5月21日（星期三）消息，國外知名科學網站的主要內容如下：

《自然》網站（www.nature.com）

你吃得是否健康？超加工食品攝入量可通過血液和尿液檢測

《普洛斯醫學》（Plos Medicine）最近發表的一項研究表明，尿液和血液中的分子可以客觀反映一個人的超加工食品攝入量，為研究其與糖尿病、癌癥等疾病的關聯提供了新方法。

超加工食品是工業化生產的食品，通常含有添加劑、乳化劑等家庭烹飪中不常見的成分，涵蓋甜味酸奶、預制面包、包裝零食等多種類型。已有研究將高攝入超加工食品與肥胖、心血管疾病、糖尿病及某些癌癥風險上升聯系起來，但這些研究多依賴受試者的飲食回憶，準確性有限。

美國國家癌癥研究所的研究團隊分析了718名50-74歲健康個體的血液和尿液樣本，并結合其飲食記錄，利用機器學習評估超加工食品在每日能量攝入中的占比。結果顯示，超加工食品平均占參與者能量攝入的50%，但個體差異顯著（12%-82%）。高攝入群體的飲食通常富含碳水化合物、添加糖和飽和脂肪，而蛋白質和纖維攝入較低。

代謝物分析發現，超加工食品攝入較多者的樣本中，與2型糖尿病風險相關的代謝物更常見，部分尿液樣本還檢測到食品包裝相關的分子，而來自新鮮果蔬的代謝物較少。研究團隊進一步通過對照實驗驗證了代謝物檢測的可靠性：20名受試者交替食用超加工和非超加工飲食兩周，代謝物特征能準確區分兩種飲食模式。

專家指出，傳統飲食評估方法誤差較大，而這一技術有望揭示超加工食品危害健康的具體機制。目前尚難區分超加工食品與高鹽、高糖、高脂飲食的代謝差異，但明確這一點可能推動食品工業改進配方。

《科學》網站（www.science.org）

科學革命并未停滯：研究發現高質量創新論文比例正在激增

近年來，科學研究的創新性引發廣泛討論。一項新研究發現，盡管許多領域的研究呈現增量式發展，但具有持久影響力的突破性成果比例正在上升。從2000年到2019年，被歸類為“持續顛覆性”論文的比例增長了約五倍。這一結論挑戰了此前關于科學創新普遍下降的觀點，為學術進步提供了新的視角。

“持續顛覆性”是一種新興衡量標準，用于評估論文是否顯著突破前人研究并長期影響后續工作。北京師范大學的研究團隊分析了1800年至2019年間超過1億篇論文，發現約360萬篇論文同時滿足“顛覆前人”和“自身未被顛覆”的雙重標準，這些論文平均引用量高達1637次。研究還指出，自2000年以來，此類高質量顛覆性論文的比例持續增加，可能源于研究質量的提升。

此外，這類論文與諾貝爾獎等原創性指標高度相關。例如，楊振寧的宇稱不守恒研究在新標準下被確認為更具持久影響力。研究還發現，大型團隊更易產出顛覆性成果，10人團隊的產出率是3人團隊的兩倍。

專家認為，這項研究為衡量創新提供了重要參考。然而，顛覆性研究與增量式發展之間的平衡仍需探索。例如，2016年引力波的發現雖驗證了愛因斯坦的理論，但仍被視為重大突破。面對氣候變化、可持續發展等全球性挑戰，科學界可能需要更高水平的顛覆性創新。

該研究發表于《自然·計算科學》（Nature Computational Science），為理解科學創新的動態提供了新依據。

《每日科學》網站（www.sciencedaily.com）

1、酵母變“藥廠”：生物合成技術讓天價抗癌藥價格減半

目前，廣泛使用的抗癌藥物紫杉醇（Taxol）需求持續增長，但由于無法通過生物合成方式生產，其制造過程既困難又昂貴。然而，這一局面即將改變。丹麥哥本哈根大學的研究人員成功破解紫杉醇生物合成的最后關鍵步驟，有望將該藥物生產成本降低一半，并大幅提升可持續性。這項研究成果最近發表于《自然·合成》（Nature Synthesis）期刊

紫杉醇是治療乳腺癌、卵巢癌、宮頸癌和肺癌的核心化療藥物，但目前依賴復雜且昂貴的化學半合成技術。研究人員確定了紫杉醇生物合成途徑中最后兩個關鍵步驟所需的酶，首次完整解析其形成機制，并開發出利用酵母細胞生產紫杉醇的生物技術方法。該方法將紫杉樹相關基因植入酵母，使其成為高效“微型工廠”。

與現有工藝相比，新技術優勢顯著：成本更低，未來或降至當前價格的50%；無需有害化學溶劑，可直接使用粗提紫杉針葉原料，且材料可回收。目前紫杉醇價格超過每公斤2萬美元，而全球卵巢癌病例預計到2050年將增長55%，其中多數集中在低收入國家，降價意義重大。

