96%的热带珊瑚礁可能在50年内崩溃；OpenAI证明任意维度挂谷猜想 | 环球科学要闻

· 生态 ·

几乎所有热带珊瑚礁都可能在50年内崩溃

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热带和亚热带海域的浅海珊瑚礁支撑着丰富的生态系统，其中栖息着数千种珊瑚、软体动物、鱼类以及海龟和鲨鱼等大型脊椎动物。它们仅占海洋面积的1%，却养育着25%的海洋物种。多达10亿人依靠珊瑚礁进行捕鱼、发展旅游业，并抵御侵蚀和风暴的侵袭。但根据世界自然保护联盟（IUCN）在目前于亚美尼亚举行的联合国两年一度的生物多样性峰会上发布的评估，至少96%的浅水珊瑚礁生态系统到2075年将面临极高的崩溃风险。其余生态系统由于缺乏数据而未进行评估，但它们可能同样脆弱。

科学家此前曾警告说 ，暖水珊瑚礁可能正在跨越一个临界点，超过这个临界点它们就无法恢复，但IUCN的警告表明，珊瑚礁的死亡可能会以多么快的速度和多么大规模地发生。虽然像大堡礁这样的大型生态系统崩溃后，小片珊瑚礁可能还能存活下来，但它们可能会变得过于分散，以至于它们释放到水中的卵子和精子无法进行异体受精。如果种群数量减少到附近没有其他珊瑚可以交配，就会发生繁殖失败。所有以往大规模珊瑚白化事件都发生在强厄尔尼诺现象之后，专家担心目前创纪录的厄尔尼诺现象会引发另一次白化事件。而根据美国国家海洋和大气管理局的数据，由于全球变暖，现在几乎每年都有个别珊瑚礁发生白化现象 。IUCN的预测基于一种“折中”情景，即适度减少温室气体排放。该报告指出，各国需要通过减少捕捞配额和污染来保护珊瑚礁。（New Scientist）

· 健康 ·

接受更多教育可以降低数十年后患痴呆症的风险

1972年英国的一项义务教育改革，该改革将最低离校年龄从15岁提高到16岁。发表于《美国科学院院刊》（PNAS）的一项新研究发现，这项改革带来的额外教育在几十年后减少了阿尔茨海默病和相关痴呆症的诊断。

这项改革将1957年9月1日或之后出生的最低学生离校年龄从15岁提高到了16岁；那些在截止日期前出生的学生仍然可以在15岁离校。这条清晰的分界线使得研究人员能够比较出生日期仅相隔几天、面临不同教育要求但其他方面高度相似的人群。改革使至少接受教育至16岁的学生比例提高了14个百分点。研究人员利用英国生物银行的数据，通过医院记录、死亡登记和参与者自述的病史，追踪他们直至65岁。那些出生在年龄截止日期之后（因此需要接受更长时间教育）的人，比出生在截止日期之前的人更不容易被诊断出患有痴呆症。研究还发现，即使在遗传风险最高的人群中，接受额外教育也能降低痴呆症的发病率。研究结果表明，遗传倾向并非决定命运：人们生活和学习的环境会影响高风险人群是否会患上这种疾病。（UNIVERSITY OF SOUTHERN CALIFORNIA）

· 人工智能 ·

OpenAI宣称推翻计算机科学重要假说，并公布数学和物理学重要成果

指数时间假设（Exponential Time Hypothesis，ETH）是计算机科学、数学领域的重要基础猜想，并且与P vs NP问题密切相关。该假设1999年被提出，认为求解3-SAT等布尔可满足性问题，不可能存在比指数时间更快的算法。在过去近30年的时间里，该假设虽从未得到严格证明，却长期被认为是可靠的基础性假设，其地位近乎“公理”。已经有数百篇论文以该假设为基础推导出更高级的结论，涉及范围包括图论、计算生物学、数据库、计算几何等诸多领域。

OpenAI昨天发布公告称，他们的内部系统证明了该假设为假。10月16日，OpenAI内部的AI系统以自然语言发现了ETH的反例，并在10月17日完成了结果的Lean形式化。OpenAI邀请ETH的提出者和资深专家审查了这一结果，并按照他们的建议公开了本成果。

除此之外，OpenAI还公布了数学和物理学的成果。在数学上，OpenAI宣称证明了所有维度的局部光滑性猜想，进而证明了任意维度的挂谷猜想（Kakeya conjecture）和任意维度的斯坦因限制猜想（Stein’s restriction conjecture）。在物理学上，模型提出四维量子场论中某些相互作用理论的严格存在性证明，涉及量子色动力学、标准模型的某种统一扩展以及纯杨—米尔斯理论。（OpenAI）

· 古人类 ·

科研人员发展出快速识别丹尼索瓦人新方法

丹尼索瓦人是一支已经灭绝的古老人类支系，科学家一直难以从形态上快速识别丹尼索瓦人。近日，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所等对东亚中更新世晚期古老型人类的代表——许家窑人化石，开展了古蛋白质组学和形态学分析，并系统总结出丹尼索瓦人在颅骨、下颌骨和牙齿上的典型形态特征。相关论文发表在《自然》（Nature）上。

研究从许家窑人化石中获取的古蛋白质证据明确支持其属于丹尼索瓦人。研究团队与哈尔滨人、夏河人、澎湖人等已经明确的丹尼索瓦人，以及金牛山、大荔、华龙洞、龙牙洞、桐梓、盘县大洞等分类地位未明的东亚古老型人类进行了横向对比。结果显示，东亚中更新世其他古人类很可能也属于丹尼索瓦人。这一研究将丹尼索瓦人的分布范围实质性地扩展到几乎整个东亚大陆，提示其生态适应能力可能远超尼安德特人，涵盖高原、亚热带地区和岛屿环境。该研究以分子确证的许家窑人为锚点，揭示了丹尼索瓦人颅骨、下颌骨与牙齿的形态共性。这是自丹尼索瓦人被报道16年以来，首次从该群体自身视角出发，建立起其形态学辨识框架。（古脊椎动物与古人类研究所）

· 演化 ·

适应海洋生活的披甲两栖动物

海洋两栖动物Gerrothorax maritimus的艺术复原图。它正在海底以吸食方式捕食一条腔棘鱼。图片来源：CHEN Geng/贵州大学

现存两栖动物超过8000种，包括蛙类、有尾类和蚓螈类，但没有一种是完全生活在海洋中的。《自然·生态与演化》（Nature Ecology & Evolution）发表的一项研究指出，一种新鉴定的化石两栖动物可能曾完全适应海洋生活。该物种被命名为海异螈（Gerrothorax maritimus），生活在约2.37亿年前，可能是已知首个无需接触陆地或淡水就能生存的两栖动物。

研究团队研究了在中国贵州省晚三叠世岩石中发现的两具近乎完整的骨骼，长度至少有737毫米。这些动物埋藏的地点，距离可能存在的岛屿至少30千米，其保存状况表明它们死于这一地点附近。分析其骨骼化学特征表明与当时海水高度吻合。这些证据共同表明，这些动物是在海洋环境中生活并死亡。该物种身体扁平，覆盖着厚重的甲，可能有助于减少水分流失；其鳃和消化系统则可能有助于调节体内盐分并处理吞入的海水。化石的口部形态还表明，海异螈可能通过将海床上的猎物吸入口中来摄食。不过，由于软组织未能保存下来，其生理和繁殖部分情况仍未知。这一发现拓展了我们对两栖动物演化的认识，提示即便如今已不见于海洋的这一类群，也曾借助体甲和水生适应特征，维持完全海生的生活方式。（Nature）

撰文、整理：王昱、冬鸢

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