1月9日外媒科學網站摘要：飲酒爲何會增加患癌風險？
1月9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）
AI正在幫助科學家預測病毒的進化
病毒，特別是RNA病毒，如新冠病毒，通過積累新的突變不斷進化。其中一些突變對病毒更有利，能夠幫助變異體逃避宿主免疫系統並迅速傳播。從理論上講，如果科學家能夠預測病毒未來的進化路徑，就可以提前設計疫苗和抗病毒療法。
目前，人工智能（AI）工具能夠預測哪些單一突變會使病毒更具優勢，以及哪些變異體可能在短期內佔據主導地位。然而，這些工具尚無法預測長期內病毒可能經歷的複雜突變組合。
過去，研究人員通過實驗室實驗識別出具有增強特性的病毒變體，但這些實驗耗時且費力。近年來，AI驅動的蛋白質結構預測工具爲這一領域注入了新動力。例如，DeepMind開發的AlphaFold和Meta推出的ESM-2以及ESMFold，都展現了技術突破。
AI模型需要大量數據才能實現病毒進化預測。得益於新冠疫情期間的廣泛基因測序，研究人員目前擁有近1700萬個基因序列作爲訓練數據。
儘管如此，免疫學家指出，要顯著提高AI模型的預測能力，可能需要超過五年的病毒進化數據。此外，目前的大多數AI模型仍主要關注單一突變的影響，而病毒的進化空間幾乎是無限的。例如，當奧密克戎變種出現時，它攜帶了50多個突變，其中許多是研究人員此前未曾預料到的。
《科學通訊》網站（www.sciencenews.org）
事實和理論證實飲酒會增加患癌風險
近期，美國公共衛生局局長在一份報告中詳細討論了飲酒與癌症風險之間的聯繫，這一信息令許多人感到意外。
那麼，飲酒爲何會增加患癌風險？
1988年，世界衛生組織國際癌症研究機構首次將酒精飲料列爲致癌物。這一決定基於研究發現，飲酒與七種癌症之間存在關聯：口腔癌、咽癌、喉癌、食道癌、乳腺癌、肝癌和結腸直腸癌。這些研究主要依賴觀察性數據，通過分析現實環境中的人羣行爲得出結論。
一些研究進一步估算了飲酒相關癌症的發病率。例如，2024年《CA：臨牀醫生癌症雜誌》的一項報告指出，2019年美國因酒精導致的癌症病例約爲5.4萬例女性和4.2萬例男性。
在全球範圍內，《柳葉刀腫瘤學》2021年的一項研究顯示，2020年新增癌症病例中約74.1萬例（佔4%）與酒精相關。這些病例主要是食道癌、肝癌和乳腺癌，且大多數與每天飲用兩杯或以上酒精飲品有關。
另一項結合572項研究和超過48.6萬例癌症病例的分析發現，酗酒顯著增加患癌風險。
目前的理論指出，酒精在酶的作用下分解爲乙醛，這是一種會破壞DNA的化學物質，從而引發不受控制的細胞生長。此外，分解過程中還會產生活性氧分子，這些分子會引起炎症並進一步損害DNA。
研究還表明，飲酒可能導致雌激素水平升高，從而增加乳腺癌風險。這些機制共同解釋了飲酒與癌症之間的緊密關聯。
《每日科學》網站（www.sciencedaily.com）
1、新研究揭示橫跨美國大陸的地下水通道
美國普林斯頓大學和亞利桑那大學的研究人員開發了一種模擬程序，繪製出覆蓋整個大陸的地下水流動圖。
這項研究的成果最近發表在《自然水》（Nature Water）雜誌上，模擬結果表明，降雨和融雪進入地下後的流動距離比以往認知的遠得多。研究顯示，溪流和河流中超過一半的水來自深層含水層，這一發現對污染追蹤和預測氣候變化對地下水的影響具有重要意義。
研究人員通過高分辨率水文模擬跟蹤了地下水在北美大陸（包括部分加拿大和墨西哥）內的流動路徑，並測量了地下水在到達河流之前的行進距離和深度。結果顯示，地下水在以河流形式排放到地表前，可能已在地下流動了數百公里。例如，在美國中西部地區，尤其是山脈與平原交界處，地下水流動的距離尤爲長。沿着落基山脈底部的一條地下水流，最長跨越了238公里。
研究還發現，美國幾乎90%的流域都從鄰近地區獲取水源並將其傳遞給其他地區，展示了地下水系統的高度連接性。
這一發現具有深遠的意義。雖然地下水不可見，但它佔據了世界未凍淡水資源的99%，併爲全球60%的農業灌溉提供支持。然而，地下水正在以驚人的速度消耗，而其複雜的流動模式長期以來難以建模。該研究爲追蹤這一重要資源的動態變化以及評估石油和天然氣泄漏的深遠影響提供了新的機會。
