《大气CO2浓度飙升给人类带来严重挑战》

  • 来源专题:大气污染防治
  • 编译者: APC
  • 发布时间:2020-07-06
  •  当今大气中的二氧化碳(CO2)浓度,达到很长时间以来的最高值。据近日发表在《地质学》期刊上的一项最新研究,科学家发现当今大气CO2浓度超过了过去2300万年的最高纪录,且其飙升的速度也前所未有。  自从工业化以来,人类不断升级发展需求,温室气体的排放越来越强劲。长期研究表明,从19世纪初开始,CO2浓度急剧上升,这一时间点就在工业革命的前后。目前,CO2被认为是温室效应最强的污染物之一,而CO2浓度升高与气候变化密切相关。目前,已有的直接记录可以追溯到几百年前,但在这之前,情况就非常模糊了。科学家们钻出的冰芯,可以让人们“看”到远在270万年前的情景——当时的CO2浓度还不到300ppm。  此次最新研究中,美国路易斯安那州立大学的研究人员将目光投向了更远的时间,追溯到2300万年前。团队通过研究古代植物的化石遗骸来实现这一目标。因为当植物生长时,它们会从大气中吸收CO2,植物的组织会保留某些稳定的碳同位素,尤其是碳-12和碳-13。当这些植物变成化石后,科学家们就可以研究同位素的含量,以确定植物生长时的CO2浓度。  研究团队通过这一方法发现,在整个2300万年的时间里,CO2浓度大多在230ppm到350ppm左右波动。这远远低于现代水平。研究同时发现,在过去的漫长岁月里,CO2浓度从未像我们现在所经历的这样,如此剧烈地攀升。  研究人员指出,在过去2300万年中,变暖事件都与CO2浓度的上升幅度有关,其中包括发生在1500万到1700万年前的中新世中期,以及300万到500万年前的上新世中期。  去年5月,夏威夷的莫纳罗阿天文台测量的数据显示,CO2浓度创下了415.26ppm的新高,该浓度也是人类历史上最高。如今这项最新研究,进一步证明了当前人类所面临挑战的严重性。  总编辑圈点  与新冠肺炎疫情一样,气候变化是全球面临的另一个重大挑战。此类难题有个共同点:它们并非仅影响某个地区、某一群人,而将影响全人类的命运;同时,解决它们又需要每一个人观念的改变以及付诸行动。可以说,它们是对人类智慧的真正考验。要想破题,必须从短期利己主义中跳脱出来,用长远目光和大局意识去审视现状,寻找应对策略,在合作之中推进问题的解决。

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    • 编译者:李康音
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    • 2024年6月19日,威康桑格研究所、伦敦大学学院(UCL)、伦敦帝国理工学院、荷兰癌症研究所等机构的研究人员在Nature发表题为Human SARS-CoV-2 challenge uncovers local and systemic response dynamics的文章。 该研究利用单细胞测序,研究了健康成年志愿者对SARS-CoV-2感染的免疫反应,这是世界上第一个COVID-19人类挑战研究(COVID-19 human challenge study)的一部分。并非所有接触的参与者都感染了COVID-19,这使研究小组能够发现与抵抗持续病毒感染和疾病相关的独特免疫反应。 严重急性呼吸综合征冠状病毒2 (SARS-CoV-2)已在全球感染了数百万人。虽然这可能是致命的,但许多人会接触到COVID-19检测呈阳性的人,但他们自己却设法避免生病,无论是PCR检测呈阴性还是无症状的病例。虽然以前的研究在症状出现后对COVID-19患者进行了检查,但在这项新研究中,研究人员首次在免疫学na?ve队列中开始捕捉暴露后的免疫反应。作为由伦敦帝国理工学院领导的英国COVID-19人类挑战研究的一部分,36名没有COVID-19病史的健康成年志愿者通过鼻子注射了SARS-CoV-2病毒。研究人员对16名志愿者的血液和鼻粘膜进行了详细的监测,跟踪了整个感染过程以及感染事件发生前的免疫细胞活动。随后,威康桑格研究所和伦敦大学学院的研究小组使用单细胞测序技术生成了超过60万个单个细胞的数据集。 在所有参与者中,研究小组发现了之前未报告的即时病毒检测反应。这包括激活血液中专门的粘膜免疫细胞,减少通常吞噬和破坏病原体的炎性白细胞。立即清除病毒的个体并没有表现出典型的广泛免疫反应,而是产生了微妙的、从未见过的先天免疫反应。研究人员表示,暴露于病毒之前,一种名为HLA-DQA2的基因的高水平活性也有助于人们防止持续感染。相比之下,六名持续感染SARS-CoV-2的人在血液中表现出快速的免疫反应,但在鼻子中表现出较慢的免疫反应,从而使病毒在那里站稳脚跟。研究人员进一步确定了激活的T细胞受体之间的共同模式,这些受体识别并结合病毒感染的细胞。这提供了对免疫细胞通讯的见解,以及开发针对COVID-19和其他疾病的靶向T细胞疗法的潜力。
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    • 来源专题:农业立体污染防治
    • 编译者:金慧敏
    • 发布时间:2016-06-14
    • 极端气候事件如热浪和干旱,会影响陆地生态系统固碳能力。近日,法国INRA和CNRS研究人员在蒙彼利埃生态气候室进行了一次大规模实验来研究这个问题。利用永久性山地草原样方,他们得到了一个意想不到的发现:大气中的CO2水平升高,有助于草原从极端气候事件中恢复并限制水分胁迫带来的负面影响。本文在线发表在PNAS上,它充分检验了研究气候变化时生态系统相互作用的重要性。 从现在到本世纪末,由于气候变化的结果,法国将经历一个极端气候事件数量和严重程度的增加时期,如热浪和干旱。这些事件将会对生态系统产生负面影响,尤其是法国奶牛和肉牛的重要资源--草原对干旱敏感。例如,因为富含碳的有机质可能会流失,所以土壤质量可能会下降。 然而,讽刺的是,大气中CO2水平的升高可能会帮助缓和气候变化的负面影响。事实上,植物需要二氧化碳用于光合作用。天然气也有助于提高植物的耐旱性,有助于土壤有机质的积累。即使直到最近,极端气候事件中较高水平CO2带来的好处是否会一直保持仍然不得而知。然而,INRA和CNRS的研究人员已经发现答案,他们在蒙彼利埃城市生态气候室进行了大规模的实验。在法国奥弗涅地区取了48个面积1m2、深度60cm的山地草原大样本。然后,他们进行不同的实验处理,以测试温度、降雨、大气中CO2和严重干旱、热出现与否的影响。对目前和2050年发生热和干燥条件进行了预测比较。 研究表明,干旱和热浪模拟期间,大气中的CO2水平的升高,有助于缓冲草原植物种受到的水热胁迫影响,使他们能够保持生理功能。根系生长受到刺激,允许植物从土壤中获取更多的水分和养分,一旦外部条件恢复正常就会促进再生。 当涉及到净碳同化时,研究人员发现,与CO2水平增加的相关好处完全抵消了极端气候事件带来的负面影响。结果表明,在研究气候变化的潜在影响时,充分调查生态系统的相互作用是至关重要的。结果还表明,大气中的二氧化碳水平的增加,可以提高土壤有机质和草原生态系统的应变能力,从而限制了干旱和热浪对畜牧业系统的影响。然而,这些研究结果并非针对反复的极端事件导致的累积影响,这是需要使用建模方法加以检验的问题。