环球科学：台湾发生25年来最大地震，已造成人员死亡；全...

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　　· 人口学 ·

　　全球人口临界点最快将于2030年到来

　　全球TFR未来趋势（图片来源：Science News）

　　一般而言，国家的总和生育率（TFR）需达到平均每名可育女性生育2.1个孩子才能维持长期的人口世代更替。过去70年间，全球TFR下降了一半以上，从1950年平均每名女性生育约5个孩子降至2021年的2.2个孩子，全球204个国家和地区中超过一半（110个）的生育率已低于世代更替水平。据《科学》新闻（Science News）报道，在一篇近日发表于《柳叶刀》（The Lancet）的论文中，来自2021全球疾病负担、伤害和风险因素研究（GBD）的研究表明，全球TFR预计将在2030年后下降至2.1以下，这相比于联合国《2022世界人口展望（WPP）》预计的2056年提早了近30年。

　　研究人员对死亡率、生育率、生育率的主要驱动因素（如教育水平、未满足的现代避孕需求、儿童死亡率、城市地区生活情况等）以及活产率进行了预测。结果显示，预计到2050年，全球204个国家和地区中将有155个（76%）生育率低于世代更替水平，全球TFR降至1.8左右；2100年，低于世代更替水平的国家和地区将进一步增加到198个（97%），只有6个国家（萨摩亚、索马里、汤加、尼日尔、乍得和塔吉克斯坦）的生育率高于世代更替水平，全球TFR降至1.6，远远低于世代更替水平。由于从TFR降至世代更替水平到人口自然增长率转为负值之间大约有30年的时间差，因此预计到2100年，全球只有26个国家的人口仍在增长。此外，活产模式的全球分布情况也将发生巨大转变，2021年，全球29%的婴儿出生在撒哈拉以南非洲地区，而到2100年，这一比例预计将上升到所有婴儿的一半以上（54%）。届时，世界将同时应对一些国家的“婴儿潮”和另一些国家的“婴儿荒”。（Science News）

　　· 事件 ·

　　台湾花莲县海域发生7.3级地震，已造成人员死亡

　　据央视新闻消息，中国地震台网正式测定，4月3日7时58分在台湾花莲县海域（北纬23.81度，东经121.74度）发生7.3级地震，震源深度12千米。地震造成台湾全岛震感强烈，随后又爆发多次震级较高余震，福建、广东等地震感也非常明显，浙江、江苏、上海等地亦有震感反馈。此次震中位于海域，离台湾岛最近约14千米。根据中国地震台网速报目录，震中周边200千米内近5年来发生4级以上地震共256次，最大地震是本次地震。台当局气象部门也表示，这起强震是台湾1999年“921”地震发生25年后的最大规模地震。

　　受地震影响，台湾多地明显摇晃，花莲市已传出多处房屋倒塌，捷运轻轨停运，截至今日10时仍有超8万户居民停电，宜兰著名景点龟山岛也稍微断了一部分。据台当局“灾害应变中心”消息，4月3日上午9时24分，在台湾花莲县秀林乡得卡伦步道300米处，2人卡在树上，1人被大石压死。这是今日台湾地区发生地震以来首传的死亡个案。

　　据中新网公众号消息，地质学家表示，这次地震是菲律宾海板块与欧亚板块之间俯冲带上的一次地震。发震区域位于菲律宾海板块向北西斜向俯冲地带，由于菲律宾海板块的斜向俯冲在台湾地区及其东部海域除俯冲带外，还发育了左旋走滑的纵谷断裂（陆地）及其以西的近南北向逆断层系。并且这个位置发生地震的特点是，板块间碰撞俯冲导致地壳强烈缩短和斜向剪切变形，高震级地震频发。（央视新闻，中新网）

　　· 核物理 ·

　　1亿摄氏度下持续运行48秒，韩国“人造太阳”刷新世界纪录

　　近日，韩国聚变能研究所（KFE）宣布，韩国超导托卡马克聚变装置KSTAR（又称韩国“人造太阳”）在2023年12月至2024年2月运行的等离子体实验中，成功将等离子体加热至1亿摄氏度并保持48秒，打破了KSTAR于2021年创下的30秒纪录。此外，它还实现了高约束模式（H模式）运行超过100秒。

