生育后不久再次分娩，可能加速衰老；引力场会断裂并重新连接吗？爱因斯坦方程表明可以 | 环球科学要闻

· 生理学 ·
生育后不久再次分娩，可能加速衰老

对生物衰老的研究，即细胞、组织和器官如何随时间推移而发生变化，是一个日益受到关注的研究领域，有助于了解慢性疾病的成因，探索延长寿命的方法。据《中国科学报》消息，最近发表于《内分泌学与代谢趋势》（Trends in Endocrinology & Metabolism）的一篇综述文章探讨了妊娠与生物衰老之间的关联。研究者提出假设：若妊娠间隔过短，身体可能缺乏足够的恢复时间，从而导致与生物衰老相关的变化不断累积。他们希望通过研究妊娠期间发生的生物学变化，改善孕产妇健康。

此前研究发现，生物年龄在孕期会暂时升高，并在孕晚期或分娩时达到峰值。这项新研究指出，两次妊娠之间的恢复时间最终可能影响母亲的长期健康。间隔较短的反复妊娠可能会阻碍身体完全恢复，致使某些变化在连续妊娠中逐渐累积。世界卫生组织目前建议，在活产之后至少等待24个月再受孕，以降低母婴的健康风险。但论文作者指出，若要基于生物学衰老而非妊娠结局提出具体建议，则需要开展额外研究，以在多次妊娠中测量这些母亲的生物学年龄，并在随后数十年间对他们进行长期追踪。除了对长期衰老的研究外，这项工作还对改善孕期及产后的母婴健康具有重要意义。（中国科学报）

· 物理学 ·
引力场会断裂并重新连接吗？爱因斯坦方程表明可以

自爱因斯坦首次提出描述引力的方程已经过去一个多世纪，而物理学家仍然在寻找理解这些方程的新方法。最近，一项发表于《物理评论D》（Physical Review D）的新研究指出，爱因斯坦方程与等离子体中的磁重联现象有惊人的相似性，在适当的条件下，引力场的结构也可以断裂并重新连接。研究者将这一过程称为“引力重联”，当这种情况发生时，能量会从引力场中释放出来，进入物质之中。

要理解引力重联是如何工作，可以先从更熟悉的磁重联入手。在特定条件下，磁场线会断裂并重新连接，同时释放能量，这是太阳耀斑产生的机制，也是天体物理学中最重要的能量释放方式之一。而由于爱因斯坦描述的时空是四维的，不仅仅是三维空间，引力涉及的并非场线，而是类似“场层”的概念，在数学上就像以片状的形式存在。这些引力场片状结构会移动、重新连接并释放能量。研究者表示，爱因斯坦方程中包含了一些有关时空如何演变的约束条件，但它们并不容易被察觉。这项新研究其实建立在此前作者发表于《物理评论快报》（Physical Review Letters）的发现之上，当时他们揭示了爱因斯坦方程一组此前未被发现的规则，这些规则决定了时空如何弯曲、拉伸以及演化。目前，引力重联仍只是一个理论上的发现，不过这项新研究以新的方式重述了爱因斯坦方程，或将有助于我们更好地预测时空的一些规律。未来，研究者计划研究这一过程在特定天体物理环境中如何发生，以及是否会产生可测量的效应。（Columbia University）

· 古生物学 ·
适应海洋生活的披甲两栖动物

海洋两栖动物Gerrothorax maritimus的艺术复原图。它正在海底以吸食方式捕食一条腔棘鱼。图片来自贵州大学CHEN Geng

现存两栖动物超过8000种，包括蛙类、有尾类和蚓螈类，但没有一种是完全生活在海洋中的。它们皮肤具有通透性，有助于呼吸，但在海洋中也可能导致水分流失，同时海水的高盐度还会带来进一步的生理挑战。此前的证据尚不足以证实两栖动物曾有完全海生的生活方式。在一项发表于《自然·生态与演化》（Nature Ecology & Evolution）的研究中，北京大学的江大勇团队等新鉴定了一种长737毫米的两栖动物化石，发现它可能曾完全适应海洋生活，生活在约2.37亿年前。该物种被命名为海异螈（Gerrothorax maritimus），可能是已知首个无需接触陆地或淡水就能生存的两栖动物。

