大量数据才能实现病毒进化预测。得益于新冠疫情期间的广泛基因测序，研究人员目前拥有近1700万个基因序列作为训练数据。
尽管如此，免疫学家指出，要显著提高AI模型的预测能力，可能需要超过五年的病毒进化数据。此外，目前的大多数AI模型仍主要关注单一突变的影响，而病毒的进化空间几乎是无限的。例如，当奥密克戎变种出现时，它携带了50多个突变，其中许多是研究人员此前未曾预料到的。
《科学通讯》网站（www.sciencenews.org）
事实和理论证实饮酒会增加患癌风险
近期，美国公共卫生局局长在一份报告中详细讨论了饮酒与癌症风险之间的联系，这一信息令许多人感到意外。
那么，饮酒为何会增加患癌风险？
1988年，世界卫生组织国际癌症研究机构首次将酒精饮料列为致癌物。这一决定基于研究发现，饮酒与七种癌症之间存在关联：口腔癌、咽癌、喉癌、食道癌、乳腺癌、肝癌和结肠直肠癌。这些研究主要依赖观察性数据，通过分析现实环境中的人群行为得出结论。
一些研究进一步估算了饮酒相关癌症的发病率。例如，2024年《CA：临床医生癌症杂志》的一项报告指出，2019年美国因酒精导致的癌症病例约为5.4万例女性和4.2万例男性。
在全球范围内，《柳叶刀肿瘤学》2021年的一项研究显示，2020年新增癌症病例中约74.1万例（占4%）与酒精相关。这些病例主要是食道癌、肝癌和乳腺癌，且大多数与每天饮用两杯或以上酒精饮品有关。
另一项结合572项研究和超过48.6万例癌症病例的分析发现，酗酒显著增加患癌风险。
目前的理论指出，酒精在酶的作用下分解为乙醛，这是一种会破坏DNA的化学物质，从而引发不受控制的细胞生长。此外，分解过程中还会产生活性氧分子，这些分子会引起炎症并进一步损害DNA。
研究还表明，饮酒可能导致雌激素水平升高，从而增加乳腺癌风险。这些机制共同解释了饮酒与癌症之间的紧密关联。
《每日科学》网站（www.sciencedaily.com）
1、新研究揭示横跨美国大陆的地下水通道
美国普林斯顿大学和亚利桑那大学的研究人员开发了一种模拟程序，绘制出覆盖整个大陆的地下水流动图。
这项研究的成果最近发表在《自然水》（Nature Water）杂志上，模拟结果表明，降雨和融雪进入地下后的流动距离比以往认知的远得多。研究显示，溪流和河流中超过一半的水来自深层含水层，这一发现对污染追踪和预测气候变化对地下水的影响具有重要意义。
研究人员通过高分辨率水文模拟跟踪了地下水在北美大陆（包括部分加拿大和墨西哥）内的流动路径，并测量了地下水在到达河流之前的行进距离和深度。结果显示，地下水在以河流形式排放到地表前，可能已在地下流动了数百公里。例如，在美国中西部地区，尤其是山脉与平原交界处，地下水流动的距离尤为长。沿着落基山脉底部的一条地下水流，最长跨越了238公里。
研究还发现，美国几乎90%的流域都从邻近地区获取水源并将其传递给其他地区，展示了地下水系统的高度连接性。
这一发现具有深远的意义。虽然地下水不可见，但它占据了世界未冻淡水资源的99%，并为全球60%的农业灌溉提供支持。然而，地下水正在以惊人的速度消耗，而其复杂的流动模式长期以来难以建模。该研究为追踪这一重要资源的动态变化以及评估石油和天然气泄漏的深远影响提供了新的机会。
2、变废为宝：科学家探索利用工业废料储存能源
锂和钴等金属是当前电池制造的核心材料，但它们需要大量侵入式采矿。随着越来越多的设备依赖基于电池的储能系统，开发摆脱金属依赖的替代方案成为绿色能源转型的关键。
