小时候爱闹腾，长大越长寿；这种动物只有雌性，却繁衍了十万年 | 科技周览

周舒义、平生2026年03月14日约 15 分钟

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整理 | 周舒义、平生

老了记性变差？元凶可能藏在肠道里
小时候爱闹腾，长大越长寿
科学家首次恢复冷冻小鼠大脑的神经活动
这种动物只有雌性，却繁衍了十万年
搞笑诺奖将出走美国
AI越来越智能，人却越来越“人机”

老了记性变差？元凶可能藏在肠道里

一项3月11日发表于《自然》的研究显示，一种随年龄增长而大量繁殖的肠道细菌，在小鼠认知功能衰退中扮演了关键角色。随着小鼠年龄的增长，这种细菌会扰乱肠道与大脑之间的通讯，从而导致认知衰退。研究目前仍停留在小鼠阶段，但科学家认为，这一肠-脑通路在人体中也可能存在，未来或许可以通过相关治疗来逆转与衰老相关的认知下降。

为了探究肠道微生物与衰老之间的关系，研究人员设计了一个巧妙的实验：将2月龄的“年轻”小鼠与18月龄的“年老”小鼠放在同一笼中共同饲养——这大致相当于让一个十几岁的青少年与一个年近六旬的老人同住。

仅仅一个月后，令人惊讶的变化发生了。原本认知正常的年轻小鼠，在迷宫测试和物体识别记忆测试中的表现急剧下降，几乎与老年小鼠无异。在物体识别实验中，正常小鼠通常能记住之前见过的物体，因此会花更多时间探索新物体；与老年小鼠同笼生活后的年轻小鼠却对新旧物体一视同仁，表明它们的短期记忆已经严重受损。

“它们的认知缺陷非常严重，基本上和老年小鼠没什么区别，“该研究的共同作者、宾夕法尼亚大学神经科学家蒂莫西·考克斯（Timothy Cox）说，"这简直令人难以置信。”

进一步分析表明，同笼生活使年轻小鼠的肠道微生物组变得与老年小鼠高度相似——由于小鼠有互食粪便的习性，肠道微生物很容易在个体间传播。研究团队随后对多种细菌逐一排查，最终锁定了一种名为“古氏副拟杆菌”（Parabacteroides goldsteinii）的细菌。当研究人员将这种细菌移植到年轻小鼠体内时，小鼠的物体识别记忆能力显著下降。反过来，给老年小鼠使用抗生素清除肠道细菌，或使用专门杀灭古氏副拟杆菌的噬菌体疗法，则能将老年小鼠的认知表现恢复到与年轻健康小鼠相当的水平。

研究团队进一步揭示了背后的分子机制。古氏副拟杆菌会大量产生中链脂肪酸（例如 3-羟基辛酸），这类分子通过免疫受体GPR84激活巨噬细胞（一种免疫细胞）。被激活的巨噬细胞释放炎症因子，炎症环境会损害一类特殊的迷走神经感觉神经元。迷走神经是连接大脑与肠道等内脏器官的关键通路，其信号受阻意味着肠脑之间的通讯被有效“切断”。形成“内感受功能障碍”。

“这种细菌的衍生后果，就是阻断了肠道与大脑之间的通讯，从而导致认知功能下降，”斯坦福大学免疫学家、共同作者马阿扬·利维（Maayan Levy）解释道。

该研究的另一位共同作者、斯坦福大学免疫学家克里斯托夫·塔伊斯（Christoph Thaiss）则将这一现象与衰老的其他表现进行了类比：“人老了需要眼镜和助听器，因为对外部世界的感知在下降。这项研究表明，衰老同样可能导致我们对内部信号的感知能力下降。”

英国东英吉利大学生物化学家大卫·沃佐尔（David Vauzour）指出，虽然这项研究是在小鼠中完成的，但研究团队发现的肠脑回路“很可能在人类中也存在”。如果确实如此，这一发现不仅为理解人类随年龄增长出现的记忆力和学习能力下降提供了新的机制解释，更为通过靶向肠道的疗法逆转这种衰退带来希望。

