600万年前，大熊猫已爱上了竹子，还专门长了根手指“点赞”｜环球科学要闻

而将环球科学设为星标

周一至周五

第一时间掌握

最新鲜的全球科技资讯

熊猫伪拇指的演化证据

2016年4月21日成都大熊猫繁育研究基地里，一只大熊猫正握着一根粗大干竹子啃食。图片来源：Sharon Fisher

现代大熊猫（Ailuropoda melanoleuca）除了前掌五指外，有一根增大的腕骨有拇指状结构，可通过对掌抓握竹子，从而不必依赖肉食。然而由于化石证据缺失，这一演化的具体过程仍未阐明。近日，一项发表在《科学报告》的研究发现，大熊猫及其祖先（始熊猫）使用拇指状的“第六指”握紧竹子的最早化石证据。这些发现说明，至少在600万年前，大熊猫就已经开始专门吃竹子了。

研究者在中国云南省昭通市水田坝发现了700万～600万年前的始熊猫伪拇指化石。伪拇指的实质是桡侧腕部演化出的籽骨，由于其对掌功能对竹子的抓握十分关键，该化石是熊猫取食竹子的最早证据。至于大熊猫的伪拇指为何比祖先更短，研究者则认为熊猫前掌需要同时满足行进和摄食两个功能，由于大熊猫体重较大，前掌的承重需求限制了伪拇指的发育范围，阻碍它变得过长。

蚊媒病毒靠气味吸引蚊子咬你

图片来源：Pixabay

昨日，一项发表于《细胞》的研究发现，寨卡病毒和登革病毒等蚊媒病毒会改变宿主（如人类和小鼠）的体味，使这些宿主更容易吸引蚊子叮咬，从而让病毒更有机会传播到下一个可能的宿主。研究团队首先测试了蚊子对健康的和感染了登革病毒小鼠的偏好性，发现蚊子更容易被感染病毒后的小鼠吸引。随后，他们通过分析这两种小鼠皮肤上的气味分子，找到了几种常见于受病毒感染的动物身上的分子，并分别在小鼠和人类志愿者皮肤上涂覆这些分子，以便测试它们对蚊子的吸引力。最终，他们发现蚊子尤其偏好一种叫做苯乙酮的气味分子。

这些苯乙酮分子主要源于体表的皮肤共生微生物——一种典型的细菌代谢产物。而登革病毒和寨卡病毒感染可导致宿主皮肤表面芽孢杆菌属（Bacillus spp.）的丰度明显上升，皮肤芽孢杆菌具有代谢产生大量苯乙酮的能力。而且，病毒感染也使宿主皮肤中负责调控RELM-alpha的基因显著下调，RELM-alpha可高效抑制多种皮肤芽孢杆菌的增殖。研究人员表示，未来可以通过调控人体气味来阻断蚊媒病毒的快速传播。

紫外线与氯化消毒的联合工艺，紫外线促进THM生成的反应机制。图片来源：原论文

氯化消毒一直是保证饮用水安全的重要处理过程。氯气、次氯酸钠溶液或干次氯酸钙添加到水中后，会形成游离氯，能灭杀病原微生物，从而起到消毒作用。但这一过程会产生消毒副产物（disinfection by-product，DBP），如经常可在游泳池水和饮用水中检测到的卤代苯醌（halobenzoquinone，HBQ，其他DBP的前体）。过去的几十年来，紫外线一直用于氯化消毒过程，与单一的游离氯消毒方式相比，这种组合工艺既能提升氯的消毒效果，也能降低氯的使用量。

但近期发表在《环境科学与工程前沿》的一项研究显示，紫外线对氯化DBP的形成有明显促进作用，并首次系统性揭示了HBQ在分子层面生成目前受监管的三卤甲烷（trihalomethane，THM，会对公众健康和环境构成高风险）的反应机制。研究人员发现，紫外线会影响HBQ的化学结构，并直接影响反应的水解速率、转化途径、中间体以及最后的THM生成，可使一种HBQ的生成量增加10倍。这项研究不仅为紫外线消毒的潜在风险提供了新的认识，还让人们重新审视紫外线与氯化消毒的联合工艺。

在人们的印象中，压力常常会让人在晚上保持清醒。但事实上，有一些类型的压力可以帮助我们促进睡眠。最近，一项发表在《科学》杂志的研究，利用小鼠实验找到了压力促进睡眠的一种机制。

