环球科学：暴露于杀菌农药的危害，或可持续20代以上，并...

lameihua

　　· 天文学 ·

　　史上最大规模的ALMA图像揭示银河系核心隐藏的化学结构

　　ALMA 观测到的银河系中心不同分子分布：ACES 已绘制出银河系中心数十种分子的空间分布。此处展示的五种分子自上而下分别为：一硫化碳、异氰酸、 一氧化硅、一氧化硫和氰乙炔。（图片来源：ALMA（ESO/NAOJ/NRAO）/ S. Longmore 等）

　　天文学家近日获得了一幅震撼人心的全新图像，首次以前所未有的精细程度揭示了银河系中心区域复杂的星际气体丝状结构网络。该图像由阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列（ALMA）获取，是到目前为止最大跨度的ALMA图像，这一高质量数据集将使天文学家能够深入研究银河系中心的位于超大质量黑洞附近最极端环境下的恒星生命历程。这些观测为我们提供了银河系所谓“中央分子区”（Central Molecular Zone，CMZ）中冷分子气体的独特视角，这些气体正是恒星形成的原始物质。这也是首次对整个CMZ区域的冷气体进行如此精细的系统探测。

　　据中国科学院上海天文台消息，此次图像所覆盖的区域尺度超过650光年，包含大量致密的气体和尘埃云，环绕着位于银河系中心的超大质量黑洞。该数据集以前所未有的方式揭示了CMZ的结构特征，从尺度达数十光年的气体结构，一直到环绕单颗恒星的小尺度气体云。ACES（ALMA CMZ Exploration Survey，ALMA 中央分子区探索巡天）重点研究的是冷分子气体。该巡天深入解析了CMZ区域复杂的化学组成，探测到数十种不同的分子，从一氧化硅等简单分子，到甲醇、丙酮、乙醇等更为复杂的有机分子。通过 ACES，天文学家希望深入理解这些极端现象如何影响恒星的形成过程，并检验现有恒星形成理论在极端环境下是否仍然适用。ACES 项目的相关成果已形成五篇论文，已被《皇家天文学会月刊》（Monthly Notices of the Royal Astronomical Society）接收发表，并有第六篇论文已近接收。其中一篇数据发布论文（Paper IV）由上海天文台研究员吕行牵头负责。

　　· 遗传学 ·

　　暴露于杀菌农药的有害影响，或持续至少20代，且似乎会越来越严重

　　来源：Unsplash+

　　据《自然》新闻（Nature news）消息，最新发表于《美国科学院院刊》（PNAS）、迄今最长期的表观遗传学研究显示，环境因素（如有毒化学物质暴露）会导致生物体中的基因表达产生可遗传改变。这些改变（主要是甲基化差异，并不会改变DNA）发生在生殖细胞中，会传递给后代，且至少会持续20代。

　　华盛顿州立大学普尔曼分校的科学家在2017年开启了这项研究，他们给将第一代怀孕大鼠暴露于杀菌剂乙烯菌核利（vinclozolin）和溶剂二甲基亚砜（DMSO）中，然后让它们与未暴露的大鼠杂交，连续繁殖23代（相当于人类家族传承500年）。他们设定第一只怀孕大鼠、它的子代和孙辈（雌性和雄性均有）直接接触了乙烯菌核利，之后20代则认为是祖辈暴露于乙烯菌核利。对照组只注射DMSO，并繁殖了4代。

　　基于新一代测序技术，他们识别出大鼠基因组中存在甲基化差异（即DNA序列上添加甲基基团）的区域，发现与对照组相比，杀菌剂暴露组后代大鼠的基因组中，存在甲基化差异的区域更多，这表明表观遗传改变的传递具有持续性和稳定性。而这些改变会增加了后代患肾病、肥胖症或是在分娩时出现并发症的几率。与第12代及更早的大鼠、以及未暴露于杀菌剂的大鼠相比，祖辈曾暴露于杀菌剂的大鼠的精子死亡率甚至会更高，且分娩问题（包括母鼠和幼鼠死亡）也更多。它们还出现了肥胖和肾病等疾病。无论是祖辈暴露的雌性大鼠，还是与祖辈暴露雄性大鼠交配的未暴露雌性大鼠，分娩不成功的几率均为20%到70%，且会出现分娩时母鼠死亡或胎儿死亡的情况。这项研究也显示，高出生缺陷率可能与DNA甲基化影响精子质量和胚胎发育有关。（《自然》新闻）

　　· 神经科学 ·

　　观鸟可能会延缓大脑衰老

　　来源：Unsplash

　　学习或练习一项技能时，大脑会进行自我重组，强化并优化相关通路。这种被称为神经可塑性的能力是专业技能发展的基础。正因如此，专业音乐家大脑中负责听觉的区域会发生结构性变化，运动员的大脑运动区域也会出现类似的适应性改变。据中国科学报消息，一项近期发表于《神经科学杂志》（Journal of Neuroscience）的研究发现，资深观鸟者的大脑结构与常人存在差异，这或许正是他们能够识别陌生鸟类卓越能力的原因。这表明，观鸟活动可以像学习语言或乐器一样重塑大脑，能够增强认知储备，使大脑拥有抵御衰老和适应损伤的能力。

