7月17日外媒科学网站摘要：研究称狗可能已经进化到能读懂人的情绪

7月17日（星期二）消息，国外知名科学网站的主要内容如下：

《自然》网站（www.nature.com）

1、研究称狗可能已经进化到能读懂人的情绪

一项社区科学研究比较了狗和宠物猪对人类哭泣和哼哼声的反应，结果表明，狗能感受到人的痛苦可能是天生的，这是狗与人类共同进化几个世纪的结果。该研究结果发表在最近的《动物行为》（Animal Behaviour）杂志上。

人类关注动物的感受，这种关注似乎是相互的。但是，测试动物是否只是对奇怪的人类声音做出反应，还是能够真正情绪感染——解释和反映人类情绪状态的能力——的研究很少。大多数动物只能准确地回应同类的感情。但研究表明，狗可以反映周围人的情绪。

一个问题是，这种情绪传染是根植于所有家养动物都能理解的“普遍的情感声音信号”，还是只存在于狗等伴侣动物身上。为了验证这一点，研究人员比较了狗和宠物猪对人类声音的压力反应。

研究团队招募了世界各地的狗或猪的主人，让他们在一个房间里拍摄自己和宠物的视频，同时播放录制的哭声或哼哼声。然后，研究人员统计了在实验中表现出的压力行为的数量，比如狗的呜咽和打哈欠，猪的快速拍打耳朵。

正如预期的那样，狗“非常非常擅长捕捉我们声音中的情感内容”。狗在听到哭声时会感到紧张，对哼哼声基本上无动于衷。然而，尽管猪在听到哭声时确实会感到一些压力，但它们的行为表明，哼哼声的压力要大得多。

2、许多植物的名称令人反感：植物学家将投票决定是否重新命名

本周，一个制定植物物种命名规则的组织将投票决定是否重新命名数十种科学名称中含有种族歧视的生物，以及是否重新考虑其他具有冒犯性的名称，例如那些承认殖民主义者或主张奴隶制的人的名称。

在西班牙马德里召开的国际植物学大会（IBC）的投票标志着分类学家第一次正式考虑改变规则，以处理许多人认为具有冒犯性的物种名称。

这些提案的支持者认为，随着社会更广泛地解决有关对历史不公负有责任人的崇敬问题，科学也应该如此。但分类学界的一些人担心，集体更改名称可能会在科学文献中造成混乱，并造成“滑坡效应”，可能会威胁到任何以人名命名的物种名称。

每隔六到七年，分类学家们就会在一次名为国际植物学大会的会议上开会，考虑改变植物、真菌和藻类的命名规则。本周晚些时候，国际植物学大会命名法规分会（Nomenclature Section）的成员将对两项涉及文化敏感名称的提案进行投票。

《科学通讯》网站（www.sciencenews.org）

一种受蟒蛇启发的装置可使肩袖损伤手术有更好效果

在美国，每年有200万人遭受肩袖损伤，但只有60万人接受手术治疗。一种受蟒蛇启发的新设备可能会缩小这一差距。

肩袖损伤手术的失败率在20%到94%之间。由于有重新撕裂的可能，医生有时决定不做手术。但是，研究人员在最近的《科学进展》（Science Advances）上报告称，一种模仿蟒蛇毒牙的医疗器械可以使手术修复强度加倍，并在与标准缝合线一起使用时防止撕裂。

肩袖是一组围绕肩膀的肌肉和肌腱，其损伤包括撕裂和炎症，导致疼痛和功能受限。手术修复是指修复撕裂的肌腱，通常通过将其重新连接到手臂骨的头部。但是缝合线只固定在几个点上，可以重新撕裂已经脆弱的肌腱。

美国哥伦比亚大学的一个生物医学工程师团队设计了一种设备来解决这个问题。该装置使用一排小而尖的牙齿固定在肌腱和骨头上，扩散并减轻了对受损组织每个部分的压力。这个装置的灵感来自大自然。不像鲨鱼的牙齿是锋利的三角形，用来切割，蟒蛇的毒牙是向内弯曲的，用来在动物挣扎时挖得更深。

该团队首先使用计算和计算机模拟来优化牙齿的大小和几何形状。研究人员利用3D打印技术，在优化放置和咬合之前，制造出了牙齿和牙齿阵列。与外科医生合作，该团队在尸体上测试了“牙齿”的迭代，只用缝合线固定一个肩膀，另一个用缝合线和设备固定。

