改寫教科書，化學家們打破了一條百年規則 | 科技周覽_風聞
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整理 | 周舒義、望鄉
私人飛機的二氧化碳排放飆升
一項新研究顯示，私人飛機的數量、飛行次數和里程在過去幾年裏大幅增加，帶動了碳排放量飆升。從2019年到2023年，私人飛機的二氧化碳年排放量上升了46%。僅2023年一年，私人航空業排放了超過1560萬噸二氧化碳。分析還表明，經常使用私人飛機的某些個人，一年產生的二氧化碳或是普通人的近500倍。
私人飛機是最耗能的交通手段之一，只被全球約0.003%的人使用。“一架大型私人飛機每小時的碳排放，抵得過一名普通人一年的碳排放。” 論文作者、瑞典林奈大學的Stefan Gössling説。然而，私人航空業的真實規模和碳排放量卻一直沒有確切數據。
研究人員分析了2019至2023年間，25993架註冊私人飛機（公務噴氣機類型）18655789次飛行的航班數據，這些數據涵蓋了私人航空業的絕大部分業務。他們將72種飛機型號的標稱燃油消耗水平與飛行時長、軌跡相結合，計算每次航班的二氧化碳排放。結果表明，從2019年到2023年，私人飛機架數增長了28.4%；二氧化碳排放總量從1070萬噸增長到1560萬噸，增長了46%。近50%的航班飛行距離不足500公里，平均每次航班產生約3.6噸二氧化碳排放。
排放高峯會出現在特定國際活動期間，如第二十八屆聯合國氣候變化大會（COP28）和2022年國際足聯世界盃（2022 FIFA World Cup）。作者指出，大型國際活動期間私人航班大量增加，比如COP28與644次私人航班產生的4800噸二氧化碳有關，而2022年足聯世界盃與1846次私人航班產生的1.47萬噸二氧化碳有關。此外，排放量最大的個人在2023年產生約2400噸二氧化碳。這是2020年平均個人排放量（4.5噸二氧化碳）的近500倍。私人航空業集中在美國，68.7%的私人飛機都在美國註冊。
相關專家表示，雖然私人航空只佔商業航空的一小部分，但新研究揭示了其對地球造成的破壞有多麼嚴重。作者認為，全球私人飛機碳排放上升“不可持續”，更嚴格的監管或許能緩解這一趨勢；未來將進一步研究航空業的甲烷、二氧化硫等其他非二氧化碳排放。相關論文11月7日發表於Communications Earth & Environment。
論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s43247-024-01775-z
單身人士抑鬱風險比已婚人士高近80%
11月4日發表在Nature Human Behaviour的一項研究分析了來自7個國家逾10萬名參與者的數據，發現未婚人士出現抑鬱症狀的風險或比已婚人士高80%。研究還發現，男性和受教育程度更高的未婚人士抑鬱風險更高。
抑鬱是一個全球性的公共衞生問題，全球約有5%的成年人有嚴重的抑鬱症。雖然以往研究顯示，婚姻或許能降低抑鬱風險，但這些研究通常關注單一國家（常為西方國家），研究結果往往因國家而異，而且婚姻狀況與社會經濟狀況、年齡、教育程度等其他因素間的相互影響並不清楚。
研究人員調取了來自7個國家（美國、英國、墨西哥、愛爾蘭、韓國、中國和印度尼西亞）的106556名參與者的個體數據，並對其中20865人隨訪了4~18年，分析比較已婚人士和未婚人士的抑鬱症狀風險。結果發現，與已婚相比，未婚狀態與抑鬱症狀風險的相關性高出了79%。離婚或分居個體比已婚個體的抑鬱風險高99%，喪偶個體比已婚個體的風險高64%。此外，與東方國家（包括韓國、中國和印度尼西亞）相比，西方國家（包括美國、英國和愛爾蘭）中未婚人士的抑鬱風險相對更高。未婚男性的抑鬱風險高於未婚女性，受教育程度高的個體抑鬱風險高於受教育程度低的個體。