相关论文：https://doi.org/10.1038%2Fs41586-026-10191-6

小时候爱闹腾，长大越长寿

别误会，题目说的是鱼，不是人。一项发表在《科学》（Science）上的最新研究表明，鳉鱼年轻时的睡眠模式和活动水平可以预测其寿命长短，那些年轻时更活跃、白天不爱打盹的鳉鱼往往寿命更长。研究结论只表明相关，不能证明因果关系。

白天打盹的幼年鳉鱼寿命相对较短。图片来源：Andrew Brodhead/斯坦福大学

弗氏假鳃鳉（Nothobranchius furzeri）体型与孔雀鱼相仿，中位寿命仅为4至8个月，是研究衰老问题的理想模型。斯坦福大学神经科学家卡尔·戴塞罗斯（Karl Deisseroth）及其团队利用全天候摄像系统追踪了81条鳉鱼的一生，并借助机器学习模型分析了鱼类的运动、速度和休息等多种行为特征。

研究发现，在鳉鱼约100日龄（相当于人类的中年前期），那些最终寿命较长的个体平均而言更加活跃、更具活力、游动速度也更快。寿命超过200天的长寿鱼倾向于在夜间集中睡眠，而寿命较短的鱼则经常在白天打盹。换言之，“白天爱打瞌睡”的年轻鱼往往活不长。

这种活动水平与睡眠模式之间的差异非常显著，研究人员据此构建了可以预测年轻个体寿命的“行为时钟”。此外，研究还揭示了一个有趣的现象：鳉鱼的行为变化（例如夜间睡眠突然减少）并非渐进式的，而是在特定年龄段出现突然的转变。

在分子层面，研究团队还对鱼体内8个器官进行了分子变化追踪，发现肝脏在长寿鱼与短寿鱼之间表现出最大的分子差异。短寿鱼肝脏中与蛋白质合成和细胞维护相关的基因活性更高，这一发现与其他物种的衰老研究结果相吻合。

智利阿道夫·伊巴涅斯大学的神经科学家阿古斯丁·伊巴涅斯（Agustín Ibáñez）评论称，这项研究表明，即使是成年早期的行为也能预测未来的寿命，这项研究也暗示，或许可以在疾病迹象出现之前很久就预测衰老的进程，“这开启了多个令人兴奋的可能性”。

戴塞罗斯指出，虽然本研究尚未探究活动、睡眠与寿命之间的因果关系，但研究结果暗示，某些特定的生命阶段或许是引入行为干预的关键窗口。接下来，他计划深入研究衰老过程中大脑与行为之间的关联。“这是一个迷人的基础科学问题，”他说。

相关论文：https://doi.org/10.1126%2Fscience.aea9795

科学家首次恢复冷冻小鼠大脑的神经活动

在科幻电影中，人体被深度冷冻后在数十年甚至数百年后苏醒、记忆与身体功能完好如初的桥段令人印象深刻。如今，德国一支科研团队在小鼠大脑上取得的突破性成果，让这一场景离现实更近了一步……当然，只是万里长征第一步。

德国埃尔兰根-纽伦堡大学神经学家亚历山大·格尔曼（Alexander German）领导的研究团队，开发了一种低温保存和解冻小鼠大脑的方法，并在解冻后成功检测到部分脑功能的恢复。该研究于3月3日发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。

大脑在冷冻后难以恢复功能的主要原因在于冰晶。冷冻形成的冰晶会刺穿、破坏脑组织精密的纳米结构，从而破坏细胞功能。格尔曼指出，除冰晶损伤外，渗透压应激和冷冻保护剂的毒性也是需要考虑的因素。

为避免冰晶损害，研究团队采用了一种名为“玻璃化”（vitrification）的低温保存技术。该技术使用一种特殊的冷冻保护液（溶液主要含二甲基亚砜、乙二醇等），通过极快的冷却速度，使液体中的分子在尚未形成有序冰晶之前，就被“锁定”在玻璃化的非晶体状态，从而最大程度保持组织的微观结构完整性。