2、變廢爲寶：科學家探索利用工業廢料儲存能源
鋰和鈷等金屬是當前電池製造的核心材料，但它們需要大量侵入式採礦。隨着越來越多的設備依賴基於電池的儲能系統，開發擺脫金屬依賴的替代方案成爲綠色能源轉型的關鍵。
氧化還原液流電池正成爲一種備受關注的解決方案。與傳統鋰電池不同，氧化還原液流電池通過電解質間的化學反應存儲能量，而非儲存在固態電極中。儘管在能量存儲效率方面稍顯不足，這種電池在電網規模的儲能應用中卻更具潛力。
與此同時，每年工業合成過程會產生數千噸被稱爲三苯基氧化膦（TPPO）的副產品。TPPO往往被視爲無用廢料，需要精心處理以避免污染。然而，最近發表在《美國化學學會雜誌》（Journal of the American Chemical Society）上的一項研究指出，科學家通過“一鍋法”反應將TPPO轉化爲具有高儲能潛力的材料，爲基於廢料驅動的有機氧化還原液流電池鋪平了道路。
研究團隊指出，TPPO驅動的液流電池不僅使用有機分子，還能夠實現接近金屬基電池的高能量密度，同時保持高穩定性。傳統上，這兩者的兼得極爲困難。因此，能用工業廢料開發出這種材料，令人振奮。
爲了驗證TPPO的儲能性能，研究人員進行了多輪靜態電化學充放電實驗，模擬電池反覆使用的過程。結果顯示，經過350次循環後，電池仍保持了良好的健康狀態，容量損失可忽略不計。
這項研究首次將磷化氫氧化物——一種常見於有機化學中的官能團——應用於電池研究。傳統上，氧化膦還原產物的穩定性較差，但通過分子工程方法，研究團隊成功解決了這一問題，爲其在儲能領域的廣泛應用開闢了新路徑。
《賽特科技日報》網站（https://scitechdaily.com）
1、美印合作的新型雷達衛星將追蹤地球細微變化
NISAR是美國宇航局（NASA）和印度空間研究組織（ISRO）聯合開發的一顆即將發射的雷達衛星。這是第一顆配備獨特雙頻雷達技術的同類衛星，將捕捉地球表面從森林生長到冰川運動等細微變化，爲科學研究、災害應對和環境監測提供前所未有的詳細數據。
NISAR的設計特點是同時搭載兩種雷達系統——波長爲10英寸（25釐米）的L 波段雷達和波長爲4英寸（10釐米）的S 波段雷達。
微波是否會被物體反射或穿透取決於其波長。較短的波長對樹葉和粗糙表面等較小特徵更爲敏感，而較長波長則能捕捉巨石和樹幹等較大結構。因此，NISAR 的雙頻雷達技術可以分別識別和分析不同尺度的地表特徵。通過結合兩種波長的敏感性，研究人員能夠比單一雷達系統更深入地研究地球表面的多種特徵。
2、新型催化劑顯著提高二氧化碳減排效率
一項新研究揭示了一種通過鉑表面分子修飾，將二氧化碳（CO2）轉化爲高價值化學資源的創新方法。
銅基（Cu）材料以其在 CO2還原反應（CO2RR）中高效生成碳氫化合物的能力而聞名，但其在酸性環境下的穩定性仍有待提升。相比之下，金屬鉑（Pt）在酸性和鹼性條件下都表現出優異的穩定性。然而，鉑的高析氫反應（HER）活性會干擾其在 CO2RR 應用中的效果。
爲了解決這一難題，研究人員探索了一種通過金屬摻雜分子形成複合材料的策略。這些修飾的分子不僅能夠穩固存在於金屬界面上，還可優化活性位點與反應物的相互作用，增強催化性能。
鉑納米晶體的分子摻雜創新
深圳大學化學與環境工程學院的研究團隊開發了一種分子摻雜策略，將大量硫氨酸（Th）分子嵌入鉑納米晶體表面，形成了一種被稱爲 PtNPs@Th 的催化劑。硫氨酸分子牢固附着在鉑表面，顯著調整了鉑的催化活性。這種修飾顯著抑制了鉑的傳統 HER 活性，同時大幅提高了其在強酸性（pH = 1）和弱酸性（pH = 4.2）條件下的 CO2RR 性能。
特別值得注意的是，得益於鉑的強耐腐蝕性，PtNPs@Th 催化劑在酸性介質中能夠保持超過100小時的催化穩定性。結合理論計算和原位表徵，研究證實硫氨酸分子與鉑之間的協同作用促進了 CO2RR 生成 CH4的效率。
這一研究成果爲分子修飾反應界面在電催化領域的多種應用提供了新方向。（劉春）