宇宙膨脹正在減速而非加速 | 科技周覽

整理 | 周舒義、平生

聯(lián)合國秘書長公開聲稱《巴黎氣候協(xié)定》的1.5℃目標(biāo)已破滅

據(jù)《衛(wèi)報》報道，聯(lián)合國秘書長安東尼奧·古特雷斯在第30屆聯(lián)合國氣候變化大會（COP30）前的采訪中表示，人類現(xiàn)在“不可避免地”會超出《巴黎氣候協(xié)定》的目標(biāo)（將全球近地表平均氣溫升幅控制在比工業(yè)化前高1.5℃），這將給世界帶來“毀滅性后果”。古特雷斯敦促各國領(lǐng)導(dǎo)人說，拖延減少溫室氣體排放的時間越長，亞馬遜、北極和海洋越過災(zāi)難性“臨界點”的危險就越大。

“讓我們承認(rèn)我們的失敗，”古特雷斯表示，“事實是，我們未能避免未來幾年全球氣溫升幅超過1.5℃。而升溫超過1.5℃會帶來毀滅性的后果。其中一些毀滅性的后果是臨界點，無論是在亞馬遜雨林、格陵蘭島、南極洲西部還是珊瑚礁。”

古特雷斯接受采訪 | the Guardian

他強調(diào)，COP30的首要任務(wù)是轉(zhuǎn)變方向：“為了確保氣候變化超標(biāo)的時間盡可能短、強度盡可能低，避免出現(xiàn)像亞馬遜雨林那樣的臨界點，我們必須改變方向。我們不希望看到亞馬遜雨林變成稀樹草原。但如果我們不改變方向，如果我們不盡快大幅減少排放，這確實是一個現(xiàn)實的風(fēng)險?！?/p>

目前，全球僅有不到三分之一的國家和地區(qū)（197個中的62個）提交了氣候行動計劃。美國已經(jīng)退出這一進程，歐洲雖已作出承諾，但迄今尚未兌現(xiàn)。古特雷斯稱：“從目前收到的（氣候行動計劃）來看，預(yù)期減排量為10%。我們需要減排60%（才能實現(xiàn)1.5℃的溫控目標(biāo)）。因此超標(biāo)已不可避免。”

相關(guān)來源：
https://www.theguardian.com/environment/2025/oct/28/change-course-now-humanity-has-missed-15c-climate-target-says-un-head

揭示抑郁癥治療新機制

抑郁癥是全球主要的精神疾病之一，影響著數(shù)億人的生活。11月6日，中國科研團隊在《自然》上發(fā)表研究成果，首次在小鼠模型中揭示氯胺酮和電休克療法這兩種快速強效抗抑郁療法背后的共同作用機制——腺苷信號通路，為開發(fā)新一代基于腺苷信號調(diào)控且副作用更小的抗抑郁療法提供了理論依據(jù)和靶點。

據(jù)介紹，氯胺酮和電休克療法是目前針對難治性抑郁癥患者較為有效的干預(yù)手段，這兩種療法能在數(shù)小時內(nèi)帶來快速且強勁的療效，但其作用機制尚未明確，且伴隨著致幻、認(rèn)知損傷等副作用風(fēng)險，限制了其廣泛應(yīng)用。探索現(xiàn)有抑郁癥療法背后的原理機制，進而開發(fā)出更優(yōu)的治療策略，成為了抑郁癥研究領(lǐng)域的重點。

面對這一長期難題，北京腦科學(xué)與類腦研究所羅敏敏團隊聯(lián)合國內(nèi)多個實驗室，利用基因編碼熒光探針技術(shù)，首次在小鼠模型的活體大腦中發(fā)現(xiàn)，在氯胺酮和電休克治療過程中，都會引起情緒調(diào)控關(guān)鍵腦區(qū)腺苷水平的急劇、持續(xù)飆升，揭示了這兩種療法背后共同的核心通路——腺苷信號通路。

“這就像是為大腦的特定區(qū)域開啟了一場‘腺苷風(fēng)暴’。”作者解釋道。

那么，這次“腺苷風(fēng)暴”僅僅是治療的附帶現(xiàn)象，還是其療效的核心驅(qū)動力呢？研究團隊進一步通過遺傳學(xué)與藥物試驗發(fā)現(xiàn)，當(dāng)“關(guān)閉”大腦感知腺苷信號的接收器時，兩種療法的抗抑郁效果便完全消失，而激活該通路則能產(chǎn)生明確的抗抑郁效果。

