限制热量摄入或能增强肌力和抗衰老，天文学家发现迄今最远的快速射电暴 - 国际科研周报

来源：环球科学、科技日报、中国科学报、新华社等

移除镜片的超透镜突破衍射极限近4倍

用传统的光学显微镜观测物体的距离存在衍射极限，不能超过光波长约一半的距离，用超透镜可以突破衍射极限，但会牺牲镜片的光学性能，导致成像质量差。近日，一项发表于《自然·通讯》（Nature Communications）的研究通过完全移除超透镜，以最小的损失实现了超透镜功能，并突破衍射极限近4倍。

超透镜通常用于超近距离地观测高分辨率信息，因为这些信息会随距离增大呈指数衰减，且会被低分辨率数据淹没，而超近距离也很容易导致图像变形。但低分辨率数据的衰减并不快，因此研究人员学选择用光探测器在远离物体的地方收集高分辨率和低分辨率的信息。由于距离更远，探测器并不会干扰高分辨率数据，而后借助计算机上的“超透镜“处理，过滤掉低分辨率信息，还原“真实”的物体图像。这项技术进一步改进了超分辨率显微镜，主要使用了毫米波长、太赫兹波段的电磁波，可以用于提升蛋白质结构、癌症成像等领域的成像技术。

https://scitechdaily.com/spectacular-vision-physicists-boost-microscopes-beyond-diffraction-limits/

五层石墨烯呈现出罕见多铁性状态

来源：Sampson Wilcox at MIT RLE

铁电性、铁磁性、铁弹性等性能被通称为“铁性”，有少数材料可以同时具备其中的两种或多种特性，因此被称为“铁磁性”材料，这类材料有很大的潜力应用于电子产品制造中。近日，在一项发表于《自然》（Nature）的研究中，研究团队发现当石墨烯以菱面体堆叠5层时，它会呈现出多铁性状态，表现出异常的磁性和铁谷性。

起初，研究者进行了一些简单计算，发现电子之间的一些协调行为应该出现在以菱面体堆叠5层的石墨烯层结构中，这种情况下电子恰好处于晶格环境中，移动非常缓慢，因此可以有效地与其他电子相互作用。随后研究团队在实验室中测试了这一结构，发现确实出现了两种铁性。研究者表示，他们可以通过电场来控制这两种铁性，如果这种材料应用于存储芯片中，或许可以大幅增加芯片上可存储的数据。

https://www.eurekalert.org/news-releases/1004862

地球平流层中发现了金属污染物，可能来自火箭或卫星

未来几十年，低地球轨道卫星的数量将大幅增加。而最近发表于《美国科学院院刊》（PNAS）上的一项研究发现，地球平流层中的一些金属污染物，可能来自于火箭或卫星。

当使用过后的火箭和报废的卫星重新进入大气层时，高温会使其表面产生金属蒸气，这些蒸气会凝结成气溶胶颗粒，落入平流层。研究者在平流层中检测到了20多种金属元素，其比例与航天器使用的合金一致。且锂、铝、铜和铅的质量超过了它们从宇宙尘中流入的质量。平流层中大约10%直径大于120nm的硫酸气溶胶颗粒含有航天器重新进入大气层的过程中产生的金属元素。且未来几十年低地球轨道卫星数量的增加，可能导致多达一半的平流层硫酸气溶胶颗粒含有航天器重入产生的金属。但其对平流层以及陆地环境的影响目前尚不清楚。

https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2313374120

天文学家发现迄今最远的快速射电暴

快速射电暴（FRB）是来自宇宙中一些星系的射电爆发事件，目前我们尚未理解它们的来源和物理机制，但一直以来，科学家都认为搜寻FRB是准确理解宇宙物质分布的关键。近日，发表在《科学》（Science）上的一项研究显示，借助澳大利亚平方千米阵探路者（ASKAP），天文学家探测到了迄今为止最古老、距离最遥远的快速射电暴FRB 20220610A，距今约80亿年。

ASKAP于去年6月观测到了FRB 20220610A，它源于红移约为1.016 0.002处一组正在并合的两个或三个星系。这次的FRB也是迄今观测到的最活跃的FRB之一，在不到一秒的时间里，它释放出的气体相当于太阳30年来的总排放量。这次观测证实了使用FRB数据有助于我们探测星系之间的物质，更好地理解星系结构。

https://www.eso.org/public/news/eso2317/

早上“再睡五分钟”或许有好处

清晨，手机的闹铃响起后，许多人并不会立刻起床，而是使用“小睡”功能，或者设定多个相差几分钟的闹钟。最近，一项发表在《睡眠研究杂志》（Journal of Sleep Research）上的研究表明，早上赖会儿床或许有好处。

这项研究包括了1721名成年人，其中69%的人表示至少会“偶尔”使用“小睡”功能或者设定多个闹钟。志愿者每天早上贪睡的时间在1~180分钟，平均值为22分钟。进一步分析显示，年轻人和“夜猫子”型作息人群更容易在早上“赖床”：他们更容易在早上犯困，总体睡眠时间也更短。另一项研究根据31名习惯赖床的人刚起床时的表现发现，相较于立刻起床，多赖床30分钟可以改善或不影响他们的认知能力。尽管赖床行为会导致大概6分钟的睡眠损失，但能避免人们从慢波睡眠（即深度睡眠）中醒来。研究者表示，如果你习惯了“再睡5分钟”，就没有必要改变这一习惯，甚至还能帮助一些人更清醒地起床。

https://www.eurekalert.org/news-releases/1004750

超越死神辣椒！吉尼斯世界纪录最辣辣椒出炉，名为“辣椒X”

