【導語】近期，多項科學研究引發廣泛關注：《自然-氣候變化》指出，全球變暖下美國民眾尤其是低收入群體糖攝入上升，氣候變化或加劇公共衛生挑戰；《物理評論快報》驗證霍金黑洞麵積定理，為量子引力理論提供新證據；NASA宣布“毅力”號火星車發現“潛在生物特征”，或揭開火星生命之謎；還有研究發現，學曆越高，熬夜對認知能力負麵影響越顯著；接種帶狀皰疹疫苗或可降低心髒病及中風風險；另有研究將熱浪頻發與能源巨頭排放直接掛鉤，引發氣候責任討論；而章魚也被證實有偏好“手”，執行特定任務時傾向使用特定腕足……這些研究，正不斷拓寬人類認知邊界。

整理 | 周舒義、平(píng)生(shēng)

天氣越熱，吃糖越多

《自然-氣候變化》9月8日發表的一項研究指出，隨著全球氣溫上升，美國民眾，特別是低收入和低學曆的弱勢群體，正在消費更(gèng)多(duō)不(bù)健(jiàn)康的添加糖。該研究隻涉及統計關聯，不能推斷因果關係。

更熱的天氣會增加身體對補水的需求，通常導致人們食用更多冰鎮、加糖的糖心APP官网进入。為評估天氣狀況如何影響添加糖攝入，研究人員分析了2004年至2019年美國家庭的食品采購數據，並將這些數據與該地區的氣溫、風速、降水和濕度等氣象數據進行比較，發現氣溫與人們的添加糖攝入量之間存在顯著正相關。

當氣溫處於12℃-30℃之間時，添加糖的消費量會隨氣溫上升急劇增加：溫度每升高1℃，每人每天的添加糖攝入量平均增加約0.7克。當溫度超過30℃時，這種增長趨勢趨於平緩甚至略有下降，研究人員推測這可能與極端高溫抑製食欲有關。

增加的糖攝入主要來自含糖飲料（如蘇打水、果汁飲料）和冷凍甜點（如冰淇淋）。隨著氣溫升高，人們從烘焙糖心APP官网进入中攝入的糖分反而略有下降，這表明消費者可能為了消暑解渴而從常溫甜食轉向了冰鎮飲品和甜點。與高收入、高學曆家庭相比，低收入、低學曆家庭在天氣炎熱時添加糖攝入量增幅要大得多。作者還預計，到2095年（按全球氣溫比工業化前水平升高5°C計算）美國人每天的添加糖攝入量將平均增加2.99克。

研究者指出，目前美國弱勢群體的平均每日添加糖攝入量已經超過了美國膳食指南建議的“低於每日卡路裏攝入量10%”的標準。氣候變化正在加劇這一問題，對公共衛生係統構成新的挑戰。

不過需要注意的是，上述研究僅涉及添加糖消費和氣溫的統計關聯，實際情況可能會受飲食習慣、社會文化、廣告宣傳等多種因素的影響。例如，天氣炎熱時商家會在顯眼位置打出冷飲廣告，這會促進人們的消費意願；氣溫超過30℃後添加糖消費量有所下降，也有可能是由於高溫減少了人們的外出活動。

霍金的著名定理被證實

在9月10日發表於《物理評論快報》（Physical Review Letters）的一項研究中，研究人員借助激光幹涉儀引力波天文台（LIGO）探測到雙黑洞碰撞產生的引力波信號，以高達99.999%的置信度，驗證了斯蒂芬·霍金提出的黑洞麵積定理。這一成果為量子引力理論的研究奠定了重要基礎。

霍金在1971年提出，黑洞的總表麵積在演化過程中不會減小，即霍金麵積定理。當兩個黑洞並合時，它們的質量會相加，從而增大表麵積。但另一方麵，並合過程會釋放引力波帶走一部分能量；新形成的黑洞也可能獲得更高的自旋，而自旋越快，黑洞的表麵積反而會相對減小。盡管存在這些反向的影響，但麵積定理告訴糖心免费视频：無論如何，黑洞的總表麵積都必須增加。

黑洞碰撞產生的引力波為確定其質量和自旋提供了線索（示意圖）。| Maggie Chiang for Simons Foundation

來自黑洞並合的引力波信號為檢驗黑洞麵積定理提供了機會。研究人員表示，2025年1月14日到達地球的引力波事件GW250114是迄今探測到的“最響亮”的引力波事件，如同“耳語變呐喊”，使他們有機會清晰驗證霍金的預言。

與十年前探測到的引力波事件GW150914類似，GW250114來自距離地球約13億光年兩顆約30–40倍太陽質量的黑洞並合。但得益於技術進步，GW250114信號比GW150914清晰三倍以上，信噪比高達80，使研究人員得以前所未有地“聽見”並合後的鈴宕（ringdown），並直接驗證霍金的黑洞麵積定理。

