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新论文指出,土壤孔隙结构是碳储存的关键

密歇根州立大学(Michigan State University)植物、土壤和微生物科学系教授亚历山德拉?

这项研究结果发表在上周的科学杂志《自然通讯》上,揭示了土壤孔隙结构对促进土壤碳积累和保护的重要性。

“了解碳是如何在土壤中储存的对于思考气候变化的解决方案是很重要的,”菲尔·罗伯逊说,他是大学植物、土壤和微生物科学的杰出教授,也是这项研究的合著者。“这也是思考土壤肥力的重要方式,因此,作物产量也很重要。”

这项研究是通过MSU 大湖生物能源研究中心,由美国能源部资助,从而,凯洛格生物Station  Long-term 生态Research 计划由美国国家科学基金会资助,或NSF,它是由NSF的地球科学分工。

在9年的时间里,研究人员在密歇根州西南部进行了一项重复的田间试验,研究了五种不同的种植制度。在五种种植制度中,只有植物多样性高的两种制度土壤碳含量较高。Kravchenko和她的同事利用x射线微断层扫描和微尺度酶标来展示孔隙结构如何影响这些系统中的微生物活动和碳保护,以及植物多样性如何影响有利于碳储存的土壤孔隙的发育。

美国国家科学基金会环境生物学部门的约翰·谢德说,研究结果可能会改变人们对碳和气候如何在植物和土壤微生物群落中相互作用的理解。

“这清楚地证明了一种独特的机制,通过这种机制,生物群落可以改变环境,从而对碳循环产生根本影响。”谢德说。

“科学家们总是倾向于这样一种假设,即新碳进入土壤的地方,也是它被微生物处理并随后被储存和保护的地方。”Kravchenko说。“我们发现,为了得到保护,碳必须移动;它不能在它进入的地方受到保护。”

科学家们传统上认为,土壤的聚集物,即土壤颗粒的团簇,是碳稳定储存的主要场所。

然而,最近的证据表明,最稳定的碳似乎是微生物产生有机化合物,然后吸附到土壤矿物颗粒上的结果。研究进一步表明,根系所形成的土壤孔隙为这种情况的发生提供了理想的栖息地。

特别重要的是来自植物多样性较高的生态系统的土壤。经过恢复的草原生态系统的土壤中有许多不同的植物种类,与纯柳枝稷相比,土壤中有更多大小合适的孔隙来稳定碳储存。

“我们在原生草原上发现的,可能是由于不同物种的根之间的所有相互作用,整个土壤基质被一个孔隙网络覆盖,”Kravchenko说。“因此,输入碳的位置与可以保护它的矿物表面之间的距离很短。

“因此,土壤正在吸收大量的碳。在单一栽培柳枝稷中,孔隙网络要弱得多,因此微生物代谢产物有更长的时间才能到达保护性矿物表面,”Kravchenko解释道。

罗伯逊说,这项研究可能会促使农民在试图增加土壤碳储存时关注植物多样性。

“我们过去认为,向土壤中排放更多碳的主要方式是让植物产生更多的生物量,要么作为根,要么作为留在土壤表面分解的残渣。”罗伯森说。

“这项研究指出的是,有比这种野蛮的方法更聪明的储存碳的方法。如果我们能够设计或培育出有利于这种土壤孔隙度的生根特性的作物,从而有利于土壤碳稳定,这将是设计能够更快地生成碳的系统的一个非常聪明的方法。”

凯洛格生物站长期生态研究项目主任尼克·哈达德说,根据这些发现进行的研究将继续发现改善农业生态系统和景观可持续性的方法。

哈达德补充说:“长期研究表明,植物多样性可以以令人惊讶的方式造福于弹性农业系统所需的微生物。”

(媒体注意:请在网络报道中加入到原文的链接:https://www.nature.com/articles/s41467-019-11057-4)

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参加USATF户外锦标赛的几个斯巴达人

一名现任密歇根州立大学学生运动员和两名前全美运动员获得了2019年丰田USATF户外锦标赛的参赛资格,该赛事将于7月25日至28日在爱荷华州得梅因举行。

前密歇根州立大学的贾斯汀Kiprotich会面将在第一轮1500周五,7月26日下午5:30,等。Jerimiah埃文斯将初级下赛季将参加铁饼,而全美前十大Tori富兰克林将参加三级跳远冠军。

