整理 | 周舒義、平生
月球背面月幔更“干”
4月9日發(fā)表于《自然》（Nature）的一項(xiàng)研究利用嫦娥六號(hào)采回的月球背面樣品，首次揭示月球背面月幔的水含量小于2微克/克，為探討月幔水的時(shí)空演化提供了關(guān)鍵約束。
月幔水含量在揭示月球起源、巖漿活動(dòng)、資源環(huán)境效應(yīng)等方面具有重要意義。學(xué)界普遍認(rèn)為，約45億年前，一顆火星大小的天體撞擊原始地球，拋射出的物質(zhì)經(jīng)過(guò)重新吸積形成月球。這就是月球的起點(diǎn)——大碰撞起源假說(shuō)。根據(jù)這一假說(shuō)，撞擊事件極其高溫將會(huì)導(dǎo)致月球極度貧水。近20年來(lái)，月幔水含量研究存在富水和貧水的爭(zhēng)議，所有發(fā)表的數(shù)據(jù)都集中在月球正面。
科學(xué)家通過(guò)嫦娥六號(hào)玄武巖揭示月球背面月幔更“干” | 地質(zhì)與地球物理研究所
中國(guó)嫦娥六號(hào)任務(wù)從月球南極艾特肯盆地內(nèi)的阿波羅撞擊坑采回了人類(lèi)第一份月背樣品。此前研究顯示，其中玄武巖主期次噴發(fā)年齡為28億年。研究人員對(duì)嫦娥六號(hào)玄武巖巖屑樣品開(kāi)展了源區(qū)水含量研究。結(jié)果顯示，嫦娥六號(hào)玄武巖的月幔源區(qū)水含量?jī)H為1至1.5微克/克，是已報(bào)道數(shù)據(jù)中的最低值，表明嫦娥六號(hào)玄武巖的月幔源區(qū)比月球正面月幔更“干”，原因可能是月球南極艾特肯盆地撞擊事件改造了月幔源區(qū)的水。新研究為月球大碰撞起源假說(shuō)及月球后續(xù)演化提供了關(guān)鍵制約。
相關(guān)論文：
https://www.nature.com/articles/s41586-025-08870-x
較冷季節(jié)懷孕，子女更不容易胖
合理的飲食和運(yùn)動(dòng)習(xí)慣有助于維持健康體重，外部環(huán)境溫度對(duì)人體能量代謝也有影響?！蹲匀?代謝》（Nature Metabolism）4月7日發(fā)表的一項(xiàng)研究顯示，在較冷季節(jié)懷上的寶寶，他們體內(nèi)的褐色脂肪組織（BAT）更活躍，能量消耗更快，而體重指數(shù)（BMI）較低，內(nèi)臟器官周?chē)闹径逊e也更少。新研究表明外部氣候會(huì)顯著影響成年后的代謝健康。
褐色脂肪組織含有豐富的毛細(xì)血管，是哺乳動(dòng)物非顫抖產(chǎn)熱的主要來(lái)源，對(duì)幼齡哺乳動(dòng)物的體熱平衡具有重要作用。研究人員分析了683名日本健康參與者（年齡在3-78歲之間）的褐色脂肪組織密度、活性和產(chǎn)熱情況，并根據(jù)他們的出生日期反推受孕時(shí)間（出生日期前約266天）。研究將10月17日至4月15日之間定義為寒冷季節(jié)，其余時(shí)間為溫暖季節(jié)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在較冷季節(jié)受孕，子女的褐色脂肪組織活性顯著提高，與成年后能量消耗增加、產(chǎn)熱增加、較低的內(nèi)臟脂肪積聚和較低的BMI指數(shù)相關(guān)，寒冷誘導(dǎo)的的褐色脂肪產(chǎn)熱能力要比溫暖組人群高出約50%。而出生季節(jié)的冷、暖不會(huì)造成明顯區(qū)別。
研究人員回顧分析了日本的歷史氣象數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)受孕前平均室外氣溫越低、晝夜溫差越大，子女的褐色脂肪組織活性越高。而在妊娠期間的氣候冷暖影響可以忽略不計(jì)。作者推測(cè)，受孕前的低溫環(huán)境可能通過(guò)表觀(guān)遺傳機(jī)制（如DNA甲基化）影響親本配子（特別是父本精子）與褐色脂肪組織發(fā)育相關(guān)的基因表達(dá)。這種影響會(huì)在受精后傳遞給胚胎，從而改變后代褐色脂肪組織的活性。
相關(guān)論文：
https://www.nature.com/articles/s42255-025-01249-2
測(cè)定最精確中微子質(zhì)量上限：不足電子質(zhì)量的百萬(wàn)分之一
