据一项新的研究披露，NASA 的好奇号探测器发现了远古时期火星大气中隐藏的化学档案，后者提示：在火星的壳层中封存了大量的二氧化碳。这些发现提供的现场证据表明：火星在远古时期曾经存在碳循环，它为人们了解火星以往的气候提供了新的线索。火星的地貌清晰地显示：液态水曾经在其表面流淌，这种情况需要当时的火星具有比现在更温暖的气候。因此，人们认为火星过去的二氧化碳大气层一定更厚，这样才能维持较为温暖的环境。富含液态水和大气二氧化碳的气候预计会与火星岩石发生反应，引发产生碳酸盐矿物质的天体化学变化。然而，尽管先前对火星岩石的分析检测到了碳酸盐的存在，但其含量却低于星球化学模型的预期。 利用好奇号火星探测器的数据，Benjamin Tutolo 和同事就盖尔陨石坑（Gale crater）部分区域内所含的碳酸盐矿物进行了研究，在远古时期该区域内曾有过一个湖泊。在 2022 年和 2023 年中，好奇号从不同单元的地层（它们代表了从湖床到风蚀环境的过渡）钻取了四个岩石样本，并用火星探测器搭载的X射线衍射仪分析了其矿物学特征。Tutolo 等人在富含硫酸镁的地层中发现了高浓度的菱铁矿（即碳酸铁），其重量比范围在 5% 左右至 10% 以上。这一发现是始料未及的，因为轨道飞行测量并未在这些地层中检测到碳酸盐。鉴于其来源和化学性质，作者推断，该菱铁矿是由水-岩反应和蒸发形成的，表明二氧化碳是通过化学反应将其从火星大气层封存至沉积岩中的。如果这些硫酸盐层的矿物组成能够代表整个富含硫酸盐的区域，那么这些沉积物中就会蕴藏着一个此前未被发现的大型碳储库。这些碳酸盐已被后期的反应部分破坏，这表明部分二氧化碳后来已重返大气，从而形成了碳循环。Janice Bishop 和 Melissa Lane 在相关的《视角》中写道：“随着火星轨道探测和探测车对火星天体化学细节的发现，有关可能多样性宜居环境的更多线索会被揭示出来。”

结合机器学习技术，研究人员根据 1000 多项区域研究的数据估计，地球上有多达 14 亿人生活的土壤受到砷、镉、钴、铬、铜、镍和铅等重金属的严重污染。这项研究不但揭示了一个全球性的风险，而且发现了一个此前未被认识到的高风险金属富集区，尤其是在低纬度的欧亚大陆地区。对关键性金属需求的增长意味着土壤中有毒重金属的污染只会愈演愈烈。作者说：“我们希望本报告中提供的全球土壤污染数据能够为政策制定者和种植业者敲响科学警钟，敦促他们即刻采取必要措施，更好地保护地球宝贵的土壤资源。”源于自然和人类活动的土壤有毒重金属污染对生态系统和人类健康均构成重大风险。一旦进入土壤，这些重金属可持续存在数十年之久。这些污染物会降低农作物产量，影响生物多样性，并通过在农场动物体内的生物累积而危害水质和食品安全。然而，尽管先前的研究表明有毒金属污染在土壤中普遍存在，但其在全球的分布状况则仍不清楚。为弥补这一知识空白，Deyi Hou 汇编了 1493 项区域研究的数据，它们涵盖了 79 万 6084 个土壤样本，旨在评估农用土壤中有毒金属的全球分布，并确定哪些地区的有毒金属浓度超过了安全阈值。Hou 等人利用机器学习和建模方法估计，全球 14% 至 17% 的农田（约 2.42 亿公顷）受到至少一种有毒金属的污染，其中镉污染最为普遍，尤其是在南亚和东亚、中东部分地区以及非洲。镍、铬、砷和钴的含量在多个地区也超过安全阈值，这主要是由于自然地质因素以及采矿和工业化等人类活动共同作用的结果。此外，这些发现揭示了一条横跨低纬度欧亚大陆的“富含金属的走廊”，这可能反映了古代采矿、富金属基岩风化以及长期缓慢淋失的累积效应。通过将这些数据与全球人口分布进行叠加，Hou 等人估计：有 9 至 14 亿人生活在重金属污染的高风险地区。

科学家已发现肠道菌群中有若干因素会影响患者服用抗癌药物后产生的毒副作用的严重程度。他们的研究阐明了微生物群系与氟嘧啶类化疗反应之间的新的联系，并可能指导临床医生如何将这些重要药物的毒性作用将至最低。尽管免疫疗法和细胞疗法等新型疗法不断问世，但化疗仍是大多数癌症治疗方案的基石。然而，这些药物也存在严重的不良反应，其对某些患者的有害影响可能更胜于其他患者。例如，氟嘧啶类药物是治疗胃肠道癌症的主要药物，但多达 10% 的患者由于药物的心脏毒性和胃肠道问题等严重副作用而不得不停止治疗。科学家如今知道，肠道菌群可以影响人体对药物的代谢和反应，表明微生物群组或能预测药物的毒性反应。在这项研究中，Kai Trepka 和同事分析了 40 例接受氟嘧啶类药物治疗的结直肠癌患者的微生物群系，以及小鼠模型和细胞培养物。RNA 测序显示，该治疗会改变几种肠道微生物的多样性。该药物还导致前 TA 操纵子（preTA operon）的富集激增；前 TA 操纵子是一组存在于某些种类细菌中的连续基因。作者随后发现，接受抗生素治疗的小鼠会因氟嘧啶而出现更严重的毒性，但这种情况可通过在小鼠体内定植表达前 TA 的大肠杆菌而得到逆转。最后，该研究小组观察到，preTA 丰度越高，患者所罹的氟嘧啶毒性就越轻。Trepka 等人断言：“我们的研究结果凸显了将微生物组视为药物治疗整体状况中不可或缺组成部分的必要性，从而为基于微生物组的精准治疗做好了准备。”