研究团队首先在350微米厚的小鼠脑切片上进行了实验。这些切片包含海马体——大脑中负责记忆和空间导航的核心区域。脑切片经低温保护剂预处理后，用液氮快速冷却至-196℃，随后在-150℃环境下以玻璃态保存10分钟至7天不等。

脑切片在温溶液中解冻后的分析结果令人振奋：显微镜观察显示，神经元和突触膜结构完好；线粒体活性检测未发现代谢损伤；电生理记录表明，虽然与对照组细胞相比存在一定偏差，但神经元对电刺激的反应接近正常水平。更关键的是，海马体的神经通路仍然表现出“长时程增强”（long-term potentiation）——这正是学习与记忆的神经基础。

研究团队进一步将该方法扩展到完整的小鼠大脑，在-140℃的玻璃态下保存长达8天。解冻后对脑切片进行的电生理记录证实，包括与记忆相关的海马体通路在内的神经通路依然存活，且仍具备长时程增强能力。不过，由于记录只能在脑切片上完成，研究人员尚无法判断动物的记忆是否在低温保存过程中得以留存。

格尔曼团队目前已着手将该方法从小鼠拓展至人脑组织。“我们已经获得了初步数据，证明人脑皮层组织在经过该处理后仍具有活性，”他透露。团队还在探索将玻璃化技术应用于整器官低温保存的可能性，尤其是心脏。

当然，这并不意味着人体冷冻保存即将实现。研究团队指出了诸多局限：目前观察期仅限解冻后数小时（大脑切片本身存活时间有限）；冷冻-复苏技术难以直接应用于大尺寸器官；该研究中使用的是健康组织，尚未考虑临床死亡前后的病理变化等。

相关论文：https://doi.org/10.1073%2Fpnas.2516848123

这种动物只有雌性，却繁衍了十万年

在进化生物学中，无性繁殖的脊椎动物一直被认为注定走向灭亡。然而，一种全由雌性组成的小型淡水鱼——亚马逊花鳉（Poecilia formosa），却以一种巧妙的基因修复机制打破了这一命运。3月11日发表于《自然》（Nature）的一项研究揭示了它们延续至今的秘密。

大约十万年前，在如今墨西哥坦皮科附近的淡水水域，一条雌性大西洋花鳉（Poecilia mexicana）与一条雄性帆鳍花鳉（Poecilia latipinna）发生了跨物种交配。它们的后代本应像骡子一样不育，但出人意料的是，杂交后代竟然成功繁殖出了一群女儿——这个以希腊神话中亚马逊女战士命名的物种就此诞生。

亚马逊花鳉 | Manfred Schartl

亚马逊花鳉的繁殖方式十分特殊。它在产生卵子时跳过了减数分裂中的重组步骤，因此卵子的遗传物质与母体完全一致。尽管仍需与近缘物种的雄性交配，借助精子才能启动胚胎发育，但精子的遗传物质通常会被丢弃，不会整合进后代的基因组中。这意味着每一条后代鱼都是母亲的遗传克隆体。

进化生物学家普遍认为，无性繁殖物种缺乏减数分裂重组这一关键遗传机制，基因组将不可避免地积累有害突变，最终走向灭绝——这就是著名的“穆勒棘轮”（Muller's ratchet）假说。然而，亚马逊花鳉已经存活了约十万年，远远超出了理论预期，这一现象长期困扰着研究者。

研究者对亚马逊花鳉及其两个有性繁殖的亲本物种进行了全基因组测序和比较基因组分析。研究结果呈现出一对看似矛盾的现象。一方面，亚马逊花鳉的基因组确实比有性繁殖的亲本物种积累了更多的突变，这与“梅塞尔森效应”（Meselson effect）的预测一致——由于缺乏重组，无性繁殖物种的基因组（特别是成对的等位基因之间）会更快地积累差异、走向分化。但另一方面，研究团队并未在亚马逊花鳉的基因组中发现有害突变显著增多的证据，这与穆勒棘轮的预测恰恰相反。