4月10日，德國(guó)卡爾斯魯厄理工學(xué)院的國(guó)際氚中微子實(shí)驗(yàn)（KATRIN）團(tuán)隊(duì)在《科學(xué)》（Science）發(fā)表論文，公布了對(duì)中微子質(zhì)量上限迄今為止最精確的測(cè)量結(jié)果，將其限定在0.45電子伏特（eV）以?xún)?nèi)，不足電子質(zhì)量的百萬(wàn)分之一。KATRIN結(jié)果不依賴(lài)于對(duì)早期宇宙模型的假設(shè)，也不依賴(lài)于對(duì)中微子本性的假定，為粒子物理提供了更直接的證據(jù)。
后會(huì)自發(fā)轉(zhuǎn)變成另外一種類(lèi)型，表明其具有非零質(zhì)量。這構(gòu)成了唯一有確鑿實(shí)驗(yàn)證據(jù)的超出標(biāo)準(zhǔn)模型的新物理。然而測(cè)量它們的確切質(zhì)量依然是粒子物理學(xué)中的一個(gè)重大難題。
KATRIN實(shí)驗(yàn)通過(guò)分析氚的β衰變能譜來(lái)限制中微子的質(zhì)量。在衰變過(guò)程中，氚核轉(zhuǎn)變?yōu)楹ず说耐瑫r(shí)釋放出一個(gè)電子和一個(gè)電子反中微子，末態(tài)電子獲得的最大動(dòng)能受中微子絕對(duì)質(zhì)量的影響，通過(guò)精確測(cè)量電子能譜，就可以反推中微子質(zhì)量。在2019年至2021年間，KATRIN合作組在259天內(nèi)測(cè)量了大約3600萬(wàn)個(gè)電子的能譜，數(shù)據(jù)量是以前的6倍。他們基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)給出了電子中微子有效質(zhì)量上限：<0.45 eV，置信度90%，這是目前實(shí)驗(yàn)室獲得的關(guān)于中微子質(zhì)量最嚴(yán)格的限值，約為此前上限0.8 eV的一半。
KATRIN實(shí)驗(yàn)計(jì)劃在完成總計(jì)1000天的數(shù)據(jù)采集后于2025年結(jié)束。屆時(shí)通過(guò)對(duì)全部數(shù)據(jù)集進(jìn)行分析，研究人員預(yù)計(jì)能夠在90%的置信水平下估計(jì)出接近0.3 eV預(yù)測(cè)值的電子中微子有效質(zhì)量。
相關(guān)論文：
https://doi.org/10.1126/science.adq9592
走神的好處：有助于無(wú)意識(shí)學(xué)習(xí)
老師的粉筆在黑板上吱吱呀呀寫(xiě)個(gè)不停，遠(yuǎn)處操場(chǎng)上傳來(lái)陣陣歡笑聲。窗外樹(shù)影輕搖，你瞇起眼，思緒飄向天上薄薄的云……不必為此內(nèi)疚——走神其實(shí)非常普遍，人類(lèi)在醒著的時(shí)候，平均有30%-50%的時(shí)間在走神。一項(xiàng)新研究甚至表明，對(duì)于那些不需要太多注意力的簡(jiǎn)單任務(wù)，走神可能會(huì)提高學(xué)習(xí)效率。
走神（mind wandering）也叫“心智游移”，許多證據(jù)表明，走神并不是一種錯(cuò)誤，而是思維工作方式中正常的一部分。有時(shí)候，走神并不會(huì)造成任何實(shí)質(zhì)性的影響，比如喝水，這項(xiàng)任務(wù)很簡(jiǎn)單且常見(jiàn)，即使你在走神，也能輕松“自動(dòng)”完成。
新研究納入37名參與者，其中30名是女性。研究人員安排他們完成一項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù)，在此期間使用腦電圖記錄其大腦活動(dòng)。這項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù)簡(jiǎn)單易懂，無(wú)需刻意學(xué)習(xí)便能在不知不覺(jué)中逐步掌握。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，參與者偶爾思緒飄忽，表現(xiàn)甚至比全神貫注時(shí)更好。與刻意走神相比，不經(jīng)意間的走神效果更佳，尤其有利于參與者提取總結(jié)圖形規(guī)律。在走神過(guò)程中，大腦皮層會(huì)出現(xiàn)類(lèi)似于睡眠狀態(tài)的神經(jīng)活動(dòng)，可以促進(jìn)那些幾乎不需要注意力的學(xué)習(xí)任務(wù)。
