視野

二腮吻沙蠶的“銅牙”

>>動物

二腮吻沙蠶是一種血紅色的海洋環節動物，體長可達37 厘米。它們擁有約2 毫米長的針狀“牙齒”，“牙齒”中含有約10%的銅，這些銅齒是二腮吻沙蠶重要的“戰斗武器”。二腮吻沙蠶會從海底的沉積物中攝取銅元素，并通過某種化學反應，將銅結合到它們的牙齒中。然而，其中涉及的具體化學過程此前一直不明。

最近一項研究揭開了二腮吻沙蠶的銅牙形成的秘密。原來，二腮吻沙蠶首先會分泌一種名為多巴的氨基酸，將海底的銅元素匯聚到體內富含蛋白質的稠液中，再以這些銅為催化劑，將多巴轉化為黑色素。黑色素、蛋白質與銅結合，就形成了二腮吻沙蠶的針狀“牙齒”。

雖然二腮吻沙蠶合成銅牙的過程看起來非常簡單，但人類要在實驗室中制得與其銅牙類似的材料卻并不容易。科學家認為，對這些精妙生化反應的深入研究，有望指引人類以簡便的方法合成類似的復雜材料。

吃“千年剩菜”的北冰洋海綿

>>動物

海綿是最原始的多細胞動物之一，全世界的海洋中皆有它們的蹤影，其中，生活在北冰洋海底的海綿尤其多，而且這些海綿的體形也大得驚人。北冰洋海綿在生物罕至的極寒深淵以何為生？科學家通過高清深海攝像機發現，這些海綿棲息的區域往往覆蓋著一層有機質，這些有機質多是生物的遺骸或殘片，最早可以追溯到幾千年前?？茖W家推測，這些有機質是北冰洋巨型海綿的主要食物來源。在細菌的輔助下，北冰洋的巨型海綿靠吃這些“千年剩菜”，建立起壯觀的“海底花園”。

超聲波復明方案會成為視障人士的福音嗎？

>>新知

許多失明病例是由視網膜退行性疾病導致的，也就是視網膜中的“感光元件”退化。雖然目前還沒有針對視網膜退行性疾病的切實有效的無創治療手段，但科學家最近對治療方案有了一種可行的思路。

當我們閉上眼睛，用手輕按眼球（該行為有風險，請勿輕易嘗試）時，會“看到”某種明暗變化。這一現象讓科學家意識到，對眼睛施加壓力可以激活視網膜中的神經元，并向大腦發送信號。受此啟發，科學家發明了一種可穿戴的超聲波設備，嘗試通過超聲波對視網膜施加機械刺激，控制視網膜中的神經元，進而“恢復”盲眼的視力。

科學家首先在失明的大鼠身上對該設備進行了測試。他們利用一套多接口的電極，直接檢測大鼠大腦視覺皮層中的視覺信號，結果發現，特定的超聲波刺激能讓大鼠的視覺皮層產生相應的電信號?？茖W家還計劃以靈長目動物為實驗對象，進一步探索這種超聲波復明方案。

蘋果中的纖維素助力骨骼再生研究

>>生命科學

最近，科學家嘗試利用蘋果中的纖維素來再生人類骨骼。他們剝離蘋果的其他組織，只留下一個纖維素支架，然后在支架上接種前成骨細胞（成骨細胞的前體）。蘋果纖維素支架具有與人體骨組織相似的物理特性（比如孔隙率、硬度），能夠模擬人體骨骼微環境并對骨組織起到支撐作用，因此非常適合骨形成過程中各種細胞的生長。為了模擬重力等機械力對骨骼再生的影響，科學家專門設計了一種壓力室，并使用該壓力室對纖維素支架施加機械力，結果發現，支架上的前成骨細胞成功產生了功能性成骨細胞，而且支架在保持其韌度的情況下成功發生了礦化。

值得一提的是，纖維素不僅可以改善人體的血管狀況，而且不會引起人體的免疫或炎癥反應?？茖W家認為，該研究有望為“骨替換生物材料”提供一種新的選擇。

細菌幫助小鼠對付腫瘤

>>醫學

利用自身免疫系統攻擊腫瘤細胞是最理想的抗腫瘤治療方式。小鼠在接受放療以后，其體內腫瘤會釋放抗原。理想狀態下，其腫瘤內的樹突狀細胞（DC）可以將這些抗原攝取、處理后再呈遞給免疫系統的T細胞，從而啟動免疫反應。然而，“狡猾的”腫瘤在其內部構建了一種抑制性的免疫微環境，導致腫瘤內的DC 功能失常。雖然在腫瘤周圍分布著大量功能正常的DC，但因為它們距離腫瘤的位置較遠，所以不能有效地攝取腫瘤釋放的抗原。