研究人员在中国贵州省晚三叠世岩石中发现了两具近乎完整的骨骼，长度至少有737毫米。这些动物埋藏的地点，距离可能存在的岛屿至少30千米，其保存状况表明它们死于这一地点附近。此外，骨骼的化学特征也与当时海水特征高度吻合。这些证据共同表明，这些动物是在海洋环境中生活并死亡。该物种身体扁平，覆盖着厚重的甲，可能有助于减少水分流失；其鳃和消化系统则可能有助于调节体内盐分并处理吞入的海水。化石的口部形态还表明，海异螈可能通过将海床上的猎物吸入口中来摄食。不过，由于软组织未能保存下来，其生理和繁殖部分情况仍未知。这一发现拓展了我们对两栖动物演化的认识，提示即便如今已不见于海洋的这一类群，也曾借助体甲和水生适应特征，维持完全海生的生活方式。

· 神经科学 ·
我们出生时，大脑会清除数以十亿计的变异神经元

在早期发育阶段，哺乳动物会通过程序性死亡清除大量脑细胞，但人脑如何决定哪些胎儿期神经元能够保留，以及这一过程是否兼具质量控制作用，一直不清楚。据《自然》新闻（Nature news）消息，10月 8日，在一项发表于《自然》的研究分析了逾2 300个神经元，发现胎儿大脑中超过四分之一的受检神经元存在多段染色体片段增加或缺失，而出生后婴儿脑中这类细胞的比例仅约为6%，提示人脑可能在出生前后优先清除基因组异常较多的神经元。考虑到此前的一项研究显示，20周的胎儿大约拥有130亿个神经元，这个过程可能清除了数以十亿计的神经元。

研究人员分析了已故个体的大脑样本，年龄范围从孕14周胎儿到90多岁老人，重点分析了参与记忆、学习和意识等功能的大脑皮层神经元。研究人员对单个神经元进行基因组测序，从中寻找染色体片段拷贝数增加或减少的神经元。这种现象也被称为拷贝数变异。研究显示，胎儿存在大量具有广泛拷贝数变异的细胞。研究人员经过多年反复核查，并采用另一种单细胞测序方法重复实验，仍得到相似结果。研究发现，胎儿出生后，这类神经元比例下降至约原来的四分之一。他们猜测，拷贝数变异较多的细胞产生突触连接的基因活动也会异常，因此大脑可能依据神经元能否正确建立连接来进行筛选。不过，具体识别和清除机制尚未确定，基因组正常但连接异常的细胞也可能被淘汰。研究者认为，如果这种质量控制机制出错，可能导致功能神经元过少，或异常细胞未被清除，从而影响脑回路形成。研究人员计划进一步研究这种质量控制和部分孤独症谱系障碍、癫痫的关系。(《自然》新闻)

· 天文学 ·
已知自转最快近地小行星，1.63秒转一圈

丽江2.4米望远镜（左）和近地小行星2024 XA1图像（右）。图片来源：云南天文台

近地小行星撞击地球的风险日益受到关注，对其进行监测预警和防御关乎全人类安全。由于尺寸小、亮度暗和运动速度快，对预警目标的提前发现和撞击能量精确评估存在较大挑战。近期，中国科学院云南天文台、上海天文台等研究团队在快速自转近地小行星观测研究方面取得进展，确认了已知自转最快的近地小行星2024 XA1。相关研究成果已发表于《天文学杂志》（The Astronomical Journal）。

针对2024 XA1坠落前的观测窗口，研究团队利用丽江2.4米望远镜，采用“守株待兔”模式成功获取其图像，并自主开发适配拖迹图像的小行星光变曲线重构方法，从亮线拖迹中提取完整光变信息。分析表明，2024 XA1自转周期仅为1.63秒，为目前已知自转速度最快的近地小行星。基于S型小行星参数估算，其等效直径约0.55米，属于依靠岩石材料自身机械强度维系的强度主导型固态独体，可能来自大天体碰撞碎裂，或是由YORP辐射力矩加速自转形成。研究自主开发的拖迹图像分析方法，为解析米级、快速自转和快速移动近地小行星的内部物质结构提供了新途径，有助于提升对短临预警小行星物理特性的获取能力。（云南天文台）

撰文、整理：不周、clefable

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