适量喝咖啡可以降低心脏病风险（不是咖啡广告）｜一周趣科学vol.36

金属污染与动脉硬化的关联性不亚于吸烟

9月18日发表在《美国心脏病学会杂志》上的一项研究称，环境污染中的金属与冠状动脉中钙质沉积的增加有关，其关联程度与吸烟和糖尿病等传统风险因素相当。

换句话说，接触含有金属污染的环境和吸烟等传统因素一样，都会增加动脉粥样硬化的风险。

研究结果表明，体内金属与动脉斑块积聚进展有关，并可能为管理和预防动脉粥样硬化提供一种新策略。

血管中斑块堆积，会导致动脉变窄、变硬，这种疾病被称为动脉粥样硬化。它是心脏病发作、中风等疾病的的潜在原因。

这种疾病与很多因素都有关，但直到最近，人们才开始关注它与环境金属污染的关联。

科学家追踪了6418名年龄在45-84岁之间、来自不同种族背景且没有临床心血管疾病的男性和女性，测量他们近20年来尿液中的金属含量。

他们选择的金属包括人体非必需金属（镉、钨、铀）和必需金属（钴、铜、锌）。在农药化肥、石油工业等场景中，这些金属的污染都非常广泛。

研究结果证明，如果体内金属含量超标，10年内身患动脉粥样硬化的概率就会显著增加。

同时，尿液金属含量也因人口统计学特征而异。实验对象中，年龄较大的参与者的尿液金属含量偏高。这可能与金属在人体内的慢性累积有关。

令科学家感到费解的是，华裔参与者体内的金属含量远高于其他族裔的参与者，而且无论是移民二代还是一代都是如此。

该研究的分析还考虑了传统的心血管疾病风险因素，如吸烟、糖尿病和低密度脂蛋白胆固醇水平。研究发现，体内金属含量与冠状动脉粥样硬化进展之间的关联程度与传统风险因素相当。

科学家认为，污染是心血管健康面临的最大环境风险，鉴于工业和农业活动导致金属的广泛存在，这项研究呼吁人们提高认识并采取监管措施，控制与金属的接触以保护心血管健康。

图1 动脉粥样硬化的发病进程 

（图片来源：见左下）

课代表总结：我这才明白了那句歇后语：张飞吃秤砣——铁了心！

新寄生蜂的发现

带来200年未有的重大突破

寄生是一种非常赖皮的生活方式，“寄生虫”也被人们用来形容不劳而获的人。

在我们的印象中，寄生虫应该要比宿主小很多，它们会偷偷钻到宿主的体内，抢夺宿主的资源来养活自己。

但是近日在美国发现了一种新型的寄生蜂，它会把卵直接产在成年果蝇的体内，让幼虫在果蝇体内孵化，孵化后的幼虫比宿主体型相当。相关研究近日发表在《自然》杂志上。

副教授Matthew Ballinger在自家后院的捕蝇器中发现了一种奇怪的蜂，因为捕蝇器一般只会捕捉到蝇类昆虫，这只蜂是怎么混进去的呢？

于是他开始研究这一物种的习性，没想到给寄生蜂领域带来了200年来的一次重大突破。

在这之前，人们已经发现了很多种寄生蜂，但它们总是会把卵产在蝇类生物的幼虫体内，让自己的幼虫在苍蝇的幼虫体内发育。而这次新发现的寄生蜂能够直接攻击成年蝇类并产卵，产卵后约第18天，幼虫就会从宿主的侧腹或背外侧孵化并钻出。

团队在文章中正式描述了这个新物种，记录了这种寄生蜂的完整生命周期，并为其他研究人员提供了在实验室中饲养这种寄生蜂的指导。

科学家认为，选择寄生成虫比选择寄生幼虫要更“明智”一些。寄生幼虫后，幼虫会死掉，久而久之这个被寄生的物种就会灭绝，而作为寄生者的寄生蜂就会失去宿主，自己也难逃灭绝的命运。

