3月31日外媒科學網站摘要:戰爭創傷能遺傳給後代?科學家發現關鍵證據

3月31日(星期一)消息,國外知名科學網站的主要內容如下:

《自然》網站(www.nature.com)

戰爭創傷能遺傳給後代?科學家發現關鍵證據

一項針對敘利亞衝突倖存家庭的研究顯示,創傷可能在基因上留下表觀遺傳標記,並傳遞給後代。該研究對比了經歷過暴力的家庭與未經歷戰亂的對照組,發現直接遭受暴力的成人和兒童在特定DNA區域存在獨特的甲基化標記,甚至在某些家族中延續至第三代。約旦哈希姆大學領導的一個研究團隊開展了這項研究,研究成果上月發表於同行評議出版物《科學報告》(Scientific Reports)。

表觀遺傳標記不改變DNA序列,但能影響基因表達。研究發現,一位1980年代目擊暴力事件的女性,其甲基化標記在女兒和孫輩中依然存在,而對照組未發現類似現象。研究共分析了131名參與者的口腔細胞DNA樣本,發現兩段暴力時期(1980年代和2011年後)的倖存者及其後代在多個DNA區域呈現相似的甲基化模式。

然而,這一結論存在爭議。有科學家指出,哺乳動物早期發育會清除絕大多數甲基化標記,因此代際傳遞的機制尚不明確。可能的替代解釋包括:創傷影響父母的養育方式,間接改變後代的表觀遺傳;或母系遺傳的DNA序列對環境壓力產生相似反應。

該研究是少數探索人類多代表觀遺傳影響的研究之一,科學界普遍認爲,儘管初步發現值得關注,但由於樣本量較小,需謹慎解讀,並需更大規模的研究確認其可靠性。

《科學通訊》網站(www.sciencenews.org)

滅絕物種復活計劃:毛茸茸小鼠背後的科學野心

美國生物技術公司Colossal Biosciences的科學家近日成功培育出具有猛獁象特徵的小鼠物種 ——“長毛鼠(Woolly Mouse)”。這一突破性成果展示了基因工程技術的重大進步——研究團隊首次實現了對單個動物七個基因的八處同步編輯,且實驗具有高度可重複性。這項研究爲滅絕物種復活計劃提供了重要技術支撐。

研究過程首先通過對比猛獁象與現代大象的基因組,識別出與耐寒性相關的關鍵基因。隨後利用繁殖週期短、易於研究的小鼠進行基因編輯驗證。實驗證實,特定基因的修改可以成功改變小鼠毛髮的長度、顏色和質地等特徵。

然而,要將這項技術應用於復活猛獁象仍面臨諸多挑戰。首先,現有的猛獁象遺骸雖然保存完好,但數千年的冰封已使其細胞完全損毀,無法直接克隆。其次,即使通過基因編輯使現代大象獲得猛獁象的部分特徵,也難以完全復原這一古老物種的全部特性。

技術層面之外,還存在生態適應性的難題。猛獁象曾經生活的“猛獁草原”生態系統已不復存在,現代北極地區的環境與數萬年前大不相同。有理論認爲,復活後的猛獁象可能幫助恢復凍土帶生態,但這種設想的可行性仍需驗證。

目前,相關研究機構計劃在未來幾年內完成對大象細胞的基因編輯工作,並希望在2020年代末實現猛獁象的“復活”。與此同時,其它已滅絕物種如渡渡鳥的復活研究也在同步推進。

這項研究雖然充滿爭議,但其在基因編輯技術、生殖生物學等領域的突破,不僅爲滅絕物種復活帶來希望,也可能爲現代瀕危物種保護提供新的技術手段。

《科學通訊》網站(www.sciencenews.org)

1、告別銅依賴:科學家發現更穩定的高溫超導體

新加坡國立大學科學家近日成功合成了一種新型無銅超導氧化物,該材料在約40開爾文(零下233攝氏度)的環境壓力下表現出超導性。這一發現突破了傳統銅氧化物超導體的限制,爲高溫超導研究開闢了新方向。

超導體具有“零電阻”特性,能極大減少能量損耗,是未來高效電子設備的理想材料。然而,大多數超導體僅能在接近絕對零度的極低溫環境下工作,限制了實際應用。上世紀80年代,銅氧化物超導體的發現將超導溫度提升至30開爾文以上,成爲高溫超導研究的里程碑。

最新研究發現,層狀材料的層間相互作用與超導溫度密切相關。基於這一規律,研究人員設計併合成了一種鎳基氧化物,實驗證實其在常壓下即可實現30開爾文以上的超導性。這一成果表明,高溫超導性可能普遍存在於多種元素中,而不僅限於銅。

