8月14日外媒科學網站摘要:運動不只燃脂,更是“增肌抑癌”

8月14日(星期四)消息,國外知名科學網站的主要內容如下:

《自然》網站(www.nature.com)

引力是量子嗎?實驗或將揭開物理學百年謎題

量子物理學成功解釋了從原子結構到恆星發光的衆多現象,卻始終無法解釋引力這一基本現象。這一難題被稱爲“量子引力問題”,是當代物理學最前沿的挑戰之一。

廣義相對論將引力視爲時空彎曲的經典效應,而量子理論要求基本相互作用必須具有概率性特徵。上世紀60年代,物理學家嘗試用量子化方法處理引力方程,但卻得到如無窮大等無意義結果。此後誕生的弦論和圈量子引力理論雖數學自洽,但預測的“引力子”等粒子始終未被觀測到。

近年來,實驗物理學家轉向更直接的驗證方案。奧地利維也納大學團隊提出,若兩個微觀物體僅通過引力相互作用卻能形成量子糾纏態,即可證明引力的量子性。該實驗需將22微克(含萬億億個原子)的物體置於量子疊加態,目前技術僅能實現90毫克物體的引力測量。英國倫敦大學學院則設計更復雜的自由落體實驗,讓鑽石晶體在四路徑疊加態中檢測是否存在因引力導致的糾纏,但實現可能需數十年。

其他團隊另闢蹊徑:瑞士聯邦理工學院指出,玻色-愛因斯坦凝聚體的演化模式可區分經典與量子引力;美國加州理工學院正在建造桌面版引力探測器,試圖捕捉量子引力理論預言的時空隨機波動。

儘管多數實驗需十年以上才能實現,天體觀測也可能爲弦論提供證據(如探測宇宙弦),但物理學界已迎來轉折點,從純理論構建進入實驗驗證的新階段。這場跨越世紀的探索,或將重塑人類對時空本質的認知。

《科學》網站(www.science.org)

鳥類性別之謎:鳥類性別反轉比預期更普遍

許多鳥類通過鮮明的外貌特徵區分性別,如公雞的雞冠、孔雀的尾羽等。然而,部分鳥類雌雄外觀相似,需依賴DNA檢測鑑別性別。一項針對澳大利亞野生鳥類的新研究發現,當個體的性腺、外貌與染色體性別不一致時,傳統方法可能導致誤判。這項發表於《生物學快報》(Biology Letters)的研究指出,這種“性別反轉”現象在野生鳥類中的普遍性遠超此前認知。

通常認爲性染色體直接決定性別,但研究發現真正起作用的是染色體上的特定基因。例如,哺乳動物的Y染色體上的SRY基因啓動雄性發育,若缺失該基因,即使擁有XY染色體也可能發育爲雌性。此外,某些物種(如果蠅、斑馬魚和雞)的細胞性別由自身基因表達決定,而非整體激素水平,這可能導致個體同時呈現兩性特徵。環境因素如溫度也會影響性別發育,例如海龜卵在低溫下孵出雄性,高溫孵出雌性。

爲探究性別反轉的頻率,澳大利亞陽光海岸大學的研究團隊對近500只澳大利亞常見鳥類進行解剖和DNA檢測。結果顯示,3%-6%的個體存在性別反轉,其中多數爲遺傳雌性但具有雄性生殖器官,少數爲遺傳雄性卻具有卵巢,甚至發現一隻遺傳雄性的笑翠鳥輸卵管膨大,表明其最近產過卵。

這一發現對瀕危物種保護具有潛在意義,因爲性別比例直接影響種羣繁衍。儘管目前的性別反轉率可能不足以威脅種羣生存,但表明傳統DNA性別鑑定方法存在侷限。此外,瞭解野生鳥類性別反轉的基線發生率,有助於科學家判斷在環境中存在內分泌干擾物等情況下,性別反轉率是否異常升高。

研究人員呼籲全球科學家擴大研究範圍,探索性別反轉的驅動機制及其對鳥類行爲(如鳴唱)和種羣動態的影響。未來研究或可揭示更多關於環境與發育交互作用的奧秘。

《每日科學》網站(www.sciencedaily.com)

鍛鍊讓肌肉分泌“抗癌蛋白”?運動防癌的科學依據來了

澳大利亞伊迪斯·科文大學(ECU)最新研究發現,單次抗阻訓練或高強度間歇訓練可能有助於抑制癌細胞生長。研究表明,30分鐘的鍛鍊能使肌肉分泌的肌肉因子水平顯著提升,這種蛋白質具有抗癌作用,可減少20%至30%的癌細胞增殖。

運動已被視爲癌症治療的有效輔助手段,大量證據支持其在治療期間及康復後的安全性和效果。針對乳腺癌倖存者的實驗顯示,無論是抗阻訓練還是高強度間歇訓練,單次運動後受試者的肌肉因子水平均顯著提升。這一發現爲將運動納入癌症標準治療方案提供了重要依據。

此外,研究還指出,長期規律運動可通過改善體成分(減少脂肪、增加瘦體重)來降低炎症水平,從而抑制腫瘤發展。炎症是乳腺癌復發與死亡的關鍵因素之一,它不僅促進癌細胞增殖和轉移,還會削弱免疫功能。通過運動增肌減脂,能夠有效調節炎症標誌物,從而爲癌症進展創造不利的體內環境。

研究人員強調,僅靠快速減重(如單純節食)無法達到相同效果,因爲運動在維持肌肉量和分泌這些有益化學物質方面具有不可替代的作用。這一發現進一步凸顯了運動在癌症防治中的重要性。

未來研究將聚焦肌肉因子的長期影響,尤其是其對癌症復發的潛在抑制作用,以優化運動在臨牀中的應用。

《賽特科技日報》網站(https://scitechdaily.com)

終結塑料污染?新型生物塑料可在深海自然分解

全球塑料污染問題日益嚴峻,每年有數百萬噸塑料垃圾進入海洋,形成巨大的“垃圾帶”。爲解決這一難題,科學家研發出一種名爲LAHB(聚乳酸-co-3-羥基丁酸酯)的新型生物可降解塑料,並首次在深海環境中驗證了其降解能力。該研究成果發表於《聚合物降解與穩定性》(Polymer Degradation and Stability)雜誌。

日本信州大學水圈再生研究所領導的研究團隊,將兩種LAHB薄膜(一種含6%乳酸,簡稱P6LAHB;另一種含13%乳酸,簡稱P13LAHB)與傳統PLA(聚乳酸)塑料一同沉入約855米深的日本初島附近海域。結果顯示,P13LAHB薄膜在7個月後重量減少30.9%,13個月後減少超過82%。P6LAHB薄膜也呈現相似趨勢。相比之下,PLA薄膜在同一時期內未出現可測量的重量損失或可見降解。LAHB薄膜表面出現裂紋,並被橢圓形和桿狀微生物形成的生物膜覆蓋,表明深海微生物正在定殖並分解這種塑料。而PLA薄膜表面則完全未形成生物膜。

進一步研究發現,深海微生物通過分泌特殊酶分解LAHB,將其轉化爲無害的二氧化碳和水。其中,γ-變形菌綱等微生物負責切斷聚合物鏈,而α-變形菌和脫硫桿菌則進一步消耗分解產物,形成自然循環。

這一成果填補了生物塑料在深海降解研究的空白,爲解決海洋塑料污染提供了新思路。研究團隊表示,LAHB的成功研發爲替代傳統塑料、推動循環生物經濟邁出了重要一步。(劉春)