来源:环球科学、中国新闻网、科技日报、中国科学报等 太阳系中的水可能来自星际介质 来源:ALMA(ESONAOJNRAO),B。Saxton(NRAOAUINSF) 水在宇宙中的演化过程,像是从源点演化到终点。我们了解水的终点,比如行星和彗星上的水,却一直无法追溯其源点。一直以来,科学家能将行星与彗星相关联,或将元恒星与星际介质相关联,却无法将原恒星与彗星联系起来。近日,一项发表在《自然》(Nature)的研究显示,天文学家在一颗原恒星的星周盘中检测出了水的存在,这可能有助于我们理解星际介质中的水与太阳系中的水之间的关联。 原恒星V883Orionis位于距离地球1305光年的猎户座,其雪线距离恒星较远、星周盘质量大,有充足的气体水可供检测研究,是分析太阳系演化的理想参照天体。研究人员利用阿塔卡马大型毫米亚毫米波阵(ALMA)的高灵敏度波段5和波段6接收器测量了V883Ori原行星盘,发现水的成分在原恒星、原行星盘和彗星的各演化阶段中几乎始终没有改变。这意味着太阳系中的水可能早在太阳、行星和彗星形成前就已经存在了。研究人员表示,星际介质中的水在分子云微小颗粒表面以冰的形式存在,这些分子云在引力作用下坍缩为年轻的恒星时,水最终会聚集在星周盘中。这项研究通过观察V883Ori的星周盘,为我们理解太阳系的演化提供了启示。 https:www。nature。comarticless4158602205676z 注射激素使小鼠快速醒酒 来源:CELLMETABOLISMCHOIETAL。 人类通过饮酒摄入过多的乙醇会出现醉酒的状态,而动物在食用一些发酵的成熟水果或花蜜时,也可能因摄入乙醇过多而有酒精中毒的风险。近期,发表在《细胞代谢》(CellMetabolism)上的一篇新研究发现,成纤维细胞生长因子21(fibroblastgrowthfactor21,FGF21)有助于促进醉酒后的觉醒。 首先研究者分别向不能产生FGF21的小鼠和正常小鼠注射乙醇,发现缺乏FGF21的小鼠在摄入乙醇后,需要比正常小鼠花费更多的时间来恢复翻正反射(rightingreflex,处于异常体位时所产生的恢复正常体位的反射活动)和平衡能力。随后的实验发现,通过注射给药的方式让正常小鼠摄入FGF21,会降低小鼠从由乙醇引起的无意识状态和共济失调中恢复的时间。FGF21通过直接激活调控觉醒和警觉性的蓝斑核(locuscoeruleus)区域的去甲肾上腺素能神经元(noradrenergicneuron),来介导其抗乙醇毒性的作用。研究结果表明,这种FGF21的肝脑通路的演化是为了防止乙醇引起的中毒,它或许可以作为治疗人类急性酒精中毒的药物靶点。 https:www。cell。comcellmetabolismfulltextS15504131(23)000414?returnURLhttps3A2F2Flinkinghub。elsevier。com2Fretrieve2Fpii2FS15504131230004143Fshowall3Dtrue 人造卫星干扰哈勃空间望远镜观测 来源:原论文 20052021年间,进入太空的人造卫星增加了40,这使天文学家担心它们会进入天文望远镜的视野,干扰观测。近日,一项《自然天文学》(NatureAstronomy)上的研究证实了星链(Starlink)等卫星的确会干扰哈勃空间望远镜的观测。 受轨道高度降低和长曝光时间等影响,哈勃空间望远镜对卫星的穿行轨迹很敏感。通过志愿者和机器学习的帮助,科学家发现20022021年间的哈勃图像有2。7拍到了卫星轨迹。其中144张图像有不止一条卫星轨迹。自2009年起,望远镜上高级巡天相机(ACS)和宽视场相机3拍摄到轨迹的几率显著增加,与卫星数量增加的趋势相匹配。目前,图像校正软件、降低卫星亮度等措施消除干扰的效果有限,天文学界仍在寻找办法,以降低卫星对将投入运行的薇拉鲁宾天文台(VeraC。RubinObservatory)、特大望远镜(ExtremelyLargeTelescope,ELT)等的影响。 https:www。nature。comarticless41550023019033Sec8 第一张昆虫全脑图谱绘制完成 来源:约翰斯霍普金斯大学剑桥大学 美国约翰斯霍普金斯大学和英国剑桥大学领导的国际团队完成了迄今为止最先进的昆虫大脑图谱,首次描绘了果蝇幼虫大脑中的每一个神经连接,这是神经科学领域的一项里程碑式成就,使科学家更接近对思维机制的真正理解,支持未来的大脑研究并激发新的机器学习架构。研究成果9日发表在《科学》杂志上。 自1970年代,人类开始了以蛔虫为首个实验对象的大脑图谱绘制历程,最终产生了部分图谱并获得了诺贝尔奖。从那时起,部分连接体已被映射到许多系统中,包括果蝇、小鼠甚至人类。