論文作者說(shuō)：“大多數(shù)認(rèn)知工作都著眼于全神貫注的主動(dòng)學(xué)習(xí)。但生活中我們還會(huì)花費(fèi)大量時(shí)間進(jìn)行‘被動(dòng)’學(xué)習(xí)。正如我們的大腦需要睡眠，或許我們也需要通過(guò)被動(dòng)學(xué)習(xí)，或者說(shuō)‘清醒休息’，從那些艱巨任務(wù)中得以喘息。”
相關(guān)論文：
https://dx.doi.org/10.1523/JNEUROSCI.1421-24.2025
1萬(wàn)年前滅絕的恐狼真的被“復(fù)活”了嗎？
4月7日，美國(guó)一家生物技術(shù)公司Colossal Biosciences聲稱(chēng)，他們通過(guò)提取古老DNA并利用基因編輯技術(shù)，“復(fù)活”了約1.25萬(wàn)年前滅絕的恐狼，并稱(chēng)其為全球首個(gè)成功復(fù)活已滅絕動(dòng)物的案例。但不少專(zhuān)家指出，這和真正的滅絕物種復(fù)活相去甚遠(yuǎn)。
恐狼（Aenocyon dirus）是一種已滅絕的犬科動(dòng)物，體型與北美灰狼接近，生活在距今約1.25萬(wàn)年至1萬(wàn)年前的更新世晚期至全新世早期。它們?cè)鴱V泛分布于北美洲及南美洲，但已在第四紀(jì)滅絕事件中滅絕。Colossal Biosciences由美國(guó)哈佛大學(xué)遺傳學(xué)家喬治·徹奇（George Church）和企業(yè)家本·拉姆（Ben Lamm）于2021年共同創(chuàng)立，致力于用科技手段復(fù)活滅絕物種。
從恐狼樣本提取DNA | Colossal Biosciences
Colossal Biosciences表示，該公司科研人員從一塊來(lái)自美國(guó)俄亥俄州的1.3萬(wàn)年前的恐狼牙齒，以及一塊來(lái)自愛(ài)達(dá)荷州約7.2萬(wàn)年前的恐狼耳骨中提取了DNA，將其與灰狼等其他犬科動(dòng)物的DNA進(jìn)行比較，從而確定了恐狼的獨(dú)特特征，如肌肉質(zhì)量、胡須長(zhǎng)度、叫聲等。
隨后，科研人員從灰狼血液中分離出內(nèi)皮祖細(xì)胞（EPC），再利用CRISPR基因編輯技術(shù)對(duì)灰狼的14個(gè)基因進(jìn)行了20次編輯，使其與恐狼基因組匹配?；蚓庉嫼蟮募?xì)胞核被植入去核的灰狼卵子中，再將45個(gè)卵子發(fā)育成胚胎，由兩只家養(yǎng)獵犬“代孕”，最終誕下三只狼崽。
“復(fù)活”的“恐狼” | Colossal Biosciences
復(fù)活恐狼的消息宣布后，全球各地不少未參加這一項(xiàng)目的科學(xué)家表示，該公司宣布的成果與真正的物種復(fù)活存在差別。英國(guó)弗朗西斯·克里克研究所遺傳學(xué)家羅賓·洛弗爾·巴奇認(rèn)為：“現(xiàn)代灰狼和恐狼之間存在許多基因差異，而科洛薩爾生物科學(xué)公司僅對(duì)灰狼進(jìn)行了少量基因改造?！彼f(shuō)，經(jīng)過(guò)基因改造的這些動(dòng)物有白色皮毛，或許還有比灰狼更大的頭骨，但外觀(guān)相似性并不意味著它們就是恐狼，“它們只是某種相當(dāng)可怕想法的產(chǎn)物”。
恐狼并不是科洛薩爾生物科學(xué)公司想要復(fù)活的唯一物種。這家公司表示，他們的“復(fù)活愿望清單”上還包括猛犸象、渡渡鳥(niǎo)和袋狼（又稱(chēng)塔斯馬尼亞虎）。今年3月，該公司宣布已復(fù)制出猛犸象DNA，并利用猛犸象DNA培育出一種“毛茸茸的老鼠”。巴奇認(rèn)為，這“又是一個(gè)被過(guò)度炒作的故事”，這些“毛茸茸的老鼠”遠(yuǎn)不具備猛犸象的生理特征。（新華社）
泰坦尼克沉船時(shí)，鍋爐工放棄了逃生
“泰坦尼克”號(hào)已在北大西洋3800米深的海底沉睡了100多年，然而人們對(duì)它的興趣仍然沒(méi)有消失。最近，研究人員對(duì)沉船殘骸進(jìn)行1:1數(shù)字化3D重建，揭示了這艘豪華巨輪沉沒(méi)前的最后時(shí)刻。
