懷孕時接觸了它，影響跨越了20代子孫｜博覽日報

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懷孕時接觸了它，影響跨越了20代子孫

生命的遺傳密碼（DNA）是一本書，它決定了生命的基本構(gòu)造。而表觀遺傳機(jī)制，則像書中的書簽、高亮筆記和折疊的頁角。它們不改變書中的文字（基因序列），卻深刻地影響著哪些章節(jié)被頻繁閱讀（基因高表達(dá)），哪些部分被長期擱置（基因沉默）。

最初人們認(rèn)為，只有改變書本的內(nèi)容本身（基因突變）才能影響基因，但越來越多的證據(jù)表明，改變這些注釋和書簽也一樣能產(chǎn)生明顯的遺傳效應(yīng)。

在近期的一項研究中，科學(xué)家以懷孕的實驗鼠為模型，讓它們短暫接觸一種在農(nóng)業(yè)和園藝中常見的殺菌劑。這種接觸的劑量并不足以對母鼠自身造成急性傷害。然而，當(dāng)研究人員追蹤其后代時，卻目睹了一場跨越世代的健康危機(jī)。

這些小鼠的后代，從兒子、孫子，一直延續(xù)到超過二十代之后的“來孫”輩，普遍出現(xiàn)了令人擔(dān)憂的健康問題：它們更容易變得肥胖，肝臟堆積過多脂肪，甚至表現(xiàn)出類似焦慮的行為。問題的關(guān)鍵在于，這種影響并非源于基因編碼（DNA序列）本身的突變，而是來自于表觀遺傳變化。

研究發(fā)現(xiàn)，孕期接觸的殺菌劑，在母鼠胚胎的這本“生命之書”上，留下了大量異常的書簽和筆記（主要是DNA甲基化模式的改變）。這些錯誤的標(biāo)記，如同一個被寫入胚胎干細(xì)胞的bug，隨著細(xì)胞不斷分裂、分化，被復(fù)制到了全身各個組織，甚至遺傳給了下一代又下一代。

更具體來說，這種跨代影響瞄準(zhǔn)了一些與癌癥和神經(jīng)系統(tǒng)疾病密切相關(guān)的基因，例如一個名為Dnmt3a的基因。這個基因本身是負(fù)責(zé)管理DNA甲基化的重要工具。它在被異常標(biāo)記后功能失調(diào)，可能導(dǎo)致基因組全局的調(diào)控混亂，從而埋下疾病的種子。

這項研究的顛覆性在于兩點。第一是時間尺度的驚人延長。以往我們知道環(huán)境因素可能影響子代，甚至孫代。但這項研究在哺乳動物中首次清晰展示了，一次短暫的孕期暴露，其健康債務(wù)竟需要超過二十代來償還。這種影響的持久性超乎想象。

第二是挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)毒理學(xué)觀點。它明確指出，評估一種化學(xué)物質(zhì)的安全性，絕不能只看它對暴露個體是否產(chǎn)生急性或可見傷害。其潛在的、通過表觀遺傳途徑引發(fā)的跨代健康風(fēng)險，才是更隱秘、更長期的威脅。這為理解現(xiàn)代社會肥胖、代謝性疾病和精神健康問題發(fā)病率上升，提供了一個全新的環(huán)境因素視角。

對于孕婦而言，孕期所處的微環(huán)境，其影響力可能遠(yuǎn)比我們想象的更為深遠(yuǎn)和持久。保護(hù)孕期環(huán)境，不僅僅是在保護(hù)一位母親和一個嬰兒，或許更是在為未來數(shù)代人的健康打下基石。

圖片來源：YThe Jackson Laboratory

新材料體溫就能充電！

你有沒有想過，以后跑步不用給手表充電，靠體溫就能續(xù)航；夏天胳膊上貼個小薄片，立馬就能清涼？近日，中國科學(xué)院化學(xué)研究所等科研團(tuán)隊搞出了一種神奇的熱電薄膜，能讓這些科幻場景加速成真。

什么是熱電材料？ 簡單說就是“能量魔術(shù)師”，能把廢熱直接變成電，而且無噪音、無污染。據(jù)統(tǒng)計，全球每年有超過60%的能源以“廢熱”形式散失，將其有效回收利用可帶來巨大節(jié)能減排潛力。

但想做成能貼在人身上的柔性材料，就會陷入悖論——材料既要像高速公路讓電子跑得快（導(dǎo)電好），又要像羽絨被把熱量留住（導(dǎo)熱慢）。但是研究團(tuán)隊通過在“無序里創(chuàng)造有序協(xié)同調(diào)控理念”，完成了這一既要又要的問題。

