哈佛大学教授称发现来自太阳系外的物质，真实空间测量首次检测到量子纠缠波 - 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

微塑料会导致小鼠出现类似痴呆的症状

目前已有大量研究表明环境中的微塑料可以在人体组织中积累，但关于微塑料对哺乳动物健康影响的研究仍然十分有限。近日，在发表于《国际分子科学杂志》（International Journal of Molecular Sciences）的一项研究中，研究者发现微塑料可以渗透至小鼠身体的各个部分，且会导致小鼠（尤其是老年小鼠）出现类似痴呆的症状。

研究者在三周的时间里，让不同年龄的小鼠摄入含有不同含量微塑料的饮用水。结果发现，这些小鼠接触微塑料后开始出现行动和行为异常，表现出类似人类痴呆症的症状，且在年长小鼠中，这一结果尤为明显。随后研究者通过解剖发现，小鼠肝脏和脑组织中免疫标识物发生了改变，且微塑料已经在小鼠包括大脑在内的所有器官及排泄物中出现。研究还表明，微塑料入侵小鼠大脑后可能导致胶质细胞原纤维酸性蛋白（GFAP）减少，而该蛋白的减少与一些神经退行性疾病（如阿尔茨海默病）和抑郁症的早期阶段有关。该研究揭示了接触微塑料给小鼠带来的行为和生理影响，今后还需要更进一步的研究来了解微塑料引起生理和认知变化的机制。

https://www.mdpi.com/1422-0067/24/15/12308

哈佛大学教授称发现来自太阳系外的物质

来源：Abraham Loeb

据《科学》新闻（Science news）消息，哈佛大学教授亚伯拉罕·洛布（Abraham Loeb）等人于当地时间8月29日在一篇预印本文章中称，他们发现2014年从太空坠入巴布亚新几内亚附近太平洋海域的物质来自太阳系之外。这支团队于2023年6月在这片海域收集样本，从中发现了约700个直径为0.05~1.3毫米的球粒，目前已经分析了其中57个球粒。结果显示，这些球粒的组成以及元素丰度模式与太阳系中常见的合金或天然陨石的都不一致，因此它们很有可能来源于太阳系外，比如太阳系外一颗拥有铁核的行星上的岩浆海洋。这项研究也已提交给《海洋科学》（Ocean Science），等待同行评议。不过，对于这项研究的结论，其他一些科学家持怀疑态度。

https://www.science.org/content/article/did-interstellar-debris-fall-sea-floor-claim-meets-sea-doubt

肠道细胞释放分子“刹车”来抑制体重增加

肥胖症困扰着全球大约8亿人口。而肥胖与肠道微生物组的关系一直受到研究者的关注。此前科学家已知，没有肠道微生物组且在无菌环境中生长的无菌小鼠，通常比有肠道微生物的小鼠更瘦，在高糖高脂饮食中尤其如此。而最近，一项发表在《科学》杂志的研究发现了一个名叫Snhg9的基因，它产生的一种非编码RNA分子可以限制膳食脂肪被肠道吸收，而肠道细菌会抑制这种RNA分子的作用。

研究者利用RNA测序来比较无菌小鼠与对照组小鼠小肠中的基因表达。实验表明，Snhg9基因产生的RNA分子会与名为CCAR2的蛋白质结合，引发一系列反应，阻止膳食脂肪被肠道细胞吸收。当产生这种RNA的肠道细胞（在免疫系统控制的反馈回路中）收到肠道微生物存在的警报时，这种RNA的合成就会变少。而没有肠道微生物组的无菌小鼠，以及通过基因编辑能产生更多这种RNA的小鼠，可以在高糖高脂饮食中免于肥胖。但经过基因改造后缺少Snhg9的小鼠，即使没有肠道微生物组，在高糖高脂饮食中增加的体重也会更多。科学家希望，未来的药物可以通过模拟Snhg9基因的功能来治疗肥胖，或者通过抑制Snhg9来治疗营养不良。

https://www.science.org/doi/10.1126/science.ade0522

电鳗启发的微型“液滴电池”，或可为生物集成设备供电

来源：Yujia Zhang

一些小型生物集成设备，能在生物体内与细胞相互作用，可以有重要的医疗用途，例如用于靶向药物治疗等等。但这类设备的运行通常需要电源的支持，但一直缺少合适的电源能在微尺度上提供电力。最近，在一项发表于《自然》（Nature）杂志的研究中，科学家开发出一种微型“液滴电池”（droplet battery），有望为生物集成设备供电。