羅敏敏說，這項研究成功將療效與副作用“解綁”，為開發(fā)新一代藥物提供了清晰的路線圖。此外，該研究還為非藥物治療帶來了新的思路。研究證實，一種被稱為“急性間歇性低氧”的安全物理干預(yù)手段，同樣能有效激活大腦腺苷信號，產(chǎn)生強大的抗抑郁效果。為后續(xù)開發(fā)完全非侵入、無藥物依賴的生理療法奠定了基礎(chǔ)。（新華社）

相關(guān)論文：
https://www.nature.com/articles/s41586-025-09755-9

宇宙膨脹已進入減速階段？新研究挑戰(zhàn)標(biāo)準(zhǔn)模型

11月6日發(fā)表于《皇家天文學(xué)會月報》（MNRAS）的一項研究指出，我們賴以測量宇宙膨脹的“標(biāo)準(zhǔn)燭光”——Ia型超新星，存在先前被忽視的嚴(yán)重系統(tǒng)性偏差。在糾正這一偏差后，觀測數(shù)據(jù)不再傾向于正在加速膨脹的宇宙，而是指向一個暗能量隨時間演化、可能正在減速膨脹的宇宙。

研究人員利用Ia型超新星（類似于圖中所示的、位于其宿主星系NGC4526中的SN1994d）來研究宇宙膨脹。| NASA/ESA

自上世紀(jì)90年代末以來，天文學(xué)家通過觀測遙遠(yuǎn)的Ia型超新星，發(fā)現(xiàn)它們比預(yù)期的要暗，從而推斷出宇宙正在加速膨脹。這一發(fā)現(xiàn)催生了“暗能量”的概念，并構(gòu)成了我們當(dāng)前宇宙學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型（ΛCDM模型）的核心。Ia型超新星被認(rèn)為是“標(biāo)準(zhǔn)燭光”，天文學(xué)家相信它們在爆發(fā)時具有高度一致的峰值亮度，因此可以通過觀測視亮度來精確測量它們與地球的距離，進而描繪出宇宙膨脹的歷史。

然而，新研究表明這個關(guān)鍵假設(shè)存在嚴(yán)重偏差，“標(biāo)準(zhǔn)燭光”可能并不標(biāo)準(zhǔn)。來自韓國延世大學(xué)的研究團隊發(fā)現(xiàn)，超新星的標(biāo)準(zhǔn)化亮度與其“前身星”（即爆發(fā)形成超新星的恒星）的年齡之間存在強烈的相關(guān)性（5.5σ）。來自較年輕恒星系統(tǒng)的超新星，在經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化校正后，亮度會系統(tǒng)性地偏暗。

關(guān)鍵在于，這一偏差會隨著觀測距離發(fā)生演變。當(dāng)我們觀測更遙遠(yuǎn)（即高紅移）的宇宙時，看到的其實是更早期的宇宙，那里的星系普遍更年輕，產(chǎn)生的超新星也會系統(tǒng)性偏暗。

這意味著，我們之前觀測到的遙遠(yuǎn)超新星之所以顯得更暗，可能不僅僅是宇宙加速膨脹的結(jié)果，還受到了這種“標(biāo)準(zhǔn)燭光”偏暗的系統(tǒng)性偏差污染。

論文指出，由于天文學(xué)家未能正確糾正這種“年齡-亮度”偏差，導(dǎo)致對宇宙膨脹歷史產(chǎn)生誤判。當(dāng)研究團隊對偏差進行修正后，超新星數(shù)據(jù)不再符合現(xiàn)有的宇宙學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型（即暗能量恒定不變、持續(xù)加速膨脹的ΛCDM模型）。修正后的數(shù)據(jù)反而與“暗能量光譜儀器”（DESI）項目最近發(fā)布的重子聲學(xué)振蕩（BAO）測量結(jié)果高度一致。值得注意的是，僅DESI BAO和宇宙微波背景輻射（CMB）的聯(lián)合數(shù)據(jù)就已暗示，暗能量可能是隨時間演化的，并且宇宙當(dāng)前可能并沒有加速膨脹。當(dāng)合并所有三組數(shù)據(jù)（修正后的超新星、BAO、CMB）時，結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)ΛCDM模型之間的矛盾變得空前尖銳，超過了9倍標(biāo)準(zhǔn)差。