研究認為，已婚夫婦的抑鬱風險更低，可能是因為夫妻之間可以相互給予社會支持，經濟資源更好，這對雙方幸福感有正面影響。受教育程度高的未婚人士出現抑鬱症狀的風險之所以更高，可能是因為來自傳統婚姻觀念的壓力、社會輿論不理解、缺乏配偶經濟支持等。追求事業成功、財務穩定和專業認可也可能帶來額外的心理壓力。
研究還考察了煙酒與單身人士抑鬱風險之間的關係。吸煙和飲酒行為與抑鬱風險相關，但由於生理和文化特徵等因素的不同，相關結果在不同國家間存在顯著差異。例如，酒精在韓國是單身者抑鬱風險升高的一大因素，但在美國和愛爾蘭卻不是。研究還發現，香煙對中國未婚者抑鬱風險的影響比率為43.8%，在墨西哥是22.1%。
作者也表示，該研究存在侷限性：數據來自自我報告的問卷，而不是抑鬱症的臨牀診斷，並且研究中分析的所有夫妻都是異性戀。
論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41562-024-02033-0
世界首顆木殼人造衞星升空
日本京都大學宇宙木材研究室11月5日説，該機構研發的世界首顆木殼人造衞星“LignoSat”，在美國東部時間11月4日晚搭乘美國SpaceX公司的貨運飛船發射升空。
該研究室和日本住友林業公司於2020年4月發起“宇宙木材項目”，耗時約4年研發出了這顆木殼人造衞星。據介紹，這是一顆超小型衞星，外形為立方體，邊長10釐米，重約1千克。衞星多處由名為“日本厚朴”的喬木製成，表面貼有太陽能電池板。它隨飛船到達國際空間站約一個月後，將從日本“希望”號艙段被釋放，衞星將測量木結構在太空中的應力、温度等變化，並將數據傳回京都大學。
據介紹，目前小型人造衞星結束使命後通常墜入地球大氣層燒燬。金屬衞星往往含鋁較多，在燃燒時會產生大量氧化鋁顆粒，給地球環境和無線通信帶來不良影響。而木材能在大氣層完全燒盡，有望減輕這類不良影響。研究人員補充説，木材在真空環境中既不會燃燒，也不會腐爛，比在地球上更為耐用。
美國一醫學研究機構43只實驗猴出逃
據美國哥倫比亞廣播公司（CBS）報道，當地時間11月6日，43只實驗猴從美國南卡羅來納州耶馬西鎮一家名叫“阿爾法起源”的醫學研究機構逃脱。當地警方稱，出逃的都是雌性恆河猴，重約7磅（約合3.18公斤）。這羣雌猴“非常年輕”，由於年齡原因，目前均從未被用於研究機構的實驗。“沒有感染任何疾病，不會造成傷害”——對公眾來説“幾乎沒有危險”。不過警方還是敦促當地居民鎖好家門，在任何情況下都不要接近這些動物。
這些實驗猴脱逃是因為“阿爾法起源”的一名新員工“沒有完全關閉圍欄”。“當時有50只，只有7只沒有跑。”目前警方正在幫助這家研究機構搜尋這些猴子。警方表示，他們已設置陷阱，並使用熱成像相機來定位和捕捉猴子，當天在該機構附近的一片樹林中發現了它們的蹤跡。“阿爾法起源”的工作人員正試圖用食物引誘猴羣回來，以確保它們被安全捕獲。
據報道，“阿爾法起源”在全球範圍內提供“非人靈長類動物產品和生物研究服務”，臨牀試驗包括進行性腦部疾病的研究。8年前，就有19只猴子從“阿爾法起源”逃脱，大約6小時後被抓獲。
歐盟機構：2024年將成為有記錄以來最熱年份
歐盟氣候監測機構哥白尼氣候變化服務局11月7日説，2024年前10個月氣温數據顯示，今年將成為自1850年有記錄以來最熱的年份。
哥白尼氣候變化服務局當天發表新聞公報説，2024年前10個月的全球平均氣温比1991至2020年的同期平均氣温高0.71攝氏度，是有記錄以來的最高值，比2023年同期高0.16攝氏度。事實上可以肯定，2024年將成為有記錄以來最熱的一年，除非剩餘時間的平均氣温降至接近0攝氏度。
該機構預測，2024年的全年平均氣温將比工業化前的1850年至1900年間氣温水平高出1.5攝氏度，甚至1.55攝氏度以上。
該機構監測數據還顯示，剛剛過去的10月是僅次於2023年10月的全球第二熱10月，平均氣温為15.25攝氏度，比1991至2020年10月平均氣温高0.8攝氏度，比工業化前水平高1.65攝氏度。
