整理 | 周舒義、平生
焦慮、抑郁的青少年們，更容易陷入網(wǎng)聊
《自然-人類行為》（Nature Human Behaviour）5月5日發(fā)表的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，患有心理健康問題的青少年會(huì)在社交媒體上花費(fèi)更多時(shí)間，也更不滿意自己的線上好友數(shù)量。
研究分析了3340名11-19歲英國青少年的調(diào)查問卷數(shù)據(jù)，其中16%的人被診斷出至少一種精神健康癥狀。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，有精神健康癥狀的參與者報(bào)告自己使用社交媒體的時(shí)間顯著更長，平均每天多花約50分鐘。此外，患有焦慮、抑郁等“內(nèi)化”癥狀的青少年特別容易受到社交媒體的影響。例如，在“社會(huì)比較”（在網(wǎng)上將自己與他人進(jìn)行比較）方面，內(nèi)化障礙青少年的相關(guān)比例為48%，是其他青少年（24%）的兩倍。他們更有可能因社交媒體反饋（一篇帖子收到的點(diǎn)贊、轉(zhuǎn)發(fā)和評(píng)論數(shù)量）而出現(xiàn)情緒變化（28%，其他青少年13%）。他們還報(bào)告稱，使用社交媒體后自控力下降，并且不太愿意在網(wǎng)上誠實(shí)袒露自己的感受。
除社交媒體使用時(shí)長外，所有心理健康問題都與對(duì)線上好友數(shù)量的不滿情緒有關(guān)?！坝颜x在青少年時(shí)期至關(guān)重要，它塑造了人格發(fā)展?！闭撐淖髡?、劍橋大學(xué)研究員Luisa Fassi說。
社交媒體平臺(tái)將人際關(guān)系具象成點(diǎn)贊、轉(zhuǎn)發(fā)和評(píng)論數(shù)量，使得社會(huì)比較更加明顯。對(duì)于那些正面臨心理健康問題的年輕人來說，這可能會(huì)加劇他們的被排斥感和自卑感?！敖箲]和抑郁的年輕人使用社交媒體的方式反映了他們的線下經(jīng)歷。社會(huì)比較是他們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠?，我們的研究表明，這種比較也延伸到了他們的網(wǎng)絡(luò)世界?！?/p>
Fassi指出，“新研究并沒有建立因果關(guān)系，但它確實(shí)表明，患有心理健康問題的年輕人使用社交媒體的方式與其他年輕人不同。這可能是因?yàn)樾睦斫】禒顩r塑造了青少年與社交平臺(tái)互動(dòng)的方式，又或許是因?yàn)樯缃幻襟w本身加劇了他們的癥狀。目前我們還無法確定哪個(gè)因素是源頭。”
相關(guān)論文：
https://www.nature.com/articles/s41562-025-02134-4
雞蛋橫著摔和豎著摔，哪個(gè)方向容易碎？
“雞蛋撞地球”是一項(xiàng)常見于中小學(xué)課堂的科學(xué)實(shí)驗(yàn)——利用緩沖材料保護(hù)雞蛋，使其從高處掉落后完好無損。那么，雞蛋的放置方向會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響嗎？5月8日發(fā)表于《通訊-物理學(xué)》（Communications Physics）的一項(xiàng)研究給出了答案：雞蛋橫向掉落時(shí)，蛋殼能更好地承受沖擊，更不容易破碎。
在既有的“雞蛋撞地球”教學(xué)材料中，雞蛋普遍默認(rèn)是豎放的。這似乎來自于一個(gè)想當(dāng)然的常識(shí)：雞蛋尖尖的兩端更堅(jiān)固，因此豎放更好。在新研究中，研究人員摔碎了數(shù)百枚雞蛋，采用高精度儀器記錄它們的形變情況，并結(jié)合數(shù)值模擬來解答這個(gè)問題。
在將60個(gè)蛋分別從3個(gè)不同高度（8、9、10毫米）分別垂直掉落到硬質(zhì)表面后，作者發(fā)現(xiàn)，平均而言，豎直掉落的雞蛋在較低高度下掉落就會(huì)破裂，有超過一半在8毫米高度下破裂，與蛋的哪一頭朝下沒有關(guān)系。但水平掉落的雞蛋只有不到10%在同一高度下破裂。作者又以60個(gè)雞蛋做擠壓測(cè)試，檢測(cè)水平和垂直方向壓碎雞蛋所需的力。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，無論雞蛋如何放置，壓碎雞蛋所需的力都是近似的。但在橫向受力時(shí)，蛋殼破裂前的形變程度要比縱向受力的情況更大。也就是說，雞蛋的剛度（定義為k=F/Δ）在橫向較小，這意味著雞蛋在橫向更具韌性。據(jù)推算，橫向受力的雞蛋在破裂前能多吸收約30%的能量。