但是如果选择寄生成虫，那么这个成虫很可能已经交配繁殖过了，自己再选择成虫来寄生也不会影响到宿主的繁衍后代。如此一来，寄生蜂自己也会获得更大的生存可能。

研究寄生虫和病原体如何影响果蝇的生物学和行为，有助于研究人员更多地了解免疫和繁殖等基本生物学过程。

昆虫多样性的研究难点在于，它们往往太小、太隐蔽，以至于我们没有意识到它们的存在，所以，多观察世界、多接触自然，才能够发现更多新奇和有趣的新事物。

友情提示，视频可能引起不适，请小心观看！

视频1 新发现的寄生蜂幼虫从果蝇中钻出  

（视频来源：参考文献）

课代表总结：割韭菜不能连根拔，不然就再也没韭菜啦！

生活所迫，蜥蜴学会了带水肺潜水

正常人在水下憋气的极限也就几十秒，所以我们长时间潜水时需要携带一个水肺。水肺当中是压缩空气，可以供给人体正常呼吸使用。

美国纽约州立大学的研究发现，并不只有人类才会带水肺，蜥蜴也可以。

研究者在哥斯达黎加南部的热带丛林中发现了一种蜥蜴，它可以通过在皮肤上携带一个气泡，帮助自己在水下呼吸。

热带雨林里环境复杂，捕食者众多。研究者称，这种蜥蜴在丛林里就像黄金鸡块一样美味，鸟喜欢吃它，蛇喜欢吃它，小型哺乳动物也喜欢吃它，而它不是任何捕食者的对手。

为了躲避天敌，这种蜥蜴长时间潜伏在水中。但是蜥蜴毕竟是陆生动物，所以它们学会了一种特殊的技能：携带特殊的气泡，以便在水下呼吸并躲避捕食者。

它们鼻子附近的皮肤就像涂了一层蜡一样，是隔水的，因此它们呼出的气体不会进入水中，而是附着在鼻子附近的皮肤上。

因此，这团气泡就好像蜥蜴的水肺一样，可以帮助它们在水下呆更长时间而不用出来换气。研究者在蜥蜴的皮肤表面涂抹了一层润滑剂，这样一来气泡就无法附着在皮肤上了，于是蜥蜴就失去了它的水肺。

之后，科学家记录了蜥蜴产生的气泡数量以及它们在水下停留的时间，并将其与正常呼吸的对照组蜥蜴进行了比较。

结果发现，能够形成气泡的对照组蜥蜴在水下停留的时间要更长，比无法形成气泡的蜥蜴长了32%。

研究人员还在雨林里对这种蜥蜴进行了实地考察，发现它们在水下的伪装能力也相当出色，并且能够做到绝对安静，让捕食者难以发现。它们可以在水下待至少20分钟，甚至可能更长，可以一直待到水下直到危险过去。

作者对这项研究感觉兴奋，因为这可以为仿生材料打开大门，也许人们可以利用这一机理来设计更轻盈、易操作的水肺。此外，了解一种新的动物行为也很有趣。

视频2  带气泡潜水的蜥蜴

（视频来源：纽约州立大学）

课代表总结：连蜥蜴都去潜水了，我还没潜过！

喝咖啡可以降低患心脏代谢类疾病风险

对于打工人来说，喝咖啡的理由又多了一个。

苏州大学的柯朝甫教授近日发表的新研究表明，定期摄入适量的咖啡因，可能对多种心脏代谢疾病有预防作用，例如2型糖尿病、冠心病和中风。

研究指出，随着全球人口老龄化，多种心脏代谢疾病（CM）的患病率正成为日益严重的公共卫生问题。

科学家发现，咖啡因的摄入几乎可以在CM发展的所有阶段发挥重要的保护作用。

柯教授接受采访时说：“每天饮用三杯咖啡，或摄入200-300毫克咖啡因，可能有助于降低未患心脏代谢疾病的个体的患病风险。”

