心脏全年无休太累了，有可能让它“摸个鱼”吗？| 一周趣科学vol.47

如何让心脏细胞通过休息进行再生

人体的肌肉是有再生能力的。如果你在踢足球时撕裂了肌肉，你只需要卧床休息，然后它就会愈合。

但是当心肌受伤时，它不会再生。如果病人在心脏缺血或者心肌梗死中损失了心肌细胞，那么就没有办法逆转心肌的损失，这将导致致命的心力衰竭。

在我国，心衰病人有1000万以上，并且每年新增300万左右。因此，研究心肌细胞如何再生是治愈心衰的重要途径。

美国亚利桑那大学的研究者在思考这一问题时，发现了一个新的盲点：骨骼肌再生的前提是你要卧床休息。而心脏细胞……抱歉，从来不能休息，除非是那种没有结束的休息。

于是科学家想到，如果我们给心脏一点休息的时间呢？现在的人工心脏就是一种能够代替心脏来为人体泵血的设备，让它替心脏工作一会，会不会对心肌的再生有帮助呢？

在一项开创性研究中，研究人员发现一些植入人工心脏的患者的心肌再生能力显著增强。研究人员对52名使用人工心脏的病人进行了追踪研究，结果发现，植入人工心脏的患者的肌肉细胞再生速度是健康心脏的六倍多。

这项研究首次发现了人类心肌细胞再生的直接证据，为心力衰竭的治疗提供了新途径。

目前的局限性在于，虽然人工心脏可以让心肌细胞再生，但只有大约四分之一的患者对治疗有反应。研究者正在进一步探索其中的机理。

心脏也需要休息，尽量早睡早起

 （图片来源：亚利桑那大学）

调查显示终生单身人士生活满意度较低

随着社会经济的长足发展，人们的婚恋观发生了前所未有的变化。尽管结婚成家通常被视为常态，但越来越多的人选择终生单身。

近日，一项发表在《心理科学》的新研究也许为催婚的家长提供了一项“科学”论据。调查表明，与有伴侣的人相比，终身单身的人的生活满意度得分较低，并且性格特征也表现出差异。

德国不莱梅大学的研究人员表示，社会上的常见观点是，老年人会面临更多健康问题和财务问题，他们需要更多的帮助，而帮助通常来自伴侣。而他们决定通过调查来验证这一观点。

研究者比较了单身人士和已婚人士的生活满意度评分和五大性格特征（开放性、尽责性、外向性、亲和性和神经质）。这项研究调查了77000多名50岁以上的欧洲人。

研究结果显示，除了生活满意度评分较低之外，与已婚人士相比，终生单身的人外向性较差、尽责性较差、开放性较差。

先前的研究对单身的定义各不相同，有时仅考虑受调查时的状态，有时则以从未结过婚或从未与伴侣同居为标准。

为了调查这个问题，研究者对受访者进行了分组，三组人的状态分别是：目前有伴侣、从未与伴侣同居、从未结过婚。

研究发现，从未有过认真的长期关系的人在外向性、开放性和生活满意度方面的得分低于离异或丧偶的人。另一方面，所有单身人士在这些指标上的得分都低于目前有伴侣的人。

对于单身人士来说，生活在一个以结婚为期望的社会可能会影响他们的生活满意度。在结婚率较高的国家，单身导致的生活满意度得分更低。

一位伴侣也许能有效增加生活满意度

（图片来源：veer图库）

雌激素可能促进女性的饮酒行为

美国康奈尔医学院的一项研究表明，雌激素能够调节女性的饮酒行为。这项研究首次证实，血液循环中的雌激素会增加女性的饮酒倾向，足以引起饮酒行为的性别差异。

该研究结果于12月30日发表在《自然通讯》杂志上，可能为治疗酒精成瘾带来新方法。

在2021年的一项研究中，研究者发现，雌性小鼠大脑中一个叫做BNST的区域的神经元比雄性小鼠更容易兴奋。这种增强的活动与它们的饮酒行为有关。

想到性别差异，就会让人联想到性激素的差异。因此，最新的研究中研究人员监测了雌性小鼠的激素水平。他们发现，当雌性小鼠体内循环雌激素水平高时，它们的饮酒量比雌激素水平低时要多得多。

实验动物对饮酒表现出正反馈。也就是说，一旦它们喝了第一口，后面就会越来越想喝，并且大脑神经元也会变得越来越兴奋。但是雌激素作为一种固醇类激素，其作用机理一般是通过进入细胞核来调控基因的方式来影响生物体的，所以理应不会产生如此迅速的调节作用。

因此，研究人员猜想，雌激素一定是在神经元表面就已经发挥了作用。它们“魔改”了老鼠的雌激素，使其无法进入细胞，结果发现，这种雌激素仍然可以促进小鼠酗酒。

研究小组确定了介导这种效应的雌激素受体，并确定它在兴奋的 BNST 神经元和其他大脑区域兴奋它们的神经元中表达，并且人类大脑中也有类似的蛋白质。因此，雌激素对女性饮酒行为的促进很可能在人类中也是成立的。