該研究團隊已申請專利，并計劃成立公司推動產業化，有望為全球癌癥治療提供更可及、更環保的藥物生產方案。

2、AI進化論：解鎖土地最優解，拯救地球未來

美國得克薩斯大學奧斯汀分校的研究人員利用過去175年的全球土地利用與碳儲存數據，開發了一套基于進化人工智能的系統，旨在制定最優環境政策，推動聯合國可持續發展目標。相關成果發表于《環境數據科學》（Environmental Data Science）期刊。

該研究屬于聯合國“韌性計劃（Project Resilience）”的一部分，該計劃通過“AI向善”（AI for Good）行動，利用人工智能解決全球性問題，如氣候變化與糧食安全。進化人工智能模擬自然選擇過程，從數十種政策方案中篩選最優解，淘汰低效方案，保留并優化高效策略，最終生成兼顧碳儲存、經濟效益與環境平衡的解決方案。

研究團隊結合全球土地利用數據和碳通量模型，訓練AI系統分析不同土地用途的固碳效果。結果顯示，盡管森林以固碳能力強著稱，但模型并未簡單建議將所有可用土地轉為森林，而是提出更精細的方案。例如，將農田轉為森林比改造牧場（含沙漠與草原）更有效；同一土地利用變更在不同緯度產生的效益也存在差異。系統最終建議：應將重大變革集中在效益更顯著的地區，即“精準發力”更有效。

研究人員開發了交互工具，供決策者模擬政策（如稅收優惠）對土地利用和碳排放的影響。目前，農業和林業占全球人為溫室氣體排放的近四分之一，智能土地利用變革對減緩氣候變化至關重要，該研究展現了AI在應對全球挑戰中的潛力。

《賽特科技日報》網站（https://scitechdaily.com）

1、金星“心跳”未停？NASA發現強烈地質活動跡象

美國宇航局（NASA）最新研究表明，金星表面巨大的圓形特征——冕狀結構，可能是該行星仍存在地質活動的證據。這一發現基于30多年前麥哲倫號探測器采集的數據。金星雖無地球的板塊構造運動，但其表面仍在被內部熔巖重塑。該研究成果最近發表于《科學進展》（Science Advances）雜志。

冕狀結構是跨度數百英里的橢圓形地質特征，由金星內部熾熱物質上涌形成，周圍伴隨斷裂系統。科學家通過分析麥哲倫任務收集的重力和地形數據，發現至少52個冕狀結構下方存在活躍的地幔物質運動，表明其仍在被地下力量改造。

研究團隊利用三維模型模擬了地幔柱驅動冕狀結構形成的過程，并發現金星可能存在三種地質活動：特殊俯沖作用、巖石圈滴落以及厚巖石圈區域的火山活動。這些現象與地球早期地質過程相似，為研究行星演化提供了新線索。

NASA計劃于2031年發射的VERITAS任務將進一步探索金星地質。該任務將搭載高分辨率雷達和光譜儀，繪制全球3D地圖，并分析表面化學成分與重力場，以揭示金星內部結構及活躍地質區域。VERITAS有望超越麥哲倫任務的數據精度，幫助科學家更深入理解金星乃至類地行星的演化歷史。

2、意大利超級火山或將蘇醒？科學家提出“降壓”方案

意大利南部的坎皮佛萊格瑞火山區（Campi Flegrei）自2022年以來地震頻發，威脅周邊數十萬居民安全（主要位于那不勒斯）。美國斯坦福大學領導的一個研究團隊發現，通過管理地表徑流或抽取地下水降低儲層壓力，可能抑制火山區的周期性動蕩。相關成果發表于《科學進展》（Science Advances）期刊。

傳統理論認為該地區地震由深部巖漿或氣體上升引發，但新研究指出，封閉蓋層下水和蒸汽的壓力累積才是主因。研究人員分析1982-1984年與2011-2024年兩次動蕩期數據，發現地震均始于地下約1.6公里深的蓋層，且震源隨時間加深——若巖漿活動主導，模式應相反。此外，震后地下水和蒸汽釋放可解釋觀測到的地面沉降現象。

坎皮佛萊格瑞是一座13公里寬的破火山口，歷史上曾發生兩次超大規模噴發。實驗室模擬顯示，火山蓋層的纖維狀礦物遇高溫流體會快速自愈裂縫，形成封閉壓力系統。當壓力突破臨界值，巖石破裂會導致液態水瞬間汽化，引發蒸汽爆炸和典型轟鳴聲。

研究強調，近24年降雨量增加可能加劇地下水補給壓力。建議通過修復排水通道、監測地下水位及主動抽取儲層流體等方式干預。該方法將災害應對從被動監測轉向主動預防，類似“地質預防醫學”，為決策者提供了新思路。（劉春）