环球科学：速溶咖啡或会导致端粒缩短，每天多喝一杯约...

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　　速溶咖啡或会导致端粒缩短，每天多喝一杯约等于减寿0.38岁

　　· 健康 ·

　　速溶咖啡或会导致端粒缩短，每天多喝一杯约等于减寿0.38岁

　　端粒位于染色体末端，如安全帽一般保护着染色体的完整和稳定。我们通常认为端粒长度的缩短是生物衰老的标志物，与许多慢性疾病密切相关。最近，在一项发表于Nutrients上的研究中，西安交通大学的研究人员分析了近47万人的样本后发现，每天的速溶咖啡摄入量与端粒长度呈负相关。平均每天多喝一杯速溶咖啡，端粒缩短的长度相当于寿命减少0.38岁时端粒缩短的长度。

　　这项研究调用了英国生物银行（UK biobank）2006年到2010年间收集的超过50万名37岁到73岁间的志愿者的健康信息，并选择了472 525名具有端粒长度数据的志愿者作为研究对象。通过饮食调查问卷，研究人员能够评估志愿者每天的总咖啡摄入量、速溶咖啡摄入量以及过滤咖啡摄入量。同时为了排除其他因素对结果的干扰，研究人员将社会人口统计学、健康相关、生活方式相关以及饮食特征作为多变量分析的协变量。通过单向方差分析，研究人员建立了三个模型来评估这些协变量对端粒长度的影响。研究人员通过四种方法（IVW, MR-PRESSO, MR-Egger和加权平均值分析）进行了孟德尔随机化分析，结果显示，在所有三个模型中，速溶咖啡摄入量与端粒长度呈负相关且存在因果关系，而过滤咖啡摄入量与端粒长度既没有统计学上的相关性，也没有因果关系。研究人员表示，速溶咖啡对健康的影响与其他咖啡种类不同，很可能是因其中铅的含量高于其他咖啡种类，长期饮用会导致体内铅超标，同时奶精、调味剂等添加剂也增加了风险。未来还需要更多的研究来确定速溶咖啡中哪些成分会导致端粒长度变短。

　　· 物理学 ·

　　一种新型光子时间晶体

　　二维光子时间晶体增强电磁波的示意图（图片来源：Xuchen Wang / Aalto University）

　　晶体在空间上存在周期性结构，但时间晶体十分特殊，它拥有时间上周期性变化的电磁特性。去年，有研究团队首次在实验上制造出一个时间晶体的双体系统，并观察到二者之间的相互作用与量子理论预测相符。到目前为止，对光子时间晶体的研究主要集中在三维结构的材料上，但它对三维样品中材料特性的均匀调制有极高精度的要求，导致材料合成与实验观察仍是巨大的挑战。近日，在《科学·进展》（Science Advances）上的一项新研究中，另一个研究团队构建了一种在微波频率下工作的二维光子时间晶体，这种晶体表现出放大电磁波的能力，具有广阔的应用前景。

　　在光子时间晶体中，光子排列的模式在时间上周期性重复，这会导致光的相长干涉和放大作用。研究团队将这个概念拓展到二维电磁结构的超表面，他们发现将维度从三维结构降低到二维结构，也会降低光子时间晶体的制备难度。而这种时变超表面不仅保留了三维光子时间晶体的关键物理特性，同时拓扑结构也更简单，会产生自由空间和表面传播电磁波的动量带隙。这意味着二维光子时间晶体不仅会放大从自由空间入射的电磁波，还会放大沿表面传播的电磁波。而集成电路中电子元件之间的通信正是依赖表面波，因此在集成电路等通信元件上覆上二维光子时间晶体很可能有助于解决无线传输中的信号衰减问题，提升通信效率。此外，它还可以利用放大电磁波的机制简化激光器设计，或者增强无线发射器和接收器的性能。

