睡眠不良,與172種疾病相關;孔雀的羽毛可以作為雷射器,發射黃綠色雷射|環球科學要聞

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· 健康 ·睡眠不良,與172種疾病相關
頂部的六個圓形圖示分別代表了不同的睡眠特徵:夜間睡眠時長和開始時間、睡眠節律(相對振幅、日間穩定性)和睡眠碎片化(睡眠效率和清醒次數)。人體周圍的圖示顯示的是不同系統的疾病。圖示旁邊的數字代表與睡眠相關的疾病型別佔該系統所有疾病型別的百分比。研究發現,有172種疾病與睡眠特徵相關。在這些疾病中,平均23.01%的疾病負擔可歸因於睡眠特徵。圖片來源:王勝峰(北京大學)
近期,一項發表於《健康資料科學》Health Data Science)的研究揭示,睡眠特徵與172種疾病之間存在顯著關聯。北京大學和第三軍醫大學的研究人員納入了英國生物樣本庫(UK Biobank)中88 461名成年人的客觀睡眠資料,分析了睡眠特徵與整個生理系統疾病的關聯,並將這些資料與參與者平均6.8年的體動記錄相結合。
他們從睡眠資料中發現睡眠具有多個維度的特徵,包括夜間睡眠持續時間和開始時間,睡眠節律(相對幅度和日間穩定性),以及睡眠碎片化(睡眠效率和清醒次數)。在平均6.8年的隨訪中,研究人員發現172種疾病與睡眠特徵相關,其中42種疾病的患病風險至少增加了一倍;92種疾病超過20%的患病風險與不良睡眠行為有關,例如帕金森病、2型糖尿病和急性腎衰竭;值得注意的是,其中有83種疾病關聯與睡眠節律有關。睡眠規律性(例如就寢時間的一致性和晝夜節律的穩定性)是疾病風險中一個未被充分重視但至關重要的因素。不規律的就寢時間(00:30之後)會使肝硬化風險增加2.57倍,而日間穩定性降低會使壞疽風險增加2.61倍。這項研究還挑戰了此前“長時間睡眠”(≥9小時)有害的說法,客觀資料顯示,其只與一種疾病存在關聯。
· 環境 ·
《科學》:南科大曾振中團隊聯合揭示2023年全球破紀錄海洋熱浪的驅動機制
2023年被世界氣象組織(WMO)認定為“有紀錄以來最暖的一年”,全球海表溫度(SST)和海洋熱含量(OHC)均創歷史新高。近日,南方科技大學環境科學與工程學院曾振中教授團隊與合作者在《科學》Science)上發表研究,構建了全球首個基於高解析度海洋再分析資料的混合層熱收支診斷框架,系統揭示了2023年席捲全球的極端海洋熱浪的分佈特徵、演變規律及其關鍵的物理驅動機制
研究者利用ECCO2(海洋環流與氣候評估二期計劃)高解析度日尺度海洋深層的資料資料,開展混合層熱收支分析,定量刻畫了2023年全球海洋熱浪在強度、持續時間和空間覆蓋上的空前特徵,首次釐清了全球四大關鍵海區熱浪的不同驅動機制。研究結果表明,2023年多區域海洋熱浪事件同期爆發,包括北大西洋和北太平洋的短波通量增強和混合層變淺,西南太平洋雲量減少和平流增加,以及熱帶東太平洋海洋平流增加。這反映出氣候系統正經歷顯著且複雜的變化過程,研究進一步揭示了全球不同區域海洋熱浪形成機制的顯著差異性,為理解和預測未來極端海洋事件提供了關鍵科學依據。(科技日報,南方科技大學)
· 動物學 ·孔雀的羽毛可以作為雷射器,發射黃綠色雷射
圖片來源:Unsplash
據《科學》新聞(Science news)訊息,近期在一項發表於《科學·報告》Scientific Reports)的研究中,美國佛羅里達理工大學等機構的研究人員發現孔雀鮮豔尾羽中的微型反射結構能將光線放大成雷射束。他們透過對羽毛染色並用外部光源激發後,發現這些羽毛能發射出窄束的黃綠色雷射