研究人员发现，佩戴这种设备的肩膀的支撑力是不佩戴这种设备的肩膀的两倍。研究员人员表示，在进入临床应用之前，这种设计需要在活体动物身上进行测试，以证明其长期功能和安全性。

《每日科学》网站（www.sciencedaily.com）

1、一项研究揭秘肥胖基因是如何影响大脑的

肥胖是一种复杂的情况，由遗传、食物环境、行为和其他因素共同引起。一种名为SH2B1的基因已被证明在调节食物摄入方面发挥着重要作用。SH2B1突变与肥胖、2型糖尿病和代谢功能障碍相关的脂肪性肝病有关。

美国密歇根大学医学院的一项研究确定了这种基因在大脑中起作用的地方，一个被称为室旁下丘脑（PVH）的区域，它参与调节血压和液体平衡。

此外，研究小组发现，表达SH2B1的神经元会形成一个回路，与位于脑干的中缝背核下游区域的神经元对话。这个区域与能量平衡、体重维持和情绪驱动行为有关。刺激这个回路会抑制老鼠的食欲。相反，沉默PVH中表达SH2B1的神经元会导致肥胖。

研究小组还揭示了SH2B1如何帮助维持体重的分子机制，部分是通过增强BDNF/TrkB信号来实现的，BDNF/TrkB信号在发育过程中促进大脑生长，在成熟的大脑中维持大脑健康。当这个信号出错时，肥胖和代谢疾病就会出现。

2、运动员赛前减肥既影响成绩也损害健康，对女性运动员影响更重

在运动员中，尤其是在跑步、游泳、骑自行车和划船等耐力运动中，在比赛前减少饮食摄入量是一种普遍现象。

最近，丹麦哥本哈根大学营养、运动与体育科学系开展了一项关于女性运动员能量不足影响的最新研究。

在这项研究中，研究人员招募了12名女性铁人三项的运动员，她们都有正常的能量摄入。在试验的一部分，运动员在14天内获得足够的卡路里，之后对她们的表现进行测试。这些运动员还经历了14天的时间，在坚持正常的高强度训练计划的同时，她们只消耗了大约50%的能量需求。

研究发现，在卡路里摄入不足的期间，运动员平均减少了约4%的体重，其中约一半是肌肉质量；她们的表现也有所下降：在20分钟的自行车计时赛中的表现下降了7.7%。除了运动表现，运动员的免疫系统的几个方面也会受到相当严重的影响，这可能会导致运动员更容易生病。

根据这一领域相当有限的研究，男性似乎能够在能量摄入减少产生负面影响之前忍受它。这表明女性在这方面尤其脆弱。

研究人员指出，长时间饮食不足的有害影响，特别是对女性来说，也可能是终身的。

《赛特科技日报》网站（https://scitechdaily.com）

硅的变革：激光纳米制造技术的新突破

硅作为现代电子学、光伏学和光子学的基石，由于现有光刻技术的挑战，传统上仅限于表面级纳米制造。现有的方法要么无法穿透晶圆表面而不引起改变，要么受到硅内激光光刻的微米级分辨率的限制。

土耳其比尔肯大学（Bilkent University）的一个研究团队开发的创新技术超越了目前的限制，能够以前所未有的控制方式控制深埋在硅晶圆内的纳米结构的制造。

该团队解决了晶圆内复杂光学效应和激光固有衍射极限的双重挑战。他们通过使用一种特殊类型的激光脉冲来克服这些问题，这种脉冲是由一种叫做空间光调制的方法产生的。光束的非衍射特性克服了先前阻碍精确能量沉积的光学散射效应，在晶圆片内部产生极小的局部空洞。这个过程之后会出现紧急播种效应，预制的地下纳米空洞在其邻近区域周围建立强场增强。这种新的制造制度标志着一个数量级的改进，达到最先进的，实现特征尺寸低至100纳米。

研究人员使用空间调制激光脉冲，技术上对应于贝塞尔函数。这种特殊激光束的无衍射特性，是用先进的全息投影技术创造的，可以精确地定位能量。这反过来又会导致足够高的温度和压力值，从而在小体积下改变材料。值得注意的是，由此产生的田间增强，一旦建立起来，就会通过一种播种类型的机制来维持自己。简单地说，早期纳米结构的创造有助于后期纳米结构的制造。激光偏振的使用为纳米结构的对准和对称提供了额外的控制，从而能够以高精度创建各种纳米阵列。

该研究团队展示了具有超越衍射极限特征的大面积体积纳米结构，从而实现了埋藏纳米光子元件的概念验证。这些进展对开发具有独特结构的纳米级系统具有重要意义。（刘春）