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· 地質學 ·
琥珀化石儲存了一億年前海嘯的痕跡
圖片來源：原論文
古代海嘯的痕跡很難辨認，因為海浪可以重塑海岸線，而它們留下的沉積物也難以和其他高能事件（如風暴等）導致的結果相區分。但琥珀（化石化的樹脂）在陸地上形成並被運送至海洋，可能會記錄海嘯事件，其沉積物的結構改變或可表明它們在遷移中經歷的物理過程。最近發表於《科學報告》（Scientific Reports）的一篇論文提出，古代深海沉積物中發現的琥珀沉積物可能是迄今已知最古老的海嘯記錄之一。這項研究描述了日本北部北海道島發現的大型琥珀沉積物，並提出它們可能是被1.16億至1.14億年前的一次或多次海嘯從森林捲入了海洋。
研究團隊分析了北海道北部下中川採石場富含琥珀的矽沉積物，這些沉積物形成於約1.15億年前的早白堊世，當時這一地區是深海海底。透過熒光成像技術，研究者觀察到琥珀樣本明顯變形，呈現所謂“火焰結構”，這種結構的形成是因為琥珀在沉積時還處於軟化狀態，在完全變硬之前發生了形變。作者認為，這表明大量琥珀被一次或多次海嘯迴流從岸上衝走捲入海中，僅短暫暴露於空氣中。隨後琥珀沉入海底，被泥沙覆蓋得以儲存。作者認為，其他來自陸地、被運至開放水域的沉積物，對於調查古代大型破壞性事件如海嘯等可能具有重要價值。（Nature）
· 人工智慧·
AI-動物溝通大賽獲獎者出爐，海豚哨聲解碼器贏得10萬美元的物種間交流獎
圖片來源：Unsplash
2024年，英國科勒基金會（Jeremy Coller Foundation）與以色列特拉維夫大學（Tel Aviv University）合作，推出了科勒-杜立特物種間雙向交流挑戰賽：受圖靈測試的啟發，獎勵跨物種通訊演算法的科學研究。該獎項為期五年，將為第一個實現與動物真正雙向溝通的團隊提供1000萬美元的股權投資或50萬美元現金的獎勵，同時每年會頒發10萬美元獎金，獎勵滿足評選標準的跨物種交流研究進展：非侵入性、基於動物的內源性交流訊號、適用於多種情況且允許研究人員測量動物對嘗試交流的反應。5月15日，該挑戰賽釋出了入圍決賽的4項成果，包括來自德國、以色列、美國和法國的4個研究團隊。其中，“海豚哨聲解碼器”贏得了2025年首屆10萬美元的跨物種交流獎。
據《衛報》（The Guardian）報道，美國伍茲霍爾海洋研究所領導的薩拉索塔海豚研究專案已研究寬吻海豚四十多年，他們使用水聽器和吸盤式數字聲學標籤等非侵入式技術記錄海豚的聲音，包括類似名字的特徵哨聲，以及人類瞭解甚少的非特徵哨聲，由此建立了龐大的海豚哨聲資料庫。在最新發表於預印本文庫BioRxiv的一項研究（未經同行評審）中，該團隊使用深度學習演算法為資料庫中的哨聲分類，最終發現了至少20種非特徵性哨聲，還發現至少25只海豚各自發出兩種型別的哨聲，透過將這兩種聲音播放給海豚聽，研究者發現它們可能分別代表一種警報訊號，和遇到意外情況時發出的聲音。此外，據《科學》新聞（Science news）報道，其他三個研究團隊也分別對烏賊揮動手臂交流、夜鶯唱音調節拍不同的歌曲來交流以及狨猴用尖銳叫聲交流展開了研究，這些進展也在不斷拓寬人類與動物交流的界限。（Science news，The Guardian，Coller Dolittle）
· 基因編輯·
全球首例接受個性化基因編輯療法的嬰兒
