环球科学：一次肥胖或能长期改变大脑；宇宙或将因霍金...

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　　宇宙中的一切物质可能最终会因霍金辐射而蒸发殆尽

　　理论物理学家斯蒂芬·霍金曾预测，黑洞强大的引力场会导致事件视界附近产生量子涨落，并使黑洞的能量以光子的形式辐射出去。在漫长的时间尺度下，黑洞最终会因霍金辐射完全失去能量，蒸发殆尽。但是否只有黑洞事件视界这种极端的引力场条件才能产生霍金辐射，此前尚未有答案。据Space.com报道，最近发表于《物理评论快报》（Physical Review Letters）的一项新研究提出，霍金辐射不仅会从黑洞中获取能量，而是会源自所有具有足够大质量的物体。这意味着，宇宙中的一切物质可能最终都会像黑洞一样蒸发。

　　施温格效应预测了强烈的电场或磁场可以让真空自发地产生基本粒子，那么理论上强大的引力场也应该有相似的作用，而不仅仅限于黑洞。因此这项研究的作者结合了施温格效应和霍金理论， 并以此建立了数学模型。通过在模型中调节引力场强度，他们最终再现了霍金辐射。这表明，只要物体本身的引力场足够强大，能量就会以光子的形式从大质量物体中蒸发，并不一定需要事件视界。在这一过程中，时空曲率起到了极为关键的作用。本质上，这项研究揭示了霍金辐射其实是一种更普遍现象的特例。但要想验证这个理论，还需要观测到具有强引力场的致密天体（如黑洞、中子星等）周围是否会产生霍金辐射。（space.com）

　　· 神经科学 ·

　　一次肥胖或会长期破坏大脑对营养物质的应答

　　进食行为是复杂的代谢信号从肠道、其他器官、血液循环抵达大脑再返回的结果，目的是触发饥饿感和饱腹感以及寻找食物的动机。虽然这些过程在动物模型中已经开始变得明朗，但对人类这方面的了解还很少，这是因为设计能阐释这些机制的临床实验很难。近期，在一篇发表于《自然·代谢》（Nature Metabolism）的文章中，一项涉及60人的研究显示，大脑对特定营养物质的应答在肥胖个体中会减弱，而且减重后也不会恢复。研究结果表明，大脑的长期适应可能发生在肥胖个体中，而且会影响进食行为。

　　研究人员设计了一项对照试验，向30名健康体重个体（BMI值为25或以下）或30名肥胖个体（BMI值为30或以上）的胃部直接注射特定营养素（脂类或碳水化合物），同时通过功能性磁共振（fMRI）和SPECT测量他们的脑活动。研究发现，体重健康的个体在注射营养物质后，会出现特定的脑活动模式和多巴胺释放（与积极感受有关），但这些应答在肥胖个体中会减弱。此外，减重10%（进行12周的节食）并不足以让肥胖个体恢复这些应答，提示肥胖背景下的大脑会出现长期适应，这种适应在成功减重后仍然不变。

　　· 人工智能 ·

　　Meta开源AI音乐生成模型MusicGen，可将文本和旋律转化为完整乐曲

　　据TechCrunch网站消息，近日，美国互联网科技公司Meta在Github上开源了其AI音乐生成模型MusicGen，该模型基于谷歌于2017年推出的Transformer模型，由20,000小时的授权音乐训练而成，像语言生成模型预测后文一样预测下一段音乐。Meta为MusicGen提供了API接口和4个不同的预训练模型，非商业用途免费可使用。

　　MusicGen是一个快速高效的模型，既支持由文本直接生成乐曲，也支持同时提供旋律和文本描述来改变原旋律的风格，相关论文已发表在预印本上。论文中，研究人员测试了3亿（300M）、15亿（1.5B）和33亿（3.3B）三种不同训练参数量的MusicGen模型，还比较了MusicGen与包括MusicLM、Riffusion、Mousai和Noise2Music在内的其他音乐生成模型。通过分别让机器和人类客观和主观评价生成的音频质量，结果表明，MusicGen在旋律与文本的匹配程度、作曲的可信度、人类听感等客观和主观指标方面均略优于谷歌的MusicLM模型。（TechCrunch）

