3月11日外媒科学网站摘要：胎儿会思考吗？脑电活动揭示意识萌芽

3月11日（星期二）消息，国外知名科学网站的主要内容如下：
《科学》网站（www.science.org）
脑成像揭示惊人发现：胎儿可能具备早期意识
最近在美国举行的、由纽约大学赞助的“婴儿意识研究会议（Infant Consciousness Conference）”上，研究人员探讨了意识可能何时以及如何产生，以及如何发现这些迹象。他们还考虑了最近的脑成像研究中的一些线索，这些研究表明，意识的能力可能在出生前、妊娠末期出现。
意识的定义本身存在争议，通常被认为是拥有主观体验的能力。然而，婴儿的意识可能与成人不同，且可能逐渐发展而非一次性出现。大多数研究者认为，大脑中丘脑与皮层之间的连接对意识至关重要，而这种连接在胎儿发育约24周时才开始形成。
研究人员通过功能性磁共振成像（fMRI）和脑磁图（MEG）等技术，寻找可能的意识标志。一项研究发现，足月新生儿和达到相同年龄的早产儿大脑中存在默认模式网络、背侧注意网络和执行控制网络之间的交替活动，此类活动被推测为意识的潜在标志。然而，在32至37周之间扫描的早产儿中，这些网络尚未形成。另一项研究发现，早产儿大脑中存在“小世界网络”，这种神经连接模式在麻醉或脑损伤时会被破坏，可能支持意识感知。
此外，MEG研究表明，35周及以上的胎儿能够对声音模式的变化做出反应，类似于有意识的成年人。这些发现表明，胎儿可能在妊娠晚期开始具备某种形式的意识。
《科学通讯》网站（www.sciencenews.org）
热带森林的“高温挑战”：科学家发现树木的惊人适应能力
在印度西高止山脉，研究人员通过攀爬高大的树木并在叶片上安装传感器，探索热带森林如何应对全球变暖。这项研究首次对热带树木的累积热暴露进行了详细分析，结果显示，这些树木的状况可能比科学家们预想的要好。
该地区的夏季气温常常超过37摄氏度，预计未来60年内还将上升约4摄氏度。叶片温度通常比周围空气更高，当温度超过46.7摄氏度时，光合作用机制会关闭，导致树木无法获得所需的能量。许多热带树木已经经历了超过这一极限的温度。
研究发现，尽管高温对树木构成威胁，但关键在于暴露在高温下的时间长度。研究人员在一个6公顷的种植园中，对12棵不同树种的叶片进行了持续四个月的监测。尽管传感器经常被强风吹落，甚至被野生动物破坏，但数据表明，叶片单日累计超过临界温度的时间不足10分钟。
实验室分析显示，该地区树木的临界温度范围为43.4至45.5摄氏度，略低于全球平均水平。虽然持续暴露在这些温度下30分钟会永久性损害叶片，但实际暴露时间较短，表明树木的光合作用效率不会显著下降。
这项研究为理解热带森林如何应对气候变化提供了重要见解。尽管研究过程充满挑战，但科学家们希望通过在全球更多生态系统中使用温度传感器，进一步揭示高温对树木的影响。这项研究不仅有助于保护森林生态系统，也为应对全球变暖提供了新的视角。
《每日科学》网站（www.sciencedaily.com）
1、地球氧气的秘密：火山活动如何改变大气成分
地球大气中的氧气含量在大约25亿年前开始显著增加，这主要归功于能够进行光合作用的微生物的迅速繁殖。然而，包括东京大学研究人员在内科学家们提出，火山活动可能在这一过程中起到了关键作用，推动了早期的“前驱氧化事件（precursor oxygenation events）”，为后来的大氧化事件（Great Oxygenation Event，GOE）奠定了基础。
如今，地球大气中的氧气占21%，但在30亿年前，氧气几乎不存在。25亿年前的大氧化事件被认为是由于微生物将富含二氧化碳的大气转化为富含氧气的大气，从而为复杂生命的出现创造了条件。然而，在大氧化事件之前，可能发生了一些前驱氧化事件，这些事件揭示了氧气增加所需的环境变化。
研究表明，大规模的火山活动在大氧化事件之前可能起到了关键作用。火山喷发增加了大气中的二氧化碳，导致气候变暖，并为海洋提供了更多的营养物质，促进了海洋生物的繁殖。这些生物通过光合作用释放氧气，导致大气中的氧气含量间歇性升高。然而，这种氧气的增加并不稳定，而是以波动的形式出现，称为“氧气波动事件”。
科学家通过数值模型模拟了晚期太古代（30-25亿年前）的生物、地质和化学变化，发现火山活动对氧气波动的产生起到了重要作用。这些波动为光合微生物的出现提供了条件，并最终促成了大氧化事件的发生。