突变确实在加速积累，但有害突变却没有大量堆积——这意味着一定存在某种分子机制，能够在有害突变出现后将其消除。

研究团队发现，这一关键机制正是基因转换（gene conversion）。基因转换是一种“备份覆盖”式的DNA修复机制：当染色体发生双链断裂时，细胞会以同源染色体上的对应片段为模板，将DNA序列从一条染色体复制到另一条上。这一过程的结果是，原本在一对染色体上不同的两个等位基因变得完全相同，即从杂合状态变为纯合状态。

研究人员发现，基因转换在亚马逊花鳉的基因组中是一种普遍现象。在有性繁殖的亲本物种中呈杂合状态的数千个等位基因对，在亚马逊花鳉的基因组中已变为纯合状态，清晰地表明DNA片段已从一条染色体被“粘贴”到了同源染色体的对应位置。

格拉斯哥大学的寄生虫学家安妮特·麦克劳德（Annette MacLeod）表示，这种策略远不如有性重组有效，但确实为亚马逊花鳉争取了更多物种延续的时间。“我们一直以为，无性繁殖在进化上就是一条死胡同，但事实证明未必如此。”

相关论文：https://www.nature.com/articles/s41586-026-10180-9

搞笑诺奖将出走美国

据Science新闻网站报道，搞笑诺贝尔奖（Ig Nobel Prize）创始人马克·亚伯拉罕斯（Marc Abrahams）3月10日正式宣布，今年的颁奖典礼将在瑞士苏黎世举行，短期内没有移回美国的计划。这标志着这一拥有35年历史的科学幽默盛事首次离开美国本土。

搞笑诺贝尔奖旨在表彰那些"先让人发笑、再引人深思"的科学研究，自创办以来一直是全球科学界最受欢迎的非正式活动之一。

据亚伯拉罕斯介绍，搬迁的想法由来已久。长期以来，搞笑诺贝尔奖面临资金紧张的困境。在美国期间，几乎所有经费都依赖门票收入，麻省理工学院、哈佛大学和波士顿大学仅提供场地支持。与此同时，活动策划团队的老龄化也让他一直在思考变革的可能性。但真正的催化剂来自美国不断变化的政策环境。亚伯拉罕斯坦言，去年这一构想“变成了更加具体和现实的计划，因为美国的局势开始变得疯狂”。

问题在2025年的颁奖典礼上已经初现端倪。去年10支获奖团队中，有4个团队的成员拒绝前往美国领奖，原因包括战争、签证限制以及对移民和边境政策的担忧。2025年搞笑诺贝尔奖得主、意大利热带生态学家卢卡·路易塞利（Luca Luiselli）就是其中之一。他因证明非洲彩虹蜥蜴偏爱四种奶酪口味的披萨而获奖，但由于担心自己在社交媒体上批评特朗普的言论会导致在美国边境被扣留，他选择了缺席。亚伯拉罕斯在新闻稿中写道，搞笑诺贝尔奖“实在无法昧着良心”要求国际获奖者或记者前往美国。

苏黎世方面则展现了极大的热情。在2025年典礼结束后不久，亚伯拉罕斯便联系了此前有过合作意向的瑞士大学。包含苏黎世联邦理工学院（ETH Zürich）在内的ETH体系以及苏黎世大学不仅愿意提供场地，还承诺给予资金支持，这对长期“囊中羞涩”的搞笑诺贝尔奖而言无疑是一大利好。瑞士的场地容量与美国相当，约可容纳1000名观众。亚伯拉罕斯还透露，他希望未来每隔一年在不同的欧洲城市举办典礼。

