10月24日外媒科学网站摘要：美国科学超级大国地

10月24日（星期四）消息，国外知名科学网站的主要内容如下：

《自然》网站（www.nature.com）

美国科学超级大国地位还能持续多久？

在过去5年里，美国获得的诺贝尔科学奖比世界其他国家的总和还要多——这与其自20世纪中叶以来对诺贝尔科学奖的主导地位一致。今年，美国在研发方面的支出有望达到1万亿美元，远远超过其他任何国家。美国的实验室吸引了来自世界各地的研究人员，在科学、技术、工程和医学（STEM）领域获得博士学位的人中，有43%是在其他国家出生的。

然而，随着美国在11月举行大选，科学界的一些领袖担心，美国正在向其他研究强国让出阵地。美国国家科学院院长在6月的一次演讲中称：“人们认为，美国科学将在争夺全球STEM领导地位的竞赛中失利——事实上，这种情况已经在发生。”

从研发资金的限制、科学日益政治化到关于移民的激烈辩论，美国民众的担忧多种多样。美国国家科学院、工程院和医学院（NASEM）在最近的一份报告中警告称，由于“美国对外国人的敌视情绪日益加剧”，美国“不能再想当然地认为它会继续成为世界上最优秀、最聪明人才的首选目的地”。这些机构呼吁美国政府努力吸引和留住国际人才，并改善国内的STEM教育。

美国科学的未来在很大程度上取决于11月的大选。美国下一届总统和国会将共同制定影响国际合作的资助计划、移民政策和国家安全措施，在为未来几年的美国科学事业设定方向方面发挥关键作用。

《科学通讯》网站（www.sciencenews.org）

随着气候变暖，北极熊正暴露于更多病原体

在气候不断变化和变暖的世界中，北极熊面临着越来越多的挑战，这些挑战主要与其逐渐减少的冬季栖息地有关。同时，它们也可能面临越来越多的细菌和寄生虫感染。

美国地质调查局阿拉斯加科学中心的研究人员最近在科学期刊《PLOS ONE》上报告称，与几十年前相比，生活在阿拉斯加附近的北极熊现在更频繁地接触到五种不同的病原体。

生活在北冰洋楚科奇海海域的北极熊是这项研究一个完美的选择。研究人员筛选了2008年至2017年期间从232只楚科奇熊身上采集的血清和粪便样本，以检测是否存在针对一系列细菌、病毒和寄生虫的抗体。如果样本中含有对抗特定病原体的抗体，这表明熊的免疫系统在某个时候遇到了病原体。然后，该团队将该分析与1987年至1994年期间对115只楚科奇熊的类似分析进行了比较。

研究人员发现，自20世纪90年代以来，暴露于犬新孢子虫寄生虫和引起布鲁氏菌病及土拉菌病的细菌的北极熊比例至少翻了一番；携带犬瘟热病毒抗体的熊也更多，感染弓形虫的熊的比例增加了7倍，从2%增加到14%。

研究人员强调，由于一些北极熊被人类狩猎，研究人员需要进一步了解这些病原体是否对人类构成感染风险。

《每日科学》网站（www.sciencedaily.com）

1、物理学家发现首个“三重黑洞”

迄今为止探测到的许多黑洞似乎都是双重系统的一部分。这些双重系统包括一个黑洞和一个次要天体，例如一颗恒星、密度极大的中子星或另一个黑洞——它们相互绕行，被黑洞的引力吸引在一起，形成一个紧密的轨道对。

现在，一个令人惊讶的发现正在拓展我们对黑洞、黑洞能容纳的物体及其形成方式的理解。

在《自然》（Nature）杂志上发表的一项研究中，美国麻省理工学院和加州理工学院的物理学家报告称，他们首次观测到“三重黑洞”。这个新系统的中心是一个名为天鹅座V404的黑洞，它每隔6.5天就会吞噬一颗靠近的恒星——这种结构与大多数双重系统相似。但令人惊讶的是，另一颗恒星似乎也在绕黑洞旋转，尽管距离更远。物理学家估计，这颗遥远的伴星每7万年绕黑洞运行一次。

黑洞似乎对如此遥远的物体产生了引力作用，这引发了人们对黑洞起源的质疑。黑洞通常被认为是由垂死恒星的剧烈爆炸形成的——这一过程被称为超新星，即恒星在坍缩成看不见的黑洞之前，会在爆炸中释放大量能量和光。

然而，研究小组的发现表明，如果新观测到的黑洞是由一颗典型的超新星产生的，那么它在坍缩前释放的能量将会把外围任何松散束缚的物体踢走。那么，第二颗外层恒星就不应该还在附近游荡了。

相反，研究小组怀疑黑洞是通过一个更温和的“直接坍缩”过程形成的，在这个过程中，一颗恒星只是自己塌陷，形成一个黑洞，没有最后的戏剧性闪光。这种温和的起源几乎不会扰乱任何松散且遥远的物体。

