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內(nèi)容提要

1. 考古新發(fā)現(xiàn)：

   2025年7月3日，《科學(xué)》雜志報(bào)道了一批史前東亞最古老的木制工具，

   如此古老的木器遺存極為罕見(jiàn)。這些器件的發(fā)現(xiàn)

   挑戰(zhàn)了所謂“東亞古人類(lèi)技術(shù)保守”的傳統(tǒng)認(rèn)知。

2. 生命新機(jī)制：

   我們都清楚知道DNA損傷可能帶來(lái)的致命風(fēng)險(xiǎn)。找到阻止、修復(fù)DNA微小損傷的方法，相當(dāng)于找到了一把抗衰老的關(guān)鍵鑰匙。有研究團(tuán)隊(duì)打破了對(duì)“蛋白質(zhì)二硫鍵異構(gòu)酶”的已有認(rèn)識(shí)，發(fā)現(xiàn)其在細(xì)胞核內(nèi)發(fā)揮著相當(dāng)于修復(fù)DNA損傷的膠水功能。相關(guān)研究刊載在《衰老細(xì)胞》

   (Aging Cell)

   雜志上。

3. 新奇新材料：

   在一項(xiàng)由美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)資助的研究中，科學(xué)家成功將人的尿液轉(zhuǎn)換為羥基磷灰石，也就是我們骨骼與牙齒的主要成分。這種材料

   具有廣泛應(yīng)用的潛力。研究

   成果發(fā)表于5月份的《自然-通訊》

   (Nature Communications)

   雜志。

Science：云南出土東亞最古老的木制工具

7月3日，《科學(xué)》雜志報(bào)道了一批史前東亞最古老的木制工具。

木器共計(jì)35件，保存完好，來(lái)自大約30萬(wàn)年前的中國(guó)云南甘棠箐，其中有由松木和硬木制成的掘棒、用于切割根莖的鉤狀工具以及可從地里挖出植物食材的尖頭器件。它們展現(xiàn)了舊石器時(shí)代早期的古老而又先進(jìn)的工藝和認(rèn)知，也提示了關(guān)于古人類(lèi)食譜的更多線索。

甘棠箐出土的部分木器

新發(fā)現(xiàn)的作者團(tuán)隊(duì)由中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所和云南省文物考古研究所的專(zhuān)家學(xué)者主導(dǎo)。他們?cè)诟侍捏溥z址的古湖畔沉積層中發(fā)掘出這些木器。缺氧的黏土沉積物環(huán)境完好保存了工具表面被人刻意打磨刮削的痕跡，部分器具刃口處的植物和土壤殘留物也成為揭示其用途的關(guān)鍵。

事實(shí)上，如此古老的木器遺存極為罕見(jiàn)，因?yàn)橛袡C(jī)物極易分解。全球僅有少數(shù)考古遺址出土過(guò)類(lèi)似物件。但與德國(guó)舍寧根遺址的木制狩獵長(zhǎng)矛不同，甘棠箐的工具專(zhuān)為挖掘設(shè)計(jì)。

研究團(tuán)隊(duì)指出，這些經(jīng)過(guò)精心規(guī)劃使用的工具表明，30萬(wàn)年前的東亞遠(yuǎn)古人類(lèi)已能針對(duì)特定需求制作工具，相當(dāng)有遠(yuǎn)見(jiàn)有目標(biāo)，對(duì)于可食用的植物種類(lèi)及其部位也有深刻了解。

甘棠箐遺址發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)

研究作者之一、澳大利亞臥龍崗大學(xué)教授李波表示：甘棠箐的木器所體現(xiàn)的規(guī)劃能力和工藝水平，完全挑戰(zhàn)了所謂“東亞古人類(lèi)技術(shù)保守”的傳統(tǒng)認(rèn)知。此類(lèi)觀點(diǎn)之所以形成，原因是東亞地區(qū)過(guò)往出土的古老石器相較于歐亞大陸西部和非洲地區(qū)的顯得更為“原始”。

值得一提的是，通過(guò)李波教授開(kāi)發(fā)的一種紅外釋光測(cè)年技術(shù)或另一種電子自旋共振測(cè)年法，都可測(cè)算出木器的年代在25萬(wàn)至36.1萬(wàn)年前。