迁至欧洲还带来了地理上的便利。尽管欧洲也存在一定的签证限制，但对于来自东半球的获奖者来说，苏黎世显然比波士顿更容易抵达。对于美国的忠实粉丝，亚伯拉罕斯表示已有不少人开始筹备前往苏黎世的行程。波士顿大学也将在颁奖典礼后数周举办一场配套活动，届时将邀请新老获奖者和诺贝尔奖得主出席，并延续经典的扔纸飞机传统。

谈及未来，亚伯拉罕斯表示他相信搞笑诺奖终有一天会重返美国，“但以目前的形势来看，我怀疑它在未来几年内不会回到美国。”

AI越来越智能，人却越来越“人机”

人工智能正在让人们的说话、写作和思考方式变得“标准化”。一篇3月12日发表在Trends in Cognitive Sciences上的观点论文中指出，如果这种同质化继续不受控制地发展，有可能削弱人类社会的智慧和适应能力。专家认为，人工智能开发者应该将更多真实世界的多样性纳入大型语言模型（LLM）的训练数据集，这有助于保护人类认知多样性。

“每个人的写作方式、推理过程和世界观本就存在差异。”该论文的第一作者、美国南加州大学计算机科学家Zhivar Sourati表示，“当这些差异通过相同的LLM来处理时，人们独特的语言风格、视角和推理策略就会被同质化，从而在不同用户之间产生标准化的表达和思维。”

研究人员表示，在群体和社会中，认知多样性能够增强创造力和解决问题的能力。然而，随着数十亿人越来越多地使用同样的少数几款人工智能聊天机器人来完成各种任务，认知多样性正在全球范围内缩减。例如，当人们使用人工智能来润色文章时，最终的作品会失去个人风格上的独特性，人们对自己创作成果的创意所有权和拥有感也会降低。

“令人担忧的不仅仅是LLM塑造了人们的写作或说话方式，而是它们正在悄然重新定义什么才算是可信的言论、正确的观点，甚至是好的推理。”Sourati说。

研究人员引用了多项研究，这些研究表明，LLM输出的多样性低于人们撰写的文本。“由于LLM被训练来捕捉和重现训练数据中的统计规律，而这些数据往往过度代表主流语言和意识形态，因此它们的输出常常反映出人类经验中狭隘而有偏见的部分。”Sourati说。

研究人员指出，尽管研究表明个体在使用LLM时往往能产生更多、更详细的想法，但当群体使用LLM时，产生的想法比以往更少、创意性也更低。

“即使人们不是LLM的直接用户，LLM仍会以间接方式影响他们。”Sourati说，“如果我周围的很多人都以某种特定的方式思考和说话，而我的做法不同，我会感到压力，然后去与他们保持一致，因为这看起来是一种更可信或更可被社会接受的表达方式。”

除了语言之外，研究表明，在与带有偏见的LLM互动后，人们的观点会变得与该LLM更加相似。LLM还偏爱线性推理模式，例如思维链推理，这种模式要求模型展示逐步推理的过程。研究人员表示，这减少了直觉式或抽象推理风格的使用，而这些有时比线性推理更高效。他们还指出，LLM可以改变人们的预期，从而微妙地改变一个人工作的方向。

“用户往往不是主动引导生成内容，而是顺从模型的建议，选择那些看起来‘足够好’的选项，这逐渐将主动权从用户转移到了模型身上。”Sourati说。

研究人员表示，人工智能开发者应该有意识地将语言、视角和推理方面的多样性纳入他们的模型中。他们强调，这种多样性应该立足于真实存在的多样性，而不是引入随机变异。

“如果LLM能够以更多样化的方式来处理想法和解决问题，它们就能更好地支持我们社会的集体智慧和解决问题的能力。”Sourati说，“我们需要使AI模型本身多样化，同时调整我们与它们的交互方式，尤其考虑到它们在各种任务和场景中的广泛使用，以此来保护后代的认知多样性和创意潜能。”

相关论文：http://dx.doi.org/10.1016/j.tics.2026.01.003

注：本文封面图片来自版权图库，转载使用可能引发版权纠纷。

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