2月28日，天空中将上演罕见的太阳系六星连珠；激活小鼠大脑中的这条通路，无需节食就能在9天内大量减脂｜环球科学要闻
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2月28日，太阳系六大行星将上演罕见的六星连珠
图片来源：NASA/JPL-Caltech
据NASA称，由于行星运动缓慢而渐进，多行星连珠的观测机会可持续数周至一个月以上。一些地区的人最早在本周末就能看到这一景象，但2月28日尤为引人注目，因为届时行星将最为紧密地聚集在一起，在傍晚的天空中可以看到多颗行星同时出现。其中，水星、金星、火星和木星这四颗行星肉眼可见。但由于天王星和海王星位于太阳系寒冷且遥远的外侧，需要借助双筒望远镜或天文望远镜才能观测到。另外，水星由于位置较低，接近地平线，有时可能难以辨认。（卫报）
· 神经科学·
激活动物大脑中的这条强大通路，或能9天急速大量减脂，但极其危险
图片来源：Unsplash+
在人体骨髓中大约70%的成分是脂肪，而这里有着人体内最大的稳定脂肪库，被称为组成性骨髓脂肪（constitutive bone marrow adipose tissue，cBMAT）。这些脂肪对节食或运动都没有反应。只有在饥饿、消瘦或恶病质（极度消瘦、骨骼肌萎缩、脂肪降解及多脏器衰竭的全身消耗性综合征）的情况下，机体最终会通过未知机制分解稳定的脂肪细胞。近期，在一项发表于《自然·代谢》（Nature Metabolism）的研究中，美国圣路易斯华盛顿大学医学院的科学家发现了一条始于大脑的有效通路，激活该通路可以无需减少食物摄入，就能让小鼠全身脂肪减少。
研究人员关注了位于骨骼深处一种独特的脂肪细胞群，名为组成性骨髓脂肪细胞（constitutive bone marrow adipocytes）。它们表达更多抑制脂肪分解的蛋白质，从而导致人体在日常环境中难以减脂。研究显示，在小鼠实验中，如果持续向小鼠的脑室内（ICV）注射瘦素 （一种激素），能够使小鼠进入低血糖和低胰岛素状态，从而激活这些稳定型脂肪细胞，降低了组成性骨髓脂肪细胞对脂肪分解的抑制作用。研究发现，在9天内，小鼠体内包括稳定的cBMAT在内的所有脂肪组织会快速完全耗竭。即使进食量正常，也能几乎完全消除它们的体内脂肪。
实验揭示了一种保守的脂质耗竭模式，即稳定的脂肪细胞的分解代谢，但其中的生理过程和终末期饥饿、恶病质和严重厌食症的病理过程相似。研究还发现，低血糖和低胰岛素血症是使稳定脂肪细胞进入易分解代谢状态的必要条件。这种状态可以通过抑制能量储存，增加脂肪甘油三酯脂酶（ATGL）依赖性脂肪分解，促进脂质降解。考虑到这条通路非常强大，研究人员警告说，在更全面透彻的了解之前，不适合在人体中进行测试。稳定的脂肪细胞存在于骨髓、手脚以及重要腺体周围等部位。在严重的消耗性疾病中，这些细胞内脂肪的流失与骨折和生活质量下降有关。（圣路易斯华盛顿大学、《自然·代谢》）（备注：仅作为前沿科学研究分享，不提供任何建议或参考）
· 物理学 ·
违背玻璃物理学经验定律的有机材料
过冷液体在冷却至玻璃化转变温度时，其动力学性质会发生快速变化，从流动液体转变为非晶态固体。根据玻璃化转变温度附近粘度随温度变化的陡峭程度，玻璃形成体可分为强玻璃形成体和脆玻璃形成体。液体的脆性与其弛豫谱宽度存在一种经验关系，比如二氧化硅这样的强玻璃形成体往往具有较窄的豫谱，而聚合物这样的脆性玻璃形成体则具有更宽的弛豫谱。但这种相关性的微观起源尚不清楚，其普遍性也存在争议。在最近发表于《自然·通讯》（Nature Communications）的一项研究中，作者发现具有离子相互作用的有机材料，违背了玻璃脆性与弛豫谱宽度长期存在的经验定律。
