12月12日外媒科學網站摘要：新發現的基因能增強光合作用，讓植物長得更高
12月12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）
1、禁止兒童使用社交媒體，能保護他們免受傷害嗎？
一年後，澳大利亞將禁止16歲以下兒童使用許多社交媒體平臺。一些國家或地區也實施了類似的禁令，還有更多地方正在考慮此舉。家長普遍擔憂孩子可能在這些平臺上遭遇網絡欺凌、詐騙或接觸不適合他們年齡的內容。
儘管許多家長對這種嚴格的措施表示支持，但研究人員並不認同禁止使用社交媒體就能完全解決問題的觀點。去年10月，數十名研究人員致信澳大利亞政府，指出全面禁止的做法過於簡單化，呼籲採取更加細緻且以證據爲基礎的方法應對網絡風險。
美國國家科學院（NASEM）在2023年的一份報告中指出，社交媒體可能對青少年健康有害，但目前缺乏足夠的證據表明它在人口層面會帶來顯著負面影響。報告建議，社交媒體公司應引入更高標準，提升平臺透明度，並建立更完善的舉報系統以應對網絡濫用，而不是單純依賴全面禁令或設置年齡限制。
實際上，有證據表明社交媒體也爲青少年帶來了某些積極影響。根據美國皮尤研究中心2022年的一項調查，大約80%的13至17歲受訪者表示，社交媒體讓他們與朋友的生活更加緊密地聯繫在一起。近60%的青少年認爲社交媒體對他們的影響中性，僅有9%認爲其影響大多是負面的。
信息科學家指出，對於少數族裔以及偏遠地區的孩子而言，社交媒體可能是一條“生命線”，能夠讓他們接觸到在家或學校難以獲得的社區和支持系統。過於嚴格的社交媒體限制可能會導致這些孩子更加孤立。
專家建議，政府應從小開始教育孩子如何避免社交媒體陷阱，並教會他們如何以批判性思維導航網絡世界。
2、AI革命正在耗盡數據，研究人員能做些什麼？
互聯網是人類知識的浩瀚寶庫，但它並非取之不盡。人工智能（AI）研究人員正在迅速耗盡其中的資源。
過去十年，AI領域的飛速發展在很大程度上得益於神經網絡的擴展以及它們在海量數據上的訓練。這種方法在開發大型語言模型（LLM）方面非常有效，例如驅動聊天機器人ChatGPT的模型。然而，一些專家警告稱，這種規模擴展正接近極限。除了不斷增長的計算能源需求，另一個原因是LLM開發者正在耗盡傳統數據集。
最近，一項引人注目的研究對此問題進行了量化分析，引發了廣泛關注。虛擬研究機構Epoch AI的研究人員預測，到2028年左右，用於訓練AI模型的典型數據集規模將接近互聯網可公開獲取文本的總量。換句話說，AI可能在四年內耗盡可用的訓練數據。與此同時，內容所有者（例如報紙出版商）正開始採取更嚴格的措施限制數據的使用，進一步加劇了“數據共享”危機。
儘管這些限制可能會減緩AI系統的發展速度，但開發者正積極尋找應對方案。例如，OpenAI和Anthropic等知名AI公司已經公開承認這一問題，並暗示它們計劃通過生成新數據或尋找非常規數據源來解決這一困境。一位OpenAI發言人表示：“我們使用了多種來源，包括公開可用的數據、與合作伙伴共享的非公開數據、合成數據生成，以及AI培訓師提供的數據。”
儘管如此，這場數據危機可能迫使人們改變生成式AI模型的開發方式，從大型、通用的大型語言模型轉向更小、更專業化的模型，進而改變整個AI生態系統的格局。
《每日科學》網站（www.sciencedaily.com）
1、新型基因療法在大型動物試驗中逆轉心力衰竭
心力衰竭長期以來被認爲是不可逆的疾病。然而，一項突破性研究表明，一種新的基因療法能夠逆轉心力衰竭的影響，並在大型動物模型中顯著恢復心臟功能。該療法不僅提高了心臟泵血能力，還大幅提升了生存率。研究論文稱其爲“前所未有的心臟功能恢復”。
研究的核心聚焦於一種名爲“心臟橋接整合子”（cBIN1）的關鍵心臟蛋白。心力衰竭患者的cBIN1水平普遍較低，且水平越低，患嚴重疾病的風險越高。爲此，美國猶他大學的科學家們開發了一種基因療法，利用一種安全且常用於基因治療的病毒，將額外的cBIN1基因拷貝傳遞到心臟細胞中。
