12月5日外媒科學網站摘要：爲什麼人類容易感染乙肝病毒，而猴子不會
12月5日（星期四）消息，國外知名科學網站的主要內容如下：
《自然》網站（www.nature.com）
爲什麼壓力會削弱快樂的能力：老鼠大腦模式暗示原因
一項關於老鼠的研究發現，壓力引發的不快樂會在大腦中形成獨特的模式。研究還顯示，一種特定的大腦活動模式賦予老鼠應對壓力的彈性，而另一種模式則使壓力大的老鼠更難感到快樂，這正是抑鬱症的核心症狀之一。
這些研究成果發表在最新一期的《自然》（Nature）雜誌，爲理解大腦如何引發快感缺乏（即對愉悅和享受的抵制）提供了重要線索。如果這一發現在人類中得到證實，將爲治療這種症狀提供新的方法。
超過70%的重度抑鬱症患者會經歷快感缺乏症，這在精神分裂症、帕金森病以及其他神經和精神疾病患者中也很常見。爲了研究大腦如何導致快感缺乏，美國加州大學舊金山分校的研究人員對被置於壓力環境下的老鼠進行了實驗。這些老鼠被暴露在更大、更具攻擊性的老鼠面前。
通常，老鼠喜歡糖水而非白水，但一些壓力大的老鼠卻更喜歡白水。研究人員將這種行爲解釋爲老鼠版的快感缺乏，而另一部分承受同樣壓力的老鼠仍然選擇糖水，被研究人員稱爲“具有彈性”的個體。
通過監測老鼠杏仁核和海馬體中的神經元活動，研究人員發現，彈性老鼠的這兩個腦區之間有強大的溝通，而易患快感缺乏症的老鼠則表現出碎片化的溝通模式。
研究還發現，杏仁核中特定區域的自發神經活動可作爲過去壓力或創傷的標誌物。這種生物標誌物比單純的行爲觀察（如食慾下降）更可靠，或將成爲識別壓力史的有效工具。
《科學通訊》網站（www.sciencenews.org）
氣候變化正在破壞樹木與關鍵真菌的共生關係
從熱帶木蘭到高山鬆，全球超過三分之一的樹種正面臨滅絕威脅。根據國際自然保護聯盟（IUCN）10月發佈的最新瀕危物種紅色名錄，四分之一以上的樹種被列爲瀕危。
真菌，或者說真菌的缺失，可能是樹木無法適應氣候變化的部分原因。大多數樹木依賴地下共生真菌——外生菌根真菌，這種真菌爲樹木提供生存所需的營養和水。然而，與其他生物一樣，外生菌根真菌在面對氣候變化，特別是高溫和乾旱時，也面臨適應的挑戰。科學家們對氣候變化如何影響這些關鍵真菌以及樹木在不同地區的生存能力仍知之甚少。
非營利研究機構“地下網絡保護協會”（SPUN）的研究人員在今年早些時候發表在《美國國家科學院院刊》（PNAS）上的一項研究中指出，氣候變化正縮小樹木與真菌共生的適宜區域，從而限制了樹木的遷移能力。
研究表明，適宜樹木與真菌的棲息地正向北轉移，進入更涼爽、更潮溼的地區。然而，約35%的樹種與真菌的共生關係正在因適宜區域縮小而受限。如果缺少合適的真菌，樹木將難以隨着氣候變化向北遷移。
《每日科學》網站（www.sciencedaily.com）
1、吃塑料的黃粉蟲或助解決微塑料污染問題
此前的研究表明，昆蟲能夠攝入並吸收未經加工的微塑料，但這通常發生在食物極度匱乏的情況下。在近期發表在《生物學通訊》（Biology Letters）的一項研究中，加拿大英屬哥倫比亞大學（UBC）的研究人員設計了更貼近現實的實驗環境，測試黃粉蟲（Mealworms）在攝入磨碎口罩（一種常見塑料製品）與麩皮混合物後的表現。黃粉蟲作爲自然界的分解者，能夠在沒有食物和水的情況下存活長達8個月，甚至在飢餓時會捕食同類。在30天的實驗中，黃粉蟲吃掉了約一半的微塑料，每隻平均攝入150粒，同時體重增加。它們排出了少部分塑料顆粒（每毫克垃圾中約4至6顆粒），其餘部分被吸收。攝入微塑料並未影響昆蟲的生長和存活。
研究團隊計劃進一步研究黃粉蟲的消化機制，以探索分解微塑料的途徑，助力解決全球塑料污染問題。
2、鈣鈦礦和有機材料製成的串聯太陽能電池效率創新高
提高太陽能電池效率以減少對化石能源的依賴是當前研究的重點目標。由德國波茨坦大學和中國科學院研究人員組成的團隊，成功將鈣鈦礦與有機吸收劑結合，製造出效率創紀錄的串聯太陽能電池。這一研究成果發表在《自然》（Nature）雜誌上。
