夜间进食影响心血管健康；负面经历会改造儿童大脑白质影响后期认知学习能力 | 国际科研周报

更新时间：2025-04-13 10:04  浏览量：2

图片来源：德国卡尔斯鲁厄理工学院

作为电中性的基本粒子，中微子是宇宙中最丰富的粒子之一，以三种不同的“味道”存在：电子中微子、μ子中微子和tau中微子。这些不同类型的中微子可相互转换，这种现象被称为振荡，提供了中微子具有质量的有力证据。这与标准模型最初假设的无质量中微子相悖，然而测量它们的确切质量依然是粒子物理学中的一个重大难题。

近日，德国卡尔斯鲁厄理工学院的国际氚中微子实验（KATRIN）团队公布了对中微子质量上限迄今为止最精确的测量结果，将其限定在0.45电子伏特（eV）以内，这还不足电子质量的百万分之一。这项成果进一步约束了这一宇宙中最神秘的基本粒子之一，并推动物理学超越标准模型发展。该研究成果已在最新一期《科学》杂志上发表。

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在人脑中，复杂的认知任务需要各个脑区之间的交流，而这一过程依赖由白质构成的神经纤维。此前，已有研究将贫困、童年创伤等其他不利因素与儿童白质质量较低和认知测试得分较低联系起来。4月7日，一项发表于《美国科学院院刊》的新研究揭示了更广泛的环境因素（包括经济困难和邻里安全）如何影响儿童大脑中白质的质量，进而影响他们认知能力，此外还指出可以增强年轻大脑适应力的社会因素。据《科学》新闻消息，来自哈佛医学院附属布莱根妇女医院等机构的研究者分析了美国青少年大脑认知发展（ABCD）研究中9000多名参与者的数据，并对参与者及其父母进行调查，获得了有关他们家庭环境的数据，包括家庭收入和父母的教育水平等。在9岁或10岁时，这些参与者均接受了磁共振成像测试。基于测试结果，研究人员可以推断他们大脑中白质纤维束的坚固性和组织性，以及它是否有恶化或受损的迹象。在2～3年后，研究人员又测试了参与者的语言和数学技能。他们分析了大脑中73个白质的质量与早期经历的关系，其中包括10项逆境指标，包括家庭经济困难和父母药物滥用，以及7项在可能抵消逆境的保护因素，例如父母教育和社区安全。研究显示，影响白质的两个最大因素是创伤暴露和社会脆弱性指标（包括社会经济地位、住房质量和交通便利性等）。这也意味着，如果儿童经历的创伤越多，社会脆弱性越强，他们大脑白质的质量就越低。而白质质量下降会导致他们在语言和算术上遇到阻碍。https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2409985122

细菌的基因在染色体上是随机分布的吗？大多数研究人员都持有这种观点。当细菌在复制遗传物质准备分裂时，会从染色体上的特定起始点oriC开始，沿着染色体双向进行复制，并在名为ter的位点结束。研究显示，靠近复制起点的基因的拷贝数，要比远离复制起点的基因的拷贝数多，因此靠近复制起点的基因更可能被更频繁读取。在细菌生长中很少用到的基因，通常位于染色体另一端，一般在生长过程后期才会被复制。4月10日，在一项发表于《科学》的研究中，德国海因里希·海涅大学和瑞士林雪平大学的研究人员发现，细菌65.8%的基因都表现出了特定的位置偏向，这些偏向在细菌生长速率较高时会更明显。

研究人员利用生物信息学和数学方法分析了90多种细菌中4400多个基因家族的位置，发现大约2/3的基因家族存在位置偏向。自然选择会驱使基因向复制的起点或终点移动，这种选择性在快速生长的物种中最强。考虑到那些基因位置处于最优、快速生长的细菌具有演化优势，研究人员认为基因在染色体上的定位必然是演化压力造成的。这也为细菌演化提供了一个重要的解释：正确的基因定位会使得细菌比竞争对手更具优势。https://www.science.org/doi/10.1126/science.adm9928多种材料利用湿度变化实现空气捕碳

来源：美国西北大学美国西北大学科学家开展的一项最新研究表明，有多种成本低且储量丰富的材料，可利用湿度变化，直接从空气中捕碳。他们称之为“最富潜力的二氧化碳捕获方法之一”。
研究团队创建了一个结构化的实验框架，比较了多种纳米材料利用湿度变化捕碳的潜力。这些材料包括活性炭、纳米结构石墨、碳纳米管和片状石墨等碳质材料，以及包括铁、铝和锰氧化物在内的金属氧化物纳米颗粒。结果显示，氧化铝和活性炭的捕碳速度最快；而氧化铁和纳米结构石墨捕获的二氧化碳最多。团队证明了材料孔径（多孔材料中二氧化碳可栖息的空间）对其捕碳能力的影响。通过系统观察每种材料，他们发现，中等孔径范围（约50至150埃，1埃=10-10米）捕碳效率最高。未来，人们或许可通过改变材料的结构来提高其捕碳性能。

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大脑是由包括神经元在内的细胞构成的细胞网络，神经元受到刺激后被激活，并通过突触连接。为了深入了解哺乳动物的大脑回路，研究人员首先记录了小鼠在连续两小时观看各种视频时视觉皮层中约7.6万个神经元的放电情况，然后将1立方毫米小鼠脑组织切成数千个组织切片后对每张切片进行成像，并将图像组合成一张三维脑图。这张高分辨率三维脑图包含超过20万个脑细胞，其中约8.2万个是神经元。它还包含超过5亿个神经元连接点（称为突触）和超过4公里长的神经元连接。这是迄今最大、最详细的哺乳动物大脑连接图谱。这一里程碑式的成果还首次在神经科学领域展现了单个神经元的大规模活动。https://baijiahao.baidu.com/s?id=1828995292351392433&wfr=spider&for=pc