　　这一成就主要基于KSTAR等离子体加热系统的改进以及控制技术的进步，尤其是将碳偏滤器更换为钨偏滤器。偏滤器是KSTAR装置的核心部件之一，用于废气和杂质的排放，并承受最高的表面热负荷。KSTAR最初使用碳偏滤器，但不能满足1亿摄氏度下长时间运行的需求。相比于碳偏滤器，新型钨偏滤器能够在相似热负荷下，表面温度仅增加约25%。因此，KFE于2018年开始研发钨偏滤器，2021年制造了第一个原型，2022年9月开始安装钨偏滤器，直到2024年1月左右安装完成。KSTAR的最终目标是将超高温等离子体（超过1亿摄氏度）的运行时间延长至300秒。为此，KFE团队将进一步改善工艺，提升核心技术。（CNN，NATIONAL RESEARCH COUNCIL OF SCIENCE & TECHNOLOGY）

　　· 遗传学 ·

　　科学家发现与左利手有关的罕见遗传变异

　　只有约10%的人是左利手，当右脑半球对这只手的控制更占优势时就会出现这种现象（右利手则反之）。导致优势手的大脑不对称现象在生命早期就已出现，表明这可能与遗传有关。过去的人群曾发现一些与左利手有关的常见遗传变异，但还不清楚这些基因如何影响左右利手倾向。近日，发表于《自然·通讯》（Nature Communications）的一篇论文显示，微管蛋白基因及一些会引起蛋白质改变的罕见遗传变异可能与人类左利手的形成有关。这些发现或能增进我们对左右利手倾向遗传基础的理解。

　　研究人员利用英国生物样本库中超过35万人的数据进行了基因组筛查，寻找与左右利手相关的罕见的、会引起蛋白质改变的遗传变异。分析中包括了38 043名左利手人士和313 271名右利手人士。研究发现在人群水平上，因罕见编码变异导致的左利手遗传率较低，只有不到1%。此外，一个编码微管蛋白的名为TUBB4B的基因，在左利手人群中含有罕见编码变异的可能性比右利手人群高2.7倍。微管是细胞骨架的一部分，能支撑细胞成形，因此微管的变异或在发育过程中以不对称的方式引导液体流动。作者还研究了以前与精神分裂症、帕金森病、阿尔茨海默病和自闭症有关的基因在多大程度上与左右利手有关。他们认为，有两个此前发现与自闭症有关的基因（DSCAM 和 FOXP1）也可能与左利手相关，但尚未确定因果关系。

　　· 医学 ·

　　婴儿的肠道细菌发育有昼夜节律，受饮食影响较小

　　研究人员曾观察到成年人肠道微生物的昼夜节律，但并不确定该机制从什么年龄段开始出现。近日，在一项发表于《细胞·宿主和微生物》（Cell Host & Microbe）的研究中，来自德国慕尼黑工业大学（Technical University of Munich）的研究人员发现，早在新生儿出生两周后，肠道微生物就出现了昼夜节律，并且饮食结构（母乳或配方奶喂养）对婴儿微生物组的组成和发展的影响较小。

　　研究人员采集了婴儿0.5、1、3、7、12和24个月时的粪便样本，并记录了每次采样的具体时间。他们发现，饮食结构对婴儿的微生物组的组成差异影响不大，所有婴儿的肠道微生物多样性都逐渐增加，到24个月时已无明显差异。不过，研究人员发现纯母乳喂养和配方奶喂养的婴儿之间的肠道代谢组有显著差异，这说明母乳在婴儿肠道的新陈代谢中起着完全不同的作用。此外，不同微生物组的物种丰度出现了以24小时为周期的节律：这些微生物在体外培养时，即便没有来自外部光线或宿主的线索，仍会保持相同的昼夜节律。研究人员计划进一步探索细菌中控制昼夜节律的机制。（Cell Press）

　　撰写：魏书豪、黄雨佳、王怡博