这是什么癌症，竟然还能传染？

科

牧心2026年07月25日约 9 分钟

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本期导读

1. 能够传播癌细胞的淡水湖水体；

2. 心脏中藏着迷你大脑的小秘密；

3. 能让补牙医生下岗的凝胶补剂；

4. 改造火星表面计划的真正落地。

坏消息：这种癌症会传染；好消息：传不了人

2012年，钓鱼爱好者在北美的梅芙勒马戈格湖发现了一件怪事：湖里的云斑鮰身上开始冒出越来越多凸起的黑色斑块。到2014年，患病的鱼已接近总数的三分之一。起初，人们推测这可能与水质有关，或者由某种病毒引起。

然而，历经十多年的追踪，近期发表于《自然》的一项研究给出了令人意外的结论：这些黑斑是一种可以在个体间直接传播的黑色素瘤（一种恶性皮肤癌），其传播途径包括水体。

这是人类迄今确认的第四种自然界天然存在的传染性癌症。此前，这类癌症仅在狗（通过交配传播）、塔斯马尼亚袋獾（通过撕咬传播）、双壳类（通过海水间接传播）中发现。云斑鮰是第一个被确认在鱼类中、也是首个在淡水生态系统中出现传染性癌症的案例。

为什么科学家能断定这不是普通的"各自得各自的癌"，而是同一批癌细胞在不同鱼之间传播？答案藏在基因组里。研究团队对来自健康对照鱼、以及病鱼肿瘤组织和正常组织的样本进行了全基因组测序，发现了关键性证据：

首先，是系统发育上的"抱团"。无论采样时间是2015年、2019年还是2023年，所有肿瘤样本的线粒体基因组在进化树上形成一个独立的单系分支，肿瘤样本之间的亲缘关系，远比它们与各自宿主鱼的关系更近——这意味着所有肿瘤都源自同一个"始祖癌细胞"。

其次，是海量共享的突变。研究发现，不同病鱼的肿瘤样本之间共享了数十万个遗传变异位点，而宿主的健康组织中完全没有这些变异。也就是说，这些癌细胞之间太像了。

作为对比，人类癌症基因组图谱中的黑色素瘤，所有肿瘤共享的突变仅为0.008%。云斑鮰肿瘤中这种超高水平的共享突变，远超常规癌症之间可能偶然共享的上限。

云斑鮰是无鳞的底栖鱼类。研究者推测，传播途径可能与它们的繁殖行为有关：产卵季节，这些鱼会在小范围内聚集，身体密切接触，为细胞直接转移提供了机会；同时，水环境也可能允许癌细胞间接传播，克隆癌细胞甚至可能通过鳃、皮肤或口腔在新生宿主鱼身上扎根。

公众可以放心的是：这种癌细胞不会感染人类，对这些鱼的接触和研究都是安全的。现在看来，癌细胞不只是生物体内的异常组织，它有时还能在不同宿主间进行传播，而大自然才刚刚向我们掀开这一页。

病鱼外观（图片来源：参考文献）

课代表总结：还好不传人！

参考文献：

Curd, E.E., Hart, S.F.M., Lubkowitz, J. et al. Brown bullhead catfish melanoma represents a novel transmissible cancer. Nature (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10828-6

心脏里藏着一个“迷你大脑”

我们的心脏拥有一套复杂、独立的神经网络——心脏内在神经系统，被称为心脏的“微型大脑”。医学界很早就发现了它的存在，却一直搞不清它的具体功能。

这支驻扎在心脏壁内的神经元队伍，数量虽不及大脑神经元的零头，但地位却举足轻重。过去，人们以为它只是大脑派来的“传声筒”，被动执行来自大脑的指令。但耶鲁大学在《科学》发表的最新研究发现，它是一个拥有独立判断能力的“前线指挥部”。