通過計算宇宙的減速參數(shù)q0（負(fù)值代表加速，正值代表減速），研究團隊發(fā)現(xiàn)在校正偏差后，q0的數(shù)值很可能為正。這意味著，我們所在的宇宙在當(dāng)前這個時間點，膨脹速度可能已經(jīng)開始放緩，進入了減速階段。

“我們的分析提出了這樣一種可能性，” 研究人員在論文中寫道，“即當(dāng)今的宇宙已不再處于加速膨脹狀態(tài)?！?/p>

此外，研究團隊還采用“無演化檢驗”（evolution-free test）進行驗證，只挑選來自不同紅移處、但前身星年齡相仿的超新星進行分析，這個“同齡”樣本同樣支持DESI BAO結(jié)果，而非標(biāo)準(zhǔn)ΛCDM模型。

研究人員表示，這項研究如果得到進一步的獨立驗證，將可能從根本上動搖過去二十多年建立起來的標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)模型，迫使我們重新審視對暗能量乃至宇宙命運的基本理解。論文指出，這也可能為解決另一個難題——“哈勃常數(shù)危機”，提供了新的線索。

相關(guān)論文：
https://doi.org/10.1093/mnras/staf1685

日行數(shù)千步可延緩阿爾茨海默病認(rèn)知衰退

11月3日發(fā)表在《自然-醫(yī)學(xué)》（Nature Medicine）上的一項新研究為對抗阿爾茨海默病（AD）帶來了令人鼓舞的消息：對于已有該病早期分子跡象但尚未出現(xiàn)癥狀的老年人來說，每天只需行走幾千步，就可能顯著延緩認(rèn)知能力的下降。

來自哈佛大學(xué)老齡化大腦研究項目（Harvard Aging Brain Study）的研究團隊在長達(dá)14年的時間里，跟蹤了296名年齡在50至90歲之間的參與者。這些參與者在研究開始時均沒有表現(xiàn)出任何認(rèn)知障礙的癥狀，但他們的大腦掃描顯示，許多人已經(jīng)出現(xiàn)了阿爾茨海默病的早期分子特征，特別是β-淀粉樣蛋白 (amyloid-β) 的異常積聚。

研究人員使用計步器測量了參與者的每日步數(shù)，并定期進行認(rèn)知測試和大腦掃描。結(jié)果顯示，對于大腦中已有高水平β-淀粉樣蛋白（高風(fēng)險人群）的參與者，每天行走3000至5000步，認(rèn)知衰退平均延緩了3年；每天行走5000至7500步的效果更為顯著，認(rèn)知衰退平均延緩了7年之多。每天行走超過7500步的參與者，認(rèn)知衰退的減緩幅度并未進一步增加。而對于那些大腦中β-淀粉樣蛋白水平較低（即患病風(fēng)險較低）的人來說，運動量對他們的認(rèn)知軌跡沒有產(chǎn)生顯著影響。

阿爾茨海默病通常與兩種蛋白的異常積聚有關(guān)：β-淀粉樣蛋白和tau蛋白。認(rèn)知能力的下降似乎與tau蛋白的積累關(guān)系更為密切。研究團隊通過大腦掃描發(fā)現(xiàn)，體育鍛煉雖然沒有阻止β-淀粉樣蛋白的持續(xù)積聚，但它特別減緩了tau蛋白的積聚速度。

研究合著者、哈佛醫(yī)學(xué)院的Wai-Ying Wendy Yau表示：“最令人鼓舞的啟示是，即便是少量的運動似乎也有幫助?！绷硪晃缓现逬asmeer Chhatwal指出，認(rèn)知能力下降風(fēng)險最高的人群，是那些β-淀粉樣蛋白水平高且活動量低（久坐）的人，“這群人最有可能隨著時間推移而出現(xiàn)認(rèn)知衰退，因此也最需要進行干預(yù)、擺脫久坐生活方式。”