上圖是(shì)此(cǐ)次(cì)研(yán)究(jiū)2025年(nián)捕(bǔ)獲(huò)的(de)GW250114，下(xià)圖(tú)則(zé)是(shì)10年(nián)前(qián)探(tàn)測(cè)到(dào)的(de)引(yǐn)力(lì)波(bō)事(shì)件(jiàn)GW150914。隨(suí)著(zhe)探(tàn)測(cè)技(jì)術(shù)的(de)飛(fēi)躍進展，尤其是對儀器噪聲的極大壓製，GW250114的信號比當年的首次探測清晰得多。| C. Bickel/Science

此次觀(guān)測(cè)首(shǒu)次以超過99.999%的置信度確認，GW250114並合後的黑洞麵積確實大於兩個初始黑洞麵積之和——從約24萬平方公裏增加至約40萬平方公裏。如下圖所示，黑洞並合前後麵積的分布完全落在“麵積增加”的區域，與廣義相對論預言的約65%增長高度一致。這不僅是對霍金定理的直接觀測驗證，更為研究黑洞熵與量子引力理論提供了堅實證據。（原理）

GW250114 黑洞並合前後麵積的統計分布。橫軸為合並後麵積與合並前麵積差的歸一化比值。概率分布明顯落在零點右側（麵積增加），並與廣義相對論的理論預言高度符合，顯示麵積增加約 65%。| LVK 合作組

“毅力”號火星車發現“潛在生物特征”

美國航空航天局（NASA）9月10日表示，“毅力”號火星車去年在火星耶澤羅隕石坑一處古老幹涸河床采集到一塊岩芯樣本，可(kě)能(néng)保(bǎo)存(cún)著(zhe)遠(yuǎn)古(gǔ)微(wēi)生(shēng)物(wù)生(shēng)命(mìng)存(cún)在(zài)的(de)證(zhèng)據(jù)。相(xiāng)關論(lùn)文當(dāng)天(tiān)發(fā)表(biǎo)於(yú)《自(zì)然(rán)》。

據(jù)介(jiè)紹(shào)，這(zhè)一(yī)岩(yán)芯(xīn)樣(yàng)本(běn)被(bèi)命(mìng)名為(wèi)“藍(lán)寶(bǎo)石(shí)峽穀”，來自“毅力”號去年7月在Bright Angel地層探索時發現的一塊岩石。“毅力”號搭載的科學儀器發現，布賴特·安傑爾角地層的沉積岩主要由黏土和粉砂組成，在地球上這類物質非常有利於保存遠古微生物生命的痕跡。這些岩石還富含有機碳、硫、氧化鐵和磷等化學元素。

NASA表示，“毅力”號采集的這一樣本具有“潛在生物特征”。所謂“潛在生物特征”，是指可能含有生物起源的物質或結構，但仍需更多數據和進一步研究才能確定其是否與生命相關。這一發現尤其令人意外，因為相關岩石(shí)屬於“毅力”號探索的最年輕沉積岩之一。此前科學界推測，火星遠古生命跡象可能僅存在於更古老的岩層中。

“毅力”號科學家、論文第一作者喬(qiáo)爾(ěr)·赫羅(luō)維(wéi)茨(cí)說(shuō)，“毅(yì)力(lì)”號(hào)發(fā)現(xiàn)的(de)這(zhè)些(xiē)化(huà)學(xué)物(wù)質(zhì)組(zǔ)合(hé)可(kě)能(néng)為(wèi)微(wēi)生(shēng)物(wù)代(dài)謝(xiè)提(tí)供(gōng)了(le)豐(fēng)富(fù)的(de)能(néng)量(liàng)來(lái)源(yuán)。然(rán)而(ér)，僅(jǐn)憑(píng)這(zhè)些(xiē)化(huà)學(xué)特(tè)征(zhēng)還(hái)不(bù)足(zú)以(yǐ)證(zhèng)明(míng)其(qí)為(wèi)潛(qián)在(zài)的微生物生命(mìng)跡(jī)象(xiàng)，需(xū)要(yào)進(jìn)一(yī)步(bù)分(fēn)析(xī)這(zhè)些(xiē)數(shù)據(jù)。赫(hè)羅(luō)維(wéi)茨(cí)強(qiáng)調(diào)，“目(mù)前(qián)還(hái)不(bù)能(néng)說(shuō)這(zhè)是(shì)火(huǒ)星(xīng)生(shēng)命(mìng)的(de)證(zhèng)據(jù)，隻(zhǐ)能(néng)說(shuō)微(wēi)生(shēng)物(wù)生(shēng)命(mìng)是(shì)可(kě)能(néng)的(de)解(jiě)釋(shì)之(zhī)一(yī)，但(dàn)也(yě)存(cún)在(zài)其(qí)他可能。”

