羅馬帝國鉛污染降低了整個(gè)歐洲智商；一天中喝咖啡的最佳時(shí)間 | 科技周覽

整理 | 周舒義、平生

羅馬帝國鉛污染降低了整個(gè)歐洲智商

1月6日發(fā)表在PNAS的一項(xiàng)研究表明，羅馬帝國銀礦開采和冶煉大規(guī)模擴(kuò)張，造成的鉛污染可能導(dǎo)致了歐洲全境人口智力下降。

古代鉛污染主要源于銀礦開采，人們通過熔化含銀的方鉛礦來提煉銀。在這一過程中，每獲得一盎司銀，就會產(chǎn)生數(shù)千盎司的鉛，其中大部分被排放到大氣中。

研究人員分析從北極冰層鉆取的三份冰芯樣本，還原了公元前500年至公元600年間北極地區(qū)的鉛污染水平。這段時(shí)間涵蓋了羅馬帝國大約200年的鼎盛時(shí)期，即“羅馬和平”（Pax Romana, 從公元前27年至公元180年，奧古斯都至馬可·奧里略在位的統(tǒng)治時(shí)期）。研究人員通過鉛同位素分析，確定了鉛污染來自歐洲的采礦和冶煉作業(yè)；隨后他們通過大氣模式分析，還原了鉛污染在歐洲各地的擴(kuò)散情況。

英國門迪普河畔，羅馬時(shí)代鉛礦遺址 | Andrew Wilson

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，大氣中的鉛污染始于鐵器時(shí)代，在公元前2世紀(jì)末、羅馬共和國鼎盛時(shí)期達(dá)到高峰，在公元前1世紀(jì)、羅馬共和國危機(jī)期間下降。公元前15年左右，羅馬帝國崛起后，大氣中的鉛污染水平急劇上升，自此居高不下，直到羅馬和平時(shí)期結(jié)束。研究估計(jì)，鼎盛時(shí)期的羅馬帝國向大氣排放了50多萬噸鉛。

對成年人來說，高水平的鉛暴露與不育、貧血、記憶力減退、心血管疾病、癌癥和免疫力減弱等有關(guān)。對兒童來說，即使是低水平的鉛暴露也會導(dǎo)致智商下降、注意力不集中和學(xué)業(yè)成績下降。研究人員結(jié)合現(xiàn)代醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)，量化了鉛污染對人口智力的影響。結(jié)果表明，在羅馬和平時(shí)期，兒童血鉛水平平均上升了約2.4微克/分升，歐洲全境的人口智商水平因此下降了2.5~3點(diǎn)。

一些學(xué)者認(rèn)為，鉛中毒在羅馬帝國的衰落中扮演重要角色，但該觀點(diǎn)一直存在爭議?！爸巧滔陆?.5到3點(diǎn)可能聽起來不算多，但這是人口整體面臨的下降，而且在羅馬和平的近180年里一直如此。”論文作者Joseph McConnell表示，“我把這個(gè)問題留給流行病學(xué)家、古代歷史學(xué)家和考古學(xué)家，來確定我們所發(fā)現(xiàn)的大氣鉛污染水平和對健康的影響……是否足以改變歷史。”

約1/4淡水動物面臨滅絕風(fēng)險(xiǎn)

Nature 1月9日發(fā)表的一項(xiàng)研究評估了淡水動物群的滅絕風(fēng)險(xiǎn)，涵蓋超過23000個(gè)物種，發(fā)現(xiàn)其中有約24%面臨滅絕風(fēng)險(xiǎn)。分析指出了污染、水壩、農(nóng)業(yè)和入侵物種帶來的主要威脅。這些發(fā)現(xiàn)有助于為未來減少淡水生物多樣性損失的工作提供信息。

淡水是10%以上已知物種的家園，這一多樣性帶來了多種益處，如營養(yǎng)循環(huán)、洪水控制和緩解氣候變化。淡水生態(tài)系統(tǒng)受到生物多樣性損失的影響，但一直缺乏對這一生態(tài)系統(tǒng)中物種滅絕風(fēng)險(xiǎn)的全面評估。

加蓬的一只雄性Chlorocypha cyanifrons | Jens Kipping

研究人員為世界自然保護(hù)聯(lián)盟（IUCN）瀕危物種紅色名錄提供了多分類群全球淡水動物群的評估結(jié)果，其中囊括了23496種魚類、十足目甲殼動物（如蟹、小龍蝦和蝦）和蜻蜓目（如蜻蜓和豆娘）?？傮w上，這些物種中有接近四分之一（24%）面臨高滅絕風(fēng)險(xiǎn)；相比淡水魚類（26%）和蜻蜓目（16%），十足目的受威脅物種百分比最高（30%）。在被研究的物種中，54%的瀕危物種被認(rèn)為受到污染的影響，39%受水壩和取水影響，37%受到土地用途改變和農(nóng)業(yè)相關(guān)效應(yīng)的影響，28%受到入侵物種和疾病影響。

