3月20日外媒科学网站摘要：减少农药使用，新方

3月20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）

麻疹疫情在美国迅速蔓延：为何这种高传染性疾病难以控制

美国麻疹疫情正在迅速蔓延，截至3月18日，美国得克萨斯州报告了279例病例，新墨西哥州和俄克拉荷马州分别报告了38例和4例。处于疫情中心的得州盖恩斯县已有一名未接种疫苗的六岁儿童死亡，新墨西哥州一名未接种疫苗的成年人也可能因麻疹死亡。

麻疹病毒的传染性极强，流行病学家使用R0指标来衡量衡量一种病毒的传染性强度，麻疹病毒的R0高达12到18，远高于新冠病毒和流感病毒。麻疹之所以具有极强的传染性，部分原因是感染所需的病毒剂量非常小。此外，麻疹病毒通过感染者呼吸时产生的空气飞沫传播，其传染性飞沫可以在空气中悬浮或在物体表面停留长达两个小时。

更重要的是，在感染后的前2到4天，麻疹的症状（如发烧、咳嗽和流鼻涕）常常让人误以为是感冒。因此，麻疹患者在最具传染性的时候可能不会进行隔离。麻疹的标志性红斑通常要到发病几天后才会出现。

麻疹的并发症严重，未接种疫苗儿童中每千例感染导致1-3例死亡，5%到6%的感染者会发展为肺炎。长期并发症包括亚急性硬化性全脑炎（SSPE），这是一种罕见且致命的神经系统疾病。此外，麻疹还会导致“免疫遗忘症”，削弱免疫系统对其他疾病的抵抗力。

疫苗接种是预防麻疹的最有效方法。尽管单剂疫苗的有效率高达93%，但在疫情爆发地区或计划出国旅行的人群中，接种第二剂疫苗是值得考虑的。疫苗接种是控制疫情的关键措施，在疫苗接种率较低的地区，疫情可能进一步扩大。

《科学》网站（www.science.org）

宇宙膨胀加速的谜团：暗能量可能并非恒定不变

宇宙加速膨胀背后的神秘力量——暗能量，可能并不像科学家们长期以来认为的那样恒定不变。最新的暗能量光谱仪（DESI）数据显示，宇宙的膨胀在过去比现在更快，这一发现挑战了传统的宇宙学模型。

暗能量是推动宇宙加速膨胀的神秘力量。近30年前，科学家通过观测超新星发现宇宙膨胀在加速，而非因引力作用减速。这一现象被归因于暗能量，并在爱因斯坦的广义相对论中用宇宙学常数（lambda）表示。由此形成的lambda-CDM模型在过去的几十年中得到了广泛支持，尽管它并未解释暗能量的物理本质。

然而，DESI的最新数据表明，暗能量可能并非恒定不变。通过分析数百万个星系的分布，DESI发现暗能量的强度可能随时间变化。具体来说，暗能量的参数w（压力与能量密度的比值）在过去可能低于-1.4，而今天约为-0.8。这与lambda-CDM模型中w恒为-1的假设不符。

尽管这一结果尚未达到统计上的确定性，但它与其它观测数据（如宇宙微波背景辐射和超新星数据）的结合，暗示了暗能量可能具有动态特性。

《每日科学》网站（www.sciencedaily.com）

1、新型AI工具解锁细胞“朋友圈”，个性化癌症治疗迎来新突破

一种名为NicheCompass的人工智能（AI）工具能够快速分析患者样本中的数百万个细胞，预测组织中的分子变化，帮助制定个性化癌症治疗方案。该工具由英国威康桑格研究所领导的一个研究团队开发，结合了生成式AI和空间基因组数据，首次实现了对细胞“社交网络”的可视化和解读。

NicheCompass通过分析细胞间的通信网络，识别不同细胞邻域的特征，帮助研究人员理解细胞如何相互作用。该工具已在乳腺癌和肺癌患者中展示了其潜力，能够在一小时内分析患者数据，揭示个体对治疗的不同反应，并为个性化治疗提供依据。

单细胞和空间基因组技术的进步使得研究人员能够创建详细的细胞图谱，揭示细胞类型、位置及其相互作用。然而，解读这些复杂的细胞网络一直是一个挑战。NicheCompass通过深度学习模型，量化并解读细胞邻域，帮助研究人员提出关键问题，例如“肺癌细胞如何与周围环境通信？”

研究团队使用NicheCompass分析了10名肺癌患者的数据，发现了患者间的相似性和差异性。相似性有助于理解癌症的普遍机制，而差异性则为个性化治疗提供了新方向。此外，该工具还成功应用于包含840万个细胞的小鼠大脑图谱，展示了其在全器官分析中的潜力。