研究人员从电鳗的发电方式中获得灵感，这种动物可以利用体内的离子梯度发电。研究团队开发的微型电池，是由纳升大小的5个导电水凝胶液滴组成的链，每个液滴含有不同的成分，由此可以产生盐离子梯度用于发电。科学家使用脂双层将相邻液滴分开，防止离子在液滴之间流动，也提供了机械支撑。启动电池时，需要将这个结构冷却到4 ，改变周围介质，以破坏脂双层并形成连续的水凝胶，将液滴连接到电极，即可利用离子梯度来发电。当研究人员使用50纳升的液滴来制作电源时，可以产生75纳瓦的最大输出功率；设备存放36小时后，仍能产生相似的电流。研究团队还展示了，将活细胞附着在设备一端，细胞活动便会直接受到电流的调节：电源打开时，人类神经组细胞发生了细胞间的信号传导。研究人员表示，这项成果代表了生物集成设备的突破，在生物学和医学领域有广泛的潜在应用。

https://www.nature.com/articles/s41586-023-06295-y

真实空间测量首次检测到量子纠缠波

电子关联会导致高温超导或复杂磁态等不寻常的现象，而量子相关性则会产生新的电子态。对于两电子系统来说，存在单重态和三重态两种态，在某些情况下，从单重态到三重态的激发可以通过三重子的纠缠波传播。这种激发在传统磁性材料中不存在，因此科学家始终难以在量子材料中测量这种现象。据科技日报报道，最近发表于《物理评论快报》（PHYSICAL REVIEW LETTERS）上的一项研究中，研究人员设计了一种量子磁体，首次展示了真实空间测量的色散三重子激发。

研究人员可以通过设计量子材料研究奇异的量子激发态，这些量子材料在微观层面上受电子间相互作用的控制。他们利用有机小分子酞菁钴设计了一种迄今为止最小的量子磁体，并成功在材料中产生了磁激发，他们用扫描隧道显微镜和光谱探测验证了色散三重子模式的出现。这项研究证明了人造量子材料可以产生奇异磁激发。研究团队表示，未来会试图拓展到更复杂的模块，有助于对电子相关作用的理解并为设计量子材料建立新的平台。

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.131.086701

德国一些野猪遭受放射性污染，源于60多年前的核试验以及切尔诺贝利核事故

来源：Pixabay

据《科学》新闻（Science news）报道，一项发表于《环境科学与技术》（Environmental Science&Technology）的研究发现，德国巴伐利亚州内具有强放射性而不能食用的野猪（Sus scrofa）体内的放射性铯，不仅来自1986年约1300千米外熔毁的切尔诺贝利核反应堆，还有一部分可追溯至60多年前的原子弹爆炸。

切尔诺贝利核事故后，放射性沉降物很快就扩散到环境中，导致巴伐利亚州和其他地方的动物受到了放射性污染。接下来，大多数生物的放射性水平都随时间降低了，但巴伐利亚州野猪的放射性水平却没有下降。对此，汉诺威莱布尼茨大学（Leibniz University Hannover）和维也纳工业大学（TU Wien）的科学家认为，除切尔诺贝利核事故外，20世纪60年代引爆的大量核弹可能也是导致这些动物遭受放射性污染的原因。

通过测量巴伐利亚州48头野猪体内的放射性铯含量，他们证实其中有88%的样本放射性过强而不宜食用，并且通过比较样本中铯-135和铯-137的含量，他们发现这些样本既含有来自切尔诺贝利核反应堆的放射性铯，又有一些是60多年前核弹爆炸所遗留下的。这里的野猪格外偏爱松露，但随着放射性粒子进入土壤，它们会积聚在这种真菌内而被野猪吃掉，尤其是在冬季，当这些野猪几乎没有其他食物来源时。这些野猪的消费量明显减少，可能会使野猪数量增加到难以控制的程度，从而对森林以及附近的农场造成威胁。

https://www.science.org/content/article/germany-s-radioactive-boars-are-bristly-reminder-nuclear-fallout?utm_medium=ownedSocial&utm_source=Twitter&utm_campaign=NewsfromScience

印度将发射其首个太阳探测器“太阳神L1”号

来源：VDOS/URSC/ISRO

当地时间8月28日，印度空间研究组织（ISRO）宣布，“太阳神L1”（Aditya-L1）号太阳探测器计划于当地时间9月2日11时50分在斯里哈里科塔发射场发射，这也是其首个太阳探测器。据介绍，“太阳神L1”号计划前往拉格朗日点L1，并在那里持续观测太阳活动。

ISRO表示，该探测器搭载了7台仪器，可以帮助研究者更好地了解太阳耀斑和日冕物质抛射的发生情况，还有助于了解为什么太阳的日冕层温度（约100万摄氏度）远高于其表面温度（约5500摄氏度）。

https://www.space.com/india-launch-aditya-l1-first-solar-probe-sept-2

研究人员首次在人类胸腺中发现干细胞

胸腺是位于胸部前侧的腺体，会随着年龄增长而萎缩。胸腺细胞在此处成熟为T细胞，在免疫中起至关重要的作用。近日，发表在《发育细胞》（Developmental Cell）的一篇研究首次表明胸腺中存在能够自我更新的干细胞，这种干细胞会产生胸腺上皮细胞，指导胸腺细胞变成成熟的T细胞。这表明，胸腺在成年期也起着重要的再生作用，可以用来增强免疫系统。