来源：Jack/wikipedia

据Business Insider报道，近日，吉尼斯世界纪录宣布Ed Currie培育出的辣椒X（Pepper X）正式成为世界上最辣的辣椒。近十年来，这一纪录一直由卡罗莱纳死神辣椒（Carolina Reaper pepper）保持，该辣椒同样由Ed Currie培育。辣椒中辣椒素的含量可以用史高维尔热单位（SHU）衡量，据介绍，卡罗莱纳死神辣椒的平均辣椒素含量为1569300SHU，而辣椒X的平均辣椒素含量高达2693 000SHU。

https://www.businessinsider.com/pepper-x-worlds-hottest-pepper-compares-to-reaper-ghost-2023-10

海藻可能是古代欧洲人的重要食物来源

来源：Karen Hardy

在新石器时代，欧洲各地都有农业发展痕迹，但海洋来源的食物被认为逐渐边缘化乃至全然被放弃了。此前有人认为海藻当时是被用作燃料、动物饲料、食品包装和肥料。最近发表于《自然·通讯》（Nature Communications）的一篇论文认为，海藻和水生植物可能是古代欧洲人（至少到中世纪时期）的重要食物来源。

研究团队检查了欧洲各地古人类遗骸牙齿中的牙结石，这些遗骸从中石器时代到新石器和早期农耕时代，直至中世纪；地理范围从苏格兰到瑞典、爱沙尼亚和西班牙。他们把牙结石中发现的化学指示物与海洋和水生植物性食品的特定来源联系起来。作者认为，直到中世纪晚期，欧洲各地都经常食用水生和海洋植物性食物，这些发现显示出海洋和水生植物被用作本地和可持续食物来源的潜力——无论是在新石器时代和早期中世纪，还是在今天。

https://www.nature.com/articles/s41467-023-41671-2

阿尔茨海默病症状可以通过肠道菌群转移

阿尔茨海默病患者通常在出现认知下降等症状后才被诊断，但这对目前的治疗方法来说可能为时已晚。了解肠道微生物在痴呆症早期的作用，可能会为开发新疗法甚至个体化干预开辟道路。而最近发表于《大脑》（Brain）的一项研究发现，阿尔茨海默病患者的肠道菌群可以使健康动物出现记忆障碍。

研究者发现，阿尔茨海默病患者的粪便样本中促进炎症的细菌数量更多，这可能与他们的认知状态直接相关。研究者将阿尔茨海默病患者和与其年龄匹配的对照组粪便中的肠道菌群移植到没有肠道菌群的大鼠中，发现移植了阿尔茨海默病患者肠道菌群的大鼠与海马体神经生成相关的记忆能力受损，且大鼠盲肠和海马代谢组也发生了显著变化。此外，阿尔茨海默病患者的血清在体外也有减少神经生成的作用。该研究表明，阿尔茨海默病的认知障碍机制可能与肠道菌群的改变有关。接下来，研究团队将致力于通过探索肠道微生物群来推进阿尔茨海默病治疗的新策略。

https://www.eurekalert.org/news-releases/1004968

限制热量摄入或能增强肌力和抗衰老

动物模型研究早已表明，限制热量摄入能延缓与年龄相关的疾病进展，但这种手段是否有益于人类健康和延长寿命还未可知。近日，在一项发表于《细胞衰老》（Aging Cell）的研究中，研究人员从一项名为“全面评估减少热量摄入的长期影响”（CALERIE）的随机对照实验中筛选出90名参与者，研究了限制热量摄入对他们肌肉健康和基因表达的影响。结果表明，限制热量摄入有利于骨骼肌健康，还能抗衰老。

在这项研究中，限制热量组的参与者接受由心理学家和营养师实施的强化行为干预，要求每日热量摄入减少25%，对照组并无限制。虽然限制热量组成员两年内的实际平均热量摄入只减少了约12%，但这已足以激活对健康衰老至关重要的大部分生物途径。研究人员观察到，实验组成员虽然肌肉质量和体重下降，但单位肌肉质量产生的力量却增加了。基因表达分析结果表明，限制热量摄入上调了包括自噬、昼夜节律、DNA修复、P53调节在内的抗衰老机制，还显著下调了炎症相关信号，而炎症也与衰老密切相关。这些结果与此前在动物模型中限制热量摄入所造成的影响保持一致。

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/acel.13963

在水星磁层中直接探测到合声波

来源：NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington

在太阳系众多行星中，地球等具有磁场的行星，都可以在行星磁层中检测到一种特殊电磁波动，合声波（chorus wave）。相较而言，水星的磁场非常微弱，此前虽有理论预测在水星磁层中也存在合声波，但由于水星周围恶劣的环境，一直以来都未能被观测到。最近，一篇发表于《自然·天文学》（Nature Astronomy）的文章表示，“贝比科隆博”号水星磁层轨道器（BepiColombo Mio）两次飞越水星的期间，都直接探测到水星磁层局部的合声波。

Mio航天器于2018年发射升空，计划在多次飞越地球、金星和水星后，于2025年进入水星轨道。在2021年10月1日和2022年6月23日两次飞越水星期间，Mio航天器以约200千米的高度接近水星，首次实现了对水星周围电磁场环境的观测，由此也揭示了水星磁层局部存在的合声波。这意味着存在某种物理机制，要么促使局部合声波的产生，要么抑制了其他区域的合声波。研究人员通过计算机模拟，推测是前者占主导原因。想要进一步理解这些合声波，还需要更多的观察和分析。

https://scitechdaily.com/mercurys-mystical-magnetosphere-mio-spacecraft-reveals-chorus-waves-and-x-ray-aurora/