7月17日外媒科學網站摘要：研究稱狗可能已經進化到能讀懂人的情緒
7月17日（星期二）消息，國外知名科學網站的主要內容如下：
《自然》網站（www.nature.com）
1、研究稱狗可能已經進化到能讀懂人的情緒
一項社區科學研究比較了狗和寵物豬對人類哭泣和哼哼聲的反應，結果表明，狗能感受到人的痛苦可能是天生的，這是狗與人類共同進化幾個世紀的結果。該研究結果發表在最近的《動物行爲》（Animal Behaviour）雜誌上。
人類關注動物的感受，這種關注似乎是相互的。但是，測試動物是否只是對奇怪的人類聲音做出反應，還是能夠真正情緒感染——解釋和反映人類情緒狀態的能力——的研究很少。大多數動物只能準確地迴應同類的感情。但研究表明，狗可以反映周圍人的情緒。
一個問題是，這種情緒傳染是根植於所有家養動物都能理解的“普遍的情感聲音信號”，還是隻存在於狗等伴侶動物身上。爲了驗證這一點，研究人員比較了狗和寵物豬對人類聲音的壓力反應。
研究團隊招募了世界各地的狗或豬的主人，讓他們在一個房間裡拍攝自己和寵物的視頻，同時播放錄製的哭聲或哼哼聲。然後，研究人員統計了在實驗中表現出的壓力行爲的數量，比如狗的嗚咽和打哈欠，豬的快速拍打耳朵。
正如預期的那樣，狗“非常非常擅長捕捉我們聲音中的情感內容”。狗在聽到哭聲時會感到緊張，對哼哼聲基本上無動於衷。然而，儘管豬在聽到哭聲時確實會感到一些壓力，但它們的行爲表明，哼哼聲的壓力要大得多。
2、許多植物的名稱令人反感：植物學家將投票決定是否重新命名
本週，一個制定植物物種命名規則的組織將投票決定是否重新命名數十種科學名稱中含有種族歧視的生物，以及是否重新考慮其他具有冒犯性的名稱，例如那些承認殖民主義者或主張奴隸制的人的名稱。
在西班牙馬德里召開的國際植物學大會（IBC）的投票標誌着分類學家第一次正式考慮改變規則，以處理許多人認爲具有冒犯性的物種名稱。
這些提案的支持者認爲，隨着社會更廣泛地解決有關對歷史不公負有責任人的崇敬問題，科學也應該如此。但分類學界的一些人擔心，集體更改名稱可能會在科學文獻中造成混亂，並造成“滑坡效應”，可能會威脅到任何以人名命名的物種名稱。
每隔六到七年，分類學家們就會在一次名爲國際植物學大會的會議上開會，考慮改變植物、真菌和藻類的命名規則。本週晚些時候，國際植物學大會命名法規分會（Nomenclature Section）的成員將對兩項涉及文化敏感名稱的提案進行投票。
《科學通訊》網站（www.sciencenews.org）
一種受蟒蛇啓發的裝置可使肩袖損傷手術有更好效果
在美國，每年有200萬人遭受肩袖損傷，但只有60萬人接受手術治療。一種受蟒蛇啓發的新設備可能會縮小這一差距。
肩袖損傷手術的失敗率在20%到94%之間。由於有重新撕裂的可能，醫生有時決定不做手術。但是，研究人員在最近的《科學進展》（Science Advances）上報告稱，一種模仿蟒蛇毒牙的醫療器械可以使手術修復強度加倍，並在與標準縫合線一起使用時防止撕裂。
肩袖是一組圍繞肩膀的肌肉和肌腱，其損傷包括撕裂和炎症，導致疼痛和功能受限。手術修復是指修復撕裂的肌腱，通常通過將其重新連接到手臂骨的頭部。但是縫合線只固定在幾個點上，可以重新撕裂已經脆弱的肌腱。
美國哥倫比亞大學的一個生物醫學工程師團隊設計了一種設備來解決這個問題。該裝置使用一排小而尖的牙齒固定在肌腱和骨頭上，擴散並減輕了對受損組織每個部分的壓力。這個裝置的靈感來自大自然。不像鯊魚的牙齒是鋒利的三角形，用來切割，蟒蛇的毒牙是向內彎曲的，用來在動物掙扎時挖得更深。
該團隊首先使用計算和計算機模擬來優化牙齒的大小和幾何形狀。研究人員利用3D打印技術，在優化放置和咬合之前，製造出了牙齒和牙齒陣列。與外科醫生合作，該團隊在屍體上測試了“牙齒”的迭代，只用縫合線固定一個肩膀，另一個用縫合線和設備固定。
研究人員發現，佩戴這種設備的肩膀的支撐力是不佩戴這種設備的肩膀的兩倍。研究員人員表示，在進入臨牀應用之前，這種設計需要在活體動物身上進行測試，以證明其長期功能和安全性。