研究人员利用单细胞测序和高精度成像技术，像给城市绘制地铁线路图一样，清晰地分辨出了两类核心神经元：Npy阳性神经元和Ddah1阳性神经元。它们就像是心脏内置的两套应急预案，分工明确，互不干扰。

第一套预案由Npy阳性神经元负责，掌管着心脏的日常运作。这类神经元广泛分布在心房、心室，并且紧密缠绕在主动脉根部。研究发现，一旦特别清除这群神经元，小鼠的主动脉根部会变得像失去弹性的松紧带，无法维持舒张期的压力，导致冠状动脉灌注不足。结果就是，小鼠在几天内就因心衰而死。这说明，Npy阳性神经元是维持心脏基础泵血功能的不可或缺的一部分，没了它，心脏连最基本的存活问题都解决不了。

第二套预案则由Ddah1阳性神经元掌管，它们负责处理极端状况。在风平浪静的时候，这群神经元似乎很安静，对基础心率没什么影响。但是，一旦遭遇剧烈的心理压力（如强制束缚）、极端高温或过量的肾上腺素刺激，这类神经元的作用就会立刻显现，专门防止心脏在极端压力下节奏被打乱。实验显示，如果剔除这群神经元，小鼠在面对上述压力时，极易诱发恶性心律失常，进而猝死。

这项研究的突破性意义在于，它改变了我们对心脏调控的传统认知。心脏不仅仅是受大脑调控的“血泵”，还是一个拥有自主决策能力的智能器官。

一组神经元帮助心脏（如图所示，小鼠心脏）保持稳定跳动，另一组神经元则缓冲心脏跳动以应对急性应激（图片来源：Steve Gschmeissner/Science Photo Library）

课代表总结：小东西还有两幅面孔呢！

参考文献：

Xu, Q. J. et al. Cell https://doi.org/10.1016/j.cell.2026.06.040 (2026).

这种凝胶或可让我们告别补牙

从小到大，我们被反复告诫要好好刷牙，不然蛀牙了就只能找牙医补牙。这份无奈，其实源于一个生物学事实：人体最坚硬的组织——牙釉质，是个一次性产品。一旦因为龋齿或磨损而流失，它就再也长不回来了。

不过，英国诺丁汉大学的研究团队近期在《自然·通讯》上发表文章，报告了一种革命性的生物活性凝胶，不仅能修补受损的牙釉质，甚至能诱导牙齿“重生”出类似天然釉质的结构。或许未来某一天，我们能够告别单纯的“补牙”，进入真正的“再生牙科”时代。

牙釉质虽然比钢铁还硬，却有个致命弱点：没有细胞，也没有血管。不像皮肤破了能结痂，骨头断了能愈合，牙釉质一旦被酸性物质腐蚀或因咀嚼磨损，就不会再生了。

现有的氟化物治疗，最多只能给剩下的牙釉质加点硬度，或者减缓腐蚀速度，无法逆转已经发生的缺损。这就好比墙皮掉了，只能刷层漆保护剩下的墙面，却没法把掉下来的水泥补回去。

针对这一难题，研究人员设计了一种特殊的蛋白质凝胶。当牙医把它涂在牙齿表面时，它不会像油漆一样仅仅覆盖在上面，而是会渗透进微小的裂纹和孔隙中，形成一个纳米级的“脚手架”。这个脚手架的作用至关重要，它能从唾液中捕获钙离子和磷酸根离子，这些都是构建牙釉质的原材料。

