11月13日外媒科學網站摘要：MIT在開發哪些未來農業技術
11月13日（星期三）消息，國外知名科學網站的主要內容如下：
《自然》網站（www.nature.com）
冰芯數據顯示全球變暖正接近關鍵的1.5°C閾值
人類活動造成的全球變暖可能比目前的估計更接近一個關鍵的氣候閾值。英國蘭卡斯特大學（Lancaster University）一項對南極冰芯的研究表明，2023年全球平均氣溫比工業革命前（1850~1900年）高出1.49°C。
2015年，全球幾乎所有國家通過了《巴黎氣候協定》，這是一項具有法律約束力的條約。條約設定了雙重目標：本世紀全球平均氣溫相較於工業革命前水平升幅不超過2℃，並“努力”不超過1.5℃。
然而，早在1850年之前，二氧化碳水平和溫度便已有所上升，因此1850 - 1900年的標準基線並未能完全反映出所有情況。研究人員指出，這表明目前估算全球氣溫變化的方法——依賴於氣候模型和統計手段——可能低估了人類活動導致的氣溫上升。
爲了解決這一問題，研究人員轉而使用南極冰芯數據，這些數據記錄了過去2000年來大氣中二氧化碳的變化。研究人員通過這些數據建立了從公元13年到1700年的工業化前基線，這一時期二氧化碳水平約爲280ppm（ppm爲百萬分之一），且相對穩定。研究人員將這些數據與1850年至2023年的全球溫度數據結合，計算出21世紀各個年份的氣溫變化幅度。
分析結果表明，到2023年，二氧化碳水平比1700年基線增加了142ppm，這意味着人類引起的變暖已達1.49°C。當研究人員將基線切換到1850-1900年的標準時，計算結果表明氣溫上升了1.31°C。這表明，1850 - 1900年的基線未能完全捕捉到1850年之前已經發生的工業化前變暖。其他估算全球氣溫變化的方法顯示，全球變暖甚至已經超過1.50°C。
《科學通訊》網站（www.sciencenews.org）
加速μ子讓下一代粒子對撞機更接近現實
μ子是亞原子粒子，類似電子的重表兄弟，未來可能在粒子對撞機中加速並碰撞，以期解開物理學的奧秘。但首先，科學家們必須弄清楚如何提高μ子的速度。
與直覺相反，要先讓μ子減速。粒子束中的μ子初始會向各個方向移動。爲了讓束流適應實驗要求，粒子必須先減速，再加速，確保所有μ子的方向一致。這種減速或冷卻在2020年的實驗中首次取得成功。
如今，在日本質子加速器研究中心（J-PARC）的實驗中，科學家們不僅成功冷卻了μ子，還加速了它們。研究人員在預印本平臺arXiv.org上報告稱，μ子的速度已達到光速的4%，即每秒約1.2萬公里。
μ子對撞機能夠產生比質子對撞機更高能量的碰撞，質子本身由更小的夸克粒子組成。每個質子的能量在夸克之間分配，因此只有一部分能量用於碰撞。μ子則沒有更小的組成粒子，因此其能量幾乎完全用於碰撞。μ子比電子更受青睞，因爲電子在加速器中旋轉時會損失能量。由於μ子的質量較大，它不受這一問題的影響。
除了用於對撞機，μ子束在測量粒子磁性等實驗中也很有用，這是物理學家們一直關注的課題。
《每日科學》網站（www.sciencedaily.com）
1、利用微細胞“無人機”運送治療肺癌藥物
新加坡國立大學（NUS Medicine）的研究團隊成功展示了利用細胞（如紅細胞）釋放的納米級顆粒作爲藥物輸送平臺，攜帶針對肺部癌細胞的反義寡核苷酸（ASO）分子，從而抑制癌症的發展。
突變型表皮生長因子受體（EGFR）是亞洲人羣中最常見的肺癌誘因。因此，研究人員專注於EGFR突變引發的肺癌。目前，酪氨酸激酶抑制劑（TKI）是標準治療藥物，通過抑制突變的EGFR蛋白來阻止癌症進展。但由於癌細胞可能進一步突變並對這些藥物產生耐藥性，研究人員正在尋找更有效的方法來靶向癌症。
在發表於《柳葉刀》子刊《電子生物醫學》（eBioMedicine）上的研究中，研究人員表示，ASO不僅能夠克服耐藥性問題，還能促進精準醫學的發展。與廣譜治療不同，精準醫療根據個體患者的病情量身定製治療方案。