详情请登录msuspartans.com

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密歇根州立大学获得250万美元,用于教授不太常用的语言

密歇根州立大学(Michigan State University)从安德鲁·w·梅隆基金会(Andrew W. Mellon Foundation)获得了一笔为期四年、价值250万美元的拨款,用于支持对较少被教授的语言进行研究和教学的进一步发展,重点放在土著语言上。

这是由密歇根州立大学语言教学促进中心领导的LCTL伙伴关系收到的第二笔梅隆基金,旨在与“十大学术联盟”合作,促进所有十大大学的非常用语言教学。

这个由多所大学发起的项目旨在通过利用前沿研究和先进的教学技术来改变lctl的教学方式,目的是创建可持续和有效的教学模式。

“这项资助让我们能够为更多学生提供更高水平的语言能力,而这些语言较少被教授,也更难维持。”艺术与文学学院院长、该基金的首席研究员克里斯托弗·p·朗(Christopher P. Long)说。“这很重要,因为更高的语言水平加深了我们对这些语言所代表的文化的理解。”

目前,密歇根州立大学提供29种较少见的语言教学,如越南语、土耳其语和印尼语。通常,教授这些语言的挑战是,在任何一所大学里,只有一两个学生选修一门课程,为了有一个完整的班级和更高的能力水平,需要在多个学期里都有大量的学生。

这个问题通过CourseShare项目在十大学术联盟中共享课程得以解决,该项目使学生能够在网上学习各种不同的语言,而这些语言在个别机构是无法持续教授的。

梅隆大学的第一笔赠款为该项目奠定了基础。研究小组现在正在利用第一笔赠款的成功成果,并在今后四年扩大其规模。

艺术与文学学院人事与行政副院长Sonja Fritzsche是该项目的共同负责人,她说:“在第二轮拨款中,我们关注的是如何确保拨款所促进的成功的可持续性。”“我们正在与我们的BTAA合作伙伴合作,建立制度结构,继续高校之间的教师和管理人员之间的合作伙伴关系,这样课程供应将是稳定的,创新的联合课程开发可以继续进行。”

联合国宣布2019年为国际土著语言年,这项资助的一个主要重点是通过合作研究和课程工作促进土著语言,并为这些濒临灭绝的语言开发一种探索性的模式。

下一个资助周期,该项目将扩展到一种土著语言,Anishinaabemowin (Ojibwe),这是一种在密歇根地区和大湖地区使用的土著语言。LCTL伙伴关系将开发一个Anishinaabemowin项目,该项目将服务于密歇根州土著民族的需要,并为其他植根于土著社区并与土著知识系统相结合的土著语言教学建立一个模式。

“几百年来,五大湖区的土著居民世世代代都在为保护安西纳阿贝莫因而奋斗。”戈登·亨利(Gordon Henry)是该项目的英语教授和合作伙伴,他是密歇根州立大学美国印第安人和土著研究项目的成员,也是明尼苏达州白土奇佩瓦部落的登记成员。“对人们来说,了解自己的文化是很重要的,要努力让自己的语言活下去,让它成为社区中交流的一种活方式,这是很多部落试图再次发生的事情。”

亨利与密歇根州的部落社区有联系,他正在领导建立这些关系的努力,并培育招募、留住和毕业于密歇根州立大学的土著学生所需的基础设施。

LCTL伙伴关系还将利用梅隆大学的资金,继续开发希伯来语和另一个LCTL语言的额外课程,这将在明年确定,并促进已经开发的斯瓦希里语和印地语教材。

“这项资助使我们能够在提供的服务上更加协调一致,从而确定十大学术联盟的优势所在,以便我们能够充分利用现有资源。”长说。“它让我们更全面地思考如何在更高的熟练程度上提供更多的课程和更多的语言。”

这篇文章经过编辑,全部刊登在文学院的网站上。

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藻类生活在真菌里:陆地植物最初是如何进化的

科学家认为绿藻是植物在水里生存的祖先,但我们不确定向陆地植物的过渡是如何发生的。

密歇根州立大学(Michigan State University)发表在《生命》(eLife)杂志上的一项新研究提供了证据,表明藻类可能在5亿多年前,以真菌为载体离开水,并在陆地上定居。

“真菌在地球上随处可见。它们与大多数陆地植物建立共生关系。这就是为什么我们认为它们对陆地上的生命进化至关重要。但直到现在,我们还没有看到真菌内化活藻类的证据,”该研究的合著者、Christoph Benning和Gregory Bonito实验室的成员杜志炎说。

