3月1日外媒科學網站摘要：大爆炸之後，矮星系如何點亮宇宙
3月1日（星期五）消息，國外知名科學網站的主要內容如下：
《自然》網站（www.nature.com）
在宇宙大爆炸之後，矮星系是如何點亮宇宙的
根據詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）的觀測結果，天文學家提出了一種觀點，認爲微型星系清除了早期宇宙中充滿霧濛濛氫原子的環境，使得星光得以首次在宇宙中閃爍。這一觀點已由發表在《自然》（Nature）雜誌上的研究所支持，該研究證實了矮星系（大小約爲銀河系的百分之一），觸發了所謂的“再電離”過程，從而改變了宇宙歷史的走向。正是這一再電離過程，讓我們得以觀察到遙遠的星系。
天文學家們認爲，在大爆炸後最初的38萬年裡，宇宙是一個充滿亞原子粒子、熱而緻密的“熔爐”。隨着宇宙的冷卻，自由電子和質子結合，形成了中性氫原子氣體。這之後是一段漫長的黑暗時期，直到某些區域的氣體開始坍縮、融合並形成第一批恆星，它們發出紫外線。然而，宇宙中剩餘的氣體要麼吸收要麼散射這些光線。因此，宇宙就像是充滿霧氣的森林，其中散佈着閃爍但暗淡的螢火蟲，光僅能照射很短的距離。
《科學時報》網站（www.sciencetimes.com）
1、香港城市大學開發出世界領先的微波光子芯片，爲電子信號處理帶來突破
香港城市大學的科學家們近期在光學領域取得了重大進展，他們開發的尖端技術預計將徹底改變電子信號的處理和傳輸方式。他們開發出了世界領先的微波光子芯片，該芯片的處理速度達到傳統電子處理器的千倍，且更加節能。新研發的微波光子學系統在一個集成芯片上結合了超快電光（EO）轉換與低損耗、多功能信號處理，這在以前是未曾實現的。該技術是通過基於薄膜鈮酸鋰（LN）平臺的集成微波光子處理引擎實現的，該平臺能夠完成多種模擬信號處理和計算任務。
該芯片能進行高速模擬計算，處理帶寬超過67 GHz，計算精度極高。憑藉其卓越性能，該芯片在高分辨率雷達系統、第五代/第六代（5G/6G）無線通信系統、計算機視覺、人工智能以及圖像/視頻處理等多個領域均有廣泛應用。
2、尋找可能的外星科技：“數學上完美”的HD 110067恆星系統備受關注
去年，科學家們發現了距離地球僅100光年的HD 110067恆星系統，它因其“數學上完美”的特質而引起了廣泛關注。科學家們正在探索這一系統內可能存在的外星技術。HD110067恆星系統擁有六顆系外行星，它們的間隔排列呈現出一種罕見的數學和諧，這在宇宙中是極爲少見的現象。
在2023年11月發表的一篇論文中，科學家們強調了該系統的獨特性。不過，遺憾的是，這些行星中沒有任何一顆位於宜居帶——即可能存在生命的理想距離範圍內。儘管如此，科學家們仍在繼續深入研究。專家指出，沒有理由排除先進文明可能居住在這個恆星系統中，並留下某些技術的可能性。
3、研究發現，睡眠期間神經元有助於清除大腦中的代謝廢物
華盛頓大學醫學院（Washington University Schoolof Medicine ）的研究揭示了一個重要發現：神經元在睡眠期間像一種微型泵，推動大腦液體流動，從而清除大腦中的代謝廢物。
儘管睡眠看似是一種平靜狀態，但它實際上是大腦活動旺盛的時期，大腦在這一時期從未真正休息。人入睡後，大腦細胞產生的電脈衝形成節奏性的腦電波，這表明腦細胞功能得到增強。科學家們現已發現，這些腦電波有助於在睡眠中排出大腦中的代謝廢物。神經元的協調活動產生節奏性波動，推動液體穿過緻密的腦組織來清洗大腦組織。該研究的第一作者解釋稱，神經元就像微型泵一樣，它們的同步活動爲液體流動和大腦代謝廢物的清除提供了動力。
若能理解此過程，可能有助於預防或延緩如帕金森氏症和阿爾茨海默病等神經系統疾病的發展，在這些疾病中，大腦中積聚的多餘廢物導致神經退化。
4、同理心具有傳染性，可能隨着他人的反應而變化
研究顯示，同理心不僅可以通過學習獲得，而且受到環境的影響。因此，如果一個人周圍環繞着善解人意的人，他們也很可能展現出同理心。然而，這種影響是雙向的。
國際研究小組在四個不同的實驗中，通過50多名參與者的行爲測試了同理心的變化。研究結果表明，觀察到他人的反應後，參與者的同理心水平——基於腦部掃描和自我報告——往往會發生改變。這意味着，如果足夠多的人表現出同情和理解，同理心可以在整個社區中傳播。而根據這項研究，缺乏同理心似乎也會“傳染”。