研究人员根据人类胸腺中特定蛋白质的表达确定了两个干细胞微环境（干细胞聚集的区域），即包膜下方以及髓质中心的血管周围，并证明了胸腺干细胞通过产生细胞外基质的蛋白质来支持自身，并对周围环境做出贡献。之后科学家通过绘制单个细胞和组织切片中的基因表达图谱发现，这些被称为多角蛋白细胞（Polykeratin cells）的干细胞表达的多种基因，使它们能够分化成多种此前认为没有共同起源的细胞类型，如上皮细胞、肌肉细胞和神经内分泌细胞，这凸显了胸腺在激素调节中的重要性。此外，研究人员还在培养皿中分离出多角蛋白干细胞，并证明胸腺干细胞可以广泛扩增，胸腺上皮中的所有复杂细胞都可以由单个干细胞产生，突出了其尚未开发的再生潜力。这项研究是发现胸腺能够再生的关键，若利用得当，可能会使适应性免疫恢复活力，如帮助老年人的免疫系统对疫苗做出反应，或者提高对癌症的免疫反应。

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1534580723004136?via%3Dihub=

海洋热浪对鱼类生物量的影响

气候变化被认为与极端温度事件有关，这类事件对生态系统的质量和组成有较大影响。海洋热浪会造成一系列下游影响，包括珊瑚白化、物种取代和/或受影响生境的种群变化。不过，海洋热浪一般在多大程度上对生态系统有负面影响，或是这些影响是否能与自然和抽样变异性区分开来一直不清楚。最近，《自然》发表的一项研究显示，海洋热浪对底栖鱼生物量的影响有限。虽然某些情况下，短期热事件之后确实会出现生物量减少，但这不是规律而是例外——令人好奇这种变数出现的原因。

研究者分析了1993年至2019年的248次海底海洋热浪对北半球大陆架生态系统中海洋鱼类的影响，涵盖的气候范围从亚热带一直到北极。对海洋热浪的定义为海底温度异常值超过该地区季节变化的第95个百分位以上至少五天的一段时期。研究期间共开展超过2200万次观测，观测结果来自包含1769种底栖鱼类群的82000次单独渔获。这些数据采集自18次长期科研拖网调查，调查范围覆盖了大西洋西北部和东北部以及太平洋东北部的纬度45度。研究发现，虽然一些物种的生物量会在海洋热浪后显著减少，但整体鱼类生物量受到的影响微乎其微，而且就算调整了纬度、深度和个别物种性状这些因素，这些改变也很难与自然和抽样变异性区分开来。此外，这些热浪与热带化（获得热相关物种）以及去寒冷化（丧失冷相关物种）之间也没有显著相关性。以上结果表明，区域影响有很高的变异性，个别物种会受影响但不存在整体上减少的情况。研究结果表明，有必要理解为何海洋热浪对某些物种的影响看似大于对其他物种的影响，从而能在全球气温持续上升的情况下保护好这些生态系统。

https://www.nature.com/articles/s41586-023-06449-y

“有益”菌群可能只是让你“产生依赖”

来源：Trends in Microbiology/Hammer

微生物组对宿主的健康至关重要，完全或部分缺失微生物组可能会影响宿主的正常生理功能。一直以来，理论认为这是因为微生物对宿主有利。但是，近日一篇发表于《微生物学趋势》（Trends in Microbiology）的观点文章提出了不同意见，认为宿主离不开微生物组是因为对其产生了“演化依赖”（evolution addiction）。

演化依赖是指共生关系中，一方需要依赖于另一方才能进行正常功能。研究者提出了多种可能导致这种依赖关系的假说，其中一种假说认为，宿主机体已经适应了在微生物存在的情况下生存。例如，我们的免疫系统已经适应了肠道菌群的存在，不会对它们发动攻击，而缺乏这些微生物会导致免疫系统功能紊乱。第二种假说认为，当微生物能发挥替代性功能时，宿主会转而依赖于它们，并在演化中丢失原有功能。论文中提出，这种“成瘾”现象可能在宿主之间传播，并在某些情况下可逆。目前还需更多研究来区分宿主是从微生物组中受益，还是对其依赖，并以此理解微生物多样性的作用。

https://www.cell.com/trends/microbiology/fulltext/S0966-842X(23)00224-X?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS0966842X2300224X%3Fshowall%3Dtrue