作者總結(jié)說，這些結(jié)果凸顯了應(yīng)對威脅的緊迫性，需要盡快采取措施，防止物種的進(jìn)一步減少和損失。

咖啡，上午喝更好

1月7日發(fā)表在《歐洲心臟雜志》的一項(xiàng)研究顯示，與其他時(shí)間相比，上午喝咖啡可以顯著降低心血管疾病死亡風(fēng)險(xiǎn)和全因死亡風(fēng)險(xiǎn)。

研究涵蓋了1999年至2018年期間美國健康和營養(yǎng)檢查調(diào)查（NHANES）隊(duì)列中的40725名成年人。研究人員調(diào)查了參與者至少一天內(nèi)攝入的所有食物和飲料，包括是否喝咖啡、喝了多少，以及喝咖啡的時(shí)間。此外他們還記錄了1463名參與者整整一周的詳細(xì)飲食情況。約36%的參與者主要在上午（凌晨4點(diǎn)至中午12點(diǎn)之前）喝咖啡，16%的參與者全天分散時(shí)間喝咖啡，48%的參與者不喝咖啡。

經(jīng)過為期10年的中位隨訪時(shí)間，在排除每天咖啡飲用量、睡眠時(shí)間等混雜因素后，分析發(fā)現(xiàn)，與不喝咖啡相比，上午喝咖啡的人全因死亡風(fēng)險(xiǎn)降低了16%，心血管疾病死亡風(fēng)險(xiǎn)降低了31%；而全天喝咖啡的人并沒有觀察到類似的風(fēng)險(xiǎn)降低。此外，每天上午飲用1杯以內(nèi)（1杯相當(dāng)于8盎司，約合230克）、1~2杯、2~3杯、3杯以上咖啡的全因死亡風(fēng)險(xiǎn)分別降低了15%、16%、28%和21%。

“這項(xiàng)研究并沒有告訴我們，為什么上午喝咖啡可以降低心血管疾病的死亡風(fēng)險(xiǎn)。一個(gè)可能的解釋是，下午或晚上喝咖啡可能會擾亂晝夜節(jié)律和褪黑素等激素的水平。這反過來又會導(dǎo)致炎癥和血壓等心血管風(fēng)險(xiǎn)因素的變化?！?研究人員表示，“還需要進(jìn)一步研究來驗(yàn)證這一結(jié)果是否適用于其他人群，也需要開展相關(guān)臨床試驗(yàn)，來測試改變喝咖啡時(shí)間帶來的潛在影響?！?/p>

體重指數(shù)超過這個(gè)數(shù)，大腦提前老化12年

體重不僅關(guān)乎身形，還可能直接影響到你的智力水平和大腦健康?！督】禂?shù)據(jù)科學(xué)》上一項(xiàng)橫跨16年的研究發(fā)現(xiàn)：體重指數(shù)（BMI）與大腦健康密切相關(guān)。當(dāng)青壯年體重指數(shù)超過26.2時(shí)，大腦體積的變化相當(dāng)于提前衰老了12年。

本研究依托于開灤研究（KLS），KLS是自2006年以來在中國唐山開灤社區(qū)進(jìn)行的一項(xiàng)多中心、長期隨訪的前瞻性隊(duì)列研究。研究共納入1074名參與者，年齡在25~83歲之間，自2020年以來接受了一次神經(jīng)影像學(xué)檢查。

研究的暴露變量并不是一次性BMI測量結(jié)果，而是16年累積BMI，其計(jì)算方法為BMI積分（隨訪期間曲線下面積，以kg/m^2 × 年表示）除以隨訪時(shí)間（年）。累積指數(shù)反映了風(fēng)險(xiǎn)因素的累積負(fù)擔(dān)，比橫斷面測量更精確。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，累積BMI越大，腦實(shí)質(zhì)、灰質(zhì)（GM）相對體積越小，腦脊液（CSF）相對容積越大。進(jìn)一步分析顯示，灰質(zhì)萎縮主要發(fā)生在額葉、顳葉和前扣帶回。而累積BMI與白質(zhì)（WM）或海馬體的相對體積之間沒有明顯關(guān)聯(lián)。

隨著年齡增長，人的大腦部分區(qū)域會加速萎縮，同時(shí)腦脊液容積增大。針對不同年齡組的分析結(jié)果顯示，在年齡45歲以下的青壯年中，高累積BMI與腦實(shí)質(zhì)、灰質(zhì)和腦脊液相對容積的相關(guān)性顯著，累積BMI超過26.2 kg/m^2的青壯年，腦容量差異相當(dāng)于大腦提前老化12年。

