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造。而表觀遺傳機制，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被頻繁閱讀（基因高表達），哪些部分被長期擱置（基因沉默）。

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

在近期的一項研究中，科學家以懷孕的實驗鼠為模型，讓它們短暫接觸一種在農業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。

這些小鼠的后代，從兒子、孫子，一直延續到超過二十代之后的“來孫”輩，普遍出現了令人擔憂的健康問題：它們更容易變得肥胖，肝臟堆積過多脂肪，甚至表現出類似焦慮的行為。問題的關鍵在于，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。

研究發現，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）。這些錯誤的標記，如同一個被寫入胚胎干細胞的bug，隨著細胞不斷分裂、分化，被復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，這種跨代影響瞄準了一些與癌癥和神經系統疾病密切相關的基因，例如一個名為Dnmt3a的基因。這個基因本身是負責管理DNA甲基化的重要工具。它在被異常標記后功能失調，可能導致基因組全局的調控混亂，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。

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

對于孕婦而言，孕期所處的微環境，其影響力可能遠比我們想象的更為深遠和持久。保護孕期環境，不僅僅是在保護一位母親和一個嬰兒，或許更是在為未來數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，靠體溫就能續航；夏天胳膊上貼個小薄片，立馬就能清涼？近日，中國科學院化學研究所等科研團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“能量魔術師”，能把廢熱直接變成電，而且無噪音、無污染。據統計，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（導電好），又要像羽絨被把熱量留住（導熱慢）。但是研究團隊通過在“無序里創造有序協同調控理念”，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，成功實現了電—熱輸運的解耦和協同提升。

新材料隔熱能力提升72%，導電性提高52%，核心指標“熱電優值”突破1.64，創造了柔性材料的世界紀錄！材料可以像噴漆一樣一次成型，未來直接織進衣服里，你穿上就是移動電源；或者做成“空調貼片”，夏天貼手腕上立馬清涼。“用愛發電”雖然不太可能，但“用熱發電”或許會變成現實……

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。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。如果你好奇當前是哪個鼻孔在主導呼吸，可以對著鏡子呼氣，主導側會形成更大的霧面。研究顯示，右撇子更常使用左側鼻孔呼吸。

事實上，除了練習瑜伽吐納的人群外，大多數人都意識不到自己的鼻周期。然而，當你處于特殊時期，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

科學家實現常溫常壓下熱催化合成氨！

氨是生產農業肥料和工業化學品的重要原料，合成氨反應是人類歷史上最重要的化學反應之一。在開發溫和條件下的熱催化氮氣和氫氣高效合成氨過程中，如何開發高效合成氨催化劑是關鍵。

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

團隊利用模型催化體系，將Li金屬原子沉積在金屬Ru表面，構建了高活性的金屬Li/Ru界面。研究發現，Li向吸附態N2反鍵軌道的電子填充，促進了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，從而實現了常溫常壓下的熱催化N2與H2合成氨反應。團隊還進一步設計了以金屬Li為陽極、碳納米管負載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2.43mmol gRu-1 h-1。通過電池充放電循環原位再生Li/Ru界面，該合成氨過程可穩定運行超400小時。

該研究為建立溫和條件下的可持續合成氨過程提供了新途徑，也為低能耗合成氨技術提供了新思路。相關成果以發表于《化學》。

圖片來源：大連化學物理研究所

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300多歲，這離不開廣州人的關注與照料。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紀錄

內容綜合自中國科普博覽微博、科學大院、中科院物理所、環球科學、CCTV紀錄

本文首發于中國科普博覽（kepubolan）

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