此外，10月全球還發生了多個極端氣候事件，包括強降水導致西班牙出現嚴重洪災，造成200多人喪生；颶風“海倫妮”和“米爾頓”先後登陸美國佛羅里達州等地。（新華社）
每天額外鍛鍊五分鐘，就能降低血壓
一項新研究表明，只需每天鍛鍊五分鐘，比如爬樓梯或者騎自行車，就能降低血壓，改善健康狀況。
高血壓是指血管壓力過高（140/90 mmHg或更高），會威脅人體心臟、大腦、腎臟等器官，增加罹患其他疾病的風險。它是過早死亡的主要原因，全球約12.8億成年人患有高血壓。因其症狀難以察覺，46%的成年高血壓患者不知道自己患有這種疾病。
研究人員調取來自5個國家14761名參與者的數據，分析日常活動和血壓水平之間的關係。參與者佩戴加速度計，監測全天活動情況。研究將日常活動分為六類：睡眠、久坐、慢走（慢於每分鐘 100 步）、快走、站立、相對劇烈的運動（例如跑步、騎自行車或爬樓梯）。數據顯示，參與者平均每天進行7小時睡眠、10小時久坐、3小時站立、1小時慢走、1小時快走，以及僅僅16分鐘相對劇烈的運動。
統計分析表明，每天額外鍛鍊5分鐘來替代其他靜息狀態，就可使收縮壓降低0.68 mmHg，舒張壓降低0.54 mmHg。在人羣層面上，收縮壓降低2 mmHg，舒張壓降低1 mmHg，相當於心血管疾病風險降低約10%。研究估計，只要每天多運動20~27分鐘，就能實現“有臨牀意義”的明顯改善。
研究人員表示，新研究強調了即使是少量日常鍛鍊，也能改善血壓狀況。“好消息是，無論你的運動能力如何，都不需要很長時間的鍛鍊，就能對血壓產生積極影響。……從爬樓梯到騎一段自行車，這些在日常就很容易辦到。”
論文鏈接：http://dx.doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.124.069820
改寫教科書，化學家們打破了一條百年規則
化學家們推翻了“束縛化學家一個世紀”的佈雷特規則，首次製造出一類以前認為不穩定因而不存在的分子，為潛在藥物合成提供了一條新途徑。澳大利亞昆士蘭大學的化學家Craig Williams表示，該研究是“一項里程碑式的貢獻”。
佈雷特規則是有機化學中的一項經驗觀察，由德國化學家尤利烏斯·佈雷特在100年前首次提出，認為除非環足夠大，否則橋環化合物中的橋頭位置（即連接兩個環的地方）不能含有碳碳雙鍵。這主要是因為在小環和中環（小於八元）中，橋頭的雙鍵有環張力，特別是角張力。橋頭位置有碳碳雙鍵的反佈雷特烯烴（ABO），其幾何構形會高度扭曲，導致其生成困難且通常不穩定，容易分解。
研究人員用氟源處理硅基（偽）鹵化物，觸發較温和的消除反應，成功合成了反佈雷特烯烴。它們非常不穩定，因此研究團隊還引入了捕獲劑，穩定這些反佈雷特烯烴，形成可分離出來的化合物。與典型的烯烴不同，反佈雷特烯烴是手性化合物。研究人員合成並捕獲了一種對映體富集的反佈雷特烯烴，可以作為對映體富集化合物的非常規分子砌塊，對新藥設計具有很高的實用價值。
中國南方科技大學教授李闖創表示，這種方法可以用於探索其他具有挑戰性的分子的創新合成途徑，如化療藥物紫杉醇。“這是一種有價值且可靠的方法。”
值得一提的是，早期計算顯示，反佈雷特烯烴根本不可能存在，但後來的計算方法表明並非如此。如果其他人“不信邪”，完全可能早幾年就做出這項成果。論文作者、加州大學洛杉磯分校的Neil Garg表示：“我們不應該墨守成規——或者説，就算有種種規則，也應該時刻提醒自己，它們只是指南，而不是鐵律。如果我們制定了所謂無法逾越的規則，就會消解創造力。”相關論文11月1日發表於Science。
論文鏈接：https://doi.org/10.1126/science.adq3519
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