我国实现首次猪肺移植人体，献身医学进步的他们更应被铭记

我国成功实现跨物种肺移植手术

日前，广州医科大学附属第一医院的何建行教授团队在国际上首次成功将猪肺移植到人体内，并维持气体交换功能长达9天，相关成果发表在《自然-医学》杂志上。

在之前的一周趣科学中，我们报道过将猪肾脏移植到人体的成功案例（点击这里复习）。事实上，在器官移植领域，心脏、肝脏、肾脏移植都早已实现，但肺脏移植一直都是一个难点。这是因为肺中不但有更多的血液，还有复杂的管道系统，最重要的是，它还必须一直暴露在外环境（空气）中，因此非常容易损伤。

与之前我们报道过的猪肾脏移植一样，这次我国科学家移植的猪肺也经历了CRISPR基因编辑，这才骗过了人体免疫系统，使其免于免疫系统的攻击，从而延长存活时间。

手术后，研究人员对受体进行持续监测，发现移植后的肺维持通气与气体交换功能长达9天，其间未发生超急性排异反应，同步病原学监测也未发现活跃感染迹象。

虽然这项“从零到一”的科研突破令人感到振奋，但是更让课代表的内心无法平静的，是本案的受体。出于医学伦理，我们不能把猪肺移植到健康的普通人体内；但是我们又需要验证移植后的肺是否能正常工作，所以遗体也不适合作为该实验的受体。

而本案的受体，是一位重型颅脑损伤的病人，经过多轮评估，确认该患者已经脑死亡。这是肺移植实验最理想的实验对象。患者家属出于支持医学进步的愿望，不但同意了院方实施移植实验的方案，还坚持无偿参与该研究。在9天后，该实验应家属的要求结束。

对这位患者以及他的家属而言，他们选择用自己的痛苦来减免其他人的痛苦，是值得所有人铭记的无私奉献者。

与之前的猪肾、猪心移植实验一样，虽然移植成功了，并且器官功能得以正常发挥，但免疫系统还是发现了猪肺是异己物，并且在第6天就开始了对移植肺的攻击。

接下来，研究人员将进一步优化基因编辑策略与抗排异治疗方案，延长移植器官存活及功能维持的时间，并将团队自主研发的无管技术应用于异种肺移植试验中，以减少机械通气对供体肺的损伤，推动异种肺移植向临床应用转化。

猪肺获取手术（图片来源：参考文献）

课代表总结：有的人死了，TA还活着！

参考文献：

He, J., Shi, J., Yang, C. et al. Pig-to-human lung xenotransplantation into a brain-dead recipient. Nat Med (2025). https://doi.org/10.1038/s41591-025-03861-x

长期热浪袭击会加速人体衰老

到了夏天，课代表这条命全是空调给的。前几天刚有要凉快的意思，结果又遭遇了连续的高温，据说课代表居住城市里的气象站测温已经打败了塔克拉玛干沙漠，让人不得不感叹“高温在民间”。

然而这还不是最扎心的。近日，香港大学的研究团队发表了一项基于台湾省15年数据的研究，并得出结论：长期暴露于热浪环境，与人体衰老加速之间存在联系。

生物学衰老是老年学研究中的新兴焦点，反映的是个体细胞与组织积累的生理损耗。外部压力因素会加速生物年龄增长，从而增加与年龄相关疾病的发生和机体功能衰退的风险。该研究将生物年龄与实际年龄的偏离值定义为生物年龄加速（biological age acceleration，BAA），通过严密追踪2008至2022年间24922名成年人的数据，研究了生物年龄加速与热浪暴露的关系。

在研究方法上，团队采用最先进的线性混合模型分析数据，同时考虑重复测量和个体差异性，确保结果可靠。

结果显示，累积热浪暴露量每增加一个相对单位，生物年龄加速就增加0.023至0.031年。也就是说，每多经历24小时37度以上的热浪，那么人就会变老0.023至0.031岁，相当于变老8天到11天。虽然乍看数值似乎微小，但这些增量具有生物学显著性，尤其在人口规模和时间跨度扩大时更为明显。

该发现强调热浪是生理衰老的催化剂，可能加剧慢性疾病易感性、发病率升高及寿命缩短的风险。

尽管如此，证据也显示人群在15年观察期内对反复热应激产生了渐进性适应。引人深思的是，热浪诱导衰老加速的易感性在不同群体间存在显著差异——体力劳动者、农村居民以及空调普及率较低社区的个体成为更脆弱的群体。这些发现描绘了一幅环境不公的鲜明图景——社会经济和基础设施的落后加剧了极端气候事件带来的健康风险。职业性热暴露、降温技术获取受限以及农村地区固有的环境因素，都可能导致这种不平等负担。