相關(guān)論文：
https://doi.org/10.1038%2Fs41591-025-03955-6

賀建奎前妻成立公司，重啟胚胎基因編輯計劃

據(jù)《自然》（Nature）11月3日報道，一位網(wǎng)紅生物科技創(chuàng)業(yè)者Cathy Tie宣稱，現(xiàn)在是時候考慮“CRISPR嬰兒”了，這位自稱“生物技術(shù)芭比”（Biotech Barbie）的創(chuàng)業(yè)者還有一個身份——賀建奎前妻。

2025年4月18日，賀建奎宣布與Cathy Tie結(jié)婚，并曬出了婚禮現(xiàn)場照片。但在7月份，Cathy Tie宣布已與賀分手，這段所謂的“婚姻”僅維持了3個月。

Cathy Tie在4歲時隨家人從中國移居加拿大，18歲時從多倫多大學(xué)退學(xué)，創(chuàng)辦了自己的第一家生物技術(shù)公司。她和Eriona Hysolli（后者曾任職于致力通過基因編輯技術(shù)復(fù)活猛犸象和恐狼等已滅絕生物的Colossal Biosciences公司）在今年夏天聯(lián)合創(chuàng)立的Manhattan Genomics（曼哈頓基因組學(xué)）公司，目標(biāo)直指基因編輯領(lǐng)域最具爭議的“禁區(qū)”：通過編輯人類胚胎基因來預(yù)防遺傳疾病。

該領(lǐng)域至今仍籠罩在賀建奎事件的陰影下。2016年以來，南方科技大學(xué)原副教授賀建奎招募男方為艾滋病病毒感染者的多對夫婦實施基因編輯及輔助生殖，以冒名頂替、隱瞞真相的方式，由不知情的醫(yī)生將基因編輯過的胚胎通過輔助生殖技術(shù)移植入人體內(nèi)，致使2人懷孕，先后生下3名基因編輯嬰兒。2019年，賀建奎因非法行醫(yī)罪被判處3年有期徒刑。

在美國，聯(lián)邦資金被禁止用于人類胚胎的基因編輯研究，美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）也無權(quán)批準(zhǔn)基因編輯胚胎的臨床應(yīng)用。正是在這種背景下，私營資本開始介入。除Manhattan Genomics外，另一家位于加州的Preventive公司也宣布了類似的計劃。

不同于傳統(tǒng)科學(xué)界緩慢的研究步伐，Cathy Tie利用社交媒體和商業(yè)運作，試圖強行將未來拉到眼前。| Caitlyn Gaurano

Cathy Tie認(rèn)為，現(xiàn)在是時候重新考慮這項技術(shù)了?！拔覀冇胸?zé)任為身患絕癥的患者服務(wù)，大多數(shù)美國人都支持這項技術(shù)?！?/p>

Cathy Tie在采訪中表示，自2018年以來，基因編輯技術(shù)已經(jīng)取得了長足的進步。她特別提到了“堿基編輯”（base editing）和“先導(dǎo)編輯”（prime editing）等新技術(shù)。與賀建奎當(dāng)年使用的傳統(tǒng)CRISPR-Cas9技術(shù)不同，這些新方法不需要切斷DNA雙鏈，因此被認(rèn)為“更安全、更精準(zhǔn)”，能減少胚胎染色體發(fā)生劇烈變化的風(fēng)險。

然而，科學(xué)界大多對此持強烈反對態(tài)度。

加州大學(xué)圣地亞哥分校的生物化學(xué)家Alexis Komor明確指出，這項技術(shù)的“安全門檻非常、非常、非常高”，而“我們顯然還沒有達(dá)到那個水平”。Komor表示，即便是被認(rèn)為更安全的堿基編輯，其可能導(dǎo)致的不良基因改變?nèi)蕴幱谔剿麟A段，而對于更新的先導(dǎo)編輯，人們了解得就更少了。

科學(xué)家們擔(dān)心，任何基因編輯技術(shù)都可能造成非預(yù)期的DNA改變（即“脫靶效應(yīng)”），在胚胎中可能導(dǎo)致嚴(yán)重后果。因為這種改變將影響嬰兒的每一個細(xì)胞，并永久地遺傳給后代。