　　· 新冠病毒 ·

　　高福团队发表华南海鲜市场调查论文

　　4月5日，《自然》（Nature）发表了高福团队关于2020年初在中国武汉华南海鲜市场对新冠病毒的监测结果。武汉市华南海鲜市场与2019年12月发现的早期人类新冠肺炎（COVID-19）病例存在关联，并于2020年1月1日关闭。为了调查市场内新冠病毒的流行情况，2020年1月1日至3月30日期间，从市场内及周边环境、动物样本（包括在冰箱和冰柜中发现的未出售货物、流浪动物及其粪便，以及一个鱼缸的内容物）收集了共计1380个样本（包括923个环境样本和457个动物样本）。

　　高福和同事报告称，从市场内和周围收集的73个环境样本呈新冠病毒阳性。在下水道和污水井中也发现了新冠病毒，这表明被感染的人和/或动物可能污染了污水，从而促进了病毒在市场中的传播。对病毒阳性和病毒阴性的环境样本中的基因组材料进行进一步分析后发现，市场上有多种动物，包括之前被假设为新冠病毒潜在中间宿主的物种（如貉）。但是，新分析并未显示这些动物感染了新冠病毒，因此无法从此项研究中确定病毒的来源。

　　作者总结说，尽管这些发现支持了新冠病毒在新冠疫情早期曾在华南海鲜市场传播的说法，但无法证明在这种情况下病毒可能从动物传染到人类身上。目前还无法排除病毒通过被感染的人类或冷链产品进入市场的可能性。

　　· 健康 ·

　　空气污染如何促进部分肺癌发展

　　空气污染与肺癌发病率较高相关。一个重要驱动因素是空气污染颗粒物，尤其是2.5微米以下的颗粒物（PM2.5）。但人们对环境触发因素和遗传变异与肺癌之间的相互作用了解不多。近日，发表于《自然》（Nature）的一项研究认为，空气污染颗粒物可能会促进特定肺癌相关突变的扩散，导致肿瘤进一步发展。

　　研究者调查了32957个EGFR变异型（非小细胞肺癌最常见的基因突变之一）肺癌患者中，PM2.5暴露和肺癌发生频率间的关系。研究发现，暴露的PM2.5水平增加，与EGFR变异肺癌预估发病率增加有关。研究者还使用小鼠模型调查了与空气污染相关的癌症进展背后可能的细胞过程，发现PM2.5似乎激发了大量免疫细胞的涌入，并且促进白细胞介素1β（一种促炎信号分子）释放到肺部细胞。这可能加剧了炎症，进一步驱动EGFR和KRAS癌症模型中的肿瘤进展。研究者表示，对这一关联的新理解或可为预防疾病开辟道路，并支持将改善空气质量作为公共健康优先事项的论点。

　　· 古气候 ·

　　复杂生命从“软雪球地球”存活

　　按照新的“软雪球地球”模型，马里诺冰期低纬度和中纬度都存在开放水域。（图片来源：宋虎跃）

　　在6.54~6.35亿年前的马里诺冰期（Marinoan Ice Age），地球表面大部分地区都被冰盖覆盖，这被称为“雪球地球”（Snowball Earth）事件。过去一些研究认为，在马里诺“雪球地球”期间，海洋微生物可以在少数海洋避难所存活。近日发表于《自然·通讯》（Nature Communications）的一项研究指出，马里诺冰期适宜复杂生命居住的海洋环境可能比此前认为的更普遍。

　　研究者分析了中国南方晚成冰纪南沱组沉积岩地层的地球化学成分，发现其中的有些化石类似底栖、能光合作用的藻类。另外，铁的化学组成显示当时深海的含氧量很低，但表层海水可能存在好氧生物驱动的氮循环。在马里诺冰期末期，这些沉积物位于北纬30度到40度，这说眀宜居的开阔大洋环境可能延伸到了中纬度地区，该事件更类似于一次“软雪球地球”（Slushball Earth）事件，而这些中纬度开阔大洋环境为当时的复杂微生物提供了避难所，让它们得以从冰期幸存。

　　撰写：不周