5月30日外媒科學網站摘要：顛覆認知！難道生命最初有兩個版本？

5月30日（星期五）消息，國外知名科學網站的主要內容如下：

《自然》網站（www.nature.com）

古老蛋白質驚現“雙撇子”特性，或改寫生命起源認知

科學家發現了一種古老蛋白質，能以鏡像形式發揮作用，被稱爲“雙撇子”。該分子可能是地球早期存在鏡像生命形式的遺蹟。

許多化學分子具有手性，能以兩種鏡像形式存在，但生命的基本組成通常只選擇其中一種。例如，DNA中的糖分子爲右手性，導致雙螺旋向右扭曲，而蛋白質的氨基酸則爲左手性。科學家認爲，這種偏好可能有助於維持早期生物分子的穩定性與功能。

日本東京地球生命科學研究所的研究團隊在研究一種常見於DNA修復酶中的核酸識別蛋白片段時，發現其結構對稱，推測其左右手性版本均能結合DNA。這種“螺旋-髮卡-螺旋”基序廣泛存在於DNA/RNA結合蛋白中，可能源自所有細胞的共同祖先。

爲驗證這一特性，研究團隊合成了右手性版本的肽段，包括一種模擬最後共同祖先（LUCA）可能攜帶的形態。實驗表明，鏡像肽段與DNA的結合能力與正常版本相當，且左右手性版本均能以相似方式抓取DNA。相關研究最近發表於《德國應用化學國際版》（Angewandte Chemie-International Edition）。

關於該蛋白質爲何具有雙撇子特性，目前尚無定論。一種觀點認爲，這是其適應多種DNA構象演化的結果；另一種更激進的假說認爲，地球早期可能存在“鏡像生命”，其核酸和蛋白質的手性與現代生命相反。若其他古老DNA結合蛋白也具備類似特性，或將爲這一假說提供支持。

《科學》網站（www.science.org）

古DNA揭秘：麻風病早在歐洲人抵達前就已肆虐美洲

長期以來，科學界認爲麻風病是由麻風分枝桿菌（Mycobacterium leprae）引起的舊大陸疾病，並於約500年前由歐洲殖民者和非洲奴隸帶入美洲。然而，2008年，研究人員在墨西哥發現第二種麻風病原體——瀰漫型麻風分枝桿菌（M. lepromatosis），其起源成爲謎團。

2016年，英國紅松鼠體內檢出該菌；2018年，加拿大西部一處千年前古人遺骸的古DNA中也發現其蹤跡。最新研究證實，M. lepromatosis在歐洲人抵達前已存在於美洲，並可能廣泛傳播。

麻風病會導致嚴重皮膚、骨骼病變和神經損傷，但此前美洲古人遺骸中未見典型病變，因此學界曾認爲該病由歐洲人傳入。法國巴斯德研究所團隊通過篩查古DNA數據庫，在加拿大及阿根廷兩處遺址的千年前人骨中均發現該菌，表明其分佈範圍極廣。

美國科羅拉多州立大學的研究進一步發現，現代麻風患者中仍有M. lepromatosis感染病例，主要集中於墨西哥。基因分析表明，該菌約9000年前起源於美洲，與Mycobacterium leprae的進化分歧可追溯至100萬年前。其傳播途徑尚不明確，可能是由人類遷徙或本土動物攜帶。

這一發現不僅改寫了麻風病傳播史，也凸顯了古DNA研究的價值。目前，全球每年仍有數千例麻風病病例，深入研究將有助於制定更有效的防治策略。

《每日科學》網站（www.sciencedaily.com）

人腦巨大存儲容量的秘密：被忽視90%的細胞纔是關鍵"

人腦擁有約860億個神經元，它們通過電信號傳遞信息，支持記憶存儲和神經指令傳遞。然而，美國麻省理工學院的最新研究表明，另一種長期被忽視的細胞——星形膠質細胞，可能在記憶存儲中發揮關鍵作用，幫助解釋大腦遠超理論預期的存儲能力。

大腦中存在着數十億個星形膠質細胞，它具有大量細長突起，能與數百萬神經元形成連接。過去認爲它們僅起支持作用，如清理神經代謝廢物、提供營養和調節血流。但近年研究發現，當星形膠質細胞與神經元的連接被破壞時，記憶功能會受損。這些細胞雖不能像神經元那樣產生電信號，但能通過鈣離子波動與其他細胞通信，並釋放神經調質影響突觸活動。

麻省理工學院的研究團隊提出新模型，認爲星形膠質細胞可能通過其複雜的突起網絡，增強大腦的信息存儲能力。傳統神經網絡模型（如霍普菲爾德網絡）的存儲容量有限，而星形膠質細胞的介入可能實現更高效的“密集關聯記憶”——即多個神經元通過星形膠質細胞間接耦合，大幅提升信息編碼能力。

該模型將星形膠質細胞的每個突起視爲獨立計算單元，其鈣信號動態變化可編碼記憶信息，再通過神經調質反饋給神經元。這種結構不僅極大擴展存儲容量，還具備高能效特性。加拿　大多倫多大學的研究者評價稱，這一理論意味着神經元-星形膠質細胞網絡的記憶容量可能僅受其物理規模限制。

這項研究不僅挑戰了傳統神經科學認知，也爲腦科學與人工智能的交叉研究開闢了新方向。

《賽特科技日報》網站（https://scitechdaily.com）

纖維素破解難題終突破！新酶技術讓生物燃料效率翻倍

將植物材料高效分解爲可用燃料一直是科學界的重大挑戰，其核心在於如何破解纖維素的頑固結構。纖維素是地球上最豐富的可再生聚合物，但其緊密的晶體結構以及與木質素、半纖維素的纏繞，使其極難分解。自然界依賴複雜的酶系統緩慢完成這一過程。

近期，巴西能源與材料研究中心（CNPEM）與國內外合作團隊發現了一種革命性酶——CelOCE（纖維素氧化裂解酶），能高效破解纖維素結構，爲利用農業廢棄物（如甘蔗渣、玉米秸稈）大規模生產第二代乙醇鋪平道路。該成果最近發表於《自然》（Nature）期刊。

CelOCE通過獨特的氧化裂解機制破壞纖維素晶體結構，使傳統糖苷水解酶更易發揮作用。與依賴外部過氧化物的單加氧酶不同，CelOCE能自主產生過氧化物，解決了工業應用中過氧化物添加的技術難題。其效率是單加氧酶的兩倍，標誌着纖維素降解範式的突破。

研究團隊從巴西聖保羅州某生物精煉廠附近的土壤樣本中，通過宏基因組學、蛋白質組學、同步輻射X射線衍射等跨學科技術，最終從特化微生物羣落中發現了這一天然金屬酶。CelOCE含銅催化中心，其二聚體結構使其在催化過程中自給自足。

這一突破不僅助力車用乙醇生產，還將推動航空生物燃料等清潔能源發展，爲全球能源轉型提供關鍵技術支撐。（劉春）