研究发现，与不饮用或每天摄入少于100毫克咖啡因的人相比，饮用适量咖啡（每天3杯）的人，新发此类疾病的风险降低了48.1%。

本研究有超过17万名年龄在37-73岁之间的参与者，他们的咖啡消费数据比较明确，而心脏代谢疾病的信息是从住院数据或者死亡登记记录中确定的。

研究结果表明，不论每天摄入多少咖啡因，都会与心脏代谢疾病有负相关。

大量流行病学研究已经揭示了咖啡、茶等咖啡因饮料对心脏代谢疾病的保护作用。然而，这些饮料对此类疾病发展的潜在影响在很大程度上是未知的。

作者还回顾了关于这一主题的现有研究，发现患有此类疾病的人，与未患此类疾病的人相比，患其它类型疾病的概率也会高出不少。患有心脏代谢疾病的人也存在更高的身体机能丧失和精神压力风险。

从文章结论来看，经常性地摄入咖啡因可以对抗患病的风险。不喜欢喝咖啡的话，也可以选择经常喝茶，长期适量饮用对健康也会有帮助。

课代表仔细看了一下文章，发现这篇文章是国家自然科学基金资助的，这下更有底气喝咖啡了：“不是我要喝，是国自然让我喝的！”

图2 除了咖啡与茶之外，这些食物也含有咖啡因 

（图片来源：sohu.com）

课代表总结：我是让你喝咖啡和茶，不是让你喝可乐喝奶茶呀喂！

看着像是6，但其实是8；

看着像是8，但其实是6。

在现代社会中，数字的感知识别在我们日常生活中必不可少。

许多研究表明，看到文字后和看到数字后，大脑的活动模式是不同的，因此研究人脑处理数字的感知和神经机制成为了一个重要的科学课题。

在本项目中，研究人员探索了一种特殊设计字符（即遮挡数字）的双稳态感知现象，以更深入地了解数字感知识别背后的机制。

交通灯上显示的数字被意外部分遮挡（图3A）会导致一个有趣的感知现象，即一个数字可以被识别为具有多个潜在的可能含义（图3B）。

由于数字设计简单，部分遮挡会造成视觉模糊。换句话说，视觉输入并不包含足够的信息让我们对被遮挡的数字字符做出唯一的语义解释。

随后，研究人员对志愿者进行了一项行为实验。在图3C中显示了他们的研究过程和结论。

图3 (A) 遮挡数字的例子(B) 遮挡数字可以有完全不同的解读方式 (C) 在视觉适应正常数字6后，参与者将测试遮挡字符识别为数字8；另一方面，在视觉适应正常数字8后，参与者将测试遮挡字符识别为数字6（图片来源：参考文献）

图中被遮挡的数字看起来可能是6也可能是8。研究者首先让参与者重复地看数字6，随后再给他们看被遮挡的版本。

结果发现，参与者大部分都觉得这个被遮挡的数字应该是8。

反过来，先给参与者重复地看数字8，再让他们看遮挡数字，这次他们中的大多数认为这个被遮挡的数字是6。

也就是说，长时间向视觉系统呈现正常数字后，参与者倾向于认为自己看到的遮挡数字是偏离刚刚看到的数字的。

视觉适应会选择性地降低对视觉刺激的敏感度，因此可以通过这一现象来分析，人脑对数字的识别最早是在视觉的哪个阶段与文字识别分道扬镳的。

研究证明，双稳态既不依赖于简单视觉特征等低级视觉信息，也不依赖于语义等高级信息，这些结果表明编码复杂形状的中级视觉处理对数字识别贡献。

这项心理物理研究发现的感知现象有可能在未来扩展到生理学研究中，研究人员可以比较对同一遮挡数字的不同感知解释之间的大脑活动。

课代表总结：A图里的数字是多少？我觉得是8！

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