从政策视角看，这些发现强调了针对高风险人群，通过施加精准干预措施以增强其适应能力的紧迫性。扩大降温基础设施供给、为户外劳动者提供职场保护、实施社区层面的热缓解措施等，这些都可能在遏制气候压力导致的加速衰老中发挥关键作用。

极端气候并不总是间接影响人类，它们会直接改变人体（图片来源：veer图库）

课代表总结：极端天气的坏处又多了一个……

参考文献：

Chen, S., Liu, Y., Yi, Y. et al. Long-term impacts of heatwaves on accelerated ageing. Nat. Clim. Chang. (2025). https://doi.org/10.1038/s41558-025-02407-w

江门中微子实验正式运行

8月26日，在广东江门地下700米深处，中国科学家正式启动了一个专门捕捉中微子的大科学装置——江门中微子实验（JUNO）。这个巨型探测器将挑战粒子物理学悬而未决的世纪难题：中微子质量顺序。

中微子是一种基本粒子，也被称为“幽灵粒子”——它们不带电，也几乎没有质量（最初，人们甚至一直认为它根本就是没有质量的），但每秒钟都数以亿计地穿过你的身体。而人们对它一无所知。

中微子是伴随其它轻子一同形成的，这里的其它轻子可以是电子、μ子或τ子中的任意一个。后来科学家发现，在运动过程中，与电子一同形成的中微子（简称电子中微子）会变成μ子中微子和τ子中微子，反过来也一样。这个现象就称为“中微子振荡”。就好像一个学生有小学、初中和高中校服，他一会穿初中校服，一会穿高中校服，一会又穿上小学校服。

中微子振荡现象确认了中微子的质量虽然很小，但肯定不是零。而这次我国的JUNO实验的目的，就是为了探测三种中微子质量的大小顺序。

中微子质量顺序看似只是三个质量的简单排列，实则牵动着整个物理学体系命门。首先，质量顺序直接影响CP破坏相位测量，这关系到科学家如何解释现在的宇宙中为什么物质远多于反物质；其次，人们一直在怀疑，中微子是一种反物质是其自身的粒子，这是与其它费米子都不同的特性。目前人们正在设计实验验证这一点，而相关设计在很大程度上依赖中微子三个形态的质量顺序。因此，JUNO实验的结果将直接影响人们对于中微子基本性质的探索。

JUNO的核心探测器为有效质量达2万吨的液体闪烁体探测器（中心探测器），它安置于地下实验大厅44米深的水池中央。项目团队首先在45天内完成超过6万吨超纯水的灌注，将内外有机玻璃球的液位差控制到厘米量级，流量偏差不超过0.5%，保障了探测器主体结构的安全稳定。随后经过半年的精细操作，将2万吨液体闪烁体精准注入直径35.4米的有机玻璃球内，并同步完成原有纯水的置换。

液体闪烁体可以与飞过的中微子发生相互作用，产生极其微弱的闪光，这点闪光被周围的两万只光电倍增管捕捉并放大，形成仪器可分析的光电信号。

更令人期待的是，这个设计寿命达30年的探测器，未来可升级为全球最灵敏的无中微子双贝塔衰变实验装置，继续探索中微子的反粒子是不是它自己。

正如王贻芳院士所言："这是中国为人类认识微观世界作出的又一重要贡献。"这个汇聚17国74个机构智慧的大科学装置，正在地下700米的寂静中，聆听宇宙最细微的脉动。

位于水池内（尚未灌水）的中心探测器（外部图）（图片来源：中国科学院高能物理研究所）

课代表总结：地下那么黑，中微子会不会怕黑？

参考文献：

https://www.cas.cn/syky/202508/t20250825_5080313.shtml

探索用蜡虫吃掉塑料袋的可行性

在近期举行的2025年实验生物学学会年会上，加拿大布兰登大学的研究者汇报了他们在蜡虫降解塑料方面的研究进展：他们发现，约2000只蜡虫能在24小时内吃掉一个塑料瓶，如果添加一些辅食的话，可以大幅减少所需虫量。

