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不用蛋白“机器”，人工细胞也能实现不对称分裂在生命世界里，细胞并不总是“一分为二、两个一样”

Fri, 15 May 2026 23:30:17 GMT

不用蛋白“机器”，人工细胞也能实现不对称分裂

在生命世界里，细胞并不总是“一分为二、两个一样”。干细胞、早期胚胎常通过不对称分裂，一次分裂就产生命运不同的子细胞。这种“一个变两个，而且两个不一样”的能力，被认为是生命复杂性的关键一步。可在人工细胞研究中，科学家长期只能实现对称分裂：要么平分、要么整体崩解，始终缺少天然细胞内部那种复杂的结构边界。人工细胞究竟能不能在没有蛋白质分裂装置的情况下，复现这种关键行为？

最新发表在《Nature》的一项研究给出了肯定答案。研究人员构建了一种由脂质和核苷酸组成的多层液晶液滴人工细胞，其内部天然存在层状有序结构与微小拓扑缺陷。当向体系中加入碱性磷酸酶、或镁、钙等多价金属离子时，原本稳定的液滴会经历一种完全不同于以往的分裂方式：在液滴表面先形成一个微米级小凹陷，随后这个“小窝”沿着内部潜在的核—壳结构边界周向扩展；当张角增大到一定程度后，内核被整体“挤出”，外层则自动闭合，最终生成一个液滴和一个多层囊泡两种形态迥异的子代。研究显示，这种“剥离式”不对称分裂并不依赖蛋白质机器，而源于局部、瞬态的化学不均匀性所建立的界面能梯度。更重要的是，研究团队还观察到，预先封装的功能性酶分子在分裂后可被分配到不同子代中，并保持活性。

这项工作的重要意义在于，它首次证明：复杂的类生命行为，并不一定需要复杂的生物分子装置。在高度简化的化学体系中，仅凭结构有序性与局部物理化学扰动，就能实现不对称分裂与初步的功能分化。当然，这并不意味着我们已经“造出了生命”。这种人工细胞仍然缺乏遗传、代谢与多代增殖能力，结论也主要基于特定结构体系。但它为理解生命起源阶段原始细胞如何获得分化潜能，提供了一个可实验、可操控的模型，也为未来合成生命和生物制造研究打开了新的思路。

生命的复杂性，有时源于一次并不对称的“裂开”🧫

📖 Nature
🗓2026-05-13

#人工细胞 #不对称分裂 #生命起源 #合成生命

Via：提前退休卡皮🐟

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不是不想生，而是生不了：男性生育率正在下降很多人谈到生育率下降，第一反应往往是“女性不愿生了”“生育成本太高”

Sun, 10 May 2026 14:07:01 GMT

不是不想生，而是生不了：男性生育率正在下降

很多人谈到生育率下降，第一反应往往是“女性不愿生了”“生育成本太高”。但一个常被忽略的问题是：并不是每个想当父母的人，都有同样的机会。2026 年发表在《美国国家科学院院刊》的一项研究发现，从全球尺度看，一个悄然发生的变化正在重塑生育格局——男性的平均生育率，正在系统性地低于女性。

这项研究利用联合国《世界人口展望 2024》的长期人口数据，估算了1950年至2100年全球及各国的男女总和生育率。研究者发现，过去几十年里，大多数国家男性的生育率曾长期高于女性，但这一趋势正在逆转。到 2024 年，全球层面首次出现女性生育率高于男性的“交叉点”。更重要的是，这并非向性别平衡回归，而是因为生育年龄段男性人数持续多于女性，拉低了男性整体的生育水平。研究预测，从 2030 年起，世界上大多数人口将生活在“男性生育率明显低于女性”的国家。

研究进一步解释，这种变化主要来自人口结构本身，而非个体生育意愿。随着整体死亡率下降、男女寿命差距缩小，再叠加部分国家长期存在的性别选择性出生，适龄男性在婚育市场中逐渐成为“数量更多的一方”。在这种结构下，即便男女个体行为不变，人数更多的一方也更容易面临配偶与生育机会不足。研究指出，这一机制在东亚国家尤为明显，例如中国和印度，男性生育率低于女性的差距预计还会继续扩大。需要强调的是，论文并未将这一现象归因于个人选择，而是指出这是人口结构变化带来的结果。