作者總結(jié)說，雞蛋豎直掉落更不易碎的普遍誤解，可能源于對(duì)物理屬性“剛度”、“強(qiáng)度”和“韌性”的混淆。雞蛋在被豎直擠壓時(shí)剛度更高，但這不意味著豎直方向的韌性也高。新研究說明了在物理課堂上訴諸“常識(shí)”的危險(xiǎn)。此外，深入了解殼層結(jié)構(gòu)的受力機(jī)制也有望推動(dòng)從防護(hù)設(shè)備設(shè)計(jì)到藥物輸送等眾多應(yīng)用領(lǐng)域的進(jìn)步。
相關(guān)論文：
https://www.nature.com/articles/s42005-025-02087-0
新型工程菌株可同時(shí)降解5種污染物
一項(xiàng)新研究人工合成了一種可以一次性降解5種有機(jī)污染物的新型工程菌株，并在工業(yè)廢水樣本中驗(yàn)證了這種菌株對(duì)高鹽廢水中復(fù)合污染物的高效降解能力。相關(guān)論文5月7日發(fā)表于《自然》（Nature）。
高鹽廢水主要來自化工廠以及石油、天然氣的采集加工工廠，包含懸浮物、有機(jī)物、重金屬、有害化學(xué)物質(zhì)和營養(yǎng)鹽等污染物。雖然自然界的天然微生物能夠分解高鹽廢水中的部分污染物，但每個(gè)菌種通常只能處理一兩種特定污染物。當(dāng)面對(duì)高鹽廢水這種由油污、重金屬、放射性物質(zhì)等組成的“混合垃圾”時(shí)，這些天然微生物就顯得“力不從心”。
對(duì)此，科研人員利用合成生物技術(shù)，不僅讓細(xì)菌擁有了多種污染物的分解能力，還讓這些能力像積木一樣按需組合搭配，從而在單一菌株中構(gòu)建了覆蓋單環(huán)到多環(huán)化合物的五條人工代謝通路，可實(shí)現(xiàn)聯(lián)苯、苯酚、萘、二苯并呋喃、甲苯五種典型芳香類有機(jī)污染物的同時(shí)降解。
科研人員在實(shí)際驗(yàn)證中發(fā)現(xiàn)，這種新型工程菌株在48小時(shí)內(nèi)對(duì)5種目標(biāo)污染物的去除率均超60%，其中對(duì)聯(lián)苯實(shí)現(xiàn)100%完全降解，對(duì)甲苯、二苯并呋喃等復(fù)雜污染物降解率近90%。研究人員表示，未來這種新型工程菌株有望在海上溢油污染治理、工業(yè)場(chǎng)地修復(fù)、微塑料生物降解等生態(tài)環(huán)保領(lǐng)域發(fā)揮作用。（新華社）
相關(guān)論文：
https://www.nature.com/articles/s41586-025-08947-7
玫瑰花瓣獨(dú)特卷曲形態(tài)背后的幾何奧秘
玫瑰素來因其美麗浪漫的象征意義而備受推崇，迷人花瓣的另一面是精妙的幾何原理。5月1日發(fā)表于Science的一項(xiàng)研究表明，玫瑰花瓣在生長過程中逐漸形成的尖角是由一種獨(dú)特的幾何阻挫——“MCP不相容”所致。這也是首次在自然系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)這一原理的適用案例。
玫瑰花瓣的形態(tài)變化 | Science
葉子和花瓣所呈現(xiàn)的復(fù)雜曲線和卷曲往往源于自然生長與幾何形狀的相互作用。在彈性材料（如植物組織）中，生長會(huì)導(dǎo)致材料的自然幾何傾向與物理可能性之間的不匹配，從而產(chǎn)生固有應(yīng)力。長期以來科學(xué)界普遍認(rèn)為，植物葉片和花瓣等自然薄膜在生長過程中呈現(xiàn)卷曲形狀，主要源自上述這種“高斯不相容性”。然而，玫瑰花瓣邊緣獨(dú)特的尖銳突角與許多其他花朵中常見的柔和波浪形狀迥然不同，并不符合這一傳統(tǒng)解釋。