在實驗中，研究人員將經過基因改造的病毒注射到患有心力衰竭的豬體內。病毒通過血液循環到達心臟，將cBIN1基因傳遞給心臟細胞。通常情況下，這種心力衰竭模型的動物會在幾個月內死亡，但接受基因治療的四隻豬全部存活了六個月。更重要的是，治療不僅阻止了心力衰竭的進一步惡化，還顯著改善了一些關鍵的心臟功能指標，顯示出受損心臟開始自我修復的跡象。
2、科學家在模擬人類對氣候影響方面取得飛躍
英國萊斯特大學的研究團隊首次將統計力學原理引入氣候科學，爲區分氣候變化信號與自然氣候波動的“背景噪音”提供了全新方法。這項研究還標記了氣候系統中潛在的“臨界點”，如大西洋環流崩潰或亞馬遜森林生態失衡的臨界閾值。這一成果發表在《物理評論快報》（Physical Review Letters）雜誌上。
臨界點是指氣候系統中可能導致大規模變化和環境破壞的關鍵閾值。例如，大西洋經向環流減緩可能使該地區氣溫下降，而亞馬遜雨林的生態崩潰可能對地球上的生命造成災難性後果。然而，長期以來，科學家很難從氣候數據中預測何時會接近這些臨界點。
研究的挑戰在於，氣候變化的信號往往被自然氣候波動的“噪音”所掩蓋。萊斯特大學的研究小組指出，現有的純統計方法雖然可以提供氣候的“快照”，但難以深入揭示氣候變化的動態過程及其形成原因。
通過引入統計力學的隨機動態原理，研究人員開發了一個數學模型，能夠動態再現氣候變化的相關過程，並區分人爲氣候變化信號與自然波動。這項創新顯著提升了對氣候系統臨界點的早期預警能力。
研究團隊表示，這一突破不僅爲預測氣候臨界點提供了更精確的工具，也爲政策制定者提供了應對氣候變化的科學依據，幫助制定更有效的預防措施以緩解潛在的環境災害。
《賽特科技日報》網站（https://scitechdaily.com）
1、MIT在探測微小小行星上取得突破，增強了行星防禦能力
由美國麻省理工學院（MIT）物理學家領導的一個國際團隊開發出一種新方法，能夠發現主小行星帶中直徑最小僅爲10米的小行星。主小行星帶位於火星與木星的軌道之間，充滿了從小碎石到矮行星不等的天體。目前，科學家普遍能探測到的最小小行星直徑約爲一公里，而這項新方法將探測極限大幅縮小。
在最近發表在《自然》（Nature）雜誌上的一篇論文中，研究人員報告稱，利用這一方法，他們在主小行星帶中探測到100多顆直徑約爲10米的小行星。這是迄今爲止在主小行星帶中探測到的最小小行星，爲進一步識別和跟蹤可能接近地球的小行星提供了新可能。
在這項研究中，科學家使用了美國宇航局詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）獲取的數據。該望遠鏡對紅外線特別敏感，而主小行星帶中的小行星在紅外波段的亮度遠高於可見光波段，因此JWST的紅外探測能力使識別更小的小行星成爲可能。
2、新發現的基因能增強光合作用，讓植物長得更高
美國伊利諾伊大學的研究人員與美國橡樹嶺國家實驗室生物能源創新中心合作，在楊樹中發現了一種能改善光合作用的基因。這種基因有助於提高樹木的高度和生物量。
光合作用是植物將光能轉化爲化學能的關鍵過程，對植物的生長髮育至關重要。然而，自然界中的光合作用效率並不高，其中一個主要瓶頸來自一種名爲Rubisco的酶。Rubisco負責捕獲大氣中的二氧化碳，但其效率有限，多年來科學家一直試圖通過增加植物中Rubisco的含量來提高作物產量，同時增強大氣中二氧化碳的吸收能力。
在這項新研究中，研究人員將目光聚焦於快速生長的楊樹。楊樹是製造生物燃料和生物產品的理想作物。在戶外實驗地塊中，研究團隊對約1000棵楊樹的物理特性和基因組進行了全基因組關聯研究。
研究發現了一種名爲BOOSTER的基因，該基因能夠顯著增加Rubisco的含量和光合作用活性。在溫室條件下，擁有高表達BOOSTER基因的楊樹生長得更高。而在田間條件下，這些基因型的植株比其他植株高約37%，其生物量顯著增加。研究團隊還將BOOSTER基因植入芥藍等作物中，發現其生物量和種子產量也有顯著提升。該研究表明，BOOSTER基因具有廣泛適用性，未來有望應用於更多作物，推動農業增產和生物能源開發。（劉春）