NASA代理局長肖恩·達菲表示，“毅力”號這一新發現是迄今距離“在火星上發現生命”最近的一次，具有裏程碑意義，將增進人類對火星的了解。

“毅力”號火星車於2021年2月在火星耶澤羅隕石坑著陸。據悉，“毅力”號的任務包括尋找火星遠古時期可能存在的生命跡象、探索火星的地質和氣候特征、為未來人類探索和登陸火星探路等。（新華社）

學曆越高，熬夜對認知能力的負麵影響越顯著

近日發表於《阿爾茨海默病預防雜誌》（The Journal of Prevention of Alzheimer's Disease）的一項研究指出，習慣熬夜的人比早睡的人認知能力下降更快，有趣的是，受教育程度越(yuè)高，熬夜與認知能力快速下降的相關性就越強。

荷蘭格羅寧根大學的研究人員依托“生命線隊列研究”（Lifelines Cohort Study），納入了23798名40歲及以上成年人的健康數據。研究人員使用“慕尼黑生物鍾問卷”（MCTQ）評估參與者的睡眠類型，量化參與者是“早鳥”還是“夜貓子”。參與者在研究開始和十年後各完成一次“Ruff圖形流暢性(xìng)測(cè)試(shì)”（RFFT），評(píng)估非語言流暢性和執行功能等關鍵認知能力。

研究發現，晚睡與認知測試分數下降顯著相關。在對不同受教育程度的群體進行分層分析後，發現這種負麵影響主要集中於高學曆人群。在該群體中，睡眠中點每延後一小時，認知得分平均額外下降0.80分。而中低學曆人群的這種關聯相對不顯著。

為何高學曆人群反而更容易成為“晚睡受害者”呢？進一步分(fēn)析(xī)發(fā)現(xiàn)，在(zài)這(zhè)個(gè)群(qún)體(tǐ)中(zhōng)，較(jiào)差(chà)的(de)睡(shuì)眠(mián)質(zhì)量(liàng)和(hé)吸(xī)煙(yān)是(shì)加(jiā)速(sù)認(rèn)知(zhī)衰(shuāi)退(tuì)的(de)重(zhòng)要(yào)誘(yòu)因(yīn)，分(fēn)別(bié)解(jiě)釋(shì)了(le)總(zǒng)關聯(lián)的(de)13.5%和(hé)18.6%。而(ér)飲(yǐn)酒和缺乏鍛煉的作用相對不顯著。

研究人員推測，“社交時差”（Social Jetlag）可能是解釋這一現象的關鍵。所謂“社交時差”，指的是個人天生的生物鍾與社會要求（如固定的“早九晚五”工作時間）之間的衝突。

對高學曆人群而言，他們從事的工作（如管理、教育、科研等）往往有著嚴格的固定時間。一個天生的“夜貓子”被迫每天早起上班，即使大腦在熬夜後疲憊不堪也必須強行工作，會導致長期的睡眠剝奪和生理節律紊亂。為了應對這種衝突帶來的疲勞和壓(yā)力(lì)，他(tā)們可能更容易出現睡眠質量下降，或沾染吸煙等不良生活習慣，從而加速大腦衰老。

相比之下，其他教育背景的人群可能擁有更靈活的工作時間（如輪班製、自由職業或體力勞動），使他們更容易選擇與自身生物鍾相匹配的工作，減少了“社交時差”帶來的負麵影響。

帶狀皰疹疫苗可能降低心髒病及中風風險

日前在西班牙馬德裏舉辦的歐洲心髒病學會大會上發布的一項新研究顯示，接種帶狀皰疹疫苗可能會降低心髒病和中風的發作風險。

此前研究表明，帶狀皰疹患者發病後，其心髒病和中風發作的風險會短暫增加。為探究帶狀皰疹疫苗與心血管疾病發作風險的關聯，英國葛蘭素史克公司的研究人員對已有的9項相關研究展開了分析。研究團隊稱，這是首個全球性係統評估帶狀皰疹疫苗接種與心血管事件關聯的薈萃分析。

歐洲心髒病學會大會官網近日發布的這項研究結果顯示，與沒有接種帶狀皰疹疫苗的人相比，接種過帶狀皰疹疫苗的18歲及以上成年人心髒病和中風發作的風險降低了18%，接種過帶狀皰疹疫苗的50歲及以上成年人心髒病和中風發作的風險降低了16%。

研究人員表示，雖然研究顯示接種帶狀皰疹疫苗與心血管疾病風險降低之間存在關聯，但尚無法推斷因果關係，而且，這些研究主要涉及普通人群，而非心血管疾病風險較高人群，這表明需要進行更多相關研究。