但这些重建通常只代表整个大脑的一小部分,综合连接体仅针对体内有几百到几千个神经元的几种小物种生成,如蛔虫、幼虫海鞘和幼虫海洋环节动物蠕虫。 研究团队此次生成的黑腹果蝇幼虫的连接组,是迄今为止完成的最完整、最广泛的昆虫全脑图谱。它包括3016个神经元以及它们之间的548000个连接。 http:www。stdaily。comindexkejixinwen202303d9e3111b83b44e5f831c8d0ffd28d28e。shtml 胚乳能感知外界温度以决定种子是否萌发 来源:UNIGESylvainLoubry 萌发(germination)是种子转变为幼苗的过程,精确判断萌发时机对植物的生存尤为重要。其中,种子热抑制(thermoinhibition)是高温下抑制发芽的自我保护方式,但该过程的触发通路尚不明确。近日,发表在《自然通讯》(NatureCommunications)上的新研究揭示了拟南芥(Arabidopsisthaliana)种子由胚乳控制的热抑制机制。 研究人员将部分拟南芥种子的胚与胚乳分离后进行培养。与完整种子相比,种子的胚在高温环境下无法停止生长而最终死亡,而与胚乳接触的胚会受到抑制。该结果表明,胚乳是控制拟南芥种子热抑制过程的主要组织。过去的研究显示,光敏色素B(PhytochromeB,phyB)在幼苗感知温度的过程中起关键作用。因此研究人员进一步对比了正常种子及其phyB突变体在有无胚乳时的生长状态,确认高温会抑制胚乳中的phyB信号,从而阻止种子萌发。该研究表明,结束休眠状态的成熟种子仍可通过胚乳phyB介导的种子热抑制精确调控萌发时机。这种特性会影响植物种群分布与农业种植,而这种影响还会随全球温度升高而加剧。因此探索光、热对种子萌发的作用将有助于优化不同气候条件下的植物生长状况。 https:www。nature。comarticless41467023369034 听莫扎特的音乐无助于缓解癫痫 来源:Unsplash 多年来,民间流传着许多关于莫扎特作品非凡功效的传说,例如听莫扎特的奏鸣曲可以提高人类的智力,或让奶牛产奶更多等等,但这些说法大多缺少科学依据。近年还有一些研究提到,癫痫患者听过莫扎特的KV448奏鸣曲后症状有所缓解。而如今,一项发表在《科学报告》(ScientificReports)的研究表明,并没有可靠的证据证明莫扎特的音乐对癫痫患者有益。 研究者提到,针对KV448在癫痫等疾病患者中的效应,现有文献中仅有两篇叙述性综述,而无正式的荟萃分析,因而研究人员对KV448在癫痫与相关疾病中的作用进行了荟萃分析。纳入荟萃分析的研究需要满足三个标准,一是必须评估过听KV448、听其他音乐以及接受非音乐刺激(如听故事)或什么都不听的效果,二是必须针对相应疾病的症状提供适当的衡量标准,三是需要提供KV448的影响大小或足以计算这一影响的统计学信息。最终,荟萃分析纳入了8项研究,其中6项评估了莫扎特效应与癫痫之间的关系,另外两项研究分别评估了莫扎特效应与中风和(第三方报告的)早产儿疼痛之间的联系。科学家分析了这些研究中的数据,发现只有很少的证据表明KV448对癫痫或其他医疗状况产生了有益影响。与非音乐刺激相比,KV448或任何其他类型音乐均未产生显著效果。尽管一些效果的统计数据并不为零,但较低的强度仍然不足以表明KV448给患者带来了有意义的作用。研究者认为,莫扎特效应主要归因于过往文献中的选择性报告、样本量小以及研究实践不充分,人们不能指望靠莫扎特的音乐来缓解癫痫。 https:www。nature。comarticless4159802330206w 全球食物系统排放至2100年可使变暖增加近1C 全球食物生产是温室气体排放的一大来源,尤其是甲烷、一氧化二氮和二氧化碳。过去对这些相互作用的建模工作未能解释持续和演变的排放水平,并且需要一个时间范围来权衡不同气体的重要性(通常是100年),这会导致评估短期或长期存在的温室气体的气候影响时的偏差。 近日,《自然气候变化》(NatureClimateChange)发表的一项模型研究认为,全球食物系统的排放至2100年将使地球气候变暖增加近1C。这些发现还表明,改进生产和消费实践,可避免这一预计变暖的55。研究者使用了当前全球食物生产和消费模式,预测了在5个人口场景下整个21世纪的未来变暖影响。他们开发了一个详细的当前温室气体排放目录,包括基于广泛文献综述的94种不同食物条目。结果显示,食物系统自身在本世纪末可能贡献近1C的气候变暖。在食物系统相关的变暖中,近60由甲烷所致,二氧化碳和一氧化二氮各占约20。作者还发现,改进相关影响最大的食品(反刍动物和非反刍动物肉类、乳制品和水稻)的生产实践,至2100年可避免近14的预计变暖。 