中國臺(tái)灣《科學(xué)人》雜志 2020年5月4日

防護(hù)裝備可以追溯到中世紀(jì)的盔甲，可如何保護(hù)手肘和膝蓋這類關(guān)節(jié)一直困擾著研發(fā)人員。因?yàn)椴粌H要足夠堅(jiān)韌性來保護(hù)身體不受傷害，同時(shí)還要有充分的彈性來實(shí)現(xiàn)活動(dòng)自如。

美國一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)對(duì)石鱉（一種海洋軟體動(dòng)物）外殼的力學(xué)性質(zhì)做了研究，使用高解析度X光造影技術(shù)拍攝3D影像，發(fā)現(xiàn)它的每個(gè)鱗片都有鎖石形基底，從基底往上延伸到平滑表面的弧度會(huì)勾住旁邊的鱗片來形成鱗甲。當(dāng)外力施加在某一鱗片上時(shí)，它便會(huì)推擠旁邊的鱗片來分散壓力。有這樣的過程，石鱉就無需犧牲鱗片的堅(jiān)固性來保護(hù)身體，還能靈活移動(dòng)。

該研究團(tuán)隊(duì)根據(jù)石鱉的鱗片結(jié)構(gòu)，利用3D打印制造出具有類似功能的鱗狀盔甲，其中就包括能保護(hù)穿戴者不受碎玻璃刺傷的護(hù)膝。

英國《自然·天文學(xué)》雜志 2020年5月4日

微生物可在純氫氣中繁衍

通常情況下，大腸桿菌等微生物生活在動(dòng)物腸道等厭氧環(huán)境中?？茖W(xué)家對(duì)它們?cè)诩兊h(huán)境下的生活情況也做過研究，但不認(rèn)為它們能適應(yīng)純氫氣環(huán)境。

然而，美國麻省理工學(xué)院（MIT）的一項(xiàng)最新研究顯示，雖然地球大氣含有的氫氣比例不高，但許多微生物可以在100%的氫氣環(huán)境中存活并生長。麻省理工學(xué)院行星科學(xué)教授薩拉·西格爾（Sara Seager）和同事將培養(yǎng)的大腸桿菌和酵母暴露在純氫氣環(huán)境中，發(fā)現(xiàn)它們都能正常繁殖，只是繁殖速度比在空氣中分別慢了約一半和三分之一。

天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)，太陽系外行星的大氣層以氫氣為主，這些行星更容易被望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)，大腸桿菌之類的微生物是否能在這些富氫行星上存活？如果微生物真的在這些行星上存活過，它們便會(huì)產(chǎn)生各種氣體并留下生物記號(hào)。當(dāng)這種生物記號(hào)積累到可觀的程度時(shí)，就會(huì)在行星大氣層中留下特定的光譜信息。因此，西格爾等人一直致力于尋找太陽系外富氫行星上的新生命。

美國《史密森尼》雜志 2020年4月23日

蠑螈借助細(xì)菌成為用毒“高手”

生活在哥倫比亞的金色毒箭蛙是世界上最毒的動(dòng)物之一，這種體長不到一英寸（約2.5厘米）的蛙“放毒”足以殺死10個(gè)成年人。在北美洲西北部還有種蠑螈（又稱火蜥蜴），皮膚凹凸不平，腹部呈橘紅色，它的毒素能殺死20個(gè)成年人。

毒箭蛙、蠑螈的皮膚被一種叫河豚毒素（TTX，一種麻痹神經(jīng)的非蛋白毒素）的化合物覆蓋，大多數(shù)河豚身上也有這種毒素，它能導(dǎo)致被攻擊對(duì)象神經(jīng)系統(tǒng)癱瘓。此前研究表明，河豚通過飲食、皮膚和體內(nèi)器官中的細(xì)菌株來生成河豚毒素。但蠑螈不會(huì)吃有毒的東西，為了研究蠑螈是否會(huì)從細(xì)菌那里獲得毒素，美國哈佛大學(xué)分子生物學(xué)家帕特里克·巴利（Patric Vaelli）和同事用棉球擦拭了粗糙的蠑螈皮膚，并在實(shí)驗(yàn)室里培養(yǎng)成了皮膚上的細(xì)菌。

研究人員對(duì)這種細(xì)菌進(jìn)行毒素篩選時(shí)發(fā)現(xiàn)有四組攜帶毒素的細(xì)菌，其中之一便是假單胞菌屬，河豚、藍(lán)環(huán)章魚和部分海螺都是借助這種菌屬產(chǎn)生河豚毒素。因此，蠑螈可能也是利用它才成為用毒“高手”的。

美國《科學(xué)》雜志 2020年4月24日

“遺傳”突變可能縮短壽命

一個(gè)人的基因不會(huì)設(shè)定一個(gè)特定的自然生命周期，DNA變異和遺傳都起著一定作用。陽光照射、化學(xué)物質(zhì)暴露和其他隨機(jī)突變傷害等環(huán)境因素會(huì)引起DNA變異，但由于每個(gè)細(xì)胞受到環(huán)境影響而突變的情況不同，大多數(shù)環(huán)境因素還不足以對(duì)人的壽命產(chǎn)生很大影響。

然而，罕見的“遺傳”突變可能會(huì)縮短一個(gè)人的壽命。美國哈佛大學(xué)遺傳學(xué)家瓦迪姆·格拉迪雪夫（Vadim Gladyshev）的研究小組發(fā)現(xiàn)，人體細(xì)胞從人出生開始就遺傳了少量的超細(xì)微突變，并從4萬多種基因型中找了DNA的微小變化與健康狀況之間的相關(guān)性。

平均而言，每個(gè)人出生時(shí)從父母那里遺傳了6種可能縮短壽命和“健康壽命”（指人們?cè)诨忌蠂?yán)重疾病前的生存時(shí)間）的突變DNA，每一個(gè)突變都會(huì)使壽命縮短6個(gè)月，使健康壽命縮短兩個(gè)月。遺傳的突變DNA越多，就越有可能在年輕時(shí)就患病甚至死亡。