該材料在環境條件下穩定性優異,更易於實際應用。目前,研究團隊正通過調控電子結構和外部壓力等手段,進一步探索超導機制,並嘗試開發更高工作溫度的超導材料。

這項突破爲下一代超導材料的研發奠定了基礎,有望推動能源、電子等領域的革新。相關成果已發表於科學期刊《自然》上(Nature)上。

2、每年損失80億英鎊!飲食失調成英國公共衛生緊急事件

英國諾森比亞大學領導的一項最新研究顯示,英國飲食失調問題日益嚴重,亟需國家級戰略應對。數據顯示,英國約有125萬人受飲食失調困擾,其中17至19歲青少年的患病率從2017年的0.8%飆升至2023年的12.5%。2020年,飲食失調對英國經濟造成的損失高達80億英鎊(約合752.5億元人民幣)。

目前,英國缺乏統一的飲食失調服務戰略,導致各地醫療質量參差不齊,患者獲得的支持差異顯著。這一問題在新冠疫情期間進一步凸顯,遠程醫療雖提供了便利,但也帶來了新挑戰。一項爲期三年的研究項目(RHED-C)調查了遠程醫療對飲食失調患者的影響,發現現有服務缺乏標準化指導,影響了治療效果。

研究人員強調,制定國家飲食失調戰略至關重要,尤其需納入遠程服務的專項指南,以確保患者獲得公平、高質量的護理。目前,澳大利亞、威爾士和蘇格蘭已實施類似戰略,而英國仍處於落後狀態。

爲改善現狀,研究團隊開發了免費在線工具包,爲患者、家屬及服務提供者提供實用指導,優化在線支持效果。專家指出,飲食失調是複雜且可能危及生命的疾病,影響所有年齡段和背景的人羣。儘管患者數量持續上升,但相關研究資金不足,限制了治療方法的進步。

研究呼籲政府儘快行動,制定全國性戰略,並確保政策反映患者需求,以縮小醫療差距,提升整體治療效果。

《科學通訊》網站(www.sciencenews.org)

1、鑽探地球最深處:科學家揭開超級海嘯形成之謎

由美國康奈爾大學領導的一個國際海洋研究團隊成功完成了一項開創性鑽探項目,對造成2011年日本東北大地震的斷層進行了研究。這項在7公里深海進行的鑽探創造了多項紀錄,包括建立海底觀測站、實施地球物理測井和岩心取樣等。

研究團隊在極端水深環境下鑽探至海牀下1公里處,直達斷層帶。此次行動隸屬於國際大洋發現計劃,旨在探究俯衝帶特性,提升對大地震和海嘯的預測能力。2012年的初步研究發現,地震導致海底斷層滑動50-60米,引發遠超預期的巨大海嘯。

最新鑽探獲取的關鍵數據顯示,地震期間斷層摩擦產生異常高溫,表明該斷層結構異常脆弱。研究人員還觀察到餘震期間斷層裂縫張開、水體流動等現象,這些都會改變地質應力分佈。

距上次勘探12年後,研究團隊發現該區域構造板塊仍以每年10釐米速度持續移動。通過更精密的觀測設備,科學家希望瞭解應力積累情況,判斷淺層斷層是否可能再次引發強震。

項目最終建成一個更深層的海底觀測站,所獲數據將推動地震機理研究取得新突破。這項具有開創性的深海探測工作,爲認識地震海嘯成因提供了寶貴的一手資料。

2、頭骨可扭動或爲現代鳥類與恐龍祖先的重要分界線

現代鳥類是恐龍現存最近的親緣物種。觀察不會飛的鳥類,如雞和鴕鳥,或是擁有利爪和銳利視線的猛禽,它們與小型獸腳類恐龍(如迅猛龍)的相似之處顯而易見。然而,鳥類與爬行動物祖先的關鍵區別之一在於頭骨結構的變化,尤其是大腦體積增大帶來的適應性演化。

美國芝加哥大學和密蘇里大學聯合開展的一項最新研究發現,現代鳥類、蛇和魚類等動物的頭骨具有獨特的靈活性——下頜和上顎並非固定不動,而是可以獨立運動。這種“可扭動”的特性使鳥類能夠更高效地進食和使用喙完成多種任務。例如,鸚鵡用喙輔助攀爬,其他鳥類則利用其啄開堅果或種子。這種靈活性爲鳥類提供了顯著的演化優勢,幫助它們適應多樣化的生態環境。

研究團隊通過CT掃描化石和現代鳥類骨骼,構建3D模型分析頭骨力學結構。結果顯示,隨着非鳥類恐龍的大腦和頭骨體積增大,肌肉位置逐漸調整,使上顎能夠分離並活動。這種變化增強了肌肉力量,最終形成了現代鳥類的“顱骨可動性”特徵。

科學家曾認爲羽毛或飛行能力是區分恐龍與鳥類的關鍵,但後來發現許多恐龍也具備這些特徵。而靈活的頭骨和上顎出現較晚,可能是現代鳥類與恐龍祖先的重要分界線。這一發現爲理解鳥類演化提供了新的視角。(劉春)