國內(nèi)批準(zhǔn)首款男性用HPV疫苗

1月8日，國內(nèi)首款可適用于男性的HPV疫苗獲批。美國藥企默沙東當(dāng)日宣布，其生產(chǎn)的四價(jià)HPV疫苗“佳達(dá)修”多項(xiàng)新適應(yīng)證獲得國家藥監(jiān)局的上市批準(zhǔn)，適用于9~26歲男性接種。這也是中國境內(nèi)首個(gè)且目前唯一獲批、可適用于男性的HPV疫苗。

據(jù)默沙東介紹，佳達(dá)修此次獲批的新適應(yīng)證可適用于9-26歲男性預(yù)防因HPV16、18引起的肛門癌，HPV6和11引起的生殖器疣（尖銳濕疣），以及由HPV6、11、16、18引起的以下癌前病變或不典型病變：1級、2級、3級肛門上皮內(nèi)瘤樣病變（AIN）。

HPV病毒在環(huán)境中廣泛存在，傳播途徑包括性傳播、密切接觸傳播、間接接觸傳播、母嬰傳播等。由于高危型HPV反復(fù)感染可引起女性宮頸癌，HPV疫苗被不少人稱作“宮頸癌疫苗”，但實(shí)際上，HPV也可引起男性的生殖器疣、男性不育、口咽癌、肛門癌、陰莖癌等疾病。北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院群醫(yī)學(xué)與公共衛(wèi)生學(xué)院特聘教授喬友林表示，相較女性而言，男性HPV感染很少被關(guān)注；但其實(shí)在全球范圍內(nèi)，男性生殖器HPV感染率高于女性。

此前國內(nèi)共有5款HPV疫苗上市，臨床適應(yīng)證僅針對女性，分別為葛蘭素史克的二價(jià)疫苗希瑞適、默沙東的四價(jià)疫苗佳達(dá)修、九價(jià)疫苗佳達(dá)修-9，以及萬泰生物的二價(jià)疫苗馨可寧、沃森生物的二價(jià)疫苗沃澤惠。（默沙東中國）

世衛(wèi)組織：冬季以來急性呼吸道感染趨勢未超預(yù)期

北半球正值冬季，多國急性呼吸道感染病例數(shù)增加，世界衛(wèi)生組織1月7日發(fā)布的一份報(bào)告認(rèn)為，這一趨勢并未超出預(yù)期水平，各國可繼續(xù)監(jiān)測呼吸道病原體，目前不建議采取任何旅行或貿(mào)易限制。

世衛(wèi)組織發(fā)布的報(bào)告指出，每年這個(gè)時(shí)候，北半球許多國家急性呼吸道感染病例數(shù)都會增加，通常由呼吸道病原體的季節(jié)性流行引起。這些病原體包括季節(jié)性流感病毒、呼吸道合胞病毒、人偏肺病毒以及肺炎支原體等。目前，歐洲、中美洲和加勒比地區(qū)、西非、中非和亞洲許多國家和地區(qū)的流感活動均有所增加，但流行的毒株類型因地區(qū)而不同。呼吸道合胞病毒的感染情況也因地區(qū)而不同，比如，北美地區(qū)病例數(shù)有所增加，而歐洲最近幾周的病例數(shù)則有所減少。

報(bào)告還介紹，在中國，流感病毒是目前影響急性呼吸道感染患者的最常見的呼吸道病原體。針對中國近期人偏肺病毒感染病例有所增多的情況，世衛(wèi)組織表示，這是一種常見的呼吸道病毒，冬春季在許多國家傳播。大多數(shù)患者有類似于普通感冒的輕微上呼吸道癥狀，幾天后可康復(fù)。少數(shù)患者可能會因人偏肺病毒引發(fā)支氣管炎或肺炎而住院。

世衛(wèi)組織建議，冬季地區(qū)的人們應(yīng)采取常規(guī)預(yù)防措施，預(yù)防呼吸道病原體傳播。人們可考慮在擁擠或通風(fēng)不良的空間戴口罩，咳嗽和打噴嚏時(shí)，用紙巾或彎曲的肘部遮擋，常洗手，并接種公共衛(wèi)生部門推薦的疫苗。

不可能存在的粒子有可能存在

所有粒子都可以根據(jù)其行為劃分為兩類——費(fèi)米子和玻色子。然而，在1月8日發(fā)表于Nature的一項(xiàng)研究中，兩位物理學(xué)家從數(shù)學(xué)上證明了一種長期被認(rèn)為不可能存在的新粒子——仲粒子（paraparticles），可能是真實(shí)存在的。這一研究還暗示，尚未被發(fā)現(xiàn)的基本粒子可能就隱藏在自然界中。

