自然每周简报2024年11月13日第237期
亲爱的读者们：本周自然简报精选了多个热点科研事件，您将看到：撞击原子核展示其形状、首颗木制卫星发射升空、“我们要为新世界做好准备”、猫脑衰老类似人脑、心脏病发作触发深度“修复”睡眠、古老的“潘多”森林、“不可能”分子打破化学规则、肥胖如何导致糖尿病，更多精彩内容，欢迎阅读全文。
热点资讯
1. 撞击原子核展示其形状
在纽约的布鲁克海文国家实验室，“相对论重离子对撞机”（RHIC）团队先让两束铀-238射束相撞，再让两束金射束相撞。图片来源：Science History Images/Alamy
一种新的成像方法通过捕捉高能碰撞中的原子核撞击，帮助物理学家进一步了解了它们的形状。原子核有多种形状，有时很难预测：有些是稳定的，有些在几种形状间涨落。物理学家Jiangyong Jia表示，这种新方法记录了碰撞产生的成千上万个粒子的动量，并将结果与模型进行匹配，以“倒推时间，推测原子核的形状”。
《自然》新闻：Smashing atomic nuclei together reveals their elusive shapes
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《自然》论文：Imaging shapes of atomic nuclei in high-energy nuclear collisions
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2. 首颗木制卫星发射升空
全球首颗木制卫星“LignoSat”于上周二发射升空。这个小型盒状卫星由SpaceX公司的火箭发送至国际空间站，随后将被释放到轨道上运行六个月。由日本研究人员设计的LignoSat未使用任何螺丝或胶水，其电子组件将测量木材在太空极端环境中的表现。宇航员Takao Doi表示：“有了木材这种我们能自给自足生产的材料，我们将能够在太空中建造房屋、永远生活和工作。”（Reuters）
3. 我为什么寻找最大已知素数
上个月，我向大家介绍了新发现的最大已知质数：2136279841-1。这个数字由程序员Luke Durant发现，他是“梅森素数大搜索”（Great Internet Mersenne Prime Search）项目的志愿者，该项目专门计算修士Marin Mersenne在350多年前定义的2n-1型素数。Durant仅使用了公开未使用的云计算资源进行该数字的计算，他表示，这个发现花费了他一年的时间和大约200万美元的个人资金。他说：“我能够找到这个惊人的大数，而且只是利用了科技巨头的剩余计算资源。我想强调的是，我们有这些令人难以置信的系统，所以我们更应该搞清楚该如何最好地利用它们。”（The Washington Post）
4. “我们要为新世界做好准备”
即将成为美国总统的Donald Trump（左）和副总统JD Vance。图片来源：Evan Vucci/AP Photo/Alamy
由于特朗普在第一个总统任期内的反科学言论和行为，许多科学家表示，他们已经准备好应对其再次上任对科学产生的负面影响。他们的担忧包括气候变化、公共卫生和美国民主的状况。诺贝尔化学奖得主Fraser Stoddart表示：“在我82年的漫长人生中……几乎没有一天让我感到更难过了。”他去年离开美国，现在在香港工作。“我见证了一件我感到非常可怕的事，不仅对美国，对全世界都是如此。”
《自然》新闻：‘We need to be ready for a new world’: scientists globally react to Trump election win
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5. 猫脑衰老类似人脑
老猫的大脑显示出衰老的变化，和人类大脑中的类似。来源：Getty
随着猫的年龄增长，它们的大脑会出现萎缩和认知衰退的迹象，比起小鼠大脑，这些变化与人类大脑更相似。研究人员收集了数千只猫的健康记录和血液检测结果，并扫描了超过50只猫的大脑，他们沿着猫龄与人龄的非线性关系绘制了各种事件。猫的寿命比小鼠长，它们与主人生活在同一个环境中，而且也不像狗狗那样为了特定性状而高度近亲繁殖，这些都有望让猫成为研究人类大脑衰老的一个宝贵模型。
《自然》新闻：Cat brains age like ours — and could help scientists to understand cognitive decline
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6. 心脏病发作触发深度“修复”睡眠
心脏病发作后充足的睡眠可抑制器官炎症，有助于恢复。图片来源：Getty