不過，科學家最近利用細菌解決了這個問題。他們首先用陽離子修飾減毒沙門氏菌的表面，然后在小鼠接受放療以后，在其腫瘤內注入這種經修飾的減毒沙門氏菌。這些帶正電荷的細菌“抓取”帶負電荷的抗原并將其運送到腫瘤周圍，增加了抗原與DC 之間的交流，從而增強了小鼠體內的免疫反應，同時也可以降低小鼠體內腫瘤的轉移率和復發率?？茖W家已計劃著手在人體中測試類似的治療方法。

幼蜂啃食兄弟姐妹

>>動物

科學家以往只在蜘蛛、鳥類和魚類等動物中發現了同類相食（以同類為食物）的行為。然而，科學家最近發現，一種獨居的寄生蜂也存在這種行為。

當這種蜂的蜂媽媽在植物空莖里筑好巢之后，就會將卵產在不能動彈的宿主(通常是蟑螂、毛毛蟲等昆蟲)體內。產卵后，蜂媽媽便會飛走去覓食，隨后將帶回來的食物塞進巢穴，以供孵化出來的幼蜂食用。然而，一旦出現食物供應不足的情況，巢穴就變成充滿血腥味的“殺戮”現場：一些餓急了的幼蜂為了生存就會啃食離自己較近的兄弟姐妹?？茖W家觀察了19 個這種寄生蜂的巢穴，分析其幼蜂的發育情況和同類相食的行為后發現，捕食者通常比受害者的體形大，而且受害者往往是新孵化出來的或者離食物較近的幼蜂?！皻⑹帧庇追涫欠褚蛞庾R到自己的食物供應不足，才采取同類相食的方式讓自己生存下去，還有待進一步研究。

膳食纖維并非都好

>>健康

膳食纖維是一種食物中不能被人體消化酶分解的成分，它們可以被人體腸道菌群選擇性代謝。人們通常認為，攝入膳食纖維對人體大有裨益。但科學家最近發現，膳食纖維對人體健康的影響因人而異，并且還取決于具體的纖維類型和攝入量。科學家研究阿糖基木聚糖（全谷物中含有）、長鏈菊粉（洋蔥中含有）兩種常見的膳食纖維對人體的生理效應后發現：阿糖基木聚糖可以降低部分受試者體內的低密度脂蛋白膽固醇含量，并且攝入量不同，其降低程度也不同；當受試者每日攝入的長鏈菊粉不超過20 克時，其體內的炎癥標志物輕微減少且雙歧桿菌的濃度增加；當受試者每日攝入30 克長鏈菊粉時，其體內的炎癥水平和丙氨酸氨基轉移酶（肝臟病變程度的重要指標）的濃度就會升高。由此可見，并不是所有的膳食纖維都是對人體有益的，過多地攝入某些膳食纖維反而有害人體健康。

游客喂食葡萄致蜥蜴血糖爆表

>>動物

在加勒比地區的巴哈馬群島上，北巴哈馬巖鬣蜥主要食用島上植物的葉子和果實。通常情況下，它們的糞便形狀就像被卷起來的葉子。但人們最近發現，很多北巴哈馬巖鬣蜥的糞便更像是一攤“水”。這是怎么回事？原來，游客長期給蜥蜴投喂葡萄致使它們愛上甜食，導致其糞便形狀發生了改變?？茖W家發現，那些偏愛葡萄的北巴哈馬巖鬣蜥不僅血糖高，而且其機體調節血糖濃度的能力也變差了。長期的高糖飲食會對這些北巴哈馬巖鬣蜥的身體產生哪些影響，還需要進一步研究。

超高性能雙聚焦相機問世

>>新知

美國物理學家富蘭克林自60 多歲時視力開始惡化，在工作和閱讀時必須佩戴近視鏡，而遠眺時又不得不換上遠視鏡。為此，他發明了能同時矯正近視和遠視的雙光眼鏡，這種眼鏡被人們沿用至今。

然而，早在幾億年前，三葉蟲在成像方面就有更高級的“本領”?，F代昆蟲的復眼中有幾萬只小眼，而三葉蟲的一只眼睛中包含200 多只復眼！三葉蟲因此可同時聚焦于一近一遠兩個焦點，既能看清近距離游動的獵物，又能看清從遠處接近的捕食者。

拍攝人像照片時，人們往往需要“大光圈”帶來的淺景深，讓照片背景模糊以突出主體。但對獲取數據而言，相機的景深則越大越好。因此，能同時看清遠處和近處的物體是最理想的狀態。

近日，南京大學的科研人員從對三葉蟲復眼的研究中獲得啟發，用超構表面透鏡技術研發出一種具有雙焦鏡頭的微型相機，該相機可以在單張照片上同時對3 厘米以內和1.7 千米以外的物體清晰成像。

超細管將海水轉化為淡水

>>新知

最近，科學家利用含氟有機物合成了一種極其精細的環形分子，通過重復堆疊這些環形分子，制造出由0.9 納米孔徑超細管組成的海水淡化膜，其內部密布帶負電荷的氟離子，能夠排斥離子化合物（例如食鹽），而氟原子又高度親水，能讓水順利通過，從而淡化海水。

