9月14日外媒科學網站摘要：爲什麼人會在壓力下發揮失常？
9月14日（星期六）消息，國外知名科學網站的主要內容如下：
《自然》網站（www.nature.com）
爲什麼人會在壓力下崩潰？科學家給出了答案
當面臨高風險、高回報的情境，許多人在關鍵時刻表現失常，這不僅僅是人類的特例。通過對猴子的實驗，科學家發現，壓力下的“崩潰”與大腦中負責運動準備的神經元活動減少有關。
美國卡耐基梅隆大學的研究團隊深入研究了壓力情境下大腦的表現，並在最新一期《神經元》（Neuron）雜誌上發表了他們的研究結果。
壓力下的崩潰不僅是人類現象。正如網球選手可能在賽點失誤，猴子在高回報的情況下也會表現不佳。
研究小組設計了一項任務，讓恆河猴在快速準確地將光標移動到目標上後獲得獎勵。每次試驗都會提示猴子，告知它們即將獲得的獎勵是小、中、大還是極爲罕見的“頭獎”。由於頭獎數量稀少且獎勵極高，這創造了高風險、高回報的情境。
研究人員在猴子大腦的運動皮層植入了一個微小的芯片，覆蓋着電極，用以觀測不同獎勵情況下的神經元活動。運動皮層負責運動的準備和控制。
結果顯示，面對頭獎時，負責運動準備的神經元活動減少。運動準備是大腦計算如何執行動作的過程，類似於在發射箭之前瞄準目標。當運動準備不足時，猴子表現也隨之變差。
研究人員進一步分析了獎勵動機與神經活動和猴子表現之間的關係，發現隨着獎勵的增大，神經活動先達到一個峰值，但對更大的獎勵，準備反而開始減弱，大腦無法維持最佳表現狀態。研究人員將此現象稱爲“神經偏差假說”。
《科學通訊》網站（www.sciencenews.org）
科學家在地球大氣層中發現了一個尋找已久的電場
美國宇航局戈達德太空飛行中心（GSFC）的科學家們首次測量到了地球大氣中一個長期尋找的全球電場。這種電場被稱爲雙極電場，幾十年前就已被預測存在，但直到現在才得以探測到。
雙極電場非常微弱，僅爲0.55伏，約相當於一節手錶電池的電壓，但其力量足以控制上層大氣的形態和演化，這對地球是否適合生命生存有着潛在的影響。
此次測量結果發表在8月28日的《自然》（Nature）雜誌上。
雙極電場的存在最早在20世紀60年代的太空時代初期就被提出。當時，飛行在地球兩極上空的航天器探測到大氣層中存在一種超音速的帶電粒子流出，稱爲“極風”。
然而，探測這一電場的技術直到最近才得以實現。
GSFC的科學家開發了一種名爲光電子能譜儀的新型儀器，專門用於探測電場。他們將光譜儀安裝在名爲“耐力號”的火箭上。
2022年5月11日，“耐力號”火箭發射，它穿越大氣層並上升到約770公里的高度，每隔10秒測量一次電子能量。整個飛行持續了19分鐘，最終火箭落入格陵蘭海。
在248至768公里的高度範圍內，光譜儀測得0.55伏特的電勢變化，這一力量足以單獨解釋極風現象，並排除任何其它大氣影響。
《每日科學》網站（www.sciencedaily.com）
1、簡單變換可以使近地軌道衛星具備更高容量
低軌道衛星有望爲全球數百萬人提供高速通信服務，但目前的技術限制使其潛力難以完全發揮——這些衛星的天線陣列一次只能爲一個用戶提供信號服務。
這種“一對一”的信號處理模式意味着，要實現廣泛覆蓋，企業要麼需要發射大量衛星組成龐大的星座，要麼發射配備多組天線陣列的大型衛星。無論哪種方式，成本都極高，技術難度大，而且還可能造成軌道擁堵。
以SpaceX爲例，該公司採用了“星座”模式。其“星鏈”網絡目前由超過6000顆近地軌道衛星組成，其中一半以上是在過去幾年內發射的。SpaceX計劃在未來幾年內再發射數萬顆衛星。
然而，普林斯頓大學工程學院和中國臺灣陽明交通大學的研究人員聯合開發了一項新技術，使低軌道衛星的天線能夠同時爲多個用戶處理信號，大幅減少所需的硬件資源。
在《IEEE信號處理學報》發表的論文中，研究人員描述了突破單用戶限制的方法。這項技術基於一種常用的天線波束成形技術，通過精確調整天線陣列，將無線電波束準確引導至所需位置，從而增強通信能力。
