11月18日外媒科學網站摘要：壓力是如何從根本上改變我們的記憶
11月18日（星期一）消息，國外知名科學網站的主要內容如下：
《自然》網站（www.nature.com）
腦細胞如何應對人類巨大大腦帶來的壓力
與靈長類近親相比，人類進化出了不成比例的大腦，但這種神經系統的升級也伴隨着代價。科學家們發現了一些獨特的遺傳特徵，這些特徵揭示了人類腦細胞如何應對維持巨大大腦功能的壓力。這項研究可能爲進一步探索帕金森病和精神分裂症等疾病提供新思路。
這項研究最近發表在預印本服務器bioRxiv上，重點關注產生神經遞質多巴胺的神經元。多巴胺對運動、學習和情緒處理至關重要。
通過比較人類、黑猩猩、獼猴和猩猩的實驗室培養多巴胺神經元，美國加州大學舊金山分校的研究人員發現，與其他靈長類動物相比，人類多巴胺神經元中更多地表達了促進抗氧化劑活性的基因。
在對人類和黑猩猩神經元的分析中，研究人員發現，人類神經元表現出更高水平的管理氧化應激的基因——這種應激是一種由多巴胺產生過程中消耗大量能量而引發的細胞損傷。這些基因編碼的酶能夠分解並中和有毒的活性氧分子，從而保護細胞免受損害。
神經科學家表示，這些尚未經過同行評議的研究成果是理解人類大腦進化，以及這一進化帶來的潛在積極與消極影響的重要一步。“試圖瞭解人類大腦的獨特性是非常有趣且重要的，這可能在未來幫助開發新的療法，甚至預防疾病的發生。”
《科學通訊》網站（www.sciencenews.org）
研究發現22種農藥與前列腺癌相關
美國斯坦福大學醫學院的研究人員最近在《癌症》（Cancer）雜誌上發表了一項報告，指出在美國，有22種農藥與前列腺癌風險增加相關。其中，4種農藥還與前列腺癌患者的死亡有關。
研究人員強調，這項研究並不能證明這些農藥會直接導致前列腺癌。目前還不清楚研究中被診斷爲前列腺癌的患者是否確實接觸過這些農藥。
儘管前列腺癌是美國第二大常見癌症，其一些危險因素仍然難以確定。部分農藥被認爲可能增加前列腺癌風險，但此前的研究存在侷限性，僅涵蓋小範圍地理區域或有限幾種農藥。因此，研究人員分析了美國3100多個縣的前列腺癌發病率，並綜合了近300種農藥的使用數據。
在調整了年齡分佈等因素後，研究發現，在22種特定農藥使用量較高的縣，這些農藥的使用幾年後與前列腺癌病例或死亡率增加有關。研究人員指出，農藥的使用與癌症的診斷之間通常存在較長的時間延遲，因爲前列腺癌的發病需要較長時間。這22種農藥包括一些廣爲人知的殺蟲劑，例如常用的除草劑2,4-D。
《每日科學》網站（www.sciencedaily.com）
1、壓力是如何從根本上改變我們的記憶
加拿大多倫多病童醫院（SickKids）的研究人員發現，壓力會改變大腦對厭惡記憶的編碼和檢索方式，並探索出一種有前景的新方法，可幫助創傷後應激障礙（PTSD）患者恢復正常的記憶特異性。
在發表在《細胞》（Cell）雜誌上的一項研究中，研究人員揭示了壓力誘發的厭惡記憶泛化的生物學機制，並提出了一種干預措施，有望幫助PTSD患者恢復適當的記憶特異性。
在一項臨牀前模型研究中，研究團隊讓受試者在經歷厭惡事件前處於急性但安全的壓力狀態下，從而產生一種非特異性的恐懼記憶。這種記憶可能會在與事件無關的安全情境中被觸發，類似於PTSD在患者中的表現。
隨後，研究人員分析了受試者的大腦記憶印痕——記憶在大腦中的物理表徵。通常情況下，記憶印痕由少量神經元組成，而壓力誘導的記憶印痕涉及更多神經元。擴大的印痕導致了泛化的恐懼記憶，即使在安全環境中也可能被重新喚起。
研究進一步發現，壓力會增加內源性大麻素的釋放，這種物質破壞了限制印痕規模的中間神經元功能。通過阻斷這些中間神經元上的內源性大麻素受體，研究人員認爲可以有效預防PTSD中最令人衰弱的症狀之一。
2、新型電生物柴油：更高效、更清潔的替代品
以柴油爲燃料的汽車排放大量二氧化碳，這對脫碳構成了重大挑戰。美國華盛頓大學領導的研究團隊開發了一種電生物柴油，其生產效率是大豆生物柴油的45倍，佔用土地也減少了45倍。這項研究成果發表在能源研究期刊《焦耳》（Joule）雜誌上。