研究人员用到的材料是离子交联聚合物，也被称为络合物。从结构上看，它们类似于聚合物网络，但它们的链不是通过永久共价键连接，而是通过疏水修饰的带相反电荷基团之间的离子键连接。当冷却至玻璃化转变温度时，络合物表现出强玻璃形成体的特性：其粘度逐渐增加，与二氧化硅类似，这与传统聚合物截然不同。然而，与其他强玻璃形成体不同，络合物具有异常宽的弛豫谱。这种材料似乎独特地结合了二氧化硅的免模加工性和聚合物的强能量耗散和阻尼特性。为了确定这种行为是否与材料中高浓度的电荷有关，研究人员又研究了其他具有离子相互作用的玻璃形成体，最终惊讶地发现，所有这些带电材料的脆性与弛豫谱展宽的关系都发生了逆转。计算机模拟和理论建模表明，这种反转现象源于静电相互作用的长程特性。这些相互作用显著提高了材料的内聚能，降低了热膨胀系数，并改变了材料的振动弛豫谱。这项研究揭示了原本认为普适的脆性-弛豫关系存在局限性，也开辟了新的实际应用前景。通过调控离子含量和聚合物结构，或许能让材料十分罕见地同时获得免模加工性和强机械阻尼性能。
· 基因组学·
迄今最清晰的焦虑症遗传根源描述
图片来源：Unsplash
焦虑症包括广泛性焦虑症、惊恐障碍和恐惧症等，影响着全球多达1/4的人。这些症状通常在儿童时期发病，并且会持续多年，会造成多种严重的影响。然而，焦虑症以及潜在的遗传风险相关的研究一直不足。近期，在一项发表于《自然·遗传学》（Nature Genetics）的研究中，来自得克萨斯农工大学、戴尔豪斯大学等多所机构的研究人员分析了超过12.2万名被诊断患有严重焦虑症的人和72.9万名对照者的遗传数据，发现了58个与焦虑风险增加相关的独立基因变异，而这些变异又可以对应到66个基因。这些基因似乎会影响大脑对压力和威胁的反应。
这也是迄今为止规模最大的针对临床诊断焦虑症的全基因组关联研究（GWAS）。研究显示，焦虑症并非由单一的“焦虑基因”驱动，而是会受到大量基因变异的影响，与高血压、抑郁症等疾病具有相似的遗传特征。与此同时，研究人员还发现焦虑症与抑郁症、神经质、创伤后应激障碍和自杀未遂等有很强的基因重叠。这印证了已有的临床观察结果，即焦虑很少单独出现，强调了这些情绪困扰形式背后共同的生物学基础。此外，基因组学研究结果提供了相互印证的证据，表明抑制神经系统的神经递质GABA在引发临床焦虑症的方面，发挥着核心作用。识别导致心理健康问题的特定基因和生物通路，将有助于科学家更好地了解焦虑症的成因，并为未来开发新疗法等奠定基础。
· 地质学 ·
地球核心中可能有大量氢
此前研究表明，地球的金属核心可能含有大量的氢，但难以估算其含量。过去的估计值范围差异很大，且都基于间接测量。最近，在《自然·通讯》（Nature Communications）发表的一项实验研究中，北京大学地球与空间科学学院的黄东洋和同事通过在实验室模拟地球核心形成的压力和温度，应对了这一难题。研究发现，地球核心中的氢可能主要形成于行星形成时，而非彗星撞击所致。这表明地核可能是地球上最大的氢储库，其含氢量甚至可能超过海洋储存总量。
在一系列实验中，作者在原子尺度上直接观测了核心形成铁合金中的富硅富氧纳米结构内的氢元素。这些纳米结构中的硅氢比约为1：1。根据这一比例和此前对地核中硅含量的约束性估算，作者估计地核中含有的氢按重量计约为0.07%~0.36%，相当于今日海洋中氢的9至45倍。作者认为，这些氢可能形成于地球形成的主要阶段中，而非后期阶段通过彗星撞击等方式注入。作者指出了一些重要的不确定性，包括即使用先进技术仍难以量化氢含量，以及对早期地球成分的假设。未来需进一步完善测量方法，并扩展到更广泛的条件，以更好地界定氢在地球深部的作用。
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