氧化还原液流电池正成为一种备受关注的解决方案。与传统锂电池不同，氧化还原液流电池通过电解质间的化学反应存储能量，而非储存在固态电极中。尽管在能量存储效率方面稍显不足，这种电池在电网规模的储能应用中却更具潜力。
与此同时，每年工业合成过程会产生数千吨被称为三苯基氧化膦（TPPO）的副产品。TPPO往往被视为无用废料，需要精心处理以避免污染。然而，最近发表在《美国化学学会杂志》（Journal of the American Chemical Society）上的一项研究指出，科学家通过“一锅法”反应将TPPO转化为具有高储能潜力的材料，为基于废料驱动的有机氧化还原液流电池铺平了道路。
研究团队指出，TPPO驱动的液流电池不仅使用有机分子，还能够实现接近金属基电池的高能量密度，同时保持高稳定性。传统上，这两者的兼得极为困难。因此，能用工业废料开发出这种材料，令人振奋。
为了验证TPPO的储能性能，研究人员进行了多轮静态电化学充放电实验，模拟电池反复使用的过程。结果显示，经过350次循环后，电池仍保持了良好的健康状态，容量损失可忽略不计。
这项研究首次将磷化氢氧化物——一种常见于有机化学中的官能团——应用于电池研究。传统上，氧化膦还原产物的稳定性较差，但通过分子工程方法，研究团队成功解决了这一问题，为其在储能领域的广泛应用开辟了新路径。
《赛特科技日报》网站（https://scitechdaily.com）
1、美印合作的新型雷达卫星将追踪地球细微变化
NISAR是美国宇航局（NASA）和印度空间研究组织（ISRO）联合开发的一颗即将发射的雷达卫星。这是第一颗配备独特双频雷达技术的同类卫星，将捕捉地球表面从森林生长到冰川运动等细微变化，为科学研究、灾害应对和环境监测提供前所未有的详细数据。
NISAR的设计特点是同时搭载两种雷达系统——波长为10英寸（25厘米）的L 波段雷达和波长为4英寸（10厘米）的S 波段雷达。
微波是否会被物体反射或穿透取决于其波长。较短的波长对树叶和粗糙表面等较小特征更为敏感，而较长波长则能捕捉巨石和树干等较大结构。因此，NISAR 的双频雷达技术可以分别识别和分析不同尺度的地表特征。通过结合两种波长的敏感性，研究人员能够比单一雷达系统更深入地研究地球表面的多种特征。
2、新型催化剂显著提高二氧化碳减排效率
一项新研究揭示了一种通过铂表面分子修饰，将二氧化碳（CO2）转化为高价值化学资源的创新方法。
铜基（Cu）材料以其在 CO2还原反应（CO2RR）中高效生成碳氢化合物的能力而闻名，但其在酸性环境下的稳定性仍有待提升。相比之下，金属铂（Pt）在酸性和碱性条件下都表现出优异的稳定性。然而，铂的高析氢反应（HER）活性会干扰其在 CO2RR 应用中的效果。
为了解决这一难题，研究人员探索了一种通过金属掺杂分子形成复合材料的策略。这些修饰的分子不仅能够稳固存在于金属界面上，还可优化活性位点与反应物的相互作用，增强催化性能。
铂纳米晶体的分子掺杂创新
深圳大学化学与环境工程学院的研究团队开发了一种分子掺杂策略，将大量硫氨酸（Th）分子嵌入铂纳米晶体表面，形成了一种被称为 PtNPs@Th 的催化剂。硫氨酸分子牢固附着在铂表面，显著调整了铂的催化活性。这种修饰显著抑制了铂的传统 HER 活性，同时大幅提高了其在强酸性（pH = 1）和弱酸性（pH = 4.2）条件下的 CO2RR 性能。
特别值得注意的是，得益于铂的强耐腐蚀性，PtNPs@Th 催化剂在酸性介质中能够保持超过100小时的催化稳定性。结合理论计算和原位表征，研究证实硫氨酸分子与铂之间的协同作用促进了 CO2RR 生成 CH4的效率。
这一研究成果为分子修饰反应界面在电催化领域的多种应用提供了新方向。（刘春）