英國(guó)深海測(cè)繪公司“麥哲倫”2022年夏天開(kāi)展測(cè)繪工作。專(zhuān)業(yè)人員操控潛水器，共計(jì)耗時(shí)200多個(gè)小時(shí)，從各角度拍攝超過(guò)70萬(wàn)張圖片，創(chuàng)建出沉船殘骸的精確3D圖像。圖像顯示，“泰坦尼克”號(hào)巨大的船首仍然立在海底，但在600米開(kāi)外，船尾已成為一堆殘缺不全的廢鐵。舷窗上的玻璃破碎，可能是在刮過(guò)冰山時(shí)損壞。
研究人員特別關(guān)注其中一間鍋爐房。它位于船體斷裂處。圖像顯示，一些鍋爐爐身凹陷，這表明它們?cè)趬嬋胨袝r(shí)仍在運(yùn)行。研究人員在船尾的甲板上還發(fā)現(xiàn)了一個(gè)處于打開(kāi)狀態(tài)的閥門(mén)。這表明沉船時(shí)，蒸汽仍在進(jìn)入發(fā)電系統(tǒng)。
研究“泰坦尼克”號(hào)的專(zhuān)家帕克斯·斯蒂芬森說(shuō)，災(zāi)難發(fā)生后，鍋爐工們沒(méi)有自行逃生，而是選擇留下來(lái)將煤鏟入鍋爐，維持照明，讓船員可借助光亮盡快釋放救生艇，因而挽救了很多生命。鍋爐工們一直工作到沉船前最后一刻，最終全部葬身大海，“甲板上那個(gè)打開(kāi)的閥門(mén)告訴我們這一切”。
此外模擬結(jié)果表明，由于擦過(guò)冰山，“泰坦尼克”號(hào)船體上留下一連串穿孔。按照設(shè)計(jì)，即使4個(gè)水密隔艙被淹，“泰坦尼克”號(hào)也能保持漂浮狀態(tài)。但根據(jù)模擬計(jì)算，冰山破壞了6個(gè)水密隔艙，水順著這些只有A4紙大小的孔緩慢、穩(wěn)定地流入隔艙，最終導(dǎo)致船只沉沒(méi)。
研究人員表示，還需要多年才能完成本次數(shù)字化重建結(jié)果的徹底分析。斯蒂芬森說(shuō)，“泰坦尼克”號(hào)每次只向人們講“一點(diǎn)點(diǎn)”故事，“但每一次，都讓我們欲罷不能”。（新華社）
大氣微塑料通過(guò)植物葉子被吃進(jìn)人體
4月9日發(fā)表于《自然》（Nature）的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，植物葉片對(duì)大氣微塑料的吸收與積累現(xiàn)象在環(huán)境中廣泛存在，是微塑料進(jìn)入食物鏈和人體的重要途徑。
植物吸收是很多污染物進(jìn)入食物鏈的重要途徑。植物可通過(guò)根系吸收土壤中的微塑料，但其向上運(yùn)輸效率較低，對(duì)地上可食部分的貢獻(xiàn)有限。大氣中的微塑料污染廣泛存在，如能被植物葉片直接吸收，將導(dǎo)致更直接的污染生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。
PS塑料顆粒在玉米葉片中的分布及推測(cè)的運(yùn)移路徑 |Nature
研究人員選擇滌綸生產(chǎn)企業(yè)與垃圾填埋場(chǎng)等典型區(qū)域，采用質(zhì)譜檢測(cè)等技術(shù)定量表征樹(shù)葉中微塑料的污染水平。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，植物葉片中普遍存在聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚苯乙烯（PS）聚合物及其低聚物，其含量隨大氣濃度和葉片生長(zhǎng)時(shí)間增加而升高。部分植物葉片中PET和PS聚合物的濃度最高可達(dá)10^4 ng/g。采用高光譜成像（HSI）和原子力顯微鏡-紅外光譜聯(lián)用技術(shù)（AFM-IR），還在現(xiàn)場(chǎng)植物葉片中觀(guān)測(cè)到了被吸收的PET、PS、PA（尼龍）以及PVC（聚氯乙烯）微塑料顆粒。
研究人員表示，目前微、納米塑料對(duì)生物體的毒性效應(yīng)被不斷發(fā)現(xiàn)，植物是食物鏈的基礎(chǔ)單元，葉片中累積的微塑料能直接進(jìn)入食物鏈，這一過(guò)程引起的生態(tài)與健康風(fēng)險(xiǎn)，值得進(jìn)一步深入研究。
相關(guān)論文：
https://www.nature.com/articles/s41586-025-08831-4
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