这项研究不仅揭示了地球早期氧气增加的复杂过程，还为理解地球大气演化提供了新的视角。火山活动不仅改变了气候和海洋环境，还可能为地球生命的演化铺平了道路。
2、AI革命：钛合金制造速度与强度的双重飞跃
人工智能（AI）正在革新钛合金制造，显著提升生产速度和材料强度。美国约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室（APL）与怀廷工程学院的研究团队利用AI技术，发现了新的钛合金加工方法，突破了传统制造的限制。
这项研究聚焦于广泛使用的Ti-6Al-4V钛合金，通过AI模型探索了激光粉末床熔融（一种3D打印技术）的加工条件，能够生产出高密度、高质量的钛合金，且具有可定制的机械性能。
传统上，钛合金制造依赖于缓慢的试错过程，而AI通过贝叶斯优化算法，快速锁定了最佳加工参数，显著缩短了研发时间。研究团队发现了一些曾被忽视的加工条件，能够在保持甚至提高材料强度和延伸率的同时，大幅加快生产速度。这一突破不仅适用于钛合金，还可推广到其他金属和制造技术。
此外，研究团队还展望了“原位监测”技术，即实时调整制造过程，确保产品质量，减少后处理需求。这一愿景有望使金属增材制造像3D打印一样便捷高效。
这项研究展示了AI在材料科学和制造领域的巨大潜力，不仅加速了钛合金的制造，还为未来的材料创新开辟了新的道路。
《赛特科技日报》网站（https://scitechdaily.com）
1、温度如何控制蛋白质“变形”能力？低温是关键
变形蛋白是细胞中的“变形者”，能够在两种截然不同的形状之间切换，帮助生物体适应环境变化并执行多种功能。尽管这些蛋白质在生物体中至关重要，科学家们对其变形机制仍不完全了解。最近，美国马里兰大学和加州大学的一个研究团队在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上发表了一项新理论，提出温度变化——尤其是低温——可能是触发变形蛋白形状切换的关键因素。
研究人员分析了26对变形蛋白，发现低温状态通常与较少的疏水相互作用相关，导致蛋白质结构更加灵活，从而更容易变形。这一发现挑战了传统观点，表明温度可能在控制蛋白质变形中起着根本性作用。
如果这一理论得到证实，它将为生物医学研究和生物技术应用开辟新的可能性。例如，科学家可以设计出能够在特定环境条件下切换形状的“隐形”蛋白质，用于靶向癌细胞或开发新型药物。
目前，全球蛋白质数据库中已知的单态蛋白质（具有单一稳定结构的蛋白质）约有20万种，而变形蛋白不到100种。通过温度作为触发因素，研究人员可能发现更多潜在的变形蛋白，推动蛋白质工程和药物设计的进步。
2、肿瘤形成新解：基因突变并非唯一原因
来自英国威康桑格研究所、伦敦大学学院大奥蒙德街儿童健康研究所、大奥蒙德街医院和剑桥大学医院的研究团队对神经纤维瘤病1型（NF-1）进行了深入研究，挑战了关于肿瘤形成的传统观念。NF-1是一种常见的遗传病，患者通常会出现棕色皮肤斑块和肿瘤，部分肿瘤可能癌变并引发多种症状。
传统观点认为，NF-1患者肿瘤的形成是由于NF1基因的第二个拷贝丢失。然而，这项发表在《自然遗传学》（Nature Genetics）上的研究发现，NF1基因的突变不仅存在于肿瘤组织中，还广泛分布于患者的正常组织中。这表明，仅靠基因突变不足以导致肿瘤形成，其他因素如细胞类型和解剖位置可能也起到了关键作用。
研究人员通过高分辨率测序技术分析了近500个NF-1儿童的组织样本，并与健康儿童的组织进行了对比。结果显示，NF1基因的功能丧失突变在神经系统中尤为常见，这解释了为什么神经系统是NF-1患者肿瘤的高发部位。
这一发现不仅适用于NF-1，还可能对其他遗传性肿瘤疾病有重要启示。研究人员认为，进一步探索这些额外因素将有助于开发更个性化的治疗方案，帮助识别高风险患者并进行早期干预，从而减少并发症。（刘春）
                    
               
               
               
               
               
               
                    
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