CRISPR基因編輯技術能夠精準修正人類基因組中的致病變異，該技術目前已獲批用於治療鐮狀細胞病和β地中海貧血等遺傳病，但此前獲批的療法是一種通用的治療方案，未考慮個體之間的具體差異，這對於突變型別複雜且個體差異顯著的罕見遺傳病患者而言並不適用。據《自然》新聞（Nature News）報道，近期，一名罹患嚴重遺傳病的嬰兒接受了為其量身定製的CRISPR鹼基編輯治療，目前健康狀況良好，成為了全球首位接受個性化CRISPR療法的患者，相關成果於5月15日發表於《新英格蘭醫學雜誌》（NEJM）。
據悉，這名目前近10個月大的嬰兒患有一種罕見的代謝性遺傳病——氨甲醯磷酸合成酶1（CPS-1）缺乏症，這種疾病導致其無法正常處理蛋白質分解後產生的含氮化合物，因而血氨含量過高，對大腦造成極大傷害。此前傳統的治療方案一般是肝移植，但這種方法等待時間長、風險高。此次，研究人員專門針對患兒的基因序列定製了基於CRISPR的鹼基編輯療法，從設計到動物實驗再到審批僅用了6個月的時間。今年2月起，患兒一共經過了三輪鹼基編輯治療。患兒目前狀況明顯好轉，儘管仍需特殊飲食和藥物治療，但已經能攝入更多蛋白質，所需藥物劑量也大幅減少。不過，研究人員謹慎地指出，稱已“治癒”可能還為時尚早。這項研究首次在人類中實現了個性化CRIPSR治療，為治療罕見病開闢了新方向。（《自然》新聞，公眾號“環球科學科研圈”）
· 基因編輯·
基因編輯製造出噴紅色蛛絲的蜘蛛
圖片來源：原論文
常見的蛛絲往往是白色的，但最近一項發表於《德國應用化學》（Angewandte Chemie International Edition）上的研究透過CRISPR-Cas9技術對蜘蛛卵進行了基因編輯，從而培育出了能夠吐出紅色熒光蛛絲，或缺少眼睛發育的蜘蛛。
研究團隊主要關注了溫室擬肥腹蛛（Parasteatoda tepidariorum）的兩類基因，分別與蜘蛛眼睛發育和蛛絲編碼基因有關。他們在絲蛋白基因MaSp2中插入了紅色熒光蛋白序列，使後代蜘蛛吐的絲在熒光下呈紅色。他們還敲除了與眼睛發育相關的sine oculis基因，培育出了缺失眼睛的蜘蛛。研究者表示，這項技術首次將基因編輯技術應用於蜘蛛，並展現了蛛絲在材料學領域的更多潛力。（earth.com）
· 公共衛生·
美國大腸桿菌疫情可能由一處小突變引發
自2017年起，大腸桿菌菌株O157:H7在美國各地出現，造成嚴重疫情。近期，來自美國疾病控制和預防中心（CDC）的一項大規模基因分析提出，這種菌株可能是由一個小突變引起。該研究於5月6日發表在《新發傳染病》（Emerging Infectious Diseases）雜誌上。
這個突變與大腸桿菌III型分泌系統（T3SS）中的一個分子結構有關，該系統透過一個類似注射器的分子結構，將蛋白質（稱作效應物）傳輸到宿主細胞裡，從而破壞宿主的防禦系統，使其更易受到細菌的進攻。研究人員發現的基因突變出現在一個叫做EspW的效應物上。透過對比新型大腸桿菌毒株（REPEXH01，共729株）與其他O157:H7毒株（共2027株）的基因序列，他們發現，幾乎所有新毒株的EspW基因上均存在單核苷酸缺失突變，而在其他菌株中，該突變的出現率不足4%。當EspW因基因缺失而功能不全時，大腸桿菌能夠阻止植物氣孔關閉，從而成功潛入並感染植物細胞；另一種可能是，EspW的缺失會減輕受感染的植物組織的外在“症狀”，使葉片更易被採收並進入食品供應鏈，最終增加人類感染風險。該突變對大腸桿菌繁殖與生存的影響作用仍需更多的研究。（Ars Technica）
撰寫：馬一瑗、時小舟、不周、二七
編輯：二七
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