11月18日外媒科学网站摘要：压力是如何从根本上

11月18日（星期一）消息，国外知名科学网站的主要内容如下：

《自然》网站（www.nature.com）

脑细胞如何应对人类巨大大脑带来的压力

与灵长类近亲相比，人类进化出了不成比例的大脑，但这种神经系统的升级也伴随着代价。科学家们发现了一些独特的遗传特征，这些特征揭示了人类脑细胞如何应对维持巨大大脑功能的压力。这项研究可能为进一步探索帕金森病和精神分裂症等疾病提供新思路。

这项研究最近发表在预印本服务器bioRxiv上，重点关注产生神经递质多巴胺的神经元。多巴胺对运动、学习和情绪处理至关重要。

通过比较人类、黑猩猩、猕猴和猩猩的实验室培养多巴胺神经元，美国加州大学旧金山分校的研究人员发现，与其他灵长类动物相比，人类多巴胺神经元中更多地表达了促进抗氧化剂活性的基因。

在对人类和黑猩猩神经元的分析中，研究人员发现，人类神经元表现出更高水平的管理氧化应激的基因——这种应激是一种由多巴胺产生过程中消耗大量能量而引发的细胞损伤。这些基因编码的酶能够分解并中和有毒的活性氧分子，从而保护细胞免受损害。

神经科学家表示，这些尚未经过同行评议的研究成果是理解人类大脑进化，以及这一进化带来的潜在积极与消极影响的重要一步。“试图了解人类大脑的独特性是非常有趣且重要的，这可能在未来帮助开发新的疗法，甚至预防疾病的发生。”

《科学通讯》网站（www.sciencenews.org）

研究发现22种农药与前列腺癌相关

美国斯坦福大学医学院的研究人员最近在《癌症》（Cancer）杂志上发表了一项报告，指出在美国，有22种农药与前列腺癌风险增加相关。其中，4种农药还与前列腺癌患者的死亡有关。

研究人员强调，这项研究并不能证明这些农药会直接导致前列腺癌。目前还不清楚研究中被诊断为前列腺癌的患者是否确实接触过这些农药。

尽管前列腺癌是美国第二大常见癌症，其一些危险因素仍然难以确定。部分农药被认为可能增加前列腺癌风险，但此前的研究存在局限性，仅涵盖小范围地理区域或有限几种农药。因此，研究人员分析了美国3100多个县的前列腺癌发病率，并综合了近300种农药的使用数据。

在调整了年龄分布等因素后，研究发现，在22种特定农药使用量较高的县，这些农药的使用几年后与前列腺癌病例或死亡率增加有关。研究人员指出，农药的使用与癌症的诊断之间通常存在较长的时间延迟，因为前列腺癌的发病需要较长时间。这22种农药包括一些广为人知的杀虫剂，例如常用的除草剂2,4-D。

《每日科学》网站（www.sciencedaily.com）

1、压力是如何从根本上改变我们的记忆

加拿大多伦多病童医院（SickKids）的研究人员发现，压力会改变大脑对厌恶记忆的编码和检索方式，并探索出一种有前景的新方法，可帮助创伤后应激障碍（PTSD）患者恢复正常的记忆特异性。

在发表在《细胞》（Cell）杂志上的一项研究中，研究人员揭示了压力诱发的厌恶记忆泛化的生物学机制，并提出了一种干预措施，有望帮助PTSD患者恢复适当的记忆特异性。

在一项临床前模型研究中，研究团队让受试者在经历厌恶事件前处于急性但安全的压力状态下，从而产生一种非特异性的恐惧记忆。这种记忆可能会在与事件无关的安全情境中被触发，类似于PTSD在患者中的表现。

随后，研究人员分析了受试者的大脑记忆印痕——记忆在大脑中的物理表征。通常情况下，记忆印痕由少量神经元组成，而压力诱导的记忆印痕涉及更多神经元。扩大的印痕导致了泛化的恐惧记忆，即使在安全环境中也可能被重新唤起。

研究进一步发现，压力会增加内源性大麻素的释放，这种物质破坏了限制印痕规模的中间神经元功能。通过阻断这些中间神经元上的内源性大麻素受体，研究人员认为可以有效预防PTSD中最令人衰弱的症状之一。

2、新型电生物柴油：更高效、更清洁的替代品

以柴油为燃料的汽车排放大量二氧化碳，这对脱碳构成了重大挑战。美国华盛顿大学领导的研究团队开发了一种电生物柴油，其生产效率是大豆生物柴油的45倍，占用土地也减少了45倍。这项研究成果发表在能源研究期刊《焦耳》（Joule）杂志上。

