环球科学：长新冠和严重新冠感染会降低智商，或会分别...

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　　· 医学 ·

　　长新冠和因感染住院患者智商或会分别降低6分和9分

　　据一项发表于STAT news的消息，在一篇2月29日发表于《新英格兰医学杂志》（The New England Journal of Medicine）的研究中，研究人员考察了人们在新冠感染数月后的认知受损程度，并将其对智力量表进行对照，发现相比于未感染或者没有感染症状的人，在4~12周内从新冠症状中恢复的人，平均智商会降低3分左右，而超过12周的人会降低6分左右，而需要住院治疗的人，或会降低9分。

　　研究人员共对11.3万人进行了线上的认知能力评估，共涉及8项任务来对整体的认知能力进行评估，其中参与者处于疾病或者康复的不同阶段。他们发现，相比于未感染或者没有感染症状的人，那些在新冠感染后症状小于4周和持续12周的人具有相似的较轻微的认知缺陷。而那些症状一直持续的人、感染原始毒株和α变异株（B.1.1.7）有更严重的认知缺陷，主要包括记忆、推理和执行功能任务上的缺陷。除了这些认知缺陷外，因感染住院的患者还会有二维空间处理能力上的缺陷。不过，新冠变异株变异后，其引发的症状和认知缺陷之间的关联减弱，而大约1/3的感染者症状均有所缓解。（STAT news）

　　· 天体物理学 ·

　　使宇宙再电离的大部分光子来自矮星系

　　在宇宙大爆炸后约38万年后，宇宙中炽热、致密的等离子体转变为相对均匀且一片黑暗的中性气体。直到“黑暗时代”末期，宇宙中孕育出了第一批恒星、星系、类星体等发光天体，它们发出的紫外莱曼连续谱光子电离了剩余中性气体中的主要成分，氢原子，这个过程被称为宇宙再电离，是宇宙能变得“透明”可见的关键时期。然而，驱动宇宙再电离的能量来源始终成谜，我们不知道究竟是哪类天体提供了这些光子。据《自然》新闻（Nature news）报道，一项发表于《自然》上的研究通过韦布空间望远镜（JWST）的观测表明，暗弱的矮星系可能清除了早期宇宙中的不透明气体，使得星光第一次能穿过宇宙。

　　此前关于驱动宇宙再电离能量来源的解释主要有三种：由超大质量黑洞驱动的类星体、能产生大质量恒星的大型星系以及微小、暗弱的矮星系。研究人员表示，大型星系通常会吸收大部分自身发射的紫外线，而类星体数量相对较小，无法推动如此大规模的转变，但矮星系足够小，不会阻拦它们产生的紫外线逃脱，且数量很多。利用JWST和引力透镜效应，研究人员观测了宇宙再电离时代的8个矮星系，这些星系是在宇宙不到10亿年时观测到的最微弱的天体。通过分析这些星系发出的紫外光的波长，研究人员估计，即使是这样微弱的小星系，也能轻松消除它们周围的氢气。而大爆炸后长达10亿年的时间里，矮星系的数量足以使整个宇宙再电离。当每个矮星系发出辐射时，就像在不透明的中性气体中吹出一个透明小气泡，最终，所有星系中的所有气泡都重叠在一起，完成了转变。研究人员表示，这些小气泡可能保证了再电离在宇宙中均匀地进行，这反过来又对当今宇宙的结构产生了影响。（Nature news）

　　· 分子生物学 ·

　　改写教科书！科学家发现DNA复制中新的端粒缩短和修复机制

　　CST-Polα /引物酶复合体，它能解决新发现的末端复制问题。图片来源：Sarah Cai

　　人的绝大部分细胞中都有46条染色体，这些染色体均由长链线性DNA双链结合蛋白质形成。在大约半个世纪前，科学家发现DNA双链在每一轮复制后，末端的端粒序列都会变短。DNA双链由2条5’端至3’端的DNA单链反向平行的方式结合一起，即一条链的5’端和另一条链的3’端结合。因此，DNA双链在复制时，参与复制的复制体能结合在5’端至3’端的DNA单链上，一路连续合成新的DNA单链（也称为前导链），而另一条链需要逐段合成（也称为冈崎片段）后再相连，也称为滞后链（lagging-strand）。此前的研究认为，5’端至3’端的DNA单链无法复制端粒序列的末端，需要端粒酶将一段重复序列添加到DNA单链的末端，而滞后链可以顺利合成。

