模拟石鳖鳞片造出新型盔甲

中国台湾《科学人》杂志 2020年5月4日

防护装备可以追溯到中世纪的盔甲，可如何保护手肘和膝盖这类关节一直困扰着研发人员。因为不仅要足够坚韧性来保护身体不受伤害，同时还要有充分的弹性来实现活动自如。

美国一个研究团队对石鳖（一种海洋软体动物）外壳的力学性质做了研究，使用高解析度X光造影技术拍摄3D影像，发现它的每个鳞片都有锁石形基底，从基底往上延伸到平滑表面的弧度会勾住旁边的鳞片来形成鳞甲。当外力施加在某一鳞片上时，它便会推挤旁边的鳞片来分散压力。有这样的过程，石鳖就无需牺牲鳞片的坚固性来保护身体，还能灵活移动。

该研究团队根据石鳖的鳞片结构，利用3D打印制造出具有类似功能的鳞状盔甲，其中就包括能保护穿戴者不受碎玻璃刺伤的护膝。

英国《自然·天文学》杂志 2020年5月4日

微生物可在纯氢气中繁衍

通常情况下，大肠杆菌等微生物生活在动物肠道等厌氧环境中。科学家对它们在纯氮环境下的生活情况也做过研究，但不认为它们能适应纯氢气环境。

然而，美国麻省理工学院（MIT）的一项最新研究显示，虽然地球大气含有的氢气比例不高，但许多微生物可以在100%的氢气环境中存活并生长。麻省理工学院行星科学教授萨拉·西格尔（Sara Seager）和同事将培养的大肠杆菌和酵母暴露在纯氢气环境中，发现它们都能正常繁殖，只是繁殖速度比在空气中分别慢了约一半和三分之一。

天文学家发现，太阳系外行星的大气层以氢气为主，这些行星更容易被望远镜发现，大肠杆菌之类的微生物是否能在这些富氢行星上存活？如果微生物真的在这些行星上存活过，它们便会产生各种气体并留下生物记号。当这种生物记号积累到可观的程度时，就会在行星大气层中留下特定的光谱信息。因此，西格尔等人一直致力于寻找太阳系外富氢行星上的新生命。

美国《史密森尼》杂志 2020年4月23日

蝾螈借助细菌成为用毒“高手”

生活在哥伦比亚的金色毒箭蛙是世界上最毒的动物之一，这种体长不到一英寸（约2.5厘米）的蛙“放毒”足以杀死10个成年人。在北美洲西北部还有种蝾螈（又称火蜥蜴），皮肤凹凸不平，腹部呈橘红色，它的毒素能杀死20个成年人。

毒箭蛙、蝾螈的皮肤被一种叫河豚毒素（TTX，一种麻痹神经的非蛋白毒素）的化合物覆盖，大多数河豚身上也有这种毒素，它能导致被攻击对象神经系统瘫痪。此前研究表明，河豚通过饮食、皮肤和体内器官中的细菌株来生成河豚毒素。但蝾螈不会吃有毒的东西，为了研究蝾螈是否会从细菌那里获得毒素，美国哈佛大学分子生物学家帕特里克·巴利（Patric Vaelli）和同事用棉球擦拭了粗糙的蝾螈皮肤，并在实验室里培养成了皮肤上的细菌。

研究人员对这种细菌进行毒素筛选时发现有四组携带毒素的细菌，其中之一便是假单胞菌属，河豚、蓝环章鱼和部分海螺都是借助这种菌属产生河豚毒素。因此，蝾螈可能也是利用它才成为用毒“高手”的。

美国《科学》杂志 2020年4月24日

“遗传”突变可能缩短寿命

一个人的基因不会设定一个特定的自然生命周期，DNA变异和遗传都起着一定作用。阳光照射、化学物质暴露和其他随机突变伤害等环境因素会引起DNA变异，但由于每个细胞受到环境影响而突变的情况不同，大多数环境因素还不足以对人的寿命产生很大影响。

然而，罕见的“遗传”突变可能会缩短一个人的寿命。美国哈佛大学遗传学家瓦迪姆·格拉迪雪夫（Vadim Gladyshev）的研究小组发现，人体细胞从人出生开始就遗传了少量的超细微突变，并从4万多种基因型中找了DNA的微小变化与健康状况之间的相关性。

平均而言，每个人出生时从父母那里遗传了6种可能缩短寿命和“健康寿命”（指人们在患上严重疾病前的生存时间）的突变DNA，每一个突变都会使寿命缩短6个月，使健康寿命缩短两个月。遗传的突变DNA越多，就越有可能在年轻时就患病甚至死亡。