玻色子（如光子）能夠在相同的量子態(tài)中無限聚集，而費(fèi)米子（如電子、質(zhì)子、中子）則遵循泡利不相容原理，一個(gè)量子態(tài)只能占據(jù)一個(gè)費(fèi)米子。1953年，仲粒子的概念首次被提出，并在高能物理領(lǐng)域引發(fā)了廣泛研究。到20世紀(jì)70年代，數(shù)學(xué)研究似乎表明，仲粒子實(shí)際上不過是玻色子或費(fèi)米子的某種偽裝。唯一的例外是存在于一維、二維情況下的任意子，然而這些數(shù)學(xué)研究的假設(shè)并不總是適用于實(shí)際物理系統(tǒng)。

在最新研究中，研究團(tuán)隊(duì)利用楊-巴克斯特方程的一個(gè)解，以及群論等數(shù)學(xué)工具，從數(shù)學(xué)角度證明了仲粒子理論上可以存在于任意維度，并且它們完全符合現(xiàn)有的物理學(xué)約束。

接著，研究人員利用數(shù)學(xué)工具，以及基于張量網(wǎng)絡(luò)圖的圖形方法，在一維和二維空間中構(gòu)建了一組精確可解的量子自旋模型。在這些模型中，仲粒子能夠以準(zhǔn)粒子激發(fā)的形式涌現(xiàn)，并且它們在交換時(shí)遵循的規(guī)則與費(fèi)米子和玻色子明顯不同。

盡管尚處于初步階段，但這項(xiàng)研究標(biāo)志著仲統(tǒng)計(jì)理論在凝聚態(tài)系統(tǒng)研究中的早期探索，未來研究將致力于發(fā)展更完善的理論和實(shí)驗(yàn)技術(shù)，以揭示仲粒子在凝聚態(tài)系統(tǒng)及其他材料中的潛在存在。（原理）

常見癌癥研究模型可能存在隱藏缺陷

美國《科學(xué)·免疫學(xué)》雜志刊登的一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)，人類和實(shí)驗(yàn)鼠之間的免疫抑制分子PD-1存在顯著差異，常見的實(shí)驗(yàn)室癌癥研究模型可能無法充分反映人類的免疫反應(yīng)。這一成果對開發(fā)更有效的PD-1抑制劑具有重要意義。

PD-1抑制劑療法是一種癌癥免疫療法，它通過抑制免疫T細(xì)胞表面的PD-1蛋白來增強(qiáng)T細(xì)胞活性，促使它們對癌細(xì)胞發(fā)起攻擊。PD-1一直是癌癥治療的主要靶點(diǎn)，各種阻斷PD-1以激發(fā)人體免疫系統(tǒng)對抗癌癥的新藥由此推出。然而，針對PD-1的免疫治療只對一小部分癌癥患者有效。目前對PD-1功能的了解大多基于對實(shí)驗(yàn)鼠模型的研究。

美國加州大學(xué)圣迭戈分校等機(jī)構(gòu)的研究人員利用生化分析、動物建模、進(jìn)化追溯等方法評估后發(fā)現(xiàn)，人類和小鼠PD-1的氨基酸相似性僅為59.6%，人類PD-1蛋白比小鼠PD-1蛋白更具抑制性。研究人員發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)以前未知的PD-1物種特異性特征，例如某些氨基酸的特定序列存在于包括人類在內(nèi)的大多數(shù)哺乳動物中，但在小鼠中卻是缺失的，這可能是小鼠PD-1蛋白功能特別弱的原因之一。

研究人員進(jìn)一步用人類PD-1蛋白替代小鼠PD-1蛋白之后分析發(fā)現(xiàn)，小鼠免疫T細(xì)胞對抗腫瘤的能力被人類PD-1蛋白破壞了。

研究人員認(rèn)為，這項(xiàng)研究表明，常見的實(shí)驗(yàn)室癌癥研究模型可能存在隱藏缺陷。醫(yī)學(xué)界未來有望在此基礎(chǔ)上，開發(fā)出更有效的PD-1抑制劑。（新華社）

特 別 提 示

1. 進(jìn)入『返樸』微信公眾號底部菜單“精品專欄“，可查閱不同主題系列科普文章。

2. 『返樸』提供按月檢索文章功能。關(guān)注公眾號，回復(fù)四位數(shù)組成的年份+月份，如“1903”，可獲取2019年3月的文章索引，以此類推。

版權(quán)說明：歡迎個(gè)人轉(zhuǎn)發(fā)，任何形式的媒體或機(jī)構(gòu)未經(jīng)授權(quán)，不得轉(zhuǎn)載和摘編。轉(zhuǎn)載授權(quán)請?jiān)凇阜禈恪刮⑿殴娞杻?nèi)聯(lián)系后臺。