爲了實現這一目標，研究人員利用來自人類紅細胞的細胞外囊泡（EV）作爲天然載體，將抗癌ASO運輸到腫瘤部位。研究人員還將EGFR受體靶向部分設計到EV表面，使其能夠準確鎖定癌細胞。負載ASO的EV在多種肺癌模型（包括患者來源的細胞）中展現了強大的抗癌作用。ASO的特別設計使其能抑制突變的EGFR，而不會影響正常的EGFR。此外，負載ASO的紅血球胞外囊泡（RBCEV）對TKI耐藥的癌細胞也具有有效的抗癌作用。
2、科學家成功生產出可取代PET的微生物塑料
當前，全球塑料垃圾問題日益嚴重。韓國科學技術院（KAIST）的研究團隊通過系統代謝工程技術，成功開發了一種可生物降解的微生物塑料，可取代現有的PET（聚對苯二甲酸乙二醇酯）。
假芳香族二羧酸在合成聚合物時具有比PET更優越的物理性能和更好的生物降解性，因而成爲一種備受關注的環保單體。然而，傳統化學方法生產假芳香族二羧酸存在產率低、選擇性差、反應條件複雜、廢物排放等問題。
爲了解決這一問題，KAIST的研究團隊通過代謝工程技術，在主要用於氨基酸生產的棒狀桿菌中開發出一種微生物菌株，該菌株能夠高效地生產五種假芳香族二羧酸。
研究團隊利用代謝工程技術構建了一個平臺微生物菌株，增強了原兒茶酸（PCA）的代謝流動，並防止其損失。原兒茶酸作爲多種假芳香族二羧酸的前體。基於此，研究團隊期望在聚酯生產工業工藝中得到廣泛應用，並推動假芳香族聚酯生產的研究。
該研究成果近日發表於《美國國家科學院院刊》（PNAS）。
《賽特科技日報》網站（https://scitechdaily.com）
1、氣候變化將摧毀三分之二的溫帶雨林
英國利茲大學的最新研究警告稱，到2100年，全球多達三分之二的溫帶雨林可能會因氣候變化而消失。
這項研究首次對氣溫上升如何威脅這些獨特的生態系統進行了全球評估。科學家們通過樹木覆蓋、森林健康和氣候數據的地圖，分析了溫帶雨林已受人類活動影響的程度，並評估了氣候變化如何推動許多地區接近臨界點。
研究結果發表在《地球的未來》（Earth’s Future）雜誌上。研究指出，在最糟糕的情況下，全球68%的溫帶雨林——某些地區甚至高達90%——可能在幾十年內消失。即使按照目前的減排承諾，23%的溫帶雨林仍將消失。不過，如果能大幅減少化石燃料排放，損失可限制在9%以內，這凸顯了緊急應對氣候變化的必要性。
儘管溫帶雨林僅覆蓋全球不到1%的陸地表面，但由於其在全球生態中的重要性以及優異的碳儲存能力，它們受到高度關注。完整的溫帶雨林比其他緯度的森林具有更高的碳密度。
2、絲綢包裹的種子和微生物肥料：麻省理工學院如何發展未來農業
美國麻省理工學院的研究人員正在開發創新的農業技術，如微生物肥料和保護性種子保護膜，旨在應對氣候變化帶來的挑戰，並加強糧食安全。
隨着全球氣溫的上升，農業生產面臨着新的挑戰。氣候變化預計將增加乾旱的頻率，一些地區的土地可能變得不再適合耕作。此外，在不擴大化肥和其他農用化學品生產的情況下，養活不斷增長的人口將變得越來越困難，因爲化肥和農用化學品的碳足跡巨大，正在加劇全球變暖。
麻省理工學院的科學家們正在從多個角度解決這些問題。這些技術及其他正在設計中的創新將對保障全球糧食供應至關重要。
保護種子免受乾旱影響。研究人員希望通過幫助種子在乾旱條件或貧瘠土壤中存活和發芽，來提高作物產量。爲此，他們設計了一種基於絲綢和其他聚合物的種子保護膜，可以在關鍵的發芽階段包裹並滋養種子。
微生物肥料。一些農場已經嘗試將固氮細菌直接施用於作物的根部，並取得了初步成功。然而，這些微生物非常脆弱，難以長期儲存或運輸，因此它們必須在農場的生物反應器中生產。麻省理工學院的化學工程師設計了一種金屬有機塗層，能夠保護細菌細胞不受損害，同時又不妨礙它們的生長和功能。這些被包裹的細菌可以幫助農民更便捷地將微生物用作肥料。
減少農藥使用。麻省理工學院的科學家正在研究一種工具，幫助農民測量農藥在植物中的殘留量；同時，他們還開發了一種技術，可以讓農藥更有效地附着在植物表面，從而減少農藥進入土壤和水中的量。（劉春）