心脏病发作后，免疫细胞会涌向大脑，触发能缓解心脏炎症的深度睡眠。研究人员发现，心脏病发作的小鼠的慢波睡眠时间更长——这是个与修复有关的深度睡眠阶段。他们将这种多出来的沉睡时间归因于名为单核细胞的免疫细胞，这些细胞涌入小鼠大脑并产生一种能促进睡眠和调节炎症的蛋白质。研究发现，发生心脏血液阻塞的人类在事后几周内如果睡眠较差，其在未来两年内面临严重心脏问题的风险高于那些睡得好的人。
《自然》新闻：The brain summons deep sleep for healing from life-threatening injury
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《自然》论文：Myocardial infarction augments sleep to limit cardiac inflammation and damage
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7. 古老的“潘多”森林
“潘多”由一个庞大的根系组成，有近5万根克隆茎，分布在40多公顷的土地上。图片来源：George Rose/Getty
“潘多”（Pando）是一片广阔森林，这里的近5万棵山杨树由一个根系克隆而来，它的DNA似乎证实其是非常古老的地球生物。研究人员对数百个美洲山杨（Populus tremuloides）样本进行了测序，发现它的树龄在1.6万到8万年之间。他们还能追踪整棵树的遗传变异模式，揭示其在生命过程的适应和演化线索。
《自然》新闻：The world’s oldest tree? Genetic analysis traces evolution of iconic Pando forest
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8. “不可能”分子打破化学规则
有机分子含有碳元素（如图所示），由于其原子的结合方式而形成特定的形状。图片来源：Dennis Kunkel Microscopy/Science Photo Library
化学家们合成了一类之前被认为极不稳定因此不可能存在的分子。这些分子称为反布雷特烯烃（anti-Bredt olefins, ABOs），它们在两个碳环结合的桥头位置含有碳-碳双键。100年前的布雷特规则指出，这种双键不可能存在，因为它会将该分子扭曲成高度应变的3D形状，使其非常活跃和不稳定。成功合成ABOs为制造此前难以合成的候选药物提供了新路径。化学家及研究合著者Neil Garg表示：“我们现在可以稍微跳出一点固有思维了。”（参考文献：Science论文）
《自然》新闻：Chemists make ‘impossible’ molecules that break 100-year-old bonding rule
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9. 肥胖如何导致糖尿病
高脂肪饮食是糖尿病的危险因素之一。图片来源：Cate Gillon/Getty
一项新研究预示，胰岛素活性缺陷可能不是肥胖人群出现糖尿病的原因。事实上，高脂饮食会在全身引发神经递质激增，导致肝脏的脂肪组织迅速分解。大量脂肪酸的释放与从糖尿病到肝衰竭的一系列健康问题有关。研究表明，基因改造后产生较少神经递质的小鼠被喂以高脂食物后，其增重与未改造的小鼠相同，且胰岛素信号传导活动也相似，但并未产生胰岛素抵抗。生化学家Martina Schweiger表示：“这确实是一个范式转变。”
《自然》新闻：How does overeating lead to diabetes? A surge of neurotransmitters
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我的工作
Ana Gonzalez是不列颠哥伦比亚省三角洲市加拿大野生动物管理局的一名保护区分析师。图片来源：Ugo Mellone
在墨西哥的Asunción Atoyaquillo，保护区分析员Ana Gonzalez与她的同事正在给一只黄胸大莺（Icteria virens）做标记，以跟踪它在迁徙和越冬地的活动。“我喜欢这张照片的一个原因是，它展示了我并不是独自工作，”她说，“Sergio用镊子夹着一个无线电发射器，而Adrián在记录数据。我能独自完成这项工作吗？也许可以，但有伙伴时要容易得多。”
《自然》Where I Work：I track bird movement to enhance conservation efforts
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