通常情況下，每個波束都攜帶着短信或電話等信號信息。儘管地面平臺上的天線陣列（如手機信號塔）可以處理多個信號，但低軌道衛星每次只能處理一個信號。
由於衛星時速高達3萬公里，並且其位置不斷變化，處理多個信號而不混淆它們幾乎是不可能的。
爲了解決這一問題，研究人員開發了一種系統，可以在不增加硬件的前提下，將單個天線陣列的信號傳輸分成多個波束。這一技術突破了單個天線陣列只能爲一個用戶服務的限制。
減少天線數量的網絡可能意味着衛星數量減少，衛星體積縮小，或者二者兼具。研究人員指出：“傳統的近地軌道衛星網絡需要70至80顆衛星來覆蓋美國，而通過這項新技術，這個數字可能減少到16顆。”
2、當癌症發生時，免疫系統是如何失效的
癌症被比作“無法癒合的傷口”，意指免疫系統無法有效消滅入侵的腫瘤細胞。美國羅切斯特大學醫學中心威爾莫特癌症研究所的研究團隊發現，一種關鍵分子可以對免疫細胞進行重編程，將其轉化爲促進癌症發展的“幫兇”。
該研究的通訊作者指出，研究這些“促腫瘤”免疫細胞的行爲非常重要，因爲它們可能成爲阻止癌症惡化的治療靶點。
這一發現發表在《美國國家科學院院刊》（PNAS）上。
研究團隊調查了腫瘤環境中細胞間的動態相互作用，揭示了免疫細胞從抵抗癌症到幫助癌症的轉變機制。
他們發現，血小板活化因子（PAF）是決定免疫細胞命運的關鍵分子。PAF不僅能招募促癌細胞，還會抑制免疫系統的抗癌能力。多種癌症依賴相同的PAF信號進行擴散。
研究人員強調，如果找到阻斷PAF的治療方法，可能對多種癌症類型都有效。
《賽特科技日報》網站（https://scitechdaily.com）
1、地球變暖將由誰來買單？答案可能會讓人大吃一驚
德國波茨坦氣候影響研究所（PIK）的一項研究分析了全球變暖帶來的不穩定天氣事件對不同收入羣體的生產和消費影響。研究結果證實了之前的研究，即全球最貧困人口承受着氣候變化帶來的最大經濟風險。
令人意外的是，富人面臨的風險也在快速增加。像巴西這樣的轉型經濟體則極易受到嚴重衝擊和負面貿易影響。從各國來看，這些國家面臨的風險最高，原因是氣候變化帶來的嚴重衝擊和不利的貿易影響。
隨着地球繼續變暖，這些風險預計將在全球範圍內惡化，並對全球供應鏈產生連鎖反應，進而影響商品和服務的生產和流通。
研究人員強調，未來20年，氣候變化將加劇不穩定天氣帶來的經濟風險。儘管最貧困的人羣仍然面臨最高的風險，但在美國和歐盟等富裕國家，經濟風險的增加對富人影響最爲顯著。
2、神奇的扭曲：科學家如何重新設計電子的未來
研究人員通過對石墨烯和硒化鎢層進行扭轉，開發出一種具有獨特自旋特性的創新材料。
這一自旋電子學領域的突破性技術，可能會徹底改變先進電子設備的發展，尤其是在將磁存儲器集成到處理器中的應用上，並克服當前自旋電流處理中的限制。
西班牙CIC nanoGUNE研究中心的納米器件團隊，與捷克布拉格查理大學和西班牙聖塞巴斯蒂安材料物理中心（CFM）的研究人員合作，設計了一種全新材料，具備自旋電子學的潛在應用特性。這一發現發表在《自然材料》（Nature Materials）期刊上，爲開發更高效、更先進的電子設備帶來了新的可能性，尤其是在磁存儲器與處理器集成的領域。
近年來，二維材料的獨特特性促使研究人員對它們展開深入研究。當兩層這種材料堆疊形成異質結構時，常常會產生新的物理效應。研究還發現，層間的微小旋轉會顯著改變材料的特性。
科研人員重點研究了石墨烯和硒化鎢（WSe2）的雙層結構，當這兩層材料以特定角度精確旋轉時，可以在特定方向上產生自旋電流。
自旋是電子及其他粒子的一種特性，通常沿垂直於電流的方向傳遞。如何有效處理自旋電流是自旋電子學面臨的主要挑戰之一。這項研究表明，使用合適的材料可以突破這一限制。
通過簡單地堆疊兩層材料，並施加一個“神奇”的扭轉角度，就能獲得原始材料中不存在的新自旋特性。材料選擇越靈活，未來設備的設計潛力就越大。（劉春）