2、免疫疗法可阻断心脏瘢痕形成，改善心力衰竭小鼠的心脏功能

美国华盛顿大学医学院的一项新研究表明，一种类似于治疗关节炎等炎症性疾病的免疫疗法，也可能是治疗心力衰竭的有效策略。这项研究发表在最新一期的《自然》（Nature）杂志上。

在心脏病发作、病毒感染或其他损伤后，心肌中通常会形成疤痕组织，这些疤痕会干扰心脏的正常收缩，在心力衰竭中起主要作用，导致心脏逐渐丧失向身体输送足够血液的能力。这种慢性疾病产生了一个不断恶化的反馈循环，只能通过现有药物减缓，但无法治愈。

作为这项新研究的一部分，研究人员对人体组织样本进行了研究，发现心脏中的一种成纤维细胞是导致心力衰竭中疤痕组织形成的罪魁祸首。为了看看这一发现是否能防止疤痕的形成，科学家们使用了含有相同类型成纤维细胞的心力衰竭小鼠模型。他们使用一种称为单克隆抗体的治疗性蛋白质来阻止这种有害成纤维细胞的形成，成功减少了疤痕组织的形成，改善了小鼠的心脏功能。

该研究小组使用遗传方法证明了一种名为IL-1 β的信号分子在促使成纤维细胞产生疤痕组织的一系列事件中起着重要作用。考虑到这一点，他们测试了一种阻断IL-1 β的小鼠单克隆抗体，发现对小鼠心脏有益。单克隆抗体是在实验室中制造的调节免疫系统的蛋白质。

至少有两种美国食品药品监督管理局（FDA）批准的单克隆抗体——canakinumab和rilonacept——可以阻断IL-1信号。这些免疫疗法已被FDA批准用于治疗炎症性疾病，如幼年特发性关节炎和复发性心包炎，这是一种心脏周围囊的炎症。

《赛特科技日报》网站（https://scitechdaily.com）

1、机器人让古老鱼类复活，揭示它们在陆地上的第一步

通过复制已灭绝物种的解剖结构和运动，科学家们希望克服化石证据的局限，并验证早期脊椎动物运动的理论。这种方法旨在为步行的演化提供新的见解。

从水到陆地的转变是地球历史上最重要的里程碑之一。今天，一个由机器人专家、古生物学家和生物学家组成的团队正在利用机器人来研究大约3.9亿年前现代陆地动物的祖先是如何从游泳转变为行走的。

在今天（10月23日）发表在《科学机器人》（Science Robotics）杂志上的一项研究中，英国剑桥大学的研究人员解释了“受古代启发的机器人技术”如何为探索古代鱼类的胸鳍和腹鳍在陆地上如何演化为承重结构提供了一种有希望的方法。

该团队正在开发受古代启发的机器人，部分灵感来源于现代“会走路的鱼”，如弹涂鱼，以及已灭绝鱼类的化石。研究人员表示：“在实验室里，我们无法让活鱼改变走路方式，当然也无法让化石移动，因此我们用机器人模拟它们的解剖结构和行为。”

该团队希望他们的工作能够鼓励其他研究人员探索机器人技术的潜力，以研究已灭绝动物的生物力学。

2、30亿年前，一颗有4座珠峰那么大的陨石撞击了地球

数十亿年前，远在我们所知的生命出现之前，陨石定期轰击地球。大约32.6亿年前，其中一颗太空岩石撞击了地球，即使在今天，它也揭示了地球过去的秘密。

地质学家对远古时代充满陨石轰击的地球非常好奇，那时只有单细胞细菌和古细菌占据主导地位——一切开始改变的时候。第一个海洋是什么时候出现的？那么大陆呢？板块构造?这些猛烈的撞击是如何影响生命的进化的？

哈佛大学一个研究团队发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上的一项新研究，揭示了其中的一些问题，这些问题与30多亿年前发生的一次名为“S2”的陨石撞击有关，而今天在南非的巴伯顿绿岩带（Barberton Greenstone Belt）发现了地质证据。通过收集和检查相隔几厘米的岩石样本，并分析它们的沉积学、地球化学和碳同位素组成，研究团队描绘了迄今为止最引人注目的画面：一颗相当于四座珠穆朗玛峰大小的陨石撞击地球时发生了什么。

据估计，这颗S2陨石比杀死恐龙的那颗大200倍，它引发的海啸混合了海洋，并将陆地上的碎片冲到了沿海地区。撞击产生的热量导致海洋最顶层蒸发，同时也加热了大气。厚厚的尘埃云覆盖了一切，阻止了任何正在进行的光合作用。

但细菌是顽强的，根据研究小组的分析，在撞击之后，细菌的生命迅速恢复。与此同时，以磷和铁元素为食的单细胞生物数量急剧增加。铁很可能是被之前提到的海啸从深海搅动到浅水中，而磷则由陨石本身及陆地风化和侵蚀作用带到地球上。

他们的分析表明，铁代谢细菌因此会在撞击后立即大量繁殖。这种向嗜铁细菌的转变，无论多么短暂，都是描绘地球早期生命的重要拼图。根据他们的研究，陨石撞击事件——虽然被认为会杀死随之而来的一切（包括6600万年前的恐龙）——也给生命带来了一线希望。（刘春）