雷射的產生需要一種"增益介質",通常是一種染料,透過能量"泵浦"使介質中的電子躍遷到更高能級。當這些電子回落至較低能態時,會以特定波長的光子形式釋放能量。這些光子繼而能觸發鄰近受激的原子,並釋放出各自的光子。光在反射腔內來回反射時會被進一步放大並形成相干光束。在研究中,科學家將不同的孔雀羽毛和同一羽毛的不同位置浸染常見染料後,用柔和的光脈衝進行激發,並透過實驗室儀器均檢測到了人眼無法察覺的微弱黃綠色雷射束。這種雷射從羽毛眼斑處釋放,呈現出兩種特定波長。儘管眼斑各色區域的微觀結構可能不同,卻都能發射相同波長的雷射。根據推測,羽毛內部空腔的尺寸和形狀必須保持在亞奈米級精度完全一致,才能解釋訊號的一致性。不過研究人員尚未確定產生雷射效應的確切微觀結構,他們推測羽毛內部某些其他獨特微小結構(可能是蛋白質顆粒)發揮著雷射腔的作用。《科學》新聞
· 人工智慧 ·
中國科學院正式釋出磐石·科學基礎大模型
7月26日,在2025世界人工智慧大會上,中國科學院系統內多家研究所組成研發團隊正式釋出磐石·科學基礎大模型。該模型是一個專門為科研打造的智慧平臺,由專業科學知識和資料訓練而成,能深入理解波、譜、場等各種科學資料,並具備深度文獻分析、科學知識推理和科研工具編排能力。相比於“人工智慧+科學”普遍採用的模式,這種模型解決了此前常常面臨的三大難題:科學資料不互通、專業推理能力不夠以及研發生態封閉。
基於磐石·科學基礎大模型,研發團隊還開發了磐石·文獻羅盤和磐石·工具排程臺兩個科學智慧體。其中,磐石·文獻羅盤已接入1.7億篇科技文獻與即時開源科技資訊,可深度理解包含公式與圖表的科學資料,一次性透徹梳理上千篇文獻,在其支援下,以往需要3~5天才能完成的文獻調研工作可縮短至20分鐘。磐石·工具排程臺可自主規劃及呼叫超過300個科學計算工具,實現工具的協同編排和便捷呼叫。目前,磐石·科學基礎大模型已經在多個學科領域進行了深入應用,大幅加速了科研程序。(科技日報)
·公共衛生 ·
柳葉刀:五分之三的肝癌病例是由可預防的風險因素引起的
肝癌是全球第六大常見癌症,也是癌症相關死亡的第三大原因。如果目前的趨勢保持不變,肝癌的新發病例數量將從2022年的87萬增至2050年的152萬,預計非洲的增幅最大。而肝癌死亡人數預計將從2022年的76萬例增至2050年的137萬例。
據7月28日在《柳葉刀》The Lancet)發表的一篇論文,《柳葉刀》肝癌委員透過分析指出,大多數肝癌病例(60%)可以透過減少病毒性肝炎,包括乙肝病毒、丙肝病毒)、酒精攝入和MASLD(代謝功能障礙相關脂肪肝,以前稱為非酒精性脂肪肝)來預防。到2050年,由一種名為代謝功能障礙相關脂肪性肝炎(MASH)的嚴重MASLD引起的肝癌病例比例將增加35%。MASH是MASLD的一種嚴重形式,是全球增長最快的肝癌病因,其次是酒精。有20%至30%的MASLD患者會發展為更嚴重的疾病,伴有肝臟炎症和損傷,即代謝功能障礙相關脂肪性肝炎(MASH)。
委員會預測,與MASH相關的肝癌病例比例預計將從2022年的8%上升至2050年的11%,與酒精相關的肝癌病例比例預計將從2022年的19%上升至2050年的21%。由於肥胖率上升,預計未來十年MASLD相關肝癌的發病率將上升,尤其是在美國、歐洲和亞洲。到2040年,超過55%的美國成年人可能患有MASLD。如今肥胖率的上升已成為肝癌的一個日益嚴重的風險因素,這主要是由於肝臟周圍脂肪堆積的情況增多。研究人員呼籲提高對MASLD風險上升的認識——尤其是在美國、歐洲和亞洲——重點關注高危人群,包括糖尿病和肥胖症患者。如果不採取緊急行動,預計未來25年內肝癌新發病例數將翻一番,因此委員會設定的目標是每年將肝癌新發病例數減少2%至5%——如果能夠實現,則可以預防多達1700萬例肝癌病例和多達1500萬人死亡。(《柳葉刀》)
封面來源:unsplash
撰寫/整理:王怡博、clefable
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