自然子刊綜覽

　　《自然—地球科學》

　　當前碳排放速度達到史無前例水平

　　科學家在《自然—地球科學》上在線發表報告稱，相比現在人源碳排放的速度，5580萬年前的一段突然升溫時期里的碳排放速度要慢10倍。該研究表明，目前碳排放到大氣中的速度在過去至少6600萬年里是史無前例的。

　　在那段被稱為古新世—始新世極熱事件（PETM）的突然升溫時期里，溫室氣體的大規模排放導致全球氣溫升高了至少5°C。PETM時期的氣候情況曾被認為與目前的氣候變化最相似，但是PETM時期的碳排放的實際級數和速度卻一直是未解之謎。

　　Richard Zeebe等人將氣候變化的時間點與通過研究海洋沉淀物獲得的碳排放時間點進行比較，發現它們發生的時間基本一致。利用氣候與碳循環模型，研究人員還發現，這種近似并發的變化表明PETM的碳排放過程經歷了至少4000年的時間，年排放速度在6億到11億噸之間，而現在的碳排放速度已達到每年100億噸的級別了。

　　Peter Stassen在一篇相關評論文章中寫道：“如果按照Zeebe等人推斷的那樣，PETM時期的排放從時間上來說要更緩慢一些，那么深海海洋的生態系統就本有可能有足夠的時間通過遷移或進化來適應環境變化。因此，存在一種可能性，即目前氣候變化的速度超過了現代海洋生態系統及其內部構成的適應能力。”

　　《自然—納米技術》

　　科學家研制出具有血糖監測調節功能的可穿戴補丁

　　《自然—納米技術》在線報告了一種能夠監測調節血糖濃度、具有汗液感應功能的可穿戴補丁。這款以石墨烯為材料的補丁可以將二甲雙胍這種用于治療糖尿病的藥物通過皮膚滲透進患有糖尿病的小鼠體內，從而降低其血糖濃度。

　　科學家們一直在不斷地尋找一種可監測糖尿病患者血糖濃度的無創（或微創）的方法，而檢測汗液中的糖分是指尖血液檢測技術的一種潛在替代方法，不會像指尖檢測那樣造成疼痛，讓患者不適。石墨烯由于其彈性高、可導電、透明、柔軟以及輕薄的特點，而在可穿戴電子設備中展現出了可觀前景。但是，其合成方法限制了其在具有生化標記檢測用途比如pH值、離子和生物分子檢測等的電子化學設備方面的使用。

　　Dae-Hyeong Kim等人在石墨烯中加入金的顆粒，并將其與黃金網狀物相結合，制作出一種具有彈性的半透明補丁，該補丁在將糖尿病小鼠和兩個健康男性作為試驗對象的試驗中展現出糖尿病監測和反饋治療的潛能。該補丁含有各種感應器，可監測濕度、血糖、pH值和溫度。其中，因為基于酶的糖分感應器會受到汗液中的pH值變化的影響，所以pH值和溫度的感應器會通過實時考慮pH值和溫度來修正糖分的測量，從而改善其可靠性。最后，當補丁檢測到汗液中具有高血糖濃度時，補丁中的加熱裝置會觸發微針將二甲雙胍的外層包裹熔化，實現藥物的投遞。研究人員強調，該補丁在用于人體試驗時，需要將補丁中的藥物劑量按成分比例增加。

　　Richard Guy在一篇相關評論中表示：“雖然糖尿病治療的‘圣杯’——一整套結合糖分監測和相應藥物投遞的無創反饋系統——尚未研制成功，但是Kim等人已經向著這令人夢寐以求的目標又靠近了一步。”

　　《自然—植物》

　　作物野生近親的多樣性保護嚴重不足

　　在用于植物的生物多樣性保護的儲備庫中，馴化作物的野生近親的多樣性少得可憐，這是在線發表于《自然—植物》上的一項研究得出的結論。該研究呼吁采取系統性的努力措施，通過在用于植物繁殖的基因庫中，增加更多作物的野生近親，從而增強對其的物種保護。

　　養殖植物的野生近親所具有的遺傳多樣性，對培育更多多產、營養和適應性強的作物種類或許會起到作用。但是，這種期望建立在一種假設情況之上，那就是：作物的野生近親能夠很容易地用于研究和植物培養，不論其是在野生環境中還是基因庫中。

　　研究人員利用現有的生物多樣性數據、標本數據和基因庫數據，建立了一套81種作物的1000個不同基因品種在全球的分布情況的模型，并將其多樣性與當前基因庫相比較。他們發現，作物野生近親的多樣性非常少，其中有70%的品種被認為在未來的采集中十分重要，相比其在原生分布中地理和生態上全面的變化差異，有超過95%的品種采集不足。研究人員發現，地中海、近東、歐洲西部和南部，東南亞、東亞和南美洲地區的品種采集不足的情況最嚴重。