研究人员从古老的世系中分别选择了一株土壤真菌和一株海洋藻类,分别是被孢被拉长孢霉和海洋巨绿孢霉。

当它们一起生长时,这两种生物就形成了牢固的关系。

“显微镜图像显示藻类细胞聚集并附着在真菌细胞上,”杜说。“藻类的细胞壁被轻微破坏,它的纤维延伸部分似乎抓住了真菌的表面。”

令人惊讶的是,当他们长在一起很长时间-约一个月-一些藻类细胞进入真菌细胞。在这种关系中,两个有机体都保持活跃和健康。

这是科学家们第一次看到真菌将真核生物、光合生物内在化。他们称之为光合菌丝。

“这是一个双赢的局面。两种生物在一起还能得到额外的好处。”杜说。它们交换营养物质,可能是碳从藻类向真菌的净流动,而氮则向相反方向的净流动。有趣的是,这种真菌需要与活着的藻类细胞进行身体接触来获取营养。藻类细胞不需要身体接触或活着的真菌来从这种相互作用中受益。真菌细胞,无论是死的还是活的,都会在它们的环境中释放营养物质。”

“更好的是,当营养缺乏时,藻类和真菌细胞一起生长,通过互相喂食来抵御饥饿。它们比单独生长的效果更好。”杜解释道。

也许这种增加的耐寒性解释了藻类是如何在陆地上生存下来的。

“在自然界,类似的共生事件可能正在发生,比我们意识到的要多,”杜说。“我们现在有一个系统来研究光合生物如何在非光合生物体内生存,以及这种共生是如何进化和发挥作用的。”

这两种生物都是生物技术相关的菌株,因为它们能生产大量的石油,杜正在测试它们作为生产高价值化合物的平台,如生物燃料或Omega 3脂肪酸。

“因为这两种生物在一起更有弹性,它们可能更好地经受住生物生产的压力,”杜说。“我们还可以降低收获藻类的成本,这是生物燃料成本仍令人望而却步的一大原因。”

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乳腺癌研究可以扩展肺癌治疗

密歇根州立大学的一位科学家表示,一项关于基因突变在乳腺癌中的作用的新研究可能会为肺癌的治疗开辟新的选择。

“我们对乳腺癌样本的整个基因组进行了排序,发现了一种驱动突变,这种突变以前从未被认为对肺癌有重要影响,”人类医学生理学教授Eran Andrechek说。“这种突变有明确的潜力,可以确定哪些肺癌患者应该接受已经获得FDA批准的靶向治疗。”

这项研究发表在《自然通讯》杂志上。

他和他的同事们通过实验小鼠和对基因序列的计算分析发现,在乳腺癌中出现的一种突变(但显然不是必然的)可以抑制某些人类肺癌肿瘤的生长。他说,大约5%的肺癌病例携带这种突变。

这意味着仅在美国就有11000人可以从最严重的癌症中获得宝贵的时间。“这不是治疗,”他警告说。“它有可能延长患者的寿命,提高患者的生活质量。”

安德烈切克和他的团队还发现了一些在小鼠和人类乳腺癌中被放大的基因,利用CRISPR基因编辑技术,能够阻止癌细胞的扩散。

“当我们用CRISPR敲除其中两个基因时,我们阻止了肿瘤的迁移和转移,”Andrechek说。“在人类身上,我们会做一个药物筛选,找出fda批准的针对这些基因的药物,并加以阻断。”

乳腺癌在女性中最常见,正如前列腺癌在男性中最常见一样。但根据美国癌症协会(American cancer Society)的数据,随着这些癌症筛查手段的改进,至少在发达国家,死于肺癌的人比死于乳腺癌、前列腺癌和结肠癌的人加起来还要多。总体而言,每15名男性和每17名女性中就有1人会在一生中患上这种疾病,吸烟者的患病风险更高。

安德列切克说,他的下一步是在任何人体临床试验开始之前,更好地描述和控制这种突变对调节肿瘤生长的蛋白质的影响。他还与密歇根州立大学的另一个实验室合作,以获得资助,将这些发现再次应用于乳腺癌研究。

这项研究由美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)和全球癌症研究中心(Worldwide Cancer research)提供资金支持,总部位于密歇根州米德兰(Midland)的艾尔莎·u·帕迪基金会(Elsa U. Pardee Foundation)也提供了支持。

(媒体注意:请在网络报道中加入到原文的链接:https://www.nature.com/articles/s41467-019-11236-3)