　　为了解观鸟是否也会影响大脑，作者分析了48名业余观鸟者的大脑结构和功能。他们将参与者分为两组，一组是专家，另一组是新手。参与者的年龄在22岁至79岁之间，两组在性别、年龄和教育程度方面都比较相似。在进行脑部扫描时，参与者会看到一张鸟的图片，持续时间不到4秒。大约10秒后，他们尝试在四张图片中识别出同一种鸟，每张图片展示的都是不同的鸟类。这项任务重复了72次。正如作者预期的那样，经验丰富的观鸟者比新手更能准确地识别鸟类。他们平均能准确识别83%的本地鸟类和61%的非本地鸟类。相比之下，新手对这两类鸟类的识别率均为44%。

　　在识别非本地鸟类时，经验丰富的观鸟者大脑中，与物体识别、视觉处理、注意力和工作记忆有关的三个区域的活动有所增强，这三个区域分别是双侧前额叶皮层、双侧顶内沟和右侧枕颞叶皮层，而新手则没有这种现象。这表明观鸟涉及广泛的认知过程。随着年龄的增长，大脑的结构复杂性和组织性往往会下降——无论是新手还是经验丰富的观鸟者，都观察到了这种趋势。但专家级观鸟者的认知能力下降并不明显，这表明观鸟可能有助于增强认知储备，即大脑抵御衰老和适应损伤的能力。（科学网、中国科学报）

　　· 医学 ·

　　子宫内手术联合干细胞治疗，能更好地促进脊椎裂胎儿康复

　　脊柱裂是一种神经管缺陷疾病，胎儿在母亲子宫内存在脊柱或脊髓发育不全的问题。这类缺陷大多可以通过补充叶酸来预防，但每年仍有约50万婴儿受到影响2011年的一项突破性研究表明，在子宫内进行手术治疗可以促进胎儿恢复，但后续的调查显示超过一半儿童在2岁半时，仍然无法独立行走。

　　据《科学》新闻（Science news）消息，最新一项发表于《柳叶刀》（The Lancet）、纳入了6名儿童的临床试验显示，子宫手术（用于闭合伤口，这是治疗严重脊柱裂的黄金标准疗法）联合干细胞治疗，可以帮助患有严重脊柱裂的胎儿更好地康复。这项临床试验于2021年启动，来自加州大学戴维斯分校的科学家招募了6名怀孕24至26周的孕妇，她们的胎儿均被诊断患有严重的脊柱裂。

　　在给每个胎儿进行手术时，研究人员在他们暴露的脊髓上贴上含有胎盘间充质干细胞（PMSC）贴片，然后缝合伤口。这些婴儿通过剖腹产出生后，研究人员发现他们并没有出现类似脑脊液渗漏到脊柱周围组织、感染迹象、伤口愈合问题和肿瘤形成等副作用。该研究计划持续监测儿童直至6岁，并评估这种联合疗法对儿童活动能力、肠道和膀胱功能的后续影响，并与单一的手术结果进行比较。目前，该试验的第二阶段已经启动，旨在为35名儿童提供治疗并分析结果，其中19名儿童已接受治疗。另外，本研究采用的技术仍需要切开母亲子宫，而目前治疗胎儿脊柱裂的新方法是通过小切口插入微型摄像头和器械，研究人员也计划尝试这种创口更小的手术方法。（《科学》新闻）

　　· 行星探测 ·

　　近距离观察火星“蜘蛛网”结构时，发现了难以解释的微小卵状结构

　　这些凹凸不平的结核是由数十亿年前火星地下水干涸时遗留下来的矿物质形成。2025年8月21日，NASA 的“好奇”号火星车在探索被称为“箱状构造”的地质构造时，拍摄到了这些豌豆大小的地貌特征。图片来源：NASA/JPL-Caltech/MSSS

　　据美国航空航天局（NASA）消息，近六个月来，NASA的“好奇”号（Curiosity）火星车一直在探索一片遍布被称为“箱状构造”（boxwork）的地质区域。这些低矮的山脊大约有1~2米高，其间分布着沙质凹陷。从太空俯瞰，这些箱状构造看起来像巨大的蜘蛛网。研究人员认为，这种“蜘蛛网”结构是由远古地下水流经基岩裂缝并沉积矿物质而形成的，且其活跃时间比预想的要晚得多。但“好奇”号在近距离这些山脊侧壁和洼地时，却发现了大量豌豆大小的“卵状”结核结构。虽然结核是地下水活动的常见标志，但它们并未出现在矿物质集中的中心裂缝附近，这一反常分布目前尚无法用现有模型解释。

　　过去一年，“好奇”号用机械臂钻头采集了来自脊顶、洼地基岩和过渡区的三份样本，并用X射线与高温炉分析。结果显示，山脊样本富含黏土矿物，洼地样本则偏碳酸盐矿物，为水化学环境差异提供线索。最新的第四份样本更采用“湿化学”分析辅助检测有机分子，这些碳基分子对生命的形成至关重要。按计划，“好奇”号将在3月离开箱状区域，继续穿越富含硫酸盐矿物的地层，追踪数十亿年前这颗古老红色星球的气候变化。（NASA）

　　整理、撰文：不周、clefable