盡管工具表面附著的植物殘存因降解嚴(yán)重難以辨識(shí)，但甘棠箐遺址出土的其他植物化石顯示，這里的古人類(lèi)曾采集漿果、松子、榛子、獼猴桃和水生塊莖為食。

李波認(rèn)為：此項(xiàng)發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了先前關(guān)于早期人類(lèi)適應(yīng)環(huán)境的假說(shuō)。當(dāng)同時(shí)期歐洲遺址(如德國(guó)舍寧根)的古人類(lèi)主要通過(guò)獵捕大型哺乳動(dòng)物獲取食物，甘棠箐生活的古人類(lèi)卻有獨(dú)特的植物性生存策略。

資料來(lái)源：

Oldest wooden tools unearthed in East Asia show that ancient humans made planned trips to dig up edible plants

天然的抗衰“分子膠水”：修復(fù)DNA雙鏈斷裂

PDI，全名“蛋白質(zhì)二硫鍵異構(gòu)酶”(Protein Disulphide Isomerase)，是負(fù)責(zé)催化蛋白質(zhì)二硫鍵形成、斷裂和重排的關(guān)鍵酶類(lèi)，長(zhǎng)久以來(lái)也被認(rèn)為與癌癥相關(guān)——促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移。不過(guò)現(xiàn)在科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了PDI的另一重驚人功能——進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)，像膠水般黏合斷裂的DNA雙鏈，幫助修復(fù)嚴(yán)重?fù)p傷。

研究團(tuán)隊(duì)在小鼠細(xì)胞和人類(lèi)癌細(xì)胞中均驗(yàn)證了新發(fā)現(xiàn)：當(dāng)去除PDI時(shí)，細(xì)胞自我修復(fù)能力明顯受損；而重新引入PDI后，DNA修復(fù)功能隨即恢復(fù)。他們甚至還通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，PDI能幫助活體斑馬魚(yú)(常用模式生物)抵御衰老相關(guān)的DNA損傷。

我們都清楚到DNA損傷可能帶來(lái)的致命風(fēng)險(xiǎn)，這種風(fēng)險(xiǎn)在神經(jīng)元等無(wú)法通過(guò)互補(bǔ)鏈的簡(jiǎn)單復(fù)制來(lái)修復(fù)損傷的細(xì)胞中尤為突出，而且DNA分子時(shí)刻都面臨損傷威脅。

DNA微小損傷的累積被很多科學(xué)家視作導(dǎo)致衰老和多種年齡相關(guān)疾病惡化的主要原因,大腦在這方面尤為脆弱。

從某種意義上來(lái)說(shuō)，找到阻止、修復(fù)DNA微小損傷的方法，相當(dāng)于找到了一把抗衰老的關(guān)鍵鑰匙。沙德法爾及其同事主導(dǎo)了關(guān)于PDI酶的新發(fā)現(xiàn)。他們于《衰老細(xì)胞》(

Aging Cell

過(guò)去認(rèn)為只存在于細(xì)胞質(zhì)、履行折疊蛋白質(zhì)之職的PDI，其實(shí)能潛入細(xì)胞的控制中心細(xì)胞核，幫助修復(fù)最危險(xiǎn)的DNA雙鏈斷裂損傷。

“原來(lái)我們一直不明白PDI為何會(huì)出現(xiàn)在細(xì)胞核內(nèi)。這項(xiàng)新研究首次揭示，PDI就像一種分子膠或者說(shuō)催化劑，為能夠分裂的細(xì)胞或非分裂細(xì)胞修復(fù)DNA損傷。”

引用沙德法爾的說(shuō)法：“PDI就像個(gè)雙面特工。在健康細(xì)胞中，它修復(fù)DNA并幫助預(yù)防疾??；而在癌細(xì)胞里，它被劫持，轉(zhuǎn)而保護(hù)腫瘤而非人體。這也是為什么我們需要全面理解其中機(jī)制。”