就像在崎嶇山嶺間修建高速公路，無序孔洞迫使熱量不斷“翻山越嶺”，寸步難行；有序分子通道則保障了電子的“高速通行”。兩者各司其職，互不干擾，成功實現(xiàn)了電—熱輸運(yùn)的解耦和協(xié)同提升。

新材料隔熱能力提升72%，導(dǎo)電性提高52%，核心指標(biāo)“熱電優(yōu)值”突破1.64，創(chuàng)造了柔性材料的世界紀(jì)錄！材料可以像噴漆一樣一次成型，未來直接織進(jìn)衣服里，你穿上就是移動電源；或者做成“空調(diào)貼片”，夏天貼手腕上立馬清涼。“用愛發(fā)電”雖然不太可能，但“用熱發(fā)電”或許會變成現(xiàn)實……

圖片來源：Irregular hierarchical-porous polymer for high-performance soft thermoelectrics

原來我們兩個鼻孔是輪流站崗的？？

就像火烈鳥睡覺時會單腿輪換站立以緩解疲勞一樣，我們的兩個鼻孔也是輪流呼吸的。

我們呼吸時主要只靠其中一個鼻孔，同時另一個鼻孔會輕微堵塞，處于休息狀態(tài)。而且它們每隔幾小時會自動輪換作息，這被稱為鼻周期。

因此，不論何時，一個鼻孔的通氣量總是另一個的三倍左右。如果你好奇當(dāng)前是哪個鼻孔在主導(dǎo)呼吸，可以對著鏡子呼氣，主導(dǎo)側(cè)會形成更大的霧面。研究顯示，右撇子更常使用左側(cè)鼻孔呼吸。

事實上，除了練習(xí)瑜伽吐納的人群外，大多數(shù)人都意識不到自己的鼻周期。然而，當(dāng)你處于特殊時期，比如感冒流涕時，由于鼻堵塞，就會明顯感覺到鼻孔會“換班”。

圖片來源：veer圖庫

科學(xué)家實現(xiàn)常溫常壓下熱催化合成氨！

氨是生產(chǎn)農(nóng)業(yè)肥料和工業(yè)化學(xué)品的重要原料，合成氨反應(yīng)是人類歷史上最重要的化學(xué)反應(yīng)之一。在開發(fā)溫和條件下的熱催化氮氣和氫氣高效合成氨過程中，如何開發(fā)高效合成氨催化劑是關(guān)鍵。

近日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所與中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所合作，在環(huán)境條件下熱催化合成氨領(lǐng)域取得進(jìn)展。團(tuán)隊將金屬鋰（Li）原子沉積在金屬釕（Ru）表面，構(gòu)建了具有高活性金屬Li/Ru界面的新型催化劑，實現(xiàn)了在常溫常壓下熱催化N2與H2高效合成氨。

團(tuán)隊利用模型催化體系，將Li金屬原子沉積在金屬Ru表面，構(gòu)建了高活性的金屬Li/Ru界面。研究發(fā)現(xiàn)，Li向吸附態(tài)N2反鍵軌道的電子填充，促進(jìn)了N2分子在Li/Ru界面處的活化和解離。

同時，Li與NHx物種的鍵合作用減弱了Ru-N鍵，這有利于NHx物種的加氫和氨的脫附，從而實現(xiàn)了常溫常壓下的熱催化N2與H2合成氨反應(yīng)。團(tuán)隊還進(jìn)一步設(shè)計了以金屬Li為陽極、碳納米管負(fù)載Ru納米顆粒為陰極的可充電鋰電池體系。

通過電池放電原位生成金屬Li/Ru界面，并引入N2和H2混合氣，使常溫常壓條件下的氨生成速率達(dá)2.43mmol gRu-1 h-1。通過電池充放電循環(huán)原位再生Li/Ru界面，該合成氨過程可穩(wěn)定運(yùn)行超400小時。

該研究為建立溫和條件下的可持續(xù)合成氨過程提供了新途徑，也為低能耗合成氨技術(shù)提供了新思路。相關(guān)成果以發(fā)表于《化學(xué)》。

圖片來源：大連化學(xué)物理研究所

怎么給300多歲的廣州木棉王做CT？

木棉并非長壽樹種，自然界中極少活過百歲。然而，廣州最古老的“木棉王”樹齡已達(dá)300多歲，這離不開廣州人的關(guān)注與照料。如今，“木棉王”每個季度都要接受體檢——用“CT”掃描地下根系，用聲波探測樹干空洞等。

視頻來源：CCTV紀(jì)錄

內(nèi)容綜合自中國科普博覽微博、科學(xué)大院、中科院物理所、環(huán)球科學(xué)、CCTV紀(jì)錄

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