从现实意义看，这项研究提醒我们，生育问题并不仅仅是“女性的问题”。当大量男性在结构上更难进入婚育关系时，可能带来更高的男性终身无子比例，并进一步影响社会支持、健康状况和老龄化结构。当然，这项研究关注的是平均水平，并不代表个体命运；同时，男性生育率是通过间接方法估算的，仍存在不确定性。但它清楚地表明，在讨论低生育率和人口未来时，忽视男性视角，可能会低估问题的复杂性。

生育率下降，不只是“不想生”，有时是被挤出了。🥹

本想早八发的，但这么丧气的内容还是不要打扰大家美好的一天了。🫣

📖 Proceedings of the National Academy of Sciences（PNAS）
🗓2026-04-20

#生育率 #人口结构 #男性生育 #性别差异 #人口学

Via：一往无前啊屁林

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一个基因突变让女性变男性？科学家发现性发育的关键开关我们通常认为，性别由染色体决定，XX是女性，XY是男性

Fri, 10 Apr 2026 10:19:25 GMT

一个基因突变让女性变男性？科学家发现性发育的关键开关

我们通常认为，性别由染色体决定，XX是女性，XY是男性。但现实中，有极少数XX染色体的人会发育为男性，这被称为XX男性综合征。科学家们一直在探索背后的机制，最近一项研究揭示了其中的关键——一个单核苷酸突变。

研究发现，性发育的关键基因Sox9在睾丸发育中起作用，而其调控区域Enh13是关键。正常情况下，Enh13被女性相关基因（如RUNX1等）抑制。但突变后，Enh13的活性被改变，绕过了Sry基因的作用，导致Sox9异常表达，启动了睾丸发育程序，抑制了卵巢基因的表达。这就像一个开关被误触，原本应该发育为卵巢的器官，却启动了睾丸的路径。

这项研究揭示了性决定中的精细调控网络，说明性别并非完全由基因决定，环境或调控因素也至关重要。不过，这种突变在人类中是否常见，以及是否所有XX男性都由这种突变引起，仍需更多研究。这提醒我们，生命的复杂性远超我们的想象。

原来性别开关这么敏感？一个字母就能改写命运🧪

来源：Nature communications

#性染色体 #基因突变 #性发育 #科学发现 #生殖生物学

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衰老原来是是分阶段进行，衰老-行为学图谱首次绘制我们常说人老了会走得慢、反应变迟钝，但这些变化到底是什么时候开始的？是同时发生还是有先后顺序？过去很少有研究能把动物从年轻到衰老的行为变化完整记录下来

Thu, 02 Apr 2026 23:25:15 GMT

衰老原来是是分阶段进行，衰老-行为学图谱首次绘制

我们常说人老了会走得慢、反应变迟钝，但这些变化到底是什么时候开始的？是同时发生还是有先后顺序？过去很少有研究能把动物从年轻到衰老的行为变化完整记录下来。这篇发表在《Science》的研究，第一次做到了这一点。

研究团队使用短寿命脊椎动物作为模型，对它们从出生到死亡的整个生命过程进行了高精度行为跟踪。他们记录了运动能力、探索行为、休息习惯等多种表现，发现衰老不是慢慢整体下滑，而是分阶段、有顺序的。比如在中年早期，动物的运动活跃度和探索新环境的行为就已经开始明显退化；而学习新事物的能力和社交互动等，则要到晚年才出现加速下降，呈现出清晰的时间规律。

这项工作最重要的贡献是第一次为脊椎动物衰老绘制了一张“行为时间地图”，让人们看到衰老过程其实高度有序。这不仅能帮助科学家找到最适合干预的年龄窗口，也为未来通过行为变化早期预测衰老、开发针对性干预措施提供了新方向。目前虽然还是动物实验，但这种终身跟踪的研究思路非常值得关注。