這項(xiàng)突破性發(fā)現(xiàn)的影響將輻射多個(gè)領(lǐng)域。

首先就要說(shuō)抗衰老研究。如何在不引入過(guò)多突變的前提下，增強(qiáng)神經(jīng)元的自我修復(fù)能力？此問(wèn)題的答案一直是整個(gè)領(lǐng)域的終極追求，PDI酶或許能開(kāi)辟通往圣杯的新路。

關(guān)于神經(jīng)退行性疾病，我們知道其通常伴隨氧化應(yīng)激加劇和DNA修復(fù)功能受損，PDI則似乎與漸凍癥、阿爾茨海默癥等存有些許關(guān)聯(lián)，此次新發(fā)現(xiàn)引出一種可能機(jī)制：若PDI功能異常，DNA修復(fù)就受損，神經(jīng)損傷可能加速。學(xué)界開(kāi)始暢想開(kāi)發(fā)用于調(diào)控PDI氧化還原功能的藥物——既可增強(qiáng)脆弱神經(jīng)元中的修復(fù)活性，又能抑制癌細(xì)胞中的破壞作用。

資料來(lái)源：

Scientists uncover anti-aging “glue” that naturally repairs damaged DNA

如果將尿液轉(zhuǎn)化為補(bǔ)牙材料，你樂(lè)意用嗎？

當(dāng)我們談?wù)搱?jiān)硬的人體骨骼和牙齒時(shí)，應(yīng)該不會(huì)有人聯(lián)想到尿液。但在一項(xiàng)由美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)資助的研究中，科學(xué)家成功將人的尿液轉(zhuǎn)換為羥基磷灰石，也就是我們骨骼與牙齒的主要成分。該成果發(fā)表于5月份的《自然-通訊》(

Nature Communications

羥基磷灰石由鈣離子、磷酸鹽離子和氫氧根離子組成，其應(yīng)用極為廣泛。除了以骨齒移植為代表的醫(yī)療應(yīng)用——不易引發(fā)排異且能促進(jìn)組織再生——它還可用于考古修復(fù)，作為塑料的可降解替代品，甚至在建筑工程中有用武之地。

新研究的作者之一、加州大學(xué)歐文分校學(xué)者戴維·基賽勒斯(David Kisailus)指出：“轉(zhuǎn)化尿液為羥基磷灰石的技術(shù)可謂一石二鳥(niǎo)。一方面，它有助于從廢水中去除尿液，減輕環(huán)境污染和有害營(yíng)養(yǎng)物積累；另一方面，它可產(chǎn)出具有商業(yè)價(jià)值、廣泛應(yīng)用的材料。”

人工合成羥基磷灰石的成本高昂，某些制備方法還會(huì)產(chǎn)生有毒的中間化學(xué)物質(zhì)。

為尋找羥基磷灰石的新生產(chǎn)方式，基賽勒斯等人將目光投向了布拉氏酵母(

Saccharomyces boulardii

通過(guò)對(duì)布拉氏酵母進(jìn)行基因改造，研究團(tuán)隊(duì)將其轉(zhuǎn)化為一種“成骨酵母”(osteoyeast)，可用以分解尿素、產(chǎn)生羥基磷灰石。尿素是人體分解蛋白質(zhì)時(shí)產(chǎn)生的廢物，經(jīng)腎臟過(guò)濾后隨尿液排出。數(shù)據(jù)顯示，這套以成骨酵母為核心的尿素轉(zhuǎn)化工藝能從每升尿液里制得1克羥基磷灰石。

基賽勒斯表示：該工藝過(guò)程耗時(shí)不足一天，所用的酵母成本低廉，且能于較低溫度下大規(guī)模地培養(yǎng)(參考啤酒發(fā)酵工藝的成熟體系)，無(wú)需引入復(fù)雜基礎(chǔ)設(shè)施?！?/p>

研究團(tuán)隊(duì)已驗(yàn)證該方法可行性，現(xiàn)正探索規(guī)模化生產(chǎn)途徑。他們表示，希望將該工藝應(yīng)用于3D打印技術(shù)，生產(chǎn)基于羥基磷灰石的植入體、塑料替代品、建筑材料及能源領(lǐng)域組件。

資料來(lái)源：

Scientists transform pee into material fit for medical implants

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