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· 氣候變化·
南大洋變暖對熱帶降雨的影響
極地地區正在經歷比全球其他地區更快的變暖，這一現象被稱為極地放大效應，可能會影響全球氣候。雖然北極變暖已經得到廣泛的研究，環繞南極地區的南大洋變暖速度較慢，人們對其瞭解也較少。最近，一項發表於《自然·通訊》（Nature Communications）的研究指出，相比北極變暖，南大洋變暖對某些地區的影響可能更大，尤其會影響到熱帶降雨模式。這些效應可能會加劇脆弱地區的極端天氣和氣候。
研究團隊利用幾個氣候模型和對南大洋、北冰洋未來變暖的預測，研究了直至21世紀中期的熱帶氣候模式。這項分析在中等排放場景下（SSP 2-4.5）進行。作者發現，南大洋僅升溫1°C，對熱帶降水模式的影響程度就會和北冰洋升溫1. 5°C的情況接近。作者還研究了這種變暖對熱帶地區的潛在影響，發現南大洋變暖會同時增加巴西東北部的降雨量，並加劇撒哈拉以南非洲薩赫勒地區的乾旱風險。研究者認為，這些影響堪比大西洋經向翻轉環流變弱的影響，甚至更為嚴重。（Nature）
· 海外學界 ·
美國1900名院士聯名發出“求救信”：美國科學正被摧毀
當地時間3月31日，美國國家科學院、工程院和醫學院的1900餘名院士聯名簽署公開信，呼籲特朗普政府停止打擊科學界。在簽署公開信的院士名單中，也包括張鋒、莊小威等華人院士。據《科學》新聞（Science News）訊息，美國三院院士共8000餘人，因此聯名院士已佔總院士數近1/4。
院士們表示，特朗普政府削減研究經費、解僱數千名科學家、移除公眾對科學資料的訪問許可權，以及迫使研究人員基於意識形態修改或放棄他們的工作，正在破壞美國的研究體系。他們以個人身份聯合發出求救訊號（SOS）：美國的科學事業正在被摧毀。特朗普政府削減研究經費的行為阻礙了培養下一代科學家；政府對50多所大學的調查危及了高等教育和高校的科學研究；政府阻止其認為不可接受的研究的做法破壞了科學研究的獨立性；一種恐懼的氣氛正籠罩著美國科研界。因此，他們聯合呼籲特朗普政府停止對美國科學界的全面攻擊，並敦促公眾加入這一呼籲。（《科學》新聞）
· 物理學·
基於單個分子的計算機藍圖
傳統計算機依賴微晶片和電路進行資訊處理，如今來自美國北卡羅來納大學教堂山分校的化學家正在探索一種全新的計算方式——利用單個分子進行計算。相關研究發表於《化學物理學報》（Journal of Chemical Physics）。
研究者受計算機科學中一種簡單計算模型——有限狀態機（finite state machine）的啟發，設計了一種由鏈狀聚合物構成的單分子自動機。該聚合物分子由較小的重複單元組成，其中每個單元都可以處於兩種狀態之一：摺疊或展開，類似於二進位制系統中的1和0。事實上，分子能夠透過改變其構型來響應環境訊號（如溫度變化、機械力或化學濃度變化），從而識別模式並處理資訊。在這項研究中，研究者透過施加機械力（拉伸或壓縮聚合物）來控制哪些分子單元摺疊或展開，從而引導分子經過一系列結構變化。聚合物分子的最終形態記錄了它所接收的機械輸入模式，展示了分子如何識別並“計算”資訊序列。該研究為單分子計算奠定了理論基礎，推動了分子計算領域的發展。（University of North Carolina at Chapel Hill）
· 公共衛生·
畜牧業抗生素使用將越來越多
一個可持續的家禽養殖場，展示了環保高效的畜牧業生產實踐。（圖片來源：聯合國糧食及農業組織）
抗生素的誤用和濫用，以及隨之出現的耐藥性已經成為了一項重大的全球健康威脅。因此，各國政府承諾到2030年大量減少抗菌劑在農業食品系統中的使用。然而隨著人類對動物源蛋白質的需求不斷增長，尤其是在人口增加和收入增加導致牲畜生物量增長的地區，尚不確定這些目標能否實現。最近，一項發表於《自然·通訊》（Nature Communications）的分析認為，到2040年全球牲畜抗生素使用可能比2019年增長近30%。
研究團隊估算了未來全球、區域和次區域水平上牲畜抗生素的使用情況。他們考慮了與“一切照舊”假設（牲畜生物量和抗生素使用強度延續當前趨勢）相比，牲畜生物量和抗生素使用強度（每單位牲畜生物量使用抗生素的相對數量）在不同場景下的變化。他們的模型表明，在一切照舊場景下，到2040年，抗生素用量將會增加至每年超過130 000噸，與2019年基線相比增加29.5%。但使用替代場景的預測表明，適度降低抗生素使用強度（減少30%），結合提高生產力來降低總的牲畜生物量，能抵消抗生素用量的增加。最大下降場景是減少50%的抗生素使用，結合牲畜生物量降低（透過生產力提高實現），將會使整個行業抗菌劑用量減少57%，預計到2040年降至每年約56 000美噸。亞洲和太平洋地區預測仍將是用量最大的地區，至2040年將佔全球使用量的65%，然後是南美地區的約19%。值得注意的是，抗菌劑使用量增長最多的地區，也將為滿足全球對動物源食品不斷增長的需求（由人口增長和收入增加所推動）發揮關鍵的作用。這項研究強調了不同地區預測抗生素使用量的巨大差異，強調需要全球共同努力，統一管理牲畜的生物量，降低抗生素使用強度。（Nature）
· 生理學·
驗證人體耐熱極限
一項發表於《美國科學院院刊》（PNAS）的研究顯示，人體在極端高溫下維持穩定體溫的能力比此前認為的還要低。研究者採用的實驗思路與之前的類似，讓12名志願者處於不同的溫度和溼度環境下，以判斷體溫調節能力失衡的臨界點。但不同之處在於，這項研究要求志願者在略高於其體溫調節極限（42攝氏度和57%的溼度，溼熱指數約為62攝氏度）的環境下暴露了一整天。結果顯示，志願者的核心溫度持續上升並且毫無減緩趨勢，許多志願者無法在環境中待滿9小時。研究者表示，這項研究首次直接證實了此前測量的臨界溫度的確能夠反映人類耐熱能力的極限，同時也突顯了長時間暴露在極端高溫下會經歷的生理壓力。（University of Ottawa）
撰寫：王怡博、二七