环球科学：猫咪最喜欢的植物可能不是猫薄荷，而是它；...

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　　· 动物学 ·

　　猫咪最喜欢的植物，不是猫薄荷，而是它

　　来源：Reiko Uenoyama

　　猫最喜欢哪种植物？欧美地区很多人认为答案是猫薄荷（Nepeta cataria），日本则更可能认为答案是木天蓼（Actinidia polygama）。这两种植物都会引发猫科动物的愉悦反应，比如用脸和身体蹭它们，舔舐或咀嚼叶子。此前有研究表明，这些植物的提取物可以驱蚊，这表明这种行为可能是一种天然的防御机制。最近一项发表于《化学生态学杂志》（Journal of Chemical Ecology）发现，当猫在更自然、更自由的环境中同时遇到猫薄荷和木天蓼，它们对木天蓼的反应比对猫薄荷的反应更强烈。这项发现可能挑战了一个简单的假设，即含有更多活性化学成分的植物必然会诱发更强烈的行为反应。

　　研究人员将新鲜的木天蓼枝叶与猫薄荷植株放在花园里，供自由放养的猫靠近和选择。在连续10个夜晚的实验中，研究人员记录到6只可识别的猫造访这里，其中5只对木天蓼表现出摩擦和翻滚的行为，而未对猫薄荷产生类似的行为。随后，研究团队在相同的户外环境中同时呈现两种植物的提取物时，猫再次表现出对木天蓼提取物更强烈的反应倾向。在自由放养猫之外，研究人员也测试了来自不同国家不同品种的家养猫，并在宽敞的室内环境中进行了测试，结论与此前相似。但令人惊讶的是，化学分析表明，猫薄荷提取物中含有大量的顺反式荆芥内酯，这是一种已知的能诱导猫科动物产生反应的主要活性成分，而猫薄荷中测得的生物活性成分总量比研究中使用的木天蓼提取物高出约170倍。含有更多活性化合物反而不一定吸引猫，这背后的原因尚不清楚。研究人员推测可能是鲜活的猫薄荷会释放过多化合物，气味浓度过高。研究结果表明，现实世界中的行为不仅取决于活性化合物的存在，还取决于气味的呈现方式以及动物是否自愿接近并与之互动。（Iwate University）

　　· 衰老 ·

　　中国科学家构建国人衰老的三个时钟，揭示衰老拐点出现在2个阶段

　　来源：Unsplash+

　　衰老是由分子到机体多层级复杂网络调控的系统性过程。在这个网络中，微观扰动会级联放大，驱动人体衰退与慢性疾病发展。近日，中国科学院北京基因组研究所联合动物研究所等多家单位，构建衰老数字人体全息框架，实现多维度衰老数据向个体化数字孪生模型映射。相关研究成果已发表于《细胞》（Cell）杂志。

　　研究人员对多中心中国衰老标准化队列（mCAS）数据集进行解析，该数据集中包含2019名年龄在18至91岁之间的中国个体，每个个体采集了240余项参数。通过通过整合多维度的临床、生理和分子水平数据，研究人员构建了一个三层衰老框架，分别是核心功能时钟，用于量化临床生理衰退；多模态时钟，具有广泛的参数覆盖范围和更高的预测精度；器官时钟，包括脑、肝脏、肺、肌肉、血管、皮肤六大器官的独立衰老时钟。研究显示，多模态时钟可以将预测年龄误差降至3.87年。而对器官衰老时钟的分析则显示，器官衰老存在显著异步性，肝脏的衰老拐点会早于大脑。研究人员识别出了衰老的两个非线性变化窗口，分别是40至50岁和60至70岁，其中60至70岁伴随凝血通路显著激活是衰老加速的关键阶段。体外实验证实，关键凝血因子可诱发内皮细胞衰老；小鼠体内实验表明，明确凝血因子的积累是驱动血管及多器官衰老的核心分子。研究提示，器官特异性衰老时钟可提前识别超前老化的器官，提供差异化干预靶点，对凝血因子驱动的血管老化，可靶向干预凝血通路。其他类型器官老化，可匹配不同生活方式或药物干预。研究还显示，仅用一组代表性血浆蛋白就能近似重建核心时钟，提示血液检测或成为评估生物学年龄的可行路径。（北京基因组研究所、《细胞》杂志）

　　· 物理学 ·

　　颗粒物质的全阶复本对称破缺研究获进展

　　颗粒物质能量景观局部示意图。图片来源：中国科学院理论物理研究所

　　2021年，乔治·帕里西因对无序系统理论的开创性贡献荣获诺贝尔物理学奖，他最重要的工作是建立了“全阶复本对称破缺”理论，用以描述自旋玻璃等无序材料的热力学与统计物理行为。但此前该理论仅在无穷维空间中得到严格数学证明，始终未能确认其在真实三维世界中是否成立。据中国科学院理论物理研究所消息，该所与北京大学的合作团队在《物理评论快报》（Physical Review Letters）上发表研究，首次在三维颗粒体系中系统绘制出包含能量极小值与鞍点的能量景观图谱，发现该景观具有超度量性和分形自相似结构，完全符合全阶复本对称破缺的理论预言。

