环球科学：40年后，青藏高原或将无法给下游供水

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　　· 新技术 ·

　　氨气后修复钙钛矿薄膜新技术

　　近期，中国科学院青岛生物能源与过程研究所在《自然·通讯》杂志上描述了一种制备甲脒基（formamidinium-based）钙钛矿薄膜的新方法，他们利用氨处理技术，实现了高质量钙钛矿薄膜的制备。研究人员首先探究了脂肪胺中甲胺和甲脒体系形成钙钛矿的潜在化学副反应，如加成消除反应（也称转亚胺反应）、离子交换反应和水解反应。结果发现，甲脒阳离子和脂肪胺之间的转亚胺反应的主要产物为氨气。因此，他们想到可以利用氨气作为后修复气体，来有效避免对材料成分的影响。随后，他们进一步调控了氨处理时的温度和压力条件，显著提升了薄膜均匀性和一致性。此外，研究人员利用氨气修复后的钙钛矿薄膜制成了太阳能电池，并实现了高达23.21%的光电转换效率，这将有助于推动钙钛矿太阳能电池的产业化。

　　· 环境 ·

　　2060年青藏高原水资源将严重减少

　　青藏高原的雪融水是下游中亚、印度等地近20亿人口的用水来源，青藏高原也被称为“亚洲水塔”。包含清华大学在内的国际研究团队结合卫星和地面测量数据，根据2002-2020年的蓄水量变化和气温、降水量、湿度等关键气候参数，用机器学习预测了未来40年青藏高原上的陆地蓄水量（TWS）。相关论文发表在《自然·气候变化》上。

　　科学家结果显示过去近20年来，由于冰川和季节性冻土退化、湖泊扩张等因素，青藏高原部分地区的TWS严重减少（每年158亿吨），但在另一些地区却增加了（每年56亿吨）。在机器学习模型中，以2002～2030年作为基线，2031～2060年间青藏高原上的蓄水量或将因气候变化而净减少2300亿吨。在中等碳排放的情况下，青藏高原TWS到2060年将净减少2300亿吨，向阿姆河和印度河流域供水能力分别下降119%和79%。

　　· 环境 ·

　　核战争会导致全球饥荒

　　核战争会引发大火，在大气内注入大量烟尘，遮蔽抵达地表的阳光，降低粮食产量。由此带来的粮食减产将取决于气温、降水以及阳光改变的量，这会由升入高层大气的烟尘数量决定。一个科研团队研究了核战争产生的烟尘对全球粮食储备和饥荒相关死亡的影响，研究论文昨天发表在《自然·食物》上。

　　研究人员基于有核国家报告的核武器储备量，模拟了6个大气烟尘注入场景在核战争一周后对主要作物、野生海鱼以及其他食品和牲畜生产水平的影响。作者发现，任何产生5万亿克以上烟尘的核爆都有可能在几乎所有国家造成大规模食物短缺。作者估计，如果印度和巴基斯坦发生核战争，所致的饥荒会在战争爆发两年后造成约25亿人死亡；如果美国和俄罗斯之间爆发核冲突，所致饥荒相关死亡将达到50亿人。

　　· 神经科学 ·

　　可拉伸、低功耗的人工突触，让瘫痪小鼠奔跑起来

　　动物能够拥有正常的生命活动，很大程度上依赖神经的工作。但神经十分脆弱，容易因为物理伤害等因素而受损。且受损的神经很难重建，由于信号传递不良，它们承担的身体机能可能部分丧失或完全丧失。在神经损伤患者的康复方式中，有一种叫功能性电刺激（FES），是利用电脑控制的电信号，刺激患者无法自行控制的肌肉，重新产生有效的运动。但这样的方法通常需要消耗较多的电能，且生物相容性差，难以长期使用。而最近，在一项发表于《自然·生物医学工程》杂志的研究中，科学家开发了一种更友好的设备，帮助因神经受损而瘫痪的小鼠奔跑起来。