以往已有研究表明大蜡螟（Galleria mellonella）的幼虫（俗称蜡虫）能够降解聚乙烯塑料。虽然这一过程已在小规模实验中得到验证，但想要将这种方法运用到大规模的塑料降解中，就必须深入了解其背后的生物机制、全塑料饮食对蜡虫健康的影响。

在本次研究中，团队运用动物生理学、材料科学、分子生物学和基因组学等多学科技术，研究了蜡虫、其体内细菌微生物组与大规模塑料生物降解潜力之间的关系，并探究了“食塑”对蜡虫健康和存活率可能造成的影响。

研究表明，蜡虫通过代谢过程将塑料分解为脂质并储存在自己的脂肪组织中。尽管如此，虽然它们乐于吃塑料，但如果只吃塑料的话，会加速死亡——它们在纯塑料饮食下只能存活几天，且会显著减重。

但研究者正在尝试配制出一种复合补充饮食，不仅能恢复其自然适应性水平，甚至能使蜡虫超越其现有的进食量。

团队指出了蜡虫助力解决塑料污染危机的两种潜在途径：首先，可以将蜡虫作为循环经济的一部分，在复合补充聚乙烯饮食条件下大规模培育；其次，可以探索在生物体外重构塑料的生物降解途径。另外，蜡虫的大规模生产还可以为水产养殖业带来新的经济机遇，它们有望成为商业食用鱼极具营养价值的饲料组成部分。

蜡虫正在吃塑料（图片来源：Harald Grove）

课代表总结：蜡虫：“我替你们吃塑料，你们拿我当饲料？这合理吗？！”

参考文献：

https://www.sciencedaily.com/releases/2025/08/250827010736.htm

海底热泉蠕虫“以毒攻毒”夹缝求生

海底也有“温泉”，但却是炼狱般的存在。这些泉水从地底升腾出来，我们称之为“海底热泉”，它们冒着浓烟，含有硫、砷等许多有毒物质，却是无数生命赖以生存的栖息地，科学家一直想搞明白，这里的生物是如何避免被毒死的。

中国科学院南海海洋研究所的李超伦团队近日在PLoS Biology 杂志上发表研究成果，解释了一种蠕虫是如何“以毒攻毒”，在含有高浓度有毒砷和硫化物的海底热泉的夹缝中求生的。

这种蠕虫学名叫赫氏拟阿文虫（Paralvinella hessleri），是唯一生活在西太平洋深海热泉最热区域的动物。在这里，炙热且富含矿物质的水从海底喷涌而出，其中含有高浓度的硫化物以及砷，这些砷会在蠕虫的组织中积累，有时甚至会占到其体重的1%以上。

在体内攒这么多的砷，这种虫子为什么没被毒倒？研究团队利用先进的显微镜技术以及DNA、蛋白质和化学分析方法，发现了一种先前未知的解毒过程。这种蠕虫会在其皮肤细胞中积累砷颗粒，这些砷颗粒随后与来自热泉流体的硫化物发生反应，形成黄色矿物三硫化二砷，也就是我们熟知的雌黄。

雌黄虽然也有毒，但其毒性比起其他的硫化物和砷化物来说已经小多了，所以相当于两种有剧毒的物质结合之后变成了一种不怎么有毒的物质。

先前的研究发现，生活在世界其他地区的同类蠕虫以及西太平洋的一些蜗牛也会积累高浓度的砷，并且可能采用同样的策略来解毒。

作者称，很长时间以来团队都对细胞内那些颜色鲜艳、几乎呈完美球形的黄色颗粒的性质感到困惑。他们综合运用了显微镜技术、光谱学和拉曼分析才确定它们是雌黄矿物——这是一个出人意料的发现。

你还知道哪些“A有毒，B有毒，但AB合起来就无毒”的例子？评论区告诉课代表吧！

赫氏拟阿文虫（Paralvinella hessleri）（图片来源：参考文献）

课代表总结：小知识：古代纸张色黄，写错字后用雌黄涂抹重写，相当于古早版本的涂改液。成语“信口雌黄”就是这么来的。

参考文献：

Hao Wang, Lei Cao, Huan Zhang, Zhaoshan Zhong, Li Zhou, Chao Lian, Xiaocheng Wang, Hao Chen, Minxiao Wang, Xin Zhang, Chaolun Li. A deep-sea hydrothermal vent worm detoxifies arsenic and sulfur by intracellular biomineralization of orpiment (As2S3). PLOS Biology, 2025; 23 (8): e3003291 DOI: 10.1371/journal.pbio.3003291

牧心，科普作者。