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警察枪杀事件中种族差异背后的真相

警察出于种族原因开枪杀人的报道引起了公众的广泛关注,并在全国各地引发了行动主义。密歇根州立大学和马里兰大学的一项新研究发现,这些报告中的许多内容与白人警察的情况相反——白人警察枪杀少数族裔公民的可能性并不比非白人警察高。

“到目前为止,还没有一个系统的、全国性的研究来确定涉及致命警官枪击事件的警察的特征。”明尼苏达州立大学的心理学教授约瑟夫·萨萨里奥说。“有太多的例子表明,当黑人被警察射杀时,是白人警察射杀了他们。事实上,我们的研究结果并没有表明黑人更有可能被白人警察射杀。”

结果mdash;发表在《美国国家科学院院刊》上是基于Cesario和他的团队创建的一个独立的数据库,该数据库记录了2015年以来的每一次枪击事件。团队mdash;该研究还由马里兰大学的戴维·约翰逊领导联系每一个警察部门,有致命的警察射击得到种族,性别和经验的每一个参与每一事件的警官。该团队还利用了来自《华盛顿邮报》和《卫报》的警察枪击数据库的数据。

“我们发现,在预测黑人或白人公民是否会被枪杀时,警官的种族并不重要,”西萨里奥说。“如果说有什么区别的话,那就是黑人公民更有可能被黑人警察开枪打死,但这是因为黑人警察与他们所管辖的人口来自同一群体。所以,一个社区的黑人公民越多,那里的黑人警察就越多。”

数据显示,在涉及致命枪击事件时,白人警察与黑人警察之间并没有种族偏见,这是个好消息。塞萨里奥说,坏消息是,内部政策的改变,比如警察力量的多样化,可能不会减少对少数族裔公民的枪击。

除了警官种族问题,研究小组还就致命警官枪击事件中种族差异的细节得出了其他结论。

许多人会问,是黑人还是白人公民更容易被枪击,以及为什么。我们发现,暴力犯罪率是致命枪击事件背后的驱动力。”切说。“我们的数据显示,每个种族群体的犯罪率与该种族群体中公民被枪杀的可能性相关。如果你生活在一个有很多白人犯罪的县,白人更有可能被枪杀。如果你生活在一个有很多黑人犯罪的县,黑人更有可能被枪杀。它是我们所拥有的最准确的警察致命枪击事件预测器。”

通过将警察种族、受害者种族和犯罪率的调查结果联系起来,研究表明,理解警察开枪的最佳方式不是警察的种族偏见;而是通过暴露在警察面前的犯罪行为。

绝大多数-在90%到95%之间被警察射杀的平民中有几人在被射杀时正在积极攻击警察或其他公民。百分之九十的人在被枪击时也持有武器。萨萨里奥说,意外枪击的可怕案例很少见,比如把手机当成了枪。

“我们听说了一些非常可怕和悲惨的警察枪击事件,这是有原因的:它们是可怕的案件,它们对警察与社区的关系有重大影响,所以它们应该得到关注。”切说。“但是,这最终扭曲了人们对警察开枪的看法,让人们相信所有致命的枪击事件都与我们听到的类似。事实并非如此。”

西萨里奥说,令研究人员感到惊讶的是,导致致命警官枪击事件的心理健康案例数量之多。

“这真的很惊人,我们不知道到底有多少,”他说。“这表明,在全国范围内对致命警官枪击事件的讨论中,人们对心理健康的重视程度是多么不足。”

在所有涉及白人平民的致命枪击事件中,近50%是由于精神健康问题;它还占了近20%的黑人和30%的西班牙裔。其中包括两种类型的精神健康案例:第一种是“警察自杀”,平民故意与警察对抗,因为他们想要一名警察自杀;第二种是精神失常的结果,比如一个平民患有精神分裂症,对军官构成威胁。

尽管在所有致命的枪击事件中,白人警官并不比黑人警官更有可能向黑人公民开枪,但一旦对不同类型的枪击事件(如枪击手无寸铁的公民)进行调查,数据的不确定性太大,难以得出坚定的结论。这是因为这类枪击事件非常罕见,很难得出强有力的结论。

西萨里奥说,更好的记录保存-比如美国联邦调查局(FBI)于2019年启动的全国用武数据收集将使研究人员能够更好地了解警察枪击事件的细节。

请听塞萨里奥为您带来的详细报道。

(媒体注意:请在在线报道中加入到原文的链接:https://www.pnas.org/content/early/2019/07/16/1903856116)

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://msutoday.msu.edu/news/2019/the-truth-behind-racial-disparities-in-fatal-police-shootings/