来源：美国每日科技网量子纠缠是一种现象，其中两个或多个粒子相互关联，以至于一个粒子的状态会立即影响其他粒子的状态，无论它们之间相距多远。这种特性对于实现大规模并行计算、安全信息传输以及超越传统系统的传感器灵敏度至关重要。然而，量子纠缠非常脆弱，容易受到噪声或错误的影响，这限制了它们的实际应用。近日，美国南加州大学团队创造了一种新型光学滤波器。这种滤波器基于激光写入的玻璃光通道（波导）排列而成，能像雕塑家去除多余材料一样，滤去所有不必要的成分，仅保留纯净的纠缠状态。不论入射光如何被降解或混合，该设备都能有效去除不需要的部分，只留下关键的量子相关性。这项突破的核心在于一种名为反奇偶校验时间（APT）对称性的理论物理学概念的应用。与传统的光学系统不同，后者旨在避免损失并保持对称性，APT对称系统则以精确且可控的方式接受损失。通过将这种设计巧妙地结合到耗散与干涉能力之中，系统提供了一种独特的方法来控制光的行为，开辟了操纵光的新途径。这一进展为开发紧凑且高性能的纠缠系统打下基础，这些系统可集成到量子光子电路中，从而支持更加可靠的量子计算架构和通信网络。https://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2025-04/08/content_587107.htm?div=-1

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你是否好奇经常泡冷水澡会对身体有什么什么影响？科学家们刚刚找到了答案——冷水浸泡可能会使身体更健康，并在细胞层面预防疾病、延缓衰老。3月28日，相关研究成果在线发表于《高级生物学》。

冷水浸泡，是指将身体浸入冰水或非常冷的水中一段时间的寒冷暴露行为，近年来在运动恢复、健康促进和个人挑战等领域变得越来越流行。因此，理解其对细胞机制的影响至关重要。在该研究中，共有10名健康男性接受了浸泡实验，他们连续7天浸泡于57.2°F（14°C）的冷水中1小时，并由研究人员在适应期前后采集血液样本，以分析他们的细胞反应。“我们发现，反复的寒冷暴露能显著改善一种关键的细胞保护机制——自噬功能。这种强化使细胞能更好地应对压力，可能对健康和长寿产生重要影响。”美国渥太华大学的Glen Kenny说。研究显示，尽管高强度冷应激最初会导致自噬功能失调，但持续一周的暴露使自噬活性增强并同时减少细胞损伤信号。这为冷水浸泡的效果提供了科学支持，凸显了适应性方案在提升人类健康中的重要性，尤其适用于暴露于极端温度的场景。在熬夜工作后点上一份宵夜是许多打工人的日常。但是，在非正常时间进食可能会放大昼夜节律失调的健康风险。近日，一项《自然·通讯》上的研究表明，熬夜期间吃宵夜可能会导致心血管风险因素升高。在2周的实验中，科学家要求20名参与者在昏暗环境中保持清醒32小时后，模拟进行夜班作业。实验中的光照、身体姿势、午睡时间等均相同，唯一的变量是参与者分别在模拟的白天或夜间进食。对他们自主神经系统标志物、纤溶酶原激活剂抑制剂-1（与血栓相关）、血压等心血管风险因素的分析表明，夜间进食会导致心血管风险升高，而在白天进食则不会。该研究虽然样本量较小，但严格控制变量，对熬夜工作者有一定的参考意义。

https://mp.weixinbridge.com/mp/wapredirect?url=https%3A%2F%2Fwww.nature.com%2Farticles%2Fs41467-025-57846-y&action=appmsg_redirect&uin=MTU0MDM5NTEwMg%3D%3D&biz=MjM5NDA1Njg2MA==&mid=2652084018&idx=1&type=1&scene=0

来源：美国亚马逊公司美国亚马逊公司的卫星互联网部门——柯伊伯，即将于近日发射27颗卫星入轨。该公司希望全面部署卫星互联网网络，并与美国太空探索技术公司（SpaceX）的星链抗衡。柯伊伯将打造一个由数千颗卫星组成的网络，把互联网信息传送到世界各地，让偏远地区的人在缺乏本地基础设施的情况下上网。这个概念和星链如出一辙。亚马逊此前表示，其卫星将以每小时2.7万公里的速度运行，大约每90分钟绕地球一圈。为了连接互联网，用户需要购买一个小型终端设备，并将其安装在屋顶上。薛定谔猫态是指量子对象同时处于两种矛盾状态的叠加现象。这一思想实验中的“既生又死”的猫，如今在真实物理系统中被赋予新的诠释。据最新一期《科学进展》杂志，奥地利因斯布鲁克大学与西班牙巴塞罗那光子科学研究所的联合团队首次证明，量子叠加态的生成无需依赖极低温环境，在接近1.8开尔文的相对较高温度条件下即可实现。
该成果对量子技术发展具有里程碑意义，表明即便在非理想、更温暖的环境中，量子现象仍可被观测和利用。只要系统具备必要相互作用，温度将不再是限制。这一发现不仅扩展了量子技术的应用场景，也为常温量子传感器、通信协议及混合量子系统的发展提供了理论支撑。

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