环球科学：地磁场与氧气浓度存在神秘关联，现有理论完...

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　　· 地球科学 ·

　　地磁场与氧气浓度之间存在神秘关联，现有理论完全无法解释

　　最近，一项发表于《科学·进展》（Science Advances）的研究对比了对过去5亿年间地磁场强度与大气氧含量水平的重建结果。研究者惊讶地发现，在过去5亿多年间，大气氧含量和地磁场强度同步上升，且一些显著的波峰或波谷出现的时间也基本一致。

　　目前，研究者尚不确定地磁场与大气氧含量之间为何会存在这样的关联，在论文中，研究者给出了几种推测。其中之一可能与太阳风有关，地磁场可以保护高层大气不受太阳风影响而逸散到太空中。但研究团队计算出，与光合作用产生的氧气量，或其他生物作用消耗的氧气量等影响因素相比，磁场急剧减弱导致的氧气流失其实非常微不足道。另一种猜测与板块构造运动有关，研究者怀疑板块构造运动同步影响了地幔对流和海洋中藻类的含量，从而驱动了地磁场和大气氧含量的同步变化。（Nature news）

　　· 海外学界 ·

　　法官裁定NIH立即恢复此前削减的数百项研究经费

　　自特朗普上任以来，美国国立卫生研究院（NIH）已经削减了一系列研究项目的资助。据《科学》新闻（Science News）消息，当地时间6月16日，美国波士顿马萨诸塞州联邦地区法院法官威廉·扬（William Young）裁定，NIH所称削减资助的理由缺乏法律依据，不具法律效力，因此必须立即恢复今年早些时候突然削减的数百项涉及敏感议题的研究资助。

　　据《自然》新闻（Nature News）消息，该判决仅适用于此次听证会原告方（即特定工会成员及参与诉讼的16个州的研究人员）相关的资助项目，并不能完全涵盖全美范围内被NIH叫停的上千项资助，也不涉及哈佛大学等机构的资助削减。法官计划于本周发布书面意见书，考虑是否将该裁决的适用范围扩大至所有因相同理由被终止的资助项目。尽管原告方并未指控NIH种族歧视，但法官要求原告方提交有关歧视的证据，以便在裁决时参考。对于NIH是否必须重新发布因涉及禁议议题而被撤销的资助申请公告，以及具体操作方式，法官尚未作出裁定。此外，特朗普政府仍有可能对该裁决提起上诉，最终可能上诉至美国最高法院。（《科学》新闻，《自然》新闻）

　　· 环境 ·

　　城市人工照明明显拉长了植物的生长季节

　　快速的城市化导致城市变得更热、更明亮。具体而言，建筑物和混凝土吸收并辐射热量，导致城市热岛效应，即城市地区与周边地区相比昼夜气温更高。类似地，过去十年间城市的夜间人工照明增加了10%。光照和温度很大程度上调节着植物的生长季节。但目前尚未充分研究过这些因素单独或综合作用的影响程度。6月16日，一项发表于《自然·城市》（Nature Cities）的研究分析了北半球428个城市7年间的卫星数据，发现人工照明或使城市环境的生长季节相比乡村地区延长了多达3周。

　　武汉大学等机构的研究人员分析了2014-2020年间来自北半球428个城市（包括纽约、巴黎、多伦多和北京）的卫星数据，以及夜间人工照明数据、地表空气温度和植物生长季节。他们发现，夜间人工照明瓦数从乡村到城市中心呈指数级增长。这一光照增长量会影响城市生长季节的起始和结束，其程度大于从乡村到城市地区的温度升高。他们还发现，人工照明在生长季节结束时的影响比开始时更明显。具体而言，在受分析城市中，城市生长季节的开始平均比周围乡村早12.6天，结束则晚11.2天。此外，他们还发现，生长季开始得最早的是欧洲，其次是亚洲，再次是北美，尽管北美的城市是最亮的。在一些气候带，包括夏季干燥的温带气候和无干季的寒冷气候里，夜间光照对季节开始的影响更强，而对生长季结束的影响在各城市中更为一致。近期城市普遍将高压钠灯转为LED照明，这使人工照明对生长季节的影响变得更为复杂。未来城市基础建设规划的照明设计应考虑满足功能需求的同时最小化对植物的影响。

　　·动物学 ·

　　科学家重构蚁科的生命之树

　　身长不足一厘米的蚂蚁，竟拥有足以令人类佩服的组织能力。它们不靠语言沟通，却能协同建造惊人巢穴；它们没有领袖意识，却有最严密的分工体系。6月16日，浙江大学、中国科学院等机构的科学家在《细胞》（Cell）上联合发表了一项研究成果，揭示了蚂蚁适应性辐射与社会性演化的遗传基础。该研究不仅澄清了蚁科物种复杂的亲缘关系，更是将蚂蚁的共同祖先追溯到约1.57亿年前的侏罗纪晚期，揭秘蚂蚁在恐龙时代的组织架构。

　　研究人员通过整合全球163种不同蚂蚁的全基因组数据，重构了蚁科的生命之树，涵盖现生蚂蚁16个亚科中的12个，343个属中的97个。他们发现，基因组重排与物种形成率高度相关，在蚂蚁共同祖先的基因组中，与嗅觉感知相关的基因家族发生了显著扩增，表明蚂蚁的共同祖先已经具备社会通信的关键分子机制。保幼激素、胰岛素及MAPK信号通路调控了蚁后-工蚁的分化。不过不同种类的蚂蚁在调节“谁当蚁后、谁当工蚁”的过程中，这些信号通路的作用机制存在差异，反映出它们在自然选择下的适应性演化。（新华社、《细胞》）

　　· 医学 ·

　　能逆转心脏细胞衰老的新方法

　　心脏衰老是心血管疾病的重要诱因，传统研究多聚焦于细胞自身变化，而长期忽视了细胞外基质（extracellular matrix, ECM）的物理与生化特性对心脏功能的影响。ECM是一种由蛋白质和其他成分构成的网状支架，可以将细胞固定在适当位置，并会传递影响细胞功能的化学信号。随着心脏老化，ECM会逐渐硬化，生物化学组成会发生改变。这些变化会引发对心脏细胞有害的活动，导致组织纤维化、弹性丧失以及机能下降。新加坡国立大学的研究人员通过探索ECM在心脏衰老中的作用机制，开发了一种能逆转心脏细胞衰老的材料。论文已于6月13日发表于《自然·材料》（Nature Materials）杂志。

　　研究人员将天然的心脏ECM组织和合成凝胶结合，构建了能独立调控硬度与生化信号的混合生物材料DECIPHER。他们分别将衰老或年轻的心脏细胞置于其中培养，发现衰老细胞在“年轻”ECM的信号作用下，即使组织支架为高硬度，细胞功能仍能明显恢复；相反，年轻细胞在暴露于“老化”ECM中，即使支架柔软，也会出现功能障碍。这也意味着，ECM组织释放的生化信号对衰老细胞的影响显著大于其物理硬度，而年轻细胞对双重信号均敏感，较高硬度会导致它们过早老化。这项成果为心脏衰老治疗开辟了新的路径，即通过靶向ECM而非直接干预细胞。未来或可通过生物材料递送系统重建心脏“年轻”微环境，修复心脏功能损伤。（新加坡国立大学）

　　撰写：马良骥、二七、黄雨佳