社会挫败压力（social defeat stress，SDS）是指在社会对抗中失利后，处在从属地位的动物身上发生的应激反应。过往研究显示，SDS会促使经历失败的动物入睡。这一次，科学家为一些小鼠制造SDS，模拟人类之间的欺凌：将小鼠放在特别具有侵略性的小鼠面前，前者血液中与战斗或逃跑反应（fight or flight response）有关的激素水平增加，表明压力存在。而后小鼠睡觉时，研究者观察它们脑活动，并在中脑的腹侧被盖区找到一组神经元，负责在SDS发生后检测压力，并诱导恢复性睡眠。当这些细胞被激活时，快速眼动睡眠（REM）和非快速眼动睡眠（NREM）都会得到数小时的促进，同时促肾上腺皮质激素释放因子（CRF）的释放受到抑制。此过程诱导的睡眠，减轻了小鼠的压力水平，并减轻了压力引起的焦虑，有助于恢复心理和身体功能；相比之下，当SDS诱导的睡眠被剥夺时，小鼠的压力水平仍维持在高位。发现这种机制后，研究团队希望找到针对特定神经元的疗法，以提升睡眠质量。

· 化学 ·

用光将甲烷转化为甲醇

图片来源：ORNL/Jill Hemman

近日，一项发表于《自然·材料学》的研究报道了一种在常温常压下，就能快速且经济地将甲烷转化为甲醇的光催化方法。研究人员采用金属有机框架材料（MOF）作为催化剂，原料为甲烷和溶解在水中的氧气（氧饱和），并使原料以连续流动的方式，不断与催化剂接触、发生反应。MOF是一种以金属离子为连接点，有机配体为骨架而构成的三维多孔聚合材料。这种聚合物的优势在于，每一部分可以各自在固定的位置上扮演不同的角色：吸收光子、然后把产生的电子转移给甲烷和氧气，从而使反应物被活化而发生反应，最终生成甲醇。研究人员表示，这种常温常压下的光催化方法能够使甲烷几乎百分之百地转化为甲醇，并可以在反应后通过分离、洗涤、干燥等步骤回收固体催化剂。实验表明，MOF催化剂能够重复使用至少10个循环或约200个小时，且几乎没有性能损失。

几乎所有动物都有一条前后轴，决定发育时头尾的朝向。在发育过程中，同源异形基因（Hox genes）决定细胞沿轴移动到哪里、组成什么身体部位，确保组织和器官在正确的位置发育。Hox基因调控不当或发生突变，可能导致癌症、出生缺陷和流产等等。但Hox基因簇排列紧密并且没有重复序列，很难通过基因编辑进行研究。而近日发表于《科学》的一项研究，利用新型合成DNA技术和干细胞基因组编辑工程，成功合成了人工Hox基因。

科学家通过复制大鼠Hox基因的DNA，制造了合成DNA长链，并将其输送到小鼠多能干细胞内准确位置。结果发现，仅仅这些基因密集的DNA簇就包含了细胞解码和记忆位置信号所需的所有信息。这表明，基因簇的紧凑特性能帮助细胞了解它们所在的位置，证实了长久以来难以验证的假说。科学家说，不同的动物拥有不同的结构和形态，了解Hox簇有助于理解这些基因是如何塑造出不同的动物。此外，这种制造合成DNA的技术，可能也有利于研究一些复杂疾病。

· 新冠疫情 · 

截至北京时间7月1日10时，据约翰·霍普金斯大学最新统计，全球累计新冠确诊病例547 260 094例，死亡病例6 335 592例。

根据国家卫生健康委员会官方网站的数据，6月30日0—24时，31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团报告新增确诊病例37例。其中境外输入病例25例（福建7例，上海4例，陕西3例，天津2例，浙江2例，山东2例，广东2例，四川2例，重庆1例），含3例由无症状感染者转为确诊病例（浙江2例，广东1例）；本土病例12例（安徽9例，山东2例，江苏1例）。无新增死亡病例。无新增疑似病例。

31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团报告新增无症状感染者208例，其中境外输入57例，本土151例（安徽98例，江苏25例，山东11例，辽宁7例，天津2例，浙江2例，湖北2例，广东2例，江西1例，四川1例）。

截至2022年6月29日，31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团累计报告接种新冠病毒疫苗340185.7万剂次。

文：王怡博、栗子、不周、韩佳桐、马一瑗、谢汝雨

审校：王昱、王怡博、栗子