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　　乌克兰大坝的破坏或对自然保护区和稀有物种造成威胁

　　根据央视新闻消息，当地时间6月6日，位于乌克兰赫尔松的卡霍夫卡水电站大坝发生爆炸并出现坍塌，造成洪水泛滥。据《科学》新闻（Science news）报道，大坝的破坏严重威胁到下游自然保护区和多个稀有物种。乌克兰自然保护组织（UNCG）的一份报告表明，大坝决堤对多个生态系统造成了影响：洪水淹没了下游的自然保护区、破坏了鱼类产卵地，而水库水域的后撤则可能导致水库岛屿上的大片泥潭和鸟类栖息地暴露、沿线湿地干燥以及后续的物种入侵。洪水还导致了多个稀有物种数量锐减，包括当地特有的光胸臭蚁（Liometopum microcephalum）、蹶鼠（Sicista loriger）等等。此外，从水库流出的沉积物中含有数十年来工业污染造成的各类重金属和其他有毒化学物质，至少 150 吨机油被泄漏至第聂伯河，且有超过300吨机油面临进一步泄漏的风险，可能造成严重的环境问题。（Science news，央视新闻，科研圈）

　　· 生态环境 ·

　　日本福岛核污染水排海设备开始试运行

　　日本政府2021年4月13日正式决定，将福岛第一核电站上百万吨核污染水过滤并稀释后排入大海。尽管日本渔业团体、部分地方官员等强烈反对这一处理方案，中国、韩国等邻国也强烈反对和质疑，日本政府依然无视反对声音，一意孤行。今年1月，日本政府将福岛核污染水的排放时间定为“今年春夏之际”。据新华社消息，综合日本共同社、日本广播协会电视台等媒体6月12日报道，核污染水排海相关设备目前基本完工，东京电力公司当天上午开始了设备的试运行。试运行使用淡水而非核污染水，将其与海水混合后，通过海底隧道输送到距岸边约1公里处排放，目的是检验水泵性能、紧急情况下水流截断装置能否正常工作等。

　　报道说，计划持续两周的试运行结束后，日本原子能规制委员会还要在本月内进行检查，国际原子能机构关于经处理核污染水安全性的汇总报告也将于本月公布，如果试运行和检查等都没有问题，排海准备工作最快可能本月内全部就绪。据日本媒体报道，日本经济产业大臣西村康稔10日分别向宫城、福岛、茨城3个县的渔业从业者介绍了核污染水排海计划进展情况。在相关会谈中，福岛县渔业合作协会联合会会长野崎哲强调，反对核污染水排放入海的立场不会改变。（新华社）

　　· 动物学 ·

　　狐狸如何适应沙漠生活

　　路氏沙狐（Vulpes rueppellii）和耳廓狐（Vulpes zerda）生活地球上最大的炎热沙漠——撒哈拉沙漠。与生活在有水源地的狐狸不同，路氏沙狐和耳廓狐很少通过皮肤或呼吸流失水分，而且耳廓狐的肾脏还能储存水分。最新发表于《自然·生态与演化》（Nature Ecology & Evolution）的一项研究显示，近缘物种的DNA转移到这些狐狸的基因组（该过程也称基因渗入）中，促进它们能适应在撒哈拉沙漠的生存。

　　研究人员结合了基因组学和生理学方法，研究了这些狐狸在极端炎热的撒哈拉沙漠的适应机制。他们测序了82例个体的完整基因组，包括了在不同时期占据撒哈拉沙漠的四个狐狸物种（路氏沙狐、赤狐、耳廓狐、苍狐）。研究发现，路氏沙狐和一个耳廓狐近缘物种有一个相同的基因组区域，这个区域含有沙漠环境下和缺水时尿浓度相关的基因。他们还发现路氏沙狐的一个基因组区域渗入了最近扩散到北美的赤狐的基因组。最后，他们比较了沙漠的路氏沙狐和耳廓狐与来自北非和东亚的赤狐的血液和尿液的生理指标，发现路氏沙狐和耳廓狐在脱水情况下的储水能力更胜一筹。研究人员认为，生活在沙漠的不同狐狸物种之间共同的遗传变异能帮助它们适应环境改变，如沙漠边缘的环境。

　　撰文：不周、黄雨佳、clefable