通過結合能夠選擇性吸收短波和長波（如藍/綠和紅/紅外光譜部分）的材料，研究團隊實現了對太陽光的最大化利用，這是提高太陽能電池效率的常見策略。然而，迄今爲止，最優的紅光和紅外吸收材料通常由硅或CIGS（銅銦鎵硒化物）製成。這些材料需要高溫加工，導致碳足跡較高。
此次研究將鈣鈦礦和有機太陽能電池兩種新興技術結合，它們均可在低溫下加工，顯著降低了碳足跡。儘管如此，要實現創紀錄的25.7%效率並非易事，研究團隊通過兩項關鍵突破解決了技術瓶頸。首先，他們合成了一種新型紅光/紅外吸收有機太陽能電池，將吸收範圍進一步擴展至紅外。儘管如此，串聯太陽能電池的效率提升仍受到鈣鈦礦層的限制。如果鈣鈦礦層被調整爲只吸收太陽光譜中的藍/綠部分，其吸收效率將顯著下降，導致整體性能受到強烈影響。爲了解決這一問題，研究團隊在鈣鈦礦層表面引入了一種新型鈍化層。這一創新有效減少了材料缺陷，從而顯著提升了電池的整體性能和光電轉換效率。
3、爲何人類易感染乙型肝炎病毒，而猴子卻不會
乙型肝炎病毒（HBV）是導致慢性肝病的主要原因，通過血液或體液傳播。據世界衛生組織統計，全球每年新增約120萬例乙肝病毒感染病例。乙肝病毒的感染僅限於人類和少數物種，如黑猩猩。儘管猴子與這些物種存在密切的進化關係，卻對HBV具有天然抵抗力。
2024年10月25日發表在《自然通訊》（Nature Communications）的一項研究，由日本東京理科大學的研究團隊揭示了這一現象的分子機制。
通過低溫電子顯微鏡，研究人員發現了獼猴肝細胞膜受體牛磺酸膽酸鈉共轉運多肽（NTCP）的結構。HBV通過其表面蛋白的preS1區域與人類NTCP結合。研究顯示，NTCP與preS1的結合涉及兩個關鍵功能位點，這些位點在人類NTCP（hNTCP）中表現良好。然而，獼猴NTCP（mNTCP）由於空間位阻及結合不穩定性，喪失了這些功能。
進一步研究表明，hNTCP和mNTCP具有96%的氨基酸同源性，但在14個關鍵氨基酸殘基上存在差異。其中，mNTCP的158位具有一個較大的精氨酸側鏈，阻礙了preS1深入結合，而hNTCP則因甘氨酸等較小氨基酸的存在，爲病毒進入肝細胞提供了便利。
這項研究闡明瞭自然進化如何賦予某些物種抵抗特定疾病的能力，併爲理解病毒與宿主的相互作用提供了新視角。同時，這項發現爲乙肝病毒治療方法的研發提供了重要的科學依據，打開了治療乙型肝炎的新大門。
《賽特科技日報》網站（https://scitechdaily.com）
革命性渦旋光束：提升數據容量與安全性的突破
中國大陸和香港地區的科學家聯合研發了一項先進光學技術，大幅提升了數據傳輸的容量和安全性。這項突破利用了一種全新的空間頻率修補超表面，能夠以前所未有的方式操控光束，成功創建出“超級容量完美矢量渦旋光束”（SC-PVVBs）。這種光束具有複雜的空間和偏振特性，可攜帶大量信息，是高密度數據通信系統的理想選擇。
傳統光束由於依賴全局相位調製，數據容量受限。而SC-PVVB技術通過局部調控空間頻率，突破了這一瓶頸。這項創新可以生成多個獨立數據通道，每個通道均可單獨存儲和傳輸信息，爲高效且安全的數據傳輸提供了全新可能。
這項新方法能夠精確調控光束的結構和偏振，最多可支持至少13個獨立數據通道。這種能力爲超安全、高容量的光通信系統奠定了基礎。
關鍵的創新在於實現了光束空間強度與偏振的局部控制，使信息能夠嵌入光束的三維空間中。研究團隊通過設計一種特殊的達曼光柵生成SC-PVVBs陣列，最大化了其數據承載潛力。
這項技術的應用不僅限於數據傳輸，還可廣泛用於光加密、安全通信以及粒子操作等領域。SC-PVVBs憑藉卓越的數據處理能力和強大的安全性能，標誌着光信息技術的重大進展，爲未來通信與加密系統的創新鋪平了道路。（劉春）