　　研究团队使用了可拉伸、低功耗的神经形态装置，来模拟动物神经纤维的结构和功能，省去了复杂的外部计算机。具体说来，可拉伸的人工神经中包含一个应变传感器，模拟动物体内负责检测肌肉运动的本体感受器；一个人工突触，模拟生物突触；以及一个水凝胶电极，负责把信号传递给腿部肌肉。科学家依靠和生物神经相似的原理，根据传递到人工突触的动作电位的发射频率，来调整小鼠腿部的动作，以及肌肉的收缩力度。用这种人工突触操控的腿部运动，比传统FES实现的效果更加自然流畅。除此之外，人工的本体感受器可以实时检测小鼠的腿部运动，并反馈给人工突触，还能避免腿部过度运动造成的肌肉损伤。目前，研究人员已经成功让瘫痪小鼠做到了踢球、在跑步机上行走，以及奔跑。研究团队将继续进行这项研究，并希望有机会以此应对人类的神经损伤。

　　· 航天 ·

　　俄罗斯自主太空轨道站模型公布

　　此前俄罗斯已表示将退出国际空间站，并组建自己的轨道站，该轨道站又被称为ROSS。据塔斯社消息，昨日在莫斯科附近的军事科技展览会（Army 2022 forum）上，隶属于俄罗斯联邦航天局（Roscosmos）的能源航天火箭公司公布了俄罗斯新的轨道站模型。该模型展示了ROSS轨道站第二阶段后的预期成果和未来可以与其对接的Oryol航天器。

　　据英国卫报消息，俄罗斯联邦航天局表示，ROSS轨道站的建设会分两个阶段进行。第一阶段将运行四个基础模块，剩余阶段将加入另外两个模块和一个服务平台，计划总体在2035年前完成。目前对于轨道站其他部分的设计还未完善，完成时预计可以容纳四名宇航员和所需的科学设备。

　　· 细胞生物学 ·

　　肠道中的淋巴细胞嗜糖

　　淋巴细胞由淋巴器官产生，主要存在于淋巴液中，可以发挥免疫监控体内细胞变异等作用。此外，还有一些特殊的位于其他组织中的淋巴细胞。例如，人的肠壁上有一种叫做组织驻留淋巴细胞（tissue resident lymphocytes）的特殊淋巴细胞，它们可以用糖作为能量来源，并且代谢速率比血液中的淋巴细胞更快。最近，一项发表于《美国科学院院刊》的研究发现，与普通的淋巴细胞相比，组织驻留淋巴细胞获得的能量更少，并持续处于半激活状态准备做出免疫反应。这些淋巴细胞可以快速吸收葡萄糖，并生成乳酸盐或丙酮酸盐。小鼠肠道感染模型研究显示，当小鼠感染肠道病原体后，肠道中的葡萄糖可以激活组织驻留淋巴细胞，实现更快速地清除感染。这表明这种淋巴细胞能适应肠道中的环境，并根据葡萄糖水平调节自身活动。此外，饮食也会影响肠道的淋巴细胞，因此均衡的饮食对免疫系统至关重要。

　　· 新冠疫情 ·

　　截至北京时间8月16日10时，据约翰·霍普金斯大学最新统计，全球累计新冠确诊病例591 162 311例，死亡病例6 437 764例。

　　据国家卫健委官方数据，8月15日0—24时，31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团报告新增确诊病例591例。其中境外输入病例61例（北京13例，福建11例，四川11例，上海10例，山东6例，广东3例，云南2例，天津1例，内蒙古1例，辽宁1例，黑龙江1例，江苏1例），含8例由无症状感染者转为确诊病例（山东3例，广东2例，北京1例，福建1例，四川1例）；本土病例530例（海南426例，西藏26例，浙江17例，新疆12例，福建11例，四川11例，广东9例，陕西4例，北京3例，河南3例，青海2例，内蒙古1例，江西1例，山东1例，广西1例，贵州1例，云南1例），含33例由无症状感染者转为确诊病例（浙江13例，新疆11例，广东3例，四川2例，陕西2例，广西1例，海南1例）。无新增死亡病例。无新增疑似病例。

　　31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团报告新增无症状感染者1935例，其中境外输入97例，本土1838例（海南785例，西藏629例，新疆248例，兵团57例，浙江38例，江西29例，湖北11例，广东8例，青海8例，江苏4例，四川4例，上海3例，山东3例，云南2例，北京1例，河北1例，安徽1例，福建1例，广西1例，重庆1例，贵州1例，陕西1例，甘肃1例）。

　　截至2022年8月14日，31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团累计报告接种新冠病毒疫苗342796.5万剂次。

　　文：王怡博、王昱、栗子、孟凡琼、马一瑗、谢汝雨