研究團隊利用電催化技術（一種通過電子在催化劑表面與反應物之間轉移而觸發的化學反應），將二氧化碳轉化爲生物兼容的中間體，如醋酸鹽和乙醇。隨後，這些中間體被微生物轉化爲脂質或脂肪酸，成爲生物柴油的原料。
他們開發的新型微生物與催化劑工藝，使得電生物柴油的太陽能-分子轉化效率達到4.5%，遠高於傳統生物柴油的效率。研究人員指出，陸地植物的自然光合作用效率通常低於1%，其中只有不到1%的太陽能量通過二氧化碳轉化爲植物生物量。
爲優化電催化過程，研究團隊設計了一種基於鋅和銅的新型催化劑，這種催化劑可生成雙原子碳中間體。隨後，這些中間體由經過基因工程改造的喬氏紅球菌（RHA1）細菌菌株轉化爲脂質。該菌株還增強了乙醇的代謝潛力，有助於將醋酸鹽（一種中間產物）進一步轉化爲脂肪酸。
研究團隊對這一新工藝的氣候影響進行了評估，結果顯示其具有令人鼓舞的潛力。通過使用可再生資源進行電催化，每克電生物柴油生產過程中可減少1.57克二氧化碳，實現負排放的可能性。相比之下，傳統石油柴油每克排放0.52克二氧化碳，而大豆生物柴油每克脂質排放2.5至9.9克二氧化碳。
《賽特科技日報》網站（https://scitechdaily.com）
1、AI如何將DNA秘密轉化爲拯救生命的醫學見解
一種全新的人工智能（AI）模型通過深度學習技術，解析轉錄因子與DNA的結合，聚焦於DNA“呼吸”過程。這一創新方法在預測轉錄因子結合位置的準確性上提高了9.6%，爲藥物開發和基因組研究提供了顛覆性的見解。
爲了深入瞭解DNA在疾病中的作用，美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室（LANL）的科學家開發了一種開創性的多模態深度學習模型——EPBDxDNABERT-2。該模型專注於精準識別轉錄因子（調節基因活性的蛋白質）與DNA之間的相互作用。EPBDxDNABERT-2利用了“DNA呼吸”這一現象，即DNA雙螺旋結構自發性地局部打開和關閉的動態特性，從而捕捉到這些精細的變化。這一能力或將推動基於基因活性相關疾病的藥物設計取得重要突破。
人類細胞中的DNA總長度相當於30億個英文字母，它是細胞生長和功能的核心藍圖。轉錄因子通過結合DNA特定區域來調控基因表達，從而指導細胞發育和功能。這種調控過程在癌症等疾病的發生中起到重要作用。因此，準確預測轉錄因子結合位點，對於藥物開發具有深遠意義。
研究團隊基於DNA序列訓練了一個基礎模型，並開發了一套DNA模擬程序，能夠捕捉大量DNA動力學特性。通過將這些動態數據與基因組基礎模型相結合，科學家創建了EPBDxDNABERT-2。該模型不僅可以處理跨染色體的基因組序列，還能將DNA動力學數據作爲輸入。DNA呼吸，即DNA雙螺旋局部自發地打開與關閉，與轉錄活性（例如轉錄因子結合）密切相關。
EPBDxDNABERT-2在多個數據集上的表現證明了其通用性、穩健性和有效性。該模型代表了計算基因組學領域的一次重大飛躍，爲分析複雜的生物機制提供了先進的工具。
2、美國開發爲軌道衛星提供服務的機器人
美國海軍研究實驗室（NRL）海軍空間技術中心（NCST）與國防高級研究計劃局（DARPA）合作，成功開發了一套適用於太空飛行的機器人設備，旨在爲軌道衛星提供服務。
在DARPA的資助下，NRL研發了“地球同步衛星機器人服務”（RSGS）項目中的“集成機器人有效載荷”（IRP）。這一突破性技術已被移交給DARPA的商業合作伙伴，用於與任務機器人車輛（MRV）集成。MRV是一種專門支持航天器操作的系統。
地球同步衛星位於地球表面上空約22000英里（35405公里）處，是軍事、政府、商業通信、地球觀測和國家安全服務的重要組成部分。
目前，地球同步衛星面臨的主要問題之一是無法進行在軌維修或升級。爲解決這一困境，衛星通常需要配備備用系統和額外燃料，這增加了衛星的複雜性、重量和成本。研究人員指出，如果該項目成功實施，地球同步衛星將能夠通過新技術實現在軌升級，從而大幅延長使用壽命。（劉春）