简单来说，新生成的矿物晶体不是乱长的，而是像排队一样，严格沿着原有牙釉质的晶体排列方向生长。这种高度有序的结构，使得新生组织能与天然牙齿无缝衔接，浑然一体。

除了修复蛀牙，这项技术对饱受牙齿敏感困扰的人也是一大福音。很多人喝冷水或吃甜食时牙齿酸痛，是因为牙龈萎缩导致内层较软的牙本质暴露，外界刺激通过这些管道直达神经。

实验表明，这种凝胶能在暴露的牙本质上生长出一层类釉质矿物层，把这层“管道”封死。这样不仅隔绝了刺激，又为日后安装填充物提供了更坚固的基底。

研究团队对这种再生釉质进行了严格测试：模拟刷牙、咀嚼压力以及酸性食物侵蚀。结果显示，再生组织的力学性能与天然健康牙釉质几乎无异，耐磨性和抗酸性都非常出色。

这项技术跳出了传统材料学的框架，进入了仿生学的领域。它不再是制造一种替代材料，而是创造了一个环境，来唤醒牙齿自身的生长。

目前，研究团队已经成立了初创公司，正积极推动商业化进程。由于该凝胶不含氟，安全性高，且操作简便，未来不仅可用于临床治疗，还可能做成日常使用的牙膏添加剂或专业护理产品。

能够让牙釉质再生的凝胶（图片来源：参考文献）

课代表总结：懂了，涂完凝胶再来杯可乐，让可乐里的磷酸“以牙还牙”！（切勿模仿）

参考文献：

Abshar Hasan et al. Biomimetic supramolecular protein matrix restores structure and properties of human dental enamel. Nature Communications, 2025; 16 (1) DOI: 10.1038/s41467-025-64982-y

科学家提出具体的火星地球化改造路线图

在很多科幻作品里，我们都将火星描绘成未来的避难所：红色的荒漠变成蔚蓝的海洋，巨大的穹顶下生长着森林。

曾经，这只是艺术家笔下的狂想。然而，最近一份来自“绿色火星研讨会”的报告，却给这个古老梦想注入了新的现实注脚。科学家们开始认真讨论：改造火星，也许不再是“能不能”的问题，而是“该不该”以及“怎么做”的技术命题。

短短几十年间，航天工程发展带来的发射成本断崖式下跌，合成生物学对微生物的精准编辑，以及超级计算机对气候模型的精准模拟，这三股力量的汇合，使得“火星地球化”从科幻设想的边缘，进入了实际研究的范畴。

这份新研究最有趣的地方在于它的思路：倒推法。科学家们没有纠结于当下的技术瓶颈，而是先畅想一个宜居火星的最终形态，再反向拆解步骤。

第一步是给火星解冻。目前的火星平均温度为零下60摄氏度，二氧化碳冻结在两极。研究人员设想向大气中喷洒工程气溶胶或释放强效温室气体，就像盖上一层厚厚的被子。模型显示，只需将火星平均气温提升约30摄氏度，火星上封存的大量冻土层就会苏醒。

据估算，火星上蕴含的水量足够形成一个面积接近400万平方公里的海洋，大约是半个大西洋的面积。

第二步是引入“拓荒者”。当环境稍显温和，真正的改造主角将登场——经过基因编辑的微生物。这些微生物就像是自然界的特种兵，能耐受高温、严寒和强辐射。它们将在火星表面铺展开来，通过光合作用，开始一项以千年为单位的伟大工程：制造氧气。

第三步才是建立真正的生态系统。研究人员设想先建造百米高的巨型封闭穹顶作为试验场，利用水电解等技术在内部产生氧气。待穹顶内的植被成熟，再逐步向外扩张。

即便一切顺利，让火星拥有足以支撑复杂生命呼吸的大气层，也需要上千年的时间改造火星无疑是一项地质尺度的工程，而非一代人的政绩。

不过，这份壮志宏图的背后，依然隐藏着巨大的问号。我们对火星地下冰层的确切成分知之甚少；如果温度升高，席卷全球的沙尘暴会如何变化？更关键的是资源问题：进行大规模水电解所需的材料，火星本地是否有足够的储备，还是需要花天价从地球运输？

问题不至于单纯的技术层面。火星不仅由岩石和尘埃构成，它还可能保存着太阳系独一无二的自然史档案。一旦启动改造，这些原始信息将被永久抹去。