隕石中發現構成遺傳物質的全部堿基

>>生命科學

嘌呤類和嘧啶類堿基是構成DNA 和RNA 的必要成分。生物的遺傳物質中所含的堿基共有五種——腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶和尿嘧啶。

從20 世紀60 年代開始，科學家多次在隕石中發現腺嘌呤、鳥嘌呤以及微量的尿嘧啶，而胞嘧啶和胸腺嘧啶則從未被檢出。

在最近的一項研究中，科學家利用更先進的提取技術，從幾十年前落在澳大利亞和北美的四塊隕石樣品中發現了胞嘧啶和胸腺嘧啶的蛛絲馬跡。至此，人類終于在隕石中發現構成遺傳物質的全部堿基，這一發現無疑為“生命基礎物質來自外太空”之說提供了有力佐證。

蝴蝶也能斷尾逃生

>>動物

許多蝴蝶翅上拖著的長長“尾巴”，叫作尾突。為了探索其作用，研究人員從野外捕捉了138 只燕尾蝶，發現其中65 只的翅存在損傷，而82%以上的損傷位于尾突。研究人員推測，尾突或能轉移捕食者的注意力，避免捕食者在攻擊時傷及蝴蝶的要害。

為了驗證這個推測，研究人員將剪下的燕尾蝶尾突粘在黑色紙片上，制成假蝴蝶，然后用高速攝像機觀察野生山雀對其的攻擊行為。結果顯示，近73%的喙擊發生于尾突部分。研究人員還發現，尾突是蝶翅最脆弱的部分，更容易因為捕食者的攻擊而斷裂。蝴蝶的這種策略和壁虎斷尾有異曲同工之妙。

讓植物在背陰環境保持活力

>>植物

植物中的光敏色素能夠將光照信息傳遞給植物細胞，從而控制植物的生長。然而，光敏色素不能直接作用于植物的基因，而是經過一類名為PIF 的蛋白質間接作用?？茖W家已經知道，PIF 中有兩個最關鍵的部分，其中一部分與植物基因對接，另一部分激活植物基因，而后者具體是PIF 的哪個部位則并不知曉。

為了研究PIF 負責激活基因的部位，科學家將PIF 分割成許多片段，他們在分別檢測這些片段能否激活基因后，最終找出了該部位。這一研究成果讓科學家能夠繞過光合作用直接刺激植物生長，使植物即便處于弱光照環境下依然保持生長活力。這意味著，未來的作物種植密度有望進一步調高。

意念控制成為現實

>>新知

近日，科學家將意念控制變為現實——他們利用非侵入式的腦機接口獲取人腦意識，將其轉化為電磁波信息并通過無線遠程傳輸，進一步轉化為可被接收端識別的信息，從而實現遠程控制。科學家表示，該技術在健康監測、5G/6G 通信和智能傳感器等領域具有潛在應用價值。

牙齒發澀？可能“脫礦”了

>>健康

牙醫說牙齒有些脫礦，是什么意思？原來，牙醫口中的“礦”指的是覆蓋我們牙齒表面的牙釉質。牙釉質是人體中硬度最高的物質，由羥基磷灰石構成。牙釉質是牙齒表面的堅硬保護層，它使牙齒內層免受酸性物質和牙菌斑的影響，還保護牙齒的敏感部位，避免冷熱食物對牙齒產生刺激而讓人不適。如果牙釉質受損，短期內很難恢復。

一項研究表明，長期飲用碳酸飲料會嚴重腐蝕牙釉質。即便是無糖碳酸飲料，對牙釉質也具有和普通碳酸飲料同等甚至更強的破壞力。許多人在喝完可樂等碳酸飲料后會感覺牙齒發澀，其實這就是牙齒脫礦的表現之一。

大型液體望遠鏡問世

>>動物

最近，全球第一個專門為天文學建造的大型液體望遠鏡（ILMT）投入使用。ILMT 的鏡面是緩慢旋轉的液態水銀薄膜，而不是傳統的固體鏡面。與傳統望遠鏡的光學反射鏡相比，水銀鏡面無需高度拋光，成本大大降低，且光線反射能力極佳。

地球自轉使ILMT 能夠掃描天空，天體在圖像中會呈現為長長的條紋，將這些單獨的像素疊加在一起，就可以形成曝光圖像。因為ILMT 在連續幾天夜晚看到的大致是同一片天空，因此可以將多個夜晚的曝光疊加在一起，從而獲得微弱天體極其精細的圖像；此外，還可以對比前后兩個夜晚的圖像，來觀察發生了哪些變化，例如：短暫出現的天體、遙遠星系受黑洞影響的明暗變化等；ILMT 還能觀察同一片天空里稍縱即逝的變化，如伽馬射線暴等。