原来衰老不是匀速掉血，而是一场分关卡慢慢变难的游戏，科学家终于把整张流程图画出来了。

📖Science
🗓2026-04-01

#衰老研究 #生物医学 #科学新知 #长寿科学

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起死回生？——无选择标记全基因组移植复活死亡微生物生命的边界在哪里？这个问题曾是哲学命题，现在正在变成一个科学问题

Tue, 31 Mar 2026 04:14:18 GMT

起死回生？——无选择标记全基因组移植复活死亡微生物

生命的边界在哪里？这个问题曾是哲学命题，现在正在变成一个科学问题。我们通常认为死亡是不可逆的——细胞死了就是死了。但如果"硬件"还在，只是"系统崩了"，能不能装一个新的操作系统重新开机？

这项来自 J. Craig Venter 团队（人类基因组计划和首个合成细胞的背后团队）的 biorxiv 预印本给出了肯定答案。研究者用丝裂霉素 C 化学交联的方式彻底杀死山羊支原体（M. capricolum）细胞，再向这些"死壳"中移植合成的蕈状支原体（M. mycoides）全基因组，死细胞竟然复活——并以新供体基因组的身份开始生长。这是首个由非生命部件构建的活体合成细菌细胞。更关键的技术突破在于：此前全基因组移植（WGT）一直依赖抗生素抗性标记来筛选成功的移植体，受体基因组无法完全灭活导致大量假阳性。新方法通过彻底杀死受体细胞解决了这一根本障碍——不装新基因组就不会活，假阳性从源头消除。

这一突破将 WGT 的应用范围从特定亲缘细菌大幅拓展，为向更多元细菌物种移植合成或工程化基因组铺平了道路。潜在应用包括：快速改造工业微生物底盘、构建最小基因组合成细胞、甚至未来的细胞工厂设计。当然，预印本尚未经过同行评审，且目前仅在亲缘关系较近的支原体间验证，跨物种移植能否普适仍需观察。

此事在生化危机中亦有记载🤪

📖 bioRxiv
🗓 2026-03-13（预印本）

#合成生物学 #基因组移植 #合成细胞 #生命科学

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地热变形虫刷新真核生物高温生存极限生命能在多高的温度下存活？科学家们一直认为真核生物（包括动植物和微生物）的生存温度上限远低于原核生物

Sun, 07 Dec 2025 03:09:25 GMT

地热变形虫刷新真核生物高温生存极限

生命能在多高的温度下存活？科学家们一直认为真核生物（包括动植物和微生物）的生存温度上限远低于原核生物。近日，研究人员在美国俄勒冈州火山泉中发现一种名为"Incendiamoeba cascadensis"的地热变形虫，它能在63°C的高温下进行细胞分裂，创造了真核生物生存温度的新纪录。

通过高分辨率显微镜观察，科学家证实这种变形虫在高温环境中仍能正常进行有丝分裂。基因组分析显示，该变形虫体内富集了与蛋白质稳态、基因组稳定性和环境感知相关的基因，这些特殊基因帮助它抵抗高温环境。研究团队还使用高温活细胞成像技术，观察到它在64°C时仍能保持运动能力，进一步拓展了我们对生命极限的认知。

这一发现挑战了人们对真核生物温度耐受能力的传统认知，表明在极端高温环境中仍可能存在复杂的真核生命形式。科学家认为，这些发现有助于我们探索地球乃至宇宙中生命的可能分布范围，也为研究高温环境下的生物适应机制提供了新视角。该研究目前尚未经过同行评审。

稀有品质火焰史莱姆出现了！😍

来源：bioRxiv

#极端环境生物学 #生命极限 #地热变形虫 #真核生物 #高温适应

via:热心群友

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人类大脑一生经历五个"关键时期"剑桥大学科学家发现，人类大脑从早期发育到晚年经历五个"主要阶段"，每个阶段支持思考、学习和行为的方式各不相同

