来源:《美国国家科学院院刊》(PNAS)
西北大学研究发现,肠道菌群可直接塑造不同灵长类物种的大脑功能差异。研究人员将人类、松鼠猴(大脑相对较大)和猕猴(大脑相对较小)的肠道菌群分别移植给无菌小鼠,八周后发现,移植“大脑灵长类”菌群的小鼠脑内能量代谢与突触可塑性相关基因表达增强,而移植“小脑灵长类”菌群的小鼠则出现与ADHD、精神分裂症等神经发育障碍相关的基因表达模式。该研究首次提供了菌群因果性影响大脑功能的实验证据,为理解人类大脑进化及神经精神疾病的微生物机制提供了新视角。
来源:《美国国家科学院院刊》(PNAS)
西北大学研究发现,肠道菌群可直接塑造不同灵长类物种的大脑功能差异。研究人员将人类、松鼠猴(大脑相对较大)和猕猴(大脑相对较小)的肠道菌群分别移植给无菌小鼠,八周后发现,移植“大脑灵长类”菌群的小鼠脑内能量代谢与突触可塑性相关基因表达增强,而移植“小脑灵长类”菌群的小鼠则出现与ADHD、精神分裂症等神经发育障碍相关的基因表达模式。该研究首次提供了菌群因果性影响大脑功能的实验证据,为理解人类大脑进化及神经精神疾病的微生物机制提供了新视角。
来源:《物理评论X》
阿姆斯特丹大学、佐治亚理工学院等机构研究发现,厘米级水生蠕虫(如T. tubifex)在布满沙粒的培养皿中会自发“清扫”并聚集颗粒,该行为无需大脑或复杂感知,仅源于其自主波动运动与身体柔性。通过机器人及计算机模拟验证,仅凭“运动”与“柔性”两个要素即可重现颗粒收集现象。这一发现为设计无传感器、无预编程的柔性清洁机器人(如收集微塑料)提供了仿生灵感,同时有助于理解丝状生物通过物理作用改造环境的普遍机制。
来源:《科学进展》
一项基于全球105个国家761个大城市的高分辨率卫星与气候数据分析的研究发现,在年降水量低于约1000毫米的干旱区城市,草地(22%)与耕地(22%)植被可能因反照率降低与热储存减少而产生净增温效应;甚至在2%的干旱城市中,树木也呈现增温作用。极端高温下,植被冷却效果进一步减弱:25%的城市树木、71%的草地和82%的耕地无法发挥冷却作用。研究表明,城市规划需因地制宜,在干旱地区优先选择节水物种并辅以其他降温措施,避免盲目绿化加剧城市热岛效应。
来源:《自然-通讯》与《美国国家科学院院刊》(PNAS)
美国太平洋西北国家实验室团队通过分子成像与模拟发现,常见含铝矿物三水铝石(Gibbsite)的纳米晶通过类似“俄罗斯方块”的旋转、滑动与对齐过程定向组装成介晶。该“滑动作用”取决于颗粒形状、边缘电荷及溶剂环境。同时,其溶解过程并非单分子剥离,而是以“二聚体”形式成对脱离晶体表面,挑战了传统矿物溶解认知。这些发现为核废料处理(如汉福特场址铝碱废料)、土壤风化预测及先进材料设计提供了关键分子机制依据。
来源:《自然-化学生物学》
西北大学研究团队首次发现,味觉与代谢关键蛋白TRPM5中存在一个可双向调控的分子“开关口袋”。通过冷冻电镜与电生理技术,研究者揭示不同小分子结合该同一口袋可产生相反效应:CBTA分子激活通道,而TPPO分子则抑制其活性。该调控不依赖钙离子,并能增强TRPM5对钙的敏感性。这一发现为开发针对糖尿病(促进胰岛素分泌)、肥胖(调节味觉与食欲)及肠道炎症的新疗法提供了精准靶点与结构基础。
来源:《自然-地球科学》
研究表明,在上新世晚期(约330-260万年前)全球均温比工业革命前高2-3°C的背景下,南极冰盖呈现空间差异性融化:位于太平洋侧的西南极冰盖因海洋增温率先消融,而东南极陆地冰盖后续亦逐步退缩。这种“海洋增温先行、陆地冰盖跟进”的双重机制导致全球海平面上升3-10米。研究指出,南半球冰盖消融因引力效应对北半球海岸(如纽约)影响更甚。地质记录为验证气候模型、预测未来变暖情景提供了关键依据。
来源:《美国国家科学院院刊》(PNAS)
哥伦比亚大学研究团队通过计算机模型重建了2009年H1N1流感与2020年新冠疫情在美国大都市区的空间传播过程。结果显示,两种疫情均在政府干预或早期病例发现前数周内通过航空旅行(而非通勤)迅速扩散至全国,纽约和亚特兰大等枢纽城市驱动了传播。随机因素导致传播路径存在高度不确定性,实时预测难度大。研究强调,扩大废水监测与有效感染控制结合,或可减缓未来大流行的早期扩散。该模型框架可为其他病原体早期传播动态推断提供参考。
来源:《自然-遗传学》
特拉维夫大学主导的国际研究发现,乳腺癌细胞染色体17短臂缺失(导致p53基因功能丧失)会显著增加脑转移风险。机制上,p53缺失使癌细胞脂肪酸合成增强,并通过劫持星形胶质细胞分泌物,在脑微环境中快速增殖。关键酶SCD1在p53缺失细胞中高表达,其抑制剂在实验和小鼠模型中有效抑制脑转移。该发现为开发脑转移靶向药物及基于p53状态的个体化监测与治疗提供了新方向。
来源:《自然-通讯》
瑞士巴塞尔大学研究团队通过构建健康与患病状态下的人体网膜细胞图谱发现,卵巢癌会系统性改变该器官的细胞组成:即使远离肿瘤的部位也出现免疫抑制细胞增多、表面细胞和干细胞减少等变化,形成促转移微环境。这表明卵巢癌细胞能“劫持”整个网膜。研究提示,在手术中完全切除网膜而不仅是可见病灶,可能降低癌症复发风险,但其实际疗效有待后续临床试验验证。
来源:《新植物学家》
波恩大学研究发现,玉米黑粉菌(Ustilago maydis)通过分泌“尖端效应蛋白”劫持玉米侧根形成机制,诱导叶片细胞异常增殖形成瘿瘤。该过程激活植物干细胞分裂相关转录因子,与侧根发育基因表达高度相似。这一机制解析为抗病育种提供了新方向。
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