專家表示，長期的同理心需要一個相互尊重的環境才能茁壯成長。尊重一個人而不同情他們是可能的，但當這個人沒有得到尊嚴的對待或在社會上容忍不尊重時，要培養同情心就很困難了。
《每日科學》網站（www.sciencedaily.com）
1、在對抗大腦病原體的過程中，眼睛可能扮演關鍵角色
眼睛被譽爲大腦的窗口。來自耶魯大學的研究人員發現，眼睛不僅是視覺的傳遞者，還能充當免疫屏障，保護大腦免受病原體甚至腫瘤的侵害。在最新研究中，研究團隊展示瞭如何通過將疫苗注射到老鼠眼睛中來有效抵抗皰疹病毒——一種導致腦炎的主要原因。他們驚奇地發現，疫苗能夠通過視神經的淋巴管觸發免疫響應。這項成果於2月28日發表在《自然》雜誌上。論文的通訊作者指出，大腦與眼睛之間存在着一種共通的免疫反應機制，而眼睛對於藥物治療的接受度要高於大腦。
2、火星上的有機物可能源自大氣中的甲醛
一項最新研究表明，火星上發現的有機物可能源自大氣中的甲醛，這進一步推進了我們對這顆紅色星球過去可能孕育生命的理解。
日本東北大學的科學家們（ Tohoku University）研究了火星早期的大氣條件，探討這些條件是否可能促進生物分子的形成，這些分子對生命過程至關重要。他們的研究結果發表在《科學報告》（Scientific Reports）雜誌上，爲火星在遙遠的過去存在生命的論點提供了新的視角。
通過使用先進的計算機模型，日本東北大學的研究團隊模擬了早期火星潛在的大氣成分，探索了甲醛的生成可能性。這個模型基於一個假設：火星大氣富含二氧化碳、氫氣和一氧化碳。模擬結果顯示，火星的古老大氣可能提供了一個持續的甲醛來源，進而可能促成了各種有機化合物的形成。
這項研究提出了一個吸引人的假設：在火星表面檢測到的有機物質可能來源於其大氣，尤其是在火星的最早兩個地質時期。
《賽特科技日報》網站（https://scitechdaily.com）
1、科學家揭示噪音引起聽力損失的生物學機制及潛在解決方案
對於那些經歷過嘈雜音樂會後耳鳴的人來說，暫時或永久的聽力損失，或在噪音停止後對聲音感知的顯著變化，是一種常見現象。美國匹茲堡大學醫學院的專家們在《美國國家科學院院刊》（PNAS）上發表的最新論文中，揭示了噪音導致聽力損失的分子機制，並展示了通過藥物治療可能實現的緩解方法。
研究指出，噪音引起的聽力損失主要源自內耳細胞的損傷，這種損傷與遊離鋅的過量有關——鋅是一種對正常細胞功能和聽力至關重要的礦物質。在對老鼠的實驗中，研究人員發現，能夠像分子海綿一樣吸收過量鋅的藥物有助於恢復聽力，或者在預期受到噪音影響之前服用能夠預防聽力損失。
2、重新定義癡呆症治療：科學家展示有希望的新突破
美國加州大學伯克利分校的研究發現，由蛋白質聚集引起的持續壓力會導致腦細胞死亡。阿爾茨海默氏症和帕金森氏症等多種神經退行性疾病都與蛋白質在大腦中的積累有關。長期以來，人們認爲這些蛋白質聚集是導致腦細胞死亡的原因，但解決這一問題的努力卻收效甚微。
然而，加州大學伯克利分校的研究人員的新發現顛覆了這一理論，表明聚集蛋白並非殺死腦細胞的直接原因，而是身體未能關閉細胞的應激反應所致。這項研究最近發表在《自然》（Nature）雜誌上，研究人員報告了一種能夠迫使應激反應停止的藥物，有望挽救受到早發性癡呆等神經退行性疾病影響的細胞。
這一突破爲臨牀醫生治療某些神經退行性疾病提供了新的選擇，尤其是那些由於應激反應未能關閉的蛋白質變異引起的疾病，這包括一些導致共濟失調或早發性癡呆的遺傳性疾病。
3、超越五種感官：科學家探索時間感知與觸覺的聯繫
最新的研究表明，我們對時間的感知與觸覺交織在一起，這種雙重功能由大腦的體感皮層支持。利用光遺傳學，研究發現體感皮層的神經元同時對觸覺和時間感知做出貢獻，這意味着時間感知深植於大腦區域的廣泛網絡之中。感官體驗與時間的感知在體感皮層中複雜地交織在一起，其中這兩種感覺的神經表徵被“多路複用”於一個共享的神經網絡。
儘管我們能夠感覺、看到、聽到時間的流逝，但與觸覺、視覺、聽覺和嗅覺不同，我們沒有專門用於時間感知的感覺受體。這一事實長期以來使神經科學家認爲，時間感知可能依賴於其他真實的感覺模式。事實上，新的研究表明，時間感知，尤其是在觸覺體驗中所體現的，根植於體感皮層的雙重功能。這項研究成果最近發表在《自然通訊》（Nature Communications）上，揭示了觸覺與時間感之間的複雜相互作用。（劉春）