怀孕时接触杀菌剂，影响跨越了它们的20代子孙

01

小鼠怀孕时接触杀菌剂，会影响后代的健康长达20代

生命的遗传密码（DNA）是一本书，它决定了生命的基本构造。而表观遗传机制，则像书中的书签、高亮笔记和折叠的页角。它们不改变书中的文字（基因序列），却深刻地影响着哪些章节被频繁阅读（基因高表达），哪些部分被长期搁置（基因沉默）。

最初人们认为，只有改变书本的内容本身（基因突变）才能影响基因，但越来越多的证据表明，改变这些注释和书签也一样能产生明显的遗传效应。

在近期的一项研究中，科学家以怀孕的实验鼠为模型，让它们短暂接触一种在农业和园艺中常见的杀菌剂。这种接触的剂量并不足以对母鼠自身造成急性伤害。然而，当研究人员追踪其后代时，却目睹了一场跨越世代的健康危机。

这些小鼠的后代，从儿子、孙子，一直延续到超过二十代之后的“来孙”辈，普遍出现了令人担忧的健康问题：它们更容易变得肥胖，肝脏堆积过多脂肪，甚至表现出类似焦虑的行为。问题的关键在于，这种影响并非源于基因编码（DNA序列）本身的突变，而是来自于表观遗传变化。

研究发现，孕期接触的杀菌剂，在母鼠胚胎的这本“生命之书”上，留下了大量异常的书签和笔记（主要是DNA甲基化模式的改变）。这些错误的标记，如同一个被写入胚胎干细胞的bug，随着细胞不断分裂、分化，被复制到了全身各个组织，甚至遗传给了下一代又下一代。

更具体来说，这种跨代影响瞄准了一些与癌症和神经系统疾病密切相关的基因，例如一个名为Dnmt3a的基因。这个基因本身是负责管理DNA甲基化的重要工具。它在被异常标记后功能失调，可能导致基因组全局的调控混乱，从而埋下疾病的种子。

这项研究的颠覆性在于两点。第一是时间尺度的惊人延长。以往我们知道环境因素可能影响子代，甚至孙代。但这项研究在哺乳动物中首次清晰展示了，一次短暂的孕期暴露，其健康债务竟需要超过二十代来偿还。这种影响的持久性超乎想象。

第二是挑战了传统毒理学观点。它明确指出，评估一种化学物质的安全性，绝不能只看它对暴露个体是否产生急性或可见伤害。其潜在的、通过表观遗传途径引发的跨代健康风险，才是更隐秘、更长期的威胁。这为理解现代社会肥胖、代谢性疾病和精神健康问题发病率上升，提供了一个全新的环境因素视角。

对于孕妇而言，孕期所处的微环境，其影响力可能远比我们想象的更为深远和持久。保护孕期环境，不仅仅是在保护一位母亲和一个婴儿，或许更是在为未来数代人的健康打下基石。

图片来源：The Jackson Laboratory

课代表总结：小鼠身体出问题，竟然源于太太太太太太太太……太奶奶！

参考文献：

A.A. Korolenko,E.E. Nilsson,S. De Santos, & M.K. Skinner,  Stability of epigenetic transgenerational inheritance of adult-onset disease and parturition abnormalities, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 123 (8) e2523071123, https://doi.org/10.1073/pnas.2523071123 (2026).

02

倭黑猩猩能理解“虚构”的概念

孩子们最喜欢过家家的游戏了。主人拿起一个空茶壶，煞有介事地将“茶水”倒入两个空杯子，然后不小心碰翻了其中一个。你会指向哪个杯子，表示里面还有“茶”呢？

你当然知道两个杯子都是空的，但你会根据这个共享的假装场景做出判断：没被打翻的那个杯子里还有“茶”。这种在头脑中同时运行两套信息的能力——一套基于现实，另一套基于共同虚构的剧情——在认知科学中被称为形成“次级表征”。长期以来，这被认为是人类独有的心智魔法，是我们进行假装游戏、理解他人信念和想象未来的基础。然而，一项发表于《科学》杂志的新研究首次提供了实验证据，表明一只名叫坎齐的倭黑猩猩同样掌握了这门心智艺术。

实验是这样进行的：研究人员在坎齐面前放两个空杯子，然后拿起一个空水壶，假装将“果汁”依次倒入两个空杯子。接着，他们会假装将其中一个杯子里的“果汁”倒回水壶，然后问坎齐：果汁在哪里？

如果坎齐只能理解现实，他会认为两个杯子都是空的，从而随机选择。如果他只是单纯地被实验员最近摆弄过的杯子吸引，他会选择那个刚刚被“倒空”的杯子，因为那个杯子被操作的次数最多。但坎齐的表现超出了这些简单的解释。在多达68%的测试中，他都准确地指向了那个被认为还装着“假装果汁”的杯子。这意味着，他成功地在脑海中构建并追踪了一个虚构物体的位移轨迹。

最关键的质疑在于：坎齐会不会真的相信空杯子里有果汁？为了排除这种可能，研究人员设计了第二个实验。这次，他们在一个杯子里放了真实的果汁，另一个则是空的。实验员对着真果汁的杯子做一个虚假动作，而对空杯子做一个假装倒果汁的动作，然后问坎齐想要哪个。

如果坎齐误以为假装动作产生了真果汁，他应该会随机选择。但结果他高达78%的次数都选择了那杯真实的果汁。这清晰地证明，坎齐能够区分真实与假装，他在第一个实验中的成功并非源于误解，而正是基于对假装情境的理解。