在新研究中，研究人員結(jié)合理論分析、計(jì)算建模與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)玫瑰花瓣的獨(dú)特形狀是由一種名為Mainardi-Codazzi-Peterson（MCP）不相容的獨(dú)特幾何阻挫所主導(dǎo)。這種機(jī)制將應(yīng)力高度集中于局部區(qū)域，使得玫瑰花瓣邊緣形成典型的尖銳錐狀“尖點(diǎn)”。而這些“尖點(diǎn)”反過來又影響了花瓣的進(jìn)一步生長方向。
這一發(fā)現(xiàn)揭示了玫瑰花瓣形狀的幾何奧秘，這是首次在自然系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)“MCP不相容性”原理塑造生命形態(tài)的案例。研究人員說，從玫瑰花瓣的卷曲中可以看到自然界如何利用應(yīng)力和幾何形變，引導(dǎo)結(jié)構(gòu)的自動(dòng)成型，這不僅有助于理解植物形態(tài)的形成機(jī)制，也為柔性電子、軟體機(jī)器人和仿生材料等前沿技術(shù)提供了借鑒。
相關(guān)論文：
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adt0672
有人每晚只睡3小時(shí)就夠，部分原因找到了
大多數(shù)人每晚要睡夠8小時(shí)，但有些人只睡3小時(shí)就能神采奕奕。在5月5日發(fā)表于PNAS的一項(xiàng)研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)一種基因突變可能是奧妙所在。
新研究在天生短睡人群的DNA中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)SIK3基因突變——N783Y。該基因編碼一種酶，這種酶在神經(jīng)元連接的間隙（突觸）中活躍。此前日本的研究人員在小鼠Sik3基因中發(fā)現(xiàn)了另一種突變，這種突變導(dǎo)致小鼠異常嗜睡。
研究團(tuán)隊(duì)對(duì)攜帶這種新突變的小鼠進(jìn)行了基因改造，發(fā)現(xiàn)這些小鼠每天所需的睡眠時(shí)間比正常小鼠短了約31分鐘（小鼠通常每天睡眠約12小時(shí)）。研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，突變基因編碼的酶可觸發(fā)其他幾種與睡眠相關(guān)的激酶（例如蛋白激酶A）發(fā)生活性變化，表明這種突變可能通過維持大腦穩(wěn)態(tài)來縮短睡眠時(shí)間——這一理論認(rèn)為睡眠有助于重置大腦。值得注意的是，腦電圖顯示小鼠睡眠時(shí)的δ功率增高，也就是說突變還讓小鼠睡得更沉了。
哈佛醫(yī)學(xué)院的神經(jīng)學(xué)家克利福德·薩珀（Clifford Saper）表示，小鼠的睡眠時(shí)間僅縮短一小段，這表明Sik3基因突變并非導(dǎo)致睡眠需求減少的主要原因?！斑@項(xiàng)研究與我們對(duì)Sik3基因的了解非常吻合，或許有助于我們理解嗜睡的根源?！?/p>
研究人員仍在研究這些基因及其變異如何影響睡眠。他們希望在天生短睡的人身上找到更多突變，幫助我們更好了解人類睡眠是如何調(diào)節(jié)的。
相關(guān)論文：
https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2500356122
2020年出生的孩子，半數(shù)將終生面臨極端熱浪
前人砍樹，后人中暑。根據(jù)5月7日發(fā)表在《自然》（Nature）的一篇論文，氣候危機(jī)的后果將主要由年輕世代承擔(dān)。這項(xiàng)研究分析了橫跨60年的人口數(shù)據(jù)，首次精確量化了哪些世代和多大比例人口將在極端高溫下經(jīng)歷“前所未有”的生活環(huán)境。
研究人員通過氣候模型設(shè)定了不同地區(qū)和極端天氣類型（包括熱浪、洪水和野火）的閾值?！扒八从小保╱nprecedented）定義為在沒有人為導(dǎo)致氣候變化的情況下，一生中遭遇相同極端事件的概率小于萬分之一。他們利用人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，測(cè)算在1960年至2020年間出生的全球人口中，每代人在其一生中暴露于極端天氣的比例，并討論在不同的全球變暖速度下這一比例將如何變化。