目前已有成熟的胚胎植入前遺傳學(xué)檢測（PGT）技術(shù)，允許父母在體外受精過程中篩選出不攜帶致病突變的胚胎。Komor認(rèn)為，考慮到這一點，真正需要編輯胚胎基因的人“少之又少”。

2015年，中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的黃軍就教授全球首次在無存活能力胚胎上進行了人類胚胎基因編輯。他在評價Manhattan Genomics時直言“時機不當(dāng)”。黃軍就認(rèn)為，無論是技術(shù)本身，還是相關(guān)的倫理、社會共識和法律框架，目前都遠(yuǎn)未成熟。

Cathy Tie引用了2018年皮尤研究中心的一項調(diào)查，該調(diào)查顯示72%的美國受訪者認(rèn)為，為治療嬰兒出生時可能患有的嚴(yán)重疾病，編輯未出生嬰兒的基因是合理的。但蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的生物倫理學(xué)家Kelly Ormond提醒說，公眾的態(tài)度非常復(fù)雜，當(dāng)問題從“治療疾病”轉(zhuǎn)向“增強特質(zhì)”（如智力）時，支持率會迅速下降。在這項調(diào)查中，65%的受訪者認(rèn)為，在人類胚胎上測試基因編輯技術(shù)還為時過早。（生物世界）

相關(guān)來源：
https://www.nature.com/articles/d41586-025-03554-y

新調(diào)查：科研人員發(fā)表壓力加大，科研時間縮短

根據(jù)愛思唯爾（Elsevier）發(fā)布的一份最新調(diào)查報告，全球科研人員正面臨著日益增長的發(fā)表壓力，而他們擁有的研究時間和資源卻在不斷縮減。這份名為《2025未來研究者》的報告在今年8月至9月間，對來自113個國家的3200名研究人員進行了調(diào)查，評估他們?nèi)绾慰创?dāng)前的科研環(huán)境。

調(diào)查結(jié)果凸顯了科研人員的職業(yè)壓力普遍上升。數(shù)據(jù)顯示，大約68%的受訪者表示，發(fā)表研究成果的壓力比兩三年前更大。然而，只有45%的人認(rèn)為他們擁有充足的時間來進行研究。受訪者在評論中指出，時間的缺乏源于日益增長的行政和教學(xué)任務(wù)，以及需要花費大量精力去申請經(jīng)費。荷蘭格羅寧根大學(xué)的工程師Anastasia Borschevsky甚至對此表示驚訝：“我很驚訝有45%的科學(xué)家覺得他們有足夠的時間做研究。我不認(rèn)識任何有這種感覺的人。”

對未來資金的不確定性是另一個普遍擔(dān)憂。全球范圍內(nèi)，僅有33%的受訪者預(yù)計他們所在領(lǐng)域的研究經(jīng)費在未來兩到三年內(nèi)會有所增長。在北美地區(qū)，由于美國今年對科研經(jīng)費進行了前所未有的削減，這一比例更是驟降至11%。

職業(yè)壓力和資源限制也影響了科研人員的流動意愿。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，近30%的受訪者表示，為了職業(yè)發(fā)展，他們正考慮在未來兩年內(nèi)移居到另一個國家。在美國，高達(dá)40%的研究人員考慮移居海外，較2022年的同類調(diào)查上升了16個百分點。在中國，只有13%的科研人員有此想法，比2022年下降了22個百分點。英國基爾大學(xué)的天文學(xué)家Jacco van Loon評論說，“中國為本國科學(xué)家創(chuàng)造了更具吸引力的留任環(huán)境，而美國政府對科學(xué)家的態(tài)度，尤其是在某些存在分歧的議題上，表現(xiàn)出前所未有的敵意?！?/p>

對于那些考慮移居的科學(xué)家而言，更好的工作與生活平衡、更多的資金支持以及更大的研究自由度是三大主要驅(qū)動力。從全球范圍來看，加拿大、德國和美國是他們心目中最理想的目的地。

此外，調(diào)查還關(guān)注了人工智能在科研領(lǐng)域的應(yīng)用。約58%的受訪者表示他們曾在工作中使用過AI工具，這一數(shù)字遠(yuǎn)高于2024年的37%。

相關(guān)來源：
https://www.elsevier.com/en-gb/insights/confidence-in-research/researcher-of-the-future