研究团队利用电催化技术（一种通过电子在催化剂表面与反应物之间转移而触发的化学反应），将二氧化碳转化为生物兼容的中间体，如醋酸盐和乙醇。随后，这些中间体被微生物转化为脂质或脂肪酸，成为生物柴油的原料。

他们开发的新型微生物与催化剂工艺，使得电生物柴油的太阳能-分子转化效率达到4.5%，远高于传统生物柴油的效率。研究人员指出，陆地植物的自然光合作用效率通常低于1%，其中只有不到1%的太阳能量通过二氧化碳转化为植物生物量。

为优化电催化过程，研究团队设计了一种基于锌和铜的新型催化剂，这种催化剂可生成双原子碳中间体。随后，这些中间体由经过基因工程改造的乔氏红球菌（RHA1）细菌菌株转化为脂质。该菌株还增强了乙醇的代谢潜力，有助于将醋酸盐（一种中间产物）进一步转化为脂肪酸。

研究团队对这一新工艺的气候影响进行了评估，结果显示其具有令人鼓舞的潜力。通过使用可再生资源进行电催化，每克电生物柴油生产过程中可减少1.57克二氧化碳，实现负排放的可能性。相比之下，传统石油柴油每克排放0.52克二氧化碳，而大豆生物柴油每克脂质排放2.5至9.9克二氧化碳。

《赛特科技日报》网站（https://scitechdaily.com）

1、AI如何将DNA秘密转化为拯救生命的医学见解

一种全新的人工智能（AI）模型通过深度学习技术，解析转录因子与DNA的结合，聚焦于DNA“呼吸”过程。这一创新方法在预测转录因子结合位置的准确性上提高了9.6%，为药物开发和基因组研究提供了颠覆性的见解。

为了深入了解DNA在疾病中的作用，美国洛斯阿拉莫斯国家实验室（LANL）的科学家开发了一种开创性的多模态深度学习模型——EPBDxDNABERT-2。该模型专注于精准识别转录因子（调节基因活性的蛋白质）与DNA之间的相互作用。EPBDxDNABERT-2利用了“DNA呼吸”这一现象，即DNA双螺旋结构自发性地局部打开和关闭的动态特性，从而捕捉到这些精细的变化。这一能力或将推动基于基因活性相关疾病的药物设计取得重要突破。

人类细胞中的DNA总长度相当于30亿个英文字母，它是细胞生长和功能的核心蓝图。转录因子通过结合DNA特定区域来调控基因表达，从而指导细胞发育和功能。这种调控过程在癌症等疾病的发生中起到重要作用。因此，准确预测转录因子结合位点，对于药物开发具有深远意义。

研究团队基于DNA序列训练了一个基础模型，并开发了一套DNA模拟程序，能够捕捉大量DNA动力学特性。通过将这些动态数据与基因组基础模型相结合，科学家创建了EPBDxDNABERT-2。该模型不仅可以处理跨染色体的基因组序列，还能将DNA动力学数据作为输入。DNA呼吸，即DNA双螺旋局部自发地打开与关闭，与转录活性（例如转录因子结合）密切相关。

EPBDxDNABERT-2在多个数据集上的表现证明了其通用性、稳健性和有效性。该模型代表了计算基因组学领域的一次重大飞跃，为分析复杂的生物机制提供了先进的工具。

2、美国开发为轨道卫星提供服务的机器人

美国海军研究实验室（NRL）海军空间技术中心（NCST）与国防高级研究计划局（DARPA）合作，成功开发了一套适用于太空飞行的机器人设备，旨在为轨道卫星提供服务。

在DARPA的资助下，NRL研发了“地球同步卫星机器人服务”（RSGS）项目中的“集成机器人有效载荷”（IRP）。这一突破性技术已被移交给DARPA的商业合作伙伴，用于与任务机器人车辆（MRV）集成。MRV是一种专门支持航天器操作的系统。

地球同步卫星位于地球表面上空约22000英里（35405公里）处，是军事、政府、商业通信、地球观测和国家安全服务的重要组成部分。

目前，地球同步卫星面临的主要问题之一是无法进行在轨维修或升级。为解决这一困境，卫星通常需要配备备用系统和额外燃料，这增加了卫星的复杂性、重量和成本。研究人员指出，如果该项目成功实施，地球同步卫星将能够通过新技术实现在轨升级，从而大幅延长使用寿命。（刘春）