在第三个实验中，研究人员将果汁换成了葡萄，再次重复了类似流程，坎齐同样成功。一系列严谨的控制实验排除了模仿、单纯跟随动作线索或学习固定反应等其他可能性。证据指向一个结论：坎齐能够在共享的假装情境中，形成关于假装物体的次级表征。

这项发现为解决动物认知研究中的一个长期逻辑难题提供了新支点。过去，在解释猿类是否理解他人信念等复杂心智活动时，科学家们常陷入争论：动物是真的理解了心理状态，还是仅仅在追踪行为线索？

本研究证实，坎齐具备形成“次级表征”这一核心认知构件。既然他能为了参与假装游戏而在头脑中将虚构物与现实“解耦”，那么他就拥有进行更复杂心理推理（如理解他人错误信念）所需的基本认知工具。这为猿类同样具备心理理论能力提供了更坚实的基础。

倭黑猩猩Kanzi已于2025年3月18日去世，享年44岁，它极大地改变了我们对动物认知能力和语言理解的认知（图片来源：Wikipedia）

课代表总结：倭黑猩猩和人类的距离，也许没有我们想象的那么遥远。

参考文献：

https://doi.org/10.1126/science.adz0743

03

中国科学院破解锂电池“怕冻”难题

近日，中国科学院大连化学物理研究所陈忠伟院士团队在黑龙江漠河完成超低温锂电池实地测试，标志着我国自主研发的电池技术已能支撑各类设备在极端低温下实现“即插即用”，破解了极寒地区电池能源供给难题。

团队低温电池技术负责人介绍，团队自主研发的超低温电池技术及配套人工智能电源管理系统通过创新性地设计耐低温电解液、开发准固态功能性隔膜，并融合先进的AI电池管理算法，解决了传统锂电池在低温下活性骤降、续航锐减甚至无法工作的行业痛点。

在零下34摄氏度的极寒环境中，无需任何外部保温措施的锂电池，静置超过8小时后仍能保持超过85%的有效容量，并成功驱动工业级无人机完成长续航飞行与多项任务模拟。

该成果有望破解极寒地区电池“怕冻”的困境，为我国乃至全球在高寒条件下的森林防火、电力巡检、应急通信等作业场景注入“温暖能量”。技术的推广应用，将使我国在极寒环境下的能源自主性与科技装备可靠性实现战略性提升，也有望为全球面临类似挑战的地区提供中国解决方案。

据介绍，超低温电池技术与人工智能电源系统未来在广泛应用于3C电子产品的同时，也可保障物流无人机、巡查无人机、特种机器人等户外作业终端在寒冷季节与地区作业不再受限。

团队进行极寒环境锂电池测试（图片来源：参考文献）

课代表总结：期待商用落实的那天！

参考文献：

https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2026/2/560087.shtm

04

质子大小被精确测量，标准模型再次躲过一劫

标准模型是描述基本粒子及其相互作用的理论，其预测之精确堪称人类智慧结晶。但同时我们也知道，这个看似完美的理论并非终极真理，因为它无法解释宇宙中神秘的暗物质，也未能将引力纳入其中。

因此，物理学家非常希望发现标准模型的错误，试图让其在某些情形下的预言与现实不符，这样就可以有切口去探索更本质的真理。就好像爱因斯坦发现了牛顿力学在接近光速情景下不再适用，从而引入了相对论一样。

而在标准模型可能错误的场景中，有一项关于质子大小的辩论已经持续了十多年。简单来说，科学家可以通过两种方式来测量质子的大小：通过质子和电子之间的相互作用，或者通过质子和μ子的相互作用。问题在于，这两种检测方法得到的质子大小，有将近4%的差异。这对于追求极致精密的物理学来说仍然是不可接受的。

因此，科学家们得出了两个可能的假设：要么是测量技术不够精准，要么是标准模型出错了。如果真的是后者，那么理论物理学界又要掀起一次新的热潮了。
然而最近的一场高精度实验给物理学家们泼了一盆冷水。一项发表于《自然》杂志的最新研究，以前所未有的精度测量了质子的半径。

德国马克斯·普朗克量子光学研究所的洛塔尔·迈森巴赫及其团队，将测量精度推向了新的极限。他们回归到普通氢原子，但以极高的精度测量了其两个特定能级之间跃迁所需的辐射频率。

你可以把这想象成倾听原子演奏的“音高”。原子能级的细微差异，会像琴弦的松紧一样，改变其吸收或发射光波的频率。通过极精确地测定这个频率，并结合其他独立参数，研究人员反向计算出了质子的半径。

最终，他们得出的数值约为0.84飞米（1飞米等于千万亿分之一米）。这个结果与标准模型的预测值相差仅仅千亿分之一，也意味着科学家们对标准模型发起的“破壁”失败。

科学家们既在验证伟大的理论，更在热切地等待着，理论被打破的那一刻所带来的、全新的黎明。

微观粒子的大小尺度示意图
（图片来源：PBS）

课代表总结：我在期待什么……

参考文献：

[1] Maisenbacher, L., Wirthl, V., Matveev, A. et al. Sub-part-per-trillion test of the Standard Model with atomic hydrogen. Nature (2026). 

[2] https://doi.org/10.1038/s41586-026-10124-3

作者简介

牧心，科普作者。