　　不过，最新在一篇发表于《自然》（Nature）的新研究中，美国洛克菲勒大学等机构的科学家发现此前的端粒复制模型并不正确。他们发现滞后链末端也无法直接合成，而关键的CST–Polα/引物酶复合物能帮助补充缺失的端粒序列，并详细解析了其中多种蛋白质的结合方式。研究显示，在滞后链上，参与DNA复制的复制体无法和模板链的3’端结合，无法合成冈崎片段，可能在前导链合成到5 '端前就停止合成了。这也意味着，DNA双链会随着每次分裂而缩短。端粒酶能阻止前导链缩短，而CST–Polα/引物酶复合物可以修复滞后链的末端复制问题。对CST–Polα/引物酶复合物结构的解析，将能帮助了解这种复合物如何在端粒稳定和双链断裂后修复中发挥重要功能，以及其突变如何导致相关的端粒紊乱疾病。（洛克菲勒大学）

　　· 音乐 ·

　　音色会影响人类对和谐音律的感知

　　几个世纪以来，西方音乐理论和心理学研究支持的传统观点表明，音律的和谐（和声）源于音调间的简单频率比（比如2:1、3:2），而对音色相对不敏感。最近，一项发表于《自然·通讯》（Nature Communications）的研究表明，乐器的音色会重塑我们对和谐音律的偏好，甚至可能诱发对不和谐音程的偏好。

　　研究人员创建了一个在线实验室，邀请来自美国和韩国的4000多人参与了23项行为实验。这一系列实验从不同的角度详细探索了音色与和谐音程之间的关系，参与者需要根据悦耳程度为听到的每个和弦评级，或者使用滑块调整和弦中的特定音符，使其听起来更悦耳。此外，研究人员还会调整和弦中特定的音程，引导参与者给出相应的偏好。这些实验总计产生了235 440个人类判断数据。数据分析结果表明，人们对轻微的不完美或“不和谐”音程有明显的偏好。同时，在西方传统乐器之外，数学关系不再起效，人可以本能地欣赏不同乐器根据自身音调演绎的新和声。这些发现挑战了几个世纪以来的西方音乐理论，并鼓励人们对来自不同文化的乐器进行更多的实验，激发创新创作的无限可能。（University of Cambridge）

　　· 演化 ·

　　人类与猿类如何演化掉尾巴

　　与其他灵长类物种不同，人科猿类——包括人类、黑猩猩、大猩猩、红毛猩猩和长臂猿——没有尾巴。尾巴的消失是向着人类和其他猿类的演化中最显著的身体变化之一。不过，演化掉尾巴的遗传学机制一直有待阐明。最近，《自然》（Nature）发表的一篇论文报道了人类和猿类（hominoids）演化掉尾巴的遗传学基础。一种猿类特异性遗传成分插入一个尾巴发育相关的基因会导致一种新的蛋白质异构体的产生，这在小鼠胚胎发育模型中会影响尾部伸长，提示这种成分会促进人类与猿类尾巴的缩短或退化。

　　作者筛查了与脊椎动物尾巴发育相关的140个基因，寻找可能导致猿类失去尾巴的变化。他们认为，Alu元件插入猿类祖先的TBXT基因（与有尾动物的尾巴发育相关）可能促进了尾巴的消失。为检测这种理论，他们构建了表达Tbxt基因不同形式的小鼠模型，既有全长也有新的外显子跳跃异构体（在猿类中这种异构体可通过插入Alu诱导）。作者发现，表达两种Tbxt形式的小鼠皆没有尾巴，或尾巴变短，具体取决于胚胎尾芽表达的相对数量。作者认为，这是证明外显子跳跃Tbxt异构体导致尾巴消失的证据。此外，他们还发现表达外显子跳跃Tbxt异构体的小鼠或会出现神经管畸形，这种疾病在每1000个人类新生儿中约有一例。作者指出，尾巴在演化中消失或与可能出现神经管畸形的适应代价有关，神经管畸形到今天仍在影响人类，包括由于脊髓在子宫内发育不完全导致的脊柱裂。

　　撰写：王馨仪、clefable、不周