NicheCompass的开发者表示，该工具不仅利用了AI的强大计算能力，还提供了高度的可解释性，使研究人员和临床医生能够更好地理解疾病机制，并开发针对性的治疗方案。未来，NicheCompass有望在癌症治疗中发挥重要作用，帮助医生制定个性化治疗计划，甚至利用患者的免疫系统直接对抗癌症。

2、可持续农业的新武器：激发子如何帮助作物抵御害虫

随着全球粮食需求增长，害虫控制成为农业的紧迫挑战。全球农民每年施用近400万吨化学农药，价值600亿美元。然而，农药的广泛使用带来了环境、健康风险和农业可持续性问题。二斑叶螨（Tetranychus urticae）是传统农药管理局限性的典型代表，它们繁殖快且对农药迅速产生抗性，迫使农民寻求可持续的替代方案。

日本东京理科大学的一个教授团队研究了二斑叶螨与其寄主植物之间发生的精细分子相互作用。他们的研究于最近发表在《植物杂志》（The Plant Journal）上。该团队专注于二斑叶螨分泌的特定物质——激发子（ elicitors），并研究了它们对各种作物的生物效应。

该团队发现，叶螨分泌的激发子（如Tet1和Tet2）能增强植物的防御反应。进一步研究揭示了两种新的激发子——Tet3和Tet4，它们能减少叶螨在植物上的繁殖。

研究表明，Tet3和Tet4的表达水平因叶螨取食的植物不同而异。取食普通豆类的叶螨表达水平显著高于取食黄瓜的叶螨。暴露于高表达Tet3和Tet4的叶螨的植物表现出更强的防御反应，包括钙离子流入增加、活性氧生成增多以及防御基因PR1的表达升高。

研究人员指出，激发子可能作为生物刺激剂，增强植物的抗虫性，推动有机农业技术的发展。这一发现不仅有助于理解生物体相互作用的分子机制，还为作物改良提供了新思路，帮助培育更具抗性的作物。

《赛特科技日报》网站（https://scitechdaily.com）

1、未来手机不再发烫？新型材料或将终结电子设备过热难题

美国纽约市立大学高级科学研究中心（CUNY ASRC）的研究人员发现了一种更高效地激发长波红外和太赫兹波的方法，为解决电子设备过热问题带来了新希望。这项研究发表在《自然》（Nature）杂志上，展示了如何利用声子极化激元（phonon-polaritons，一种特殊电磁波）来改善热管理和红外技术。

声子极化激元是光与材料晶体结构振动相互作用时形成的电磁波，具有将长波长红外能量聚焦到纳米级区域并高效散热的特性。尽管潜力巨大，但此前的研究大多停留在理论或实验室阶段，实际应用较少。主要挑战在于激发和检测声子极化激元波的成本高且效率低，通常需要昂贵的中红外或太赫兹激光器。

CUNY ASRC的研究团队通过将石墨烯夹在两片六方氮化硼（hBN）之间，成功实现了通过电流激发声子极化激元。石墨烯在hBN封装下电子迁移率进一步提高，使得电子在电流作用下加速并与hBN中的双曲声子极化激元（HPhPs）散射，从而高效激发HPhPs。实验表明，仅需1 V/µm的电场即可实现HPhPs的电致发光。

这项技术的突破为下一代分子传感、电子设备热管理等领域奠定了基础，有望推动能源高效、紧凑型技术的发展，重新定义现代电子设备。

2、科学家突破技术瓶颈：实时捕捉电子超快运动

德国奥尔登堡大学的研究人员成功简化了二维电子光谱（2DES）技术，使其能够更广泛地应用于观察超快电子相互作用。2DES是一种先进的量子成像技术，能够以几飞秒（1飞秒是1秒的千万亿分之一）的分辨率跟踪电子动力学，但因其复杂性，全球仅有少数研究团队使用。奥尔登堡大学领导的团队通过改进干涉仪设计，增强了对激光脉冲的控制，使2DES技术更易于实施。

2DES技术使用三个超短激光脉冲来激发材料并跟踪其响应。前两个脉冲启动电子激发过程，第三个探测脉冲与激发系统相互作用，揭示系统状态的关键信息。通过调整脉冲之间的时间间隔，研究人员可以捕捉到材料中电子运动的不同阶段，类似于观看电影。

研究人员提出了在现有TWINS干涉仪中添加延迟四分之一波片的改进方案。这一简单但有效的增强使得激光脉冲的控制更加精确，克服了原有技术的局限性。研究团队通过实验验证了该方法，并成功研究了有机染料中的电荷动力学。

研究人员表示，这一突破将使2DES技术从专家专属工具转变为广泛应用的科研手段，有望在化学、太阳能转换和量子计算等领域发挥重要作用。（刘春）