　　能量景观是描述系统势能随微观构型（如粒子位置）变化而起伏的高维曲面，其中“山谷”对应稳定状态，“山脊”对应过渡状态。无序体系的能量景观往往极为复杂，但帕里西的全阶复本对称破缺理论为这种复杂的能量景观提供了简洁的数学刻画，其核心特性可概括为两点：超度量性与自相似性。在三维体系中直接验证能量景观的超度量性与自相似性面临诸多挑战。其中一个关键困难在于缺乏系统的方法来搜索能量景观中的鞍点，因而难以厘清不同极小值之间的连接关系。近年来，北京大学张磊团队开发的“鞍点动力学算法”成功解决了这一难题。将该算法应用于颗粒物质体系，研究团队发现能量极小值之间的距离确实满足超度量性。进一步的分析表明，能量势垒服从无标度幂律分布，指数为 -1，定量吻合全阶复本对称破缺的理论预言。这项研究不仅为全阶复本对称破缺理论提供了三维空间中的数值证据，也为未来设计具有特定力学响应的无序材料奠定了理论工具基础。（中国科学院理论物理研究所）

　　· 动物研究 ·

　　基因调查揭示，广泛使用的实验鼠模型存在缺陷

　　据《自然》新闻（Nature news）消息，最新在一项发表于《科学》（Science）的研究中，揭示了用于实验研究的小鼠品系名称与其实际基因组之间，存在广泛不一致的情况。科学家表示，这些不匹配可能会影响小鼠研究的可重复性，并削弱研究结论。

　　动物实验中使用的近交系小鼠具有多种遗传背景，例如全球使用最广泛的C57BL/6和A/J品系，个体之间基因差异下，具有稳定的遗传特征，包括细胞免疫偏炎症型，容易出现肥胖表型，适用于多个研究领域。将一个基因改变（例如基因敲除）引入某个小鼠品系，需要经过10-20代的杂交育种，同时还需要保持细致的记录，以确保不会出错。如果杂交过程没有完全完成，基因改变可能就无法完全引入该小鼠品系，这会导致实验中小鼠品系的个体之间存在遗传差异，进而影响研究结果。

　　为了评估问题的严重程度，北卡罗来纳大学教堂山分校等机构的研究人员对该校保存的属于341个小鼠品系的611个样本进行了调查。这些品系均来自美国一个名为“突变小鼠研究与资源中心”（MMRRC）的机构网络。分析发现，47%样本的名称与其基因型不符。研究人员将这些错误归为不同的类别：在341个品系中，7%属于完全不同的品系，26%属于不同的亚品系。亚品系指的是一些经典小鼠品系下的不同基因分支，比如C57BL/6小鼠有20多个亚品系）。研究人员提出了一个遗传质量评估方法，包括每个品系测量多个样本，为每个品系建立基因组可重复性评估，并对品系出现的问题进行详细分类。为了应对这些问题，MMRRC已开始对所有小鼠品系进行基因分型，从实验研究使用最广泛的品系开始。（《自然》新闻）

　　· 地理学 ·

　　构建高精度全球冰湖空间分布数据集

　　全球不同冰川区四类冰川湖的空间分布及其数量和面积比例。图片来源：中国科学院南京地理与湖泊研究所

　　气候变暖背景下，冰川加速消融驱动了冰碛坝湖和冰坝湖在世界范围内的广泛发育。在全球尺度上精确摸清冰湖的空间分布“家底”，并对其水位变化开展动态监测，是灾害预警和水资源评估的重要先决条件。据中国科学院南京地理与湖泊研究所消息，该所联合四川师范大学等科研机构，在冰冻圈冰湖监测领域取得进展。团队在《科学数据》（Scientific Data）上发布了高精度的全球冰湖空间分布数据集，随后在《地球物理研究通讯》（Geophysical Research Letters）上发表了关于新型测高卫星SWOT监测冰湖水位的冰雪穿透效应初探成果。这两项相辅相成的工作，为构建“空间底座+动态监测”的全球冰湖研究提供数据基础和遥感机理的科学理解。

　　目前，由于不同研究使用的数据源、提取方法及阈值标准不统一，全球冰湖数据的跨区域整合与比对面临巨大挑战。为了提供一个精准的“空间底座”，研究团队采用半自动化遥感提取结合严格的人工质量控制，系统盘点了全球（不包含南极和格陵兰冰盖区域）面积在0.01 km?及以上的冰川湖泊，构建了全球高精度冰湖空间清单。这一空间编目清单填补了全球时空一致的小微型冰川湖泊空间数据集的空白。研究团队基于2023年11月至2024年10月一整年的SWOT和 ICESat-2准同步观测数据，对全球3287个面积大于1 km?的冰湖，将ICESat-2 ATL06数据与SWOT L2\_HR\_Raster\_D数据进行时间匹配，最终筛选出冷、暖季均存在有效匹配观测的全球分布260个冰湖，覆盖格陵兰、北极群岛、高山亚洲、安第斯山区等全球9个高纬度与高海拔典型冰冻圈区域。该研究量化了季节性、区域性差异规律，为两套数据的协同应用提供参考，支撑冰湖水位跨冰冻期长时序记录，拓展SWOT在冰湖监测中的应用时间窗口。但受限于一年期观测，相关规律仍需长期数据验证。（中国科学院南京地理与湖泊研究所）

　　撰文、整理：不周、clefable