Sun, 07 Dec 2025 00:00:36 GMT

人类大脑一生经历五个"关键时期"

剑桥大学科学家发现，人类大脑从早期发育到晚年经历五个"主要阶段"，每个阶段支持思考、学习和行为的方式各不相同。研究团队分析了3,802名从新生儿到90岁人群的MRI扫描数据，通过追踪脑组织中水分运动来映射脑区连接网络。

研究发现，大脑结构经历五个主要阶段，由四个关键转折点划分：从出生到约9岁的儿童期；延续至32岁左右的青少年期（远超预期）；持续三十余年的成年稳定期；66岁开始的"早期衰老"期；以及83岁后的"晚期衰老"期。每个阶段大脑的连接效率和组织方式都有显著变化，如青少年期大脑网络效率持续提高，而老年期则出现全球连接减少、依赖特定区域的现象。

这一研究首次系统性地揭示了人脑结构的生命周期变化，为理解不同年龄段的认知能力、发育障碍和神经退行性疾病提供了新视角。它表明大脑发育不是线性过程，而是经历几个关键转折点，这些时期可能是大脑最容易受到外界因素影响的阶段。

32岁才算成年？难怪我30岁还觉得自己是个少年！😅

来源：Nature Communication

#脑科学 #大脑发育 #生命阶段 #神经可塑性 #年龄与认知

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科学家研发出世界首款三维水凝胶半导体晶体管，打破电子与生命系统间的维度鸿沟传统晶体管作为现代电子技术的基础，一直面临着与生物系统融合的挑战——电子设备是刚性、平面的二维结构，而生物组织则是柔软、不规则的三维形态

Tue, 25 Nov 2025 00:00:15 GMT

科学家研发出世界首款三维水凝胶半导体晶体管，打破电子与生命系统间的维度鸿沟

传统晶体管作为现代电子技术的基础，一直面临着与生物系统融合的挑战——电子设备是刚性、平面的二维结构，而生物组织则是柔软、不规则的三维形态。2025年11月20日，香港大学与剑桥大学研究团队在《Science》发表突破性研究，成功研制出世界首款三维水凝胶半导体晶体管，调制厚度达毫米级别，同时具备生物组织级别的柔软度和生物相容性。

研究团队通过创新的双网络水凝胶系统设计，将多孔次级水凝胶作为3D模板，引导初级氧化还原活性导电水凝胶的3D组装。通过相工程确保形成连续的PEDOT+相，将导电率从0.9 S/cm提升至100 S/cm；同时精确控制孔隙率在5%-90%范围内，为离子传输创造最佳条件。实验显示，这种3D水凝胶晶体管在相同1毫米厚度下，开关比达到约10^4，比参考OECT高出三个数量级，且体积电容与厚度保持线性关系直至毫米级别。

这项研究首次实现了在毫米尺度上同时控制软物质的电子、离子和机械性能，为脑机接口、生物混合传感和神经形态计算等先进生物电子系统铺平了道路。研究团队已利用这种材料构建出3D神经形态电路，在手写数字识别任务中实现了91.93%的准确率，即使在30%应变情况下仍保持高预测精度。这一突破不仅重新定义了电子与生命融合的未来图景，也为新一代生物集成电子设备开辟了无限可能。

以后电子设备也能和大脑"软"和谐相处了🧠💕

来源：Science

#水凝胶半导体 #三维晶体管 #生物电子学 #脑机接口 #材料科学突破

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中国科研力量崛起：Cell Press评选2024年度论文彰显生命科学突破中国科学家在国际顶级期刊上的发文量正以惊人速度增长，2024年在Cell Press旗下期刊发表论文达2446篇，较上一年增长17.6%，是2020年的近4倍

Mon, 24 Nov 2025 00:00:13 GMT

中国科研力量崛起：Cell Press评选2024年度论文彰显生命科学突破

中国科学家在国际顶级期刊上的发文量正以惊人速度增长，2024年在Cell Press旗下期刊发表论文达2446篇，较上一年增长17.6%，是2020年的近4倍。这一数据不仅反映了科研数量的飞跃，更体现了中国科研质量与原创性的全面提升。