研究表明，在當(dāng)前氣候目標(biāo)下（到2100年全球氣溫較工業(yè)化前升高2.7°C），與1960年出生人群相比，2020年出生人群的極端天氣暴露風(fēng)險(xiǎn)將翻倍。如果升溫1.5℃，2020年出生人群中約52%（6200萬人）將面臨前所未有的終生熱浪暴露風(fēng)險(xiǎn)。如果升溫達(dá)到3.5°C，這一比例將升至92%（約1.11億人）。與此同時(shí)，無論哪種升溫情景，1960年出生人群中這一比例僅僅約為16%（1300萬人）。將分析范圍擴(kuò)展至其他五個(gè)極端氣候事件（作物減產(chǎn)、野火、干旱、河流洪水和熱帶氣旋），研究發(fā)現(xiàn)在所有極端事件中，受災(zāi)程度均會(huì)隨出生年份推后而明顯升高。升溫3.5℃情景下，目前5歲兒童中29%將面臨農(nóng)作物減產(chǎn)，14%將面臨洪水。此外，不論出生年代早晚，社會(huì)經(jīng)濟(jì)地位最脆弱的群體總是首當(dāng)其沖。
研究人員指出該研究存在一些局限性，例如未考慮人口在國家邊界內(nèi)的流動(dòng)以及生育率和死亡率的趨勢(shì)，但強(qiáng)調(diào)了控制全球變暖速度以保護(hù)未來世代的必要性。
相關(guān)論文：
https://www.nature.com/articles/s41586-025-08907-1
微軟量子芯片前置研究被指學(xué)術(shù)不端
據(jù)Science和《撤稿觀察》（Retraction Watch）獲得的一封郵件披露，微軟量子芯片的早期研究被指存在“未披露的數(shù)據(jù)操縱”，基于該工作的量子處理器“馬約拉納 1”也因此受到質(zhì)疑?！榜R約拉納 1”在一塊芯片上集成了8個(gè)拓?fù)淞孔颖忍?，由微軟?月19日推出，據(jù)稱是全球首款基于拓?fù)淞孔颖忍氐牧孔犹幚砥鳌?/p>
這項(xiàng)研究由微軟資助的荷蘭代爾夫特理工大學(xué)實(shí)驗(yàn)室完成，2017年發(fā)表于《自然-通訊》（Nature Communications），是后續(xù)“馬約拉納 1”相關(guān)研究的關(guān)鍵基礎(chǔ)。論文聲稱電子可以順暢通過納米線，而不會(huì)產(chǎn)生太多散射。2021年，論文合著者Vincent Mourik和另外兩名研究人員向期刊編輯部報(bào)告，論文原始數(shù)據(jù)的選取、處理和分析方式可能存在問題。上個(gè)月，《自然-通訊》在調(diào)查后對(duì)該論文發(fā)布“編輯關(guān)切”（Editorial Expression of Concern），其中附有通訊作者Hao Zhang、?nder Gül提交的更正說明和補(bǔ)充數(shù)據(jù)。
但Mourik和另一位作者Kun Zuo表示，僅僅更正還不夠，該研究應(yīng)該被撤回，他們要求將自己從作者名單中移除。Mourik表示，有跡象表明數(shù)據(jù)經(jīng)過了精心挑選以支持論文結(jié)論，“他們預(yù)先假設(shè)了試圖證明的結(jié)果，并通過篡改數(shù)據(jù)和理論技巧來達(dá)到目的?！?/p>
據(jù)報(bào)道，2021年4月，Mourik曾向通訊作者?nder Gül發(fā)郵件詢問：“在論文發(fā)表之前，你是否知道這些未披露的數(shù)據(jù)操縱？”Gül在一天后回復(fù)：“是的，我知道?！彼嬖VMourik，他沒有分享這些信息，“因?yàn)槲耶?dāng)時(shí)認(rèn)為這并不重要”。2022年，Mourik和一位同事指出，研究測(cè)試了21個(gè)納米線結(jié)點(diǎn)，但發(fā)表的論文僅包含了4個(gè)納米線結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)。
當(dāng)被問及為何期刊發(fā)布更正而非撤稿時(shí)，《自然-通訊》的一位發(fā)言人表示：“關(guān)于數(shù)據(jù)處理方面提出的更廣泛的擔(dān)憂超出了我們的審查范圍。”當(dāng)被問及期刊是否會(huì)考慮撤稿時(shí)，這位發(fā)言人表示：“我們認(rèn)為此事已經(jīng)了結(jié)?！?/p>
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