研究人员目前正在研究这种效应的信号机制，他们还将研究同样的系统是否调节男性的饮酒行为，因为男性体内也具备和女性一样的雌激素受体以及相关的信号通路和大脑结构。唯一的区别在于雌激素的来源，男性体内没有卵巢，而是通过睾丸产生少量雌激素。

正视酒精的危害，适量摄取，健康生活 

（图片来源：Shutterstock）

如何从几米外测量十亿分之一粒米的重量

从机器人技术到细胞生物物理学，从医学到太空旅行，许多技术都需要对具有高灵敏度和空间分辨率的机械力进行测量。

纳米级力传感器擅长测量十分微小的力，然而，从地下或遥远的地方进行力的远程探测仍然非常困难。试想，如果我躲在中国，又如何探测远在美国的泰森的拳力有多大呢？

但是在如今的高精尖技术中，我们有许多类似的场景需要用到远程探测。例如我们要研究把蛋白质装载到细胞里，就必须要知道，用多大的力才能保证装进去，又不会力度太大把细胞撞碎。

在《自然》杂志近日发表的一篇论文中，由美国哥伦比亚大学的研究人员及其合作者领导的团队报告称，他们发明了新型纳米级力传感器，可以让我们在远距离探测到它们受到的微小作用力。

研究人员发现了一种被称为光子雪崩的现象。简单来说，镧系元素的原子有一种特殊性质，只要他们的间距合适，那么如果其中有一个原子发射光子，就会导致所有原子一起发射出相同颜色的光。如果这些原子受到了非常微小的力，那么它们的间距就会改变，间距不同，它们发出的光颜色就不同。

因此，发光颜色与间距有关，间距与力有关，我们只需要远远地观测这些光的颜色，就可以算出这些原子受到的力有多小。

研究人员通过这一原理设计出了最新型的微力传感器，并且经过了严格的控制测试。实验表明，这些传感器可以测量小到一粒米的十亿分之一的重量，并且可以在数米之外探测到这一微小的力。

新型纳米传感器首次利用同一个纳米传感器实现了高分辨率、多尺度功能。这一点非常重要，因为这意味着，只需使用这种纳米传感器，就可以对工程和生物系统中从亚细胞到整个系统水平的力进行连续研究，例如发育中的胚胎、迁移路上的细胞等。

研究者表示，这一发现将彻底改变光学力传感器的灵敏度和动态范围，并将立即颠覆从机器人技术到细胞生物物理学和医学到太空旅行等领域的技术。

单个镧系元素掺杂纳米晶体内原子排列示意图。每个镧系元素离子都可以发光。 

（图片来源：Andrew Mueller）

我国科学家描述元古宙生物多样性趋势

距今18亿至8亿年前，地球相当平静。氧气含量低，气候变化很小，生物也基本没有任何进化。这段时间被古生物学家称为“无聊的十亿年”。

由南京大学的研究人员领导的国际合作团队近日在《科学》杂志上发表了他们的研究成果，详细描述了这十亿年中，地球上的生物到底发生了什么变化。

他们表示，对这段时期的研究可以帮助我们了解外星生命，预测未来的进化，并为灾难性事件做好准备。

研究人员花了六年时间建立了一个全球早期生命形式的古生物学数据库，绘制了从20亿年前到5亿年前的生物多样性趋势。

科学家表示，在这十亿年沉寂之中发现的最早的生物，例如细菌，在此期间物种数量也缓慢而稳定地增加。而7.2亿至6.35亿年前的两次全球冰川事件扰乱了真核生物的进化。

在这个大冰河时代末期，随着气温上升以及融水为生物带来更多的氧气和营养，生物多样性变得繁荣起来。

研究发现，生物多样性在5.8亿年前激增并达到顶峰，随后发生了真核生物的第一次大规模灭绝。

随后，体型更大、更复杂的生命形态开始出现，其中包括动物。但紧接着，动物进化史上的头两次大规模灭绝就发生了，时间分别是在5.51亿至5.39亿年前。

冰川期之后，物种来来去去，进化迅速，旧物种灭绝，新物种出现。物种总数很高，创造了一个以大规模出现和灭绝事件为特征的动态环境。

研究者表示，了解生物进化的历史，可以帮助科学家预测未来生命将如何进化。它还可以帮助人类为类似全球冰川的灾难性事件做好准备。极端气温下降等重大灾害可能会破坏生物进化。许多高等生命形式，如真核生物，可能会灭绝，而较简单的生命形式，如细菌，可能会幸存下来。

虽然这可能不会在我们的有生之年发生，但理论上的理解可能会有益。

从存活能力上来说，人类未必比细菌更有适应能力

（图片来源：scidaily.com）