在最新评选的"细胞出版社2024中国年度论文"中，生命科学领域10篇杰出研究脱颖而出。其中包括于乐谦团队的人类胚胎原肠胚形成三维重建，为理解早期发育提供新视角；傅肃能团队发现氨基酸是肝脏脂肪生成的主要碳源，颠覆了传统认知；以及张弩团队揭示TREM2在不同癌症中的双重作用，为精准治疗开辟新途径。这些研究涵盖了从基础发育机制到疾病治疗的广泛领域，展现了中国生命科学研究的深度与广度。

这些突破性成果不仅推动了中国生命科学的发展，也为全球科研贡献了中国智慧。值得注意的是，这些研究并非孤立的成就，而是中国科研体系系统性提升的体现，反映了从基础研究到临床应用的完整链条建设。未来，随着交叉学科合作的深入，中国科学家有望在更多前沿领域取得突破性进展。

从跟跑，到伴跑，未来终将领跑，加油🚀

来源：Cell Press 年度中国论文评选活动

#中国科研 #生命科学 #CellPress #科研突破

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科学家首次拍下胚胎如何用“蛮力”安家胚胎着床这一生命早期关键事件，因发生在母体深处而极难观测

Tue, 19 Aug 2025 03:39:15 GMT

科学家首次拍下胚胎如何用“蛮力”安家

胚胎着床这一生命早期关键事件，因发生在母体深处而极难观测。近日，《科学进展》上的一项研究取得了突破。科学家们创造了一种富含胶原蛋白的凝胶，高保真地模拟了子宫内膜，并首次实时拍下了人类胚胎植入的震撼过程。

影像颠覆了传统认知，显示胚胎不仅通过释放酶来“消化”子宫内膜，还会主动施加物理“蛮力”。画面中，人类胚胎主动拉扯、重塑周围的组织，将自己“拽”入深处安家，这与仅在表面附着的小鼠胚胎截然不同。研究者甚至一度以为是显微镜出了故障，足见其过程的惊人之处。

这项开创性研究首次详细记录了着床过程的力学细节，揭示了这一早期生命关键节点的物理本质。它为理解为何部分健康胚胎植入失败提供了全新的机械视角，也为辅助生殖技术的发展开辟了新思路。

看来“小房子”不是那么好住的，得自己动手，连拉带拽才能“装修”入住。

Science Advance
#胚胎着床 #生物力学 #生育健康

跨越 30 年的生命奇迹：美国夫妇诞下“最年长”胚胎婴儿近日，一个创纪录的婴儿在美国俄亥俄州诞生

Wed, 30 Jul 2025 12:05:10 GMT

跨越 30 年的生命奇迹：美国夫妇诞下“最年长”胚胎婴儿

近日，一个创纪录的婴儿在美国俄亥俄州诞生。这个名叫撒迪厄斯（Thaddeus）的男婴，来自于一枚冷冻保存超过 30 年半的胚胎，刷新了“最年长胚胎”成功孕育的纪录。他的父母在经历了七年求子之路后，通过一家基督教机构提供的“胚胎领养”服务，迎来了这个小生命。

这枚胚胎于 1994 年通过体外受精（IVF）技术创造，当时孩子的养父蒂姆还是个蹒跚学步的幼儿。胚胎的生物学母亲在当年诞下一女后，将剩余胚胎冷冻。如今，这个新生儿还有一个 30 岁的同胞姐姐。对这家人来说，这一切“就像科幻电影里的情节”。

成功唤醒如此“高龄”的胚胎在技术上极具挑战，因其采用了较早的慢速冷冻技术。最终，田纳西州一家专攻处理“疑难”胚胎的诊所，成功将其解冻并移植，让这个沉睡了三十载的生命得以延续。

所以这个娃和他养父实际年龄差不多？🤯

群友锐评：摇号摇了30年

麻省理工科技评论

#胚胎冷冻 #生育技术 #生命奇迹