帶狀皰疹是由水痘－帶狀皰疹病毒感染引起的一種病毒性皮膚病。該病毒可長期潛伏在人體內，正常情況下不易發病，免疫(yì)力下降時則可能引發帶狀皰疹。（新華社）

熱浪愈演愈烈，能源巨頭應該負責嗎？

將氣候變化歸咎於人類活動的研究並不鮮見，但《自然》9月10日發表的一篇論文更進一步，將個別公司與特定熱浪直接聯係起來。研究指出，2000年到2023年間記錄的213起熱浪事件中，約1/4與個別能源巨頭的溫室氣體排放直接相關，此外，碳排放大戶們需為熱浪強度增幅的約50%負責。

“作為一名科學家，我無法為這些事件認定法律責任，”論文主要作者、瑞士蘇黎世聯邦理工學院氣候研究員Yann Quilcaille說。“但每一個碳排放大戶都在讓熱浪愈演愈烈。”

利用國際災害數據庫中2000年到2023年的213次熱浪數據，Yann Quilcaille和同事評估了人因氣候變化在多大程度上影響了這些熱浪事件。他們發現如果沒有(yǒu)氣候變化，這些熱浪事件中有1/4幾乎不可能發生。例如埃克森美孚的排放使2021年太平洋西北地區發生熱浪的概率增加了1萬多倍。不過由於不確定度較大，按照估計下限概率僅增加了19%。

中位數估計顯示，由於氣候變化，相較於1850-1900年，熱浪在2000-2009年間發生的概率增長了20倍，2010-2019年間熱浪發生的概率則增長了200倍。他們指出，事件中位數數據還表明，因為氣候變化，熱浪強度在2000-2009年間升高了1.4°C，2010-2019年間升高了1.7°C，2020-2023年間升高了2.2°C。

利用180個最大的碳排放大(dà)戶（排放特別高的企業）數據，Quilcaille和同事研究了他們的排放在此類事件頻率和強度加劇中的作用。這些實體合計占全球曆史排放量的近57%。研究表明，自1850-1900年以來，碳排放大戶導致熱浪強度增加了50%。作者認為，每個碳排放大戶的排放量可能造成了16-53次熱浪事件。

哥倫比亞大學的法律學者Jessica Wentz表示，上述研究結果將有助於公眾就氣候責任展開對話，還可能直接影響數十起針對化石燃料生產商的訴訟。但責任歸屬不隻關乎科學，還涉及許多其他方麵。一個核心問題是，讓能源公司對氣候變化負責是否合理，以及在多大程度上合理。

《自然》聯係了英國石油公司、殼牌公司、雪佛龍公司、伊朗國家石油公司和印度煤炭公司等能源巨頭，請他們對該研究結果發表評論，但均未收到回複。

章魚也有偏好“手”

人一般都有慣用手，或左手，或右手。章魚那麽多腕足，有沒有慣用“手”呢？9月11日發表於Scientific Reports的一項研究表明：有的，章魚更傾向於使用某個或某幾個腕足執行特定任務。

佛羅裏達州南部海岸的野生美洲章魚（Octopus americanus）| Chelsea Bennice.jpg

章魚腕足是由圍繞一個中樞神經的四個不同肌群（橫肌、縱肌、斜肌和環肌）組成的複雜結構。這四個肌群能讓章魚腕足以不同方式變形，由此做出一係列動作以完成各種行為。

Chelsea Bennice和同事分析了2007-2015年間拍攝於大西洋和加勒比海的野生章魚視頻。他們首先識別了章魚的15種整體行為（如爬行、捕食、構建巢穴等），然後將這些行為分解為12種獨立的腕足動作（如伸出、卷曲、舉起、收攏等），再將這些動作歸結為四種最基本的腕足變形：縮短、伸長、彎曲和扭轉。

作者發現，章魚前麵四個腕足的使用率遠高於後麵四個腕足（64%比36%），它們更傾向於用前腕足探索周圍環境，而用後腕足到處移動。因此，兩個動作更常用到後腕足：一個是翻滾，此時腕足在章魚身下順著海底移動，類(lèi)似(shì)傳(chuán)送(sòng)帶；另一個是撐地“踩高蹺”，此時腕足向下筆直延伸以抬起身體。有趣的是，研究並未發現左、右對稱腕足之間有明顯的使用偏好，這表明它們通常是成對協調工作的。

研究人員表示，上述研究首次證明章魚傾向於在特定任務使用特定腕足，這種行為目前僅在靈長類、齧齒動物和魚類中為人所知。上述成果或能用於改進模擬章魚腕足功能的機械臂。

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