《每日科學》網站（www.sciencedaily.com）
1、一項研究揭秘肥胖基因是如何影響大腦的
肥胖是一種複雜的情況，由遺傳、食物環境、行爲和其他因素共同引起。一種名爲SH2B1的基因已被證明在調節食物攝入方面發揮着重要作用。SH2B1突變與肥胖、2型糖尿病和代謝功能障礙相關的脂肪性肝病有關。
美國密歇根大學醫學院的一項研究確定了這種基因在大腦中起作用的地方，一個被稱爲室旁下丘腦（PVH）的區域，它參與調節血壓和液體平衡。
此外，研究小組發現，表達SH2B1的神經元會形成一個迴路，與位於腦幹的中縫背核下遊區域的神經元對話。這個區域與能量平衡、體重維持和情緒驅動行爲有關。刺激這個迴路會抑制老鼠的食慾。相反，沉默PVH中表達SH2B1的神經元會導致肥胖。
研究小組還揭示了SH2B1如何幫助維持體重的分子機制，部分是通過增強BDNF/TrkB信號來實現的，BDNF/TrkB信號在發育過程中促進大腦生長，在成熟的大腦中維持大腦健康。當這個信號出錯時，肥胖和代謝疾病就會出現。
2、運動員賽前減肥既影響成績也損害健康，對女性運動員影響更重
在運動員中，尤其是在跑步、游泳、騎自行車和划船等耐力運動中，在比賽前減少飲食攝入量是一種普遍現象。
最近，丹麥哥本哈根大學營養、運動與體育科學系開展了一項關於女性運動員能量不足影響的最新研究。
在這項研究中，研究人員招募了12名女性鐵人三項的運動員，她們都有正常的能量攝入。在試驗的一部分，運動員在14天內獲得足夠的卡路里，之後對她們的表現進行測試。這些運動員還經歷了14天的時間，在堅持正常的高強度訓練計劃的同時，她們只消耗了大約50%的能量需求。
研究發現，在卡路里攝入不足的期間，運動員平均減少了約4%的體重，其中約一半是肌肉質量；她們的表現也有所下降：在20分鐘的自行車計時賽中的表現下降了7.7%。除了運動表現，運動員的免疫系統的幾個方面也會受到相當嚴重的影響，這可能會導致運動員更容易生病。
根據這一領域相當有限的研究，男性似乎能夠在能量攝入減少產生負面影響之前忍受它。這表明女性在這方面尤其脆弱。
研究人員指出，長時間飲食不足的有害影響，特別是對女性來說，也可能是終身的。
《賽特科技日報》網站（https://scitechdaily.com）
硅的變革：激光納米制造技術的新突破
硅作爲現代電子學、光伏學和光子學的基石，由於現有光刻技術的挑戰，傳統上僅限於表面級納米制造。現有的方法要麼無法穿透晶圓表面而不引起改變，要麼受到硅內激光光刻的微米級分辨率的限制。
土耳其比爾肯大學（Bilkent University）的一個研究團隊開發的創新技術超越了目前的限制，能夠以前所未有的控制方式控制深埋在硅晶圓內的納米結構的製造。
該團隊解決了晶圓內複雜光學效應和激光固有衍射極限的雙重挑戰。他們通過使用一種特殊類型的激光脈衝來克服這些問題，這種脈衝是由一種叫做空間光調製的方法產生的。光束的非衍射特性克服了先前阻礙精確能量沉積的光學散射效應，在晶圓片內部產生極小的局部空洞。這個過程之後會出現緊急播種效應，預製的地下納米空洞在其鄰近區域周圍建立強場增強。這種新的製造制度標誌着一個數量級的改進，達到最先進的，實現特徵尺寸低至100納米。
研究人員使用空間調製激光脈衝，技術上對應於貝塞爾函數。這種特殊激光束的無衍射特性，是用先進的全息投影技術創造的，可以精確地定位能量。這反過來又會導致足夠高的溫度和壓力值，從而在小體積下改變材料。值得注意的是，由此產生的田間增強，一旦建立起來，就會通過一種播種類型的機制來維持自己。簡單地說，早期納米結構的創造有助於後期納米結構的製造。激光偏振的使用爲納米結構的對準和對稱提供了額外的控制，從而能夠以高精度創建各種納米陣列。
該研究團隊展示了具有超越衍射極限特徵的大面積體積納米結構，從而實現了埋藏納米光子元件的概念驗證。這些進展對開發具有獨特結構的納米級系統具有重要意義。（劉春）