研究者提出,在全球范围采用医学上推荐的饮食(在一些地区要减少饮食中的蛋白质,在另一些地区则要增加),结合能源去碳化和协作以减少食物浪费,到本世纪末能够再避免0。25的变暖。 https:www。nature。comarticless41558023016058 老年人的长寿与高频率的社交有关 《流行病学与社区卫生杂志》(JournalofEpidemiologyCommunityHealth)在线发表的一项的研究表明,频繁的社交活动可能会延长老年人的寿命。该研究依托于中国健康长寿纵向调查计划(CLHLS),有超过2。8万名平均年龄约89岁的中国人参与了该研究。 研究人员以5年为一周期,收集了老年人群体参与社会活动的频率及其死亡率,以及一些其他的潜在影响信息如健康情况和生活状态等。调查结果表明,在第一个5年监测期内,从未参加过社交的人标准化死亡率为18。4;偶尔社交的人死亡率在8。8;每月至少社交一次的人死亡率在8。3;每周至少社交一次的人死亡率在7。5;几乎每天都社交的人平均死亡率在7。3。而在幸存者的第二个5年检测期内,上述数据分别降低至6。2,4。8,5,5。4和3。6。科学家认为,每日社交可以显著延长生存时间,其死亡时间可推迟87204。另外,与社交活跃程度相关的因素包括男性、年龄较小、受教育程度较高、结婚、住在城镇或与亲戚住在一起,以及实际健康状况或自我评价健康状况良好等。研究成果虽然不能确定导致这一现象背后的原因,但在统计上仍然具有显著性,参与社交活动本身是老年人总生存率的独立预测因素,因而科学家鼓励老年人保持积极的社交生活。 https:jech。bmj。comcontentearly20230207jech2022219791 混乱的人群中为什么会自动产生队列? 来源:K。BACIK。B。BACIK,T。ROGERS 当人群朝相对地两个方向穿行时,我们是如何自发地形成两条定向的人流从而有秩序地通行的呢?3月2日,一篇发表在《科学》(Science)上的论文提出了一套新的数学理论,可以解释并预测人流的形成,并利用真实人群的数据验证了该理论。 人流作为主动式双组分流的一个典型例子,该理论利用基础数学阐明了人流形成的基础机制以及其突出特征,能够预测人流路径的弯曲和倾斜程度。在发现该理论与碰撞粒子的数值模拟相一致后,研究者招募了志愿者来进一步验证该理论:要求志愿者在一块模拟不同布局的实验场地中走动,改变入口和出口的位置,并记录他们在不同规则下的走路轨迹。研究者发现,尽管人群的轨迹看起来杂乱无序,然而其中隐藏着直线或者复杂的曲线的结构,这些结构会随着空间布局的不同而变化。这是因为当两个具有不同目标方向的群体在一个拥挤的空间中交汇并试图避免相互碰撞时,大量个人决定的累积效应在无意中导致了人流的形成,秩序就自发地出现了。研究者还测试了外部强加的交通规则的影响,例如要求参与者右侧通行。与理论预测一致,增加这一规则使得人流在方向上倾斜,人流速度变慢。这套整洁的数学理论可以预测任何一种给定系统的轨迹形成趋势,可以用于解释现实世界中从细菌到动物群等规模地复杂系统中的互动群体的群体行为形成的过程。 https:www。science。orgdoi10。1126science。add8091 为什么吃鱼会变聪明? Omega3是一类不饱和脂肪酸,作为细胞膜的组成部分,也影响膜上的受体功能,尤其对发育中的大脑和老化中的大脑来说,是重要的营养物质。但人体无法合成Omega3,因此人类常常需要通过食用鱼类来获取这些营养,与此同时科学家也对这类脂肪酸的作用机制十分好奇。Omega3想要发挥作用,需要Omega3鱼油受体的帮助。最近,在一项发表于《科学》(Science)杂志的研究中,浙江大学的研究团队解释了不同脂肪酸引发Omega3鱼油受体产生下游特定信号谱图的机制。 Omega3鱼油受体(GPR120,FFAR4)属于人体中最庞大的膜蛋白家族G蛋白偶联受体(GPCR)家族。不同脂肪酸激活Omega3鱼油受体的效果不同,只有某些不饱和脂肪酸对人体有益。由于GPCR信号转导复合物结构非常不稳定,而且长链脂肪酸分子非常相似,很难被捕捉,科学家一直不十分清楚不同脂肪酸触发不同激活效应的原理。这一次,研究者选取了5种不同的脂肪酸及合成化合物作为配体。在冷冻电镜设施的帮助下,科学家不断优化样品制备和计算方法,看清了鱼油分子不同类型的配体。科研团队发现,不同双键修饰的不饱和脂肪酸都能打开Omega3鱼油受体,但单键和多键像不同钥匙的的齿纹,在锁芯中打开方式不同,介导不同的信号通路。科学家还进一步证明了,Omega3脂肪酸之所以有益,是因为增加了一条指令,让原本可能朝着其他方向走去的信号转身通往了有益于代谢的道路。 https:www。science。orgdoi10。1126science。add6220