环球科学：一种致命心脏病也能自发好转；《自然》子刊...

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　　· 气候变化 ·

　　《自然》子刊：美国应为碳排放支付80万亿美元

　　去年在埃及举行的 COP 27 峰会上，与会代表们同意建立一个“损失和损害”基金，用于补偿受气候变化影响的国家。近日，一项发表于《自然·可持续性》（Nature Sustainability）的研究建立了一个基于证据的损失评估系统，并探究了如何在全球近170个国家内执行这个补偿计划。他们还开发了一个交互式网站，以便人们探索哪些国家需要支付补偿，哪些国家有权获得补偿以及获得多少补偿。

　　为了衡量低碳排放国家遭受的损失，研究人员首先获得了政府间气候变化专门委员会（IPCC）近期确认的全球剩余碳预算——碳预算表示为实现给定的气候目标（例如将全球变暖控制在 1.5 ℃以内）可以释放到大气中的碳量。然后，研究人员计算了 168 个国家在总碳预算中基于人口规模的“公平份额”。结果显示，一些国家的碳排放量在其公平份额的范围内，而其他国家的则已经大大超出了其公平份额，尤其是位于全球北方的工业化国家——甚至占用了其他国家在大气公域中的公平份额。例如，美国和英国分别使用了其公平份额的4倍多和约2.5倍，而印度使用了不到其公平份额的四分之一。因此，研究人员表示，到2050年，二氧化碳排放量过高的工业化国家可能需要支付总计170万亿美元的补偿，以确保实现气候变化目标。其中，美国和英国可能分别需要支付80万亿美元和7.7万亿美元，而印度和中国可能有权分别获得57万亿美元和15万亿美元的补偿。（UNIVERSITY OF LEEDS）

　　· 医学 ·

　　研究首次发现，一种严重的心脏病可以逆转

　　转甲状腺素蛋白淀粉样变心肌病（ATTR-CM）是一种进行性疾病，医学界通常认为不可逆转，半数患者在确诊后四年内死亡。而最近，伦敦大学学院（UCL）和皇家自由医院（Royal Free Hospital）的研究者报告了前所未有的病例，三位男性ATTR-CM患者的病情出现了自发逆转，现在已无症状。科学家将这些病例发表在《新英格兰医学杂志》（NEJM）。

　　三位患者的年龄分别为68岁、76岁和82岁。他们自述的症状改善，与客观评估的结果相符：心血管磁共振（CMR）等检查结果显示心脏中淀粉样蛋白的积聚几乎完全被清除，心脏结构和功能已恢复到接近正常的状态。在研究者查看的1663位ATTR-CM患者当中，仅有这三位患者的病情发生逆转。现有针对ATTR-CM的治疗方案，通常旨在缓解心力衰竭的症状，但无法解决淀粉样蛋白堆积的问题。研究者表示，此前从不知道ATTR-CM患者可以好转，这让他们对未来的治疗方法抱有更高的期待。

　　· 天文学 ·

　　LAMOST发现第一代超大质量恒星化学遗迹

　　6月7日，《自然》（Nature）发表了中国科学院国家天文台赵刚研究员带领的国际团队的一项重要成果。研究团队率先在银晕恒星中发现了第一代超大质量恒星演化后坍缩形成的对不稳定超新星（pair-instability supernova, PISN）存在的化学证据。在此之前，理论研究曾预言这种特殊超新星的存在，但从未被观测发现。该成果证实这一超新星源自于一颗质量高达260倍太阳质量的第一代恒星，刷新了人们对第一代恒星质量分布的认知。

　　研究团队结合郭守敬望远镜（LAMOST）低分辨率光谱和日本昴星团（Subaru）望远镜高分辨率光谱数据发现了一颗化学丰度极为特殊的恒星（LAMOST J1010+2358），它具有目前已知最低的钠含量。该恒星的化学丰度还显示出了强烈的“奇偶效应”，即原子序数为奇数的元素含量远低于相邻的原子序数为偶数的元素含量。此外，该恒星基本不含锶、钡等中子俘获元素，几乎未受到中子俘获过程的影响。这些化学丰度特征无法通过核坍缩超新星理论模型解释，却与PISN理论计算结果高度吻合。这一发现首次从观测上证实了PISN的存在，并为第一代超大质量恒星（超过100倍太阳质量）形成和演化的观测研究指明了方向。同时，PISN的前身星质量大、寿命短，小于300万年，在其爆发后诞生的恒星极可能是迄今发现的最为古老的第二代恒星。（国家天文台）

　　· 演化 ·

　　古类固醇揭示史前生命

　　艺术家对“原生类固醇生物群”中浮游干群生物的想象，这些生物约16-8亿年前生活在海洋中，是我们已知最早的祖先。图片来源：论文作者

　　近日，一项发表于《自然》（Nature）的研究报道了在古岩石中发现的一类新的类固醇，从而确认了复杂真核生物久远的史前史。真核生物被认为已存在了20亿年之久，但这类生物的化石很罕见。通过寻找分子化石——比如真核生物留在岩石上的类固醇代谢物，研究人员在中元古代沉积岩中发现了被称为原生类固醇（protosteroid）的分子，证实了至少在16亿至8亿年前，早期真核生物就在水生环境中占据了生态优势。

　　此外，这项研究还证实了诺贝尔奖得主康拉德·布洛赫（Konrad Bloch）关于存在原生类固醇分子的预测——他首次在1994年预测了这类分子的存在。他提出在从羊毛固醇到胆固醇的漫长生物合成途径中，每个短暂存在的中间体在几亿年前都曾是完全适应的最终产物，而且这些产物的每一个都是在其前体基础上的演化进步。但他的结论是，这些介于中间的原始分子永远不会被发现，因为它们无法在地质记录中存活下来。然而，这项新研究说明事实并非如此，原生类固醇的痕迹能在岩石中保留10亿多年。

　　· 材料科学 ·

　　木头等材料的特性可能来源于水

　　水化力（Hydration force）是一种短距离的强斥力，作用于两个极性表面之间，这两个表面被一层厚度小于3纳米的水或溶剂分隔开。水化力随着距离增大而减小。这种力在自然生物系统中普遍存在，但人们尚未全面认识到它的重要性。近日，一项发表在《自然》杂志的研究提出，水化力在吸湿生物材料的力学性能中起重要作用。

　　研究者将能够响应周围环境湿度变化的天然材料定义为“水化固体”。当水与生物材料分子结合时，为回到原有的平衡状态，水会推动生物分子并产生斥力。斥力能够支撑生物分子组成的结构，使之表现出软硬等力学性。通过引入水化力，科学家能够用简单方程描述和预测材料的力学性能，如E= A I/λ这个公式描述了弹性E随湿度及温度参数 A 、生物分子尺寸I 和距离 λ 的变化。这项研究为理解自然中的材料打开了新的窗口。

　　撰文：马一瑗、栗子、王怡博