除了DNA，精子還攜帶意想不到的遺傳信息 | 科技周覽

整理 | 周舒義、平生

目錄

• 我們依然測不準G：最基礎的物理常數，為何如此頑固？
• 除了DNA，精子還攜帶意想不到的遺傳信息
• 心臟為什么極少得癌癥？
• 被投喂大量垃圾食品后，這些猴子學會了吃土
• 維生素D或能防糖尿病，但要先問問你的基因
• DeepSeek-V4預覽版發布：百萬上下文、華為芯片
• 性格陰暗的人天生想要擔任領導角色
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我們依然測不準G：最基礎的物理常數，為何如此頑固？

引力常數G描述物體間引力強度，是所有基本物理常數中精度最低的一個，其不確定度約為五千分之一。盡管科學家自1798年便開始嘗試測量這一常數，但兩百多年來，各種實驗方法得到的數值始終莫衷一是。

近日，美國國家標準與技術研究院（NIST）的一個研究團隊發表了歷時十年的復現實驗結果，不僅未能終結這場爭論，反而讓這一謎題更加撲朔迷離。相關研究成果于4月16日發表在《計量學》（Metrologia）。

此次實驗的起點可追溯至2014年在NIST召開的一次“危機會議”。當時，國際計量局（BIPM）于2013年在巴黎發布的G值測量結果與其他實驗明顯不符，成為一個顯著的異常值。為查明BIPM實驗究竟出了什么問題，NIST匯集了各方實驗人員共商對策。物理學家斯蒂芬·施拉明格（Stephan Schlamminger）隨后被委以重任，負責查明BIPM結果異常的原因。2016年，BIPM的實驗裝置被運往大西洋彼岸的NIST實驗室。

NIST團隊沿用了測量G值最經典的扭秤方法：將兩個小質量塊放置在一根懸吊橫桿的兩端，通過測量附近兩個較大質量塊對桿產生的引力扭轉來推算G值。最新版本的實驗采用了兩個同心的質量環，并使用多種方式測量引力作用。為避免實驗人員無意識地干擾結果，團隊還采取了“盲法”策略——由一位獨立的外部人員對數據添加未知偏移量，直到實驗結束時才揭盲。

斯蒂芬·施拉明格（左）和同事文森特·李。| R. Eskalis/NIST

最終，NIST團隊得到的G值為6.67387×10^(-11)m^3kg^(-1)s^(-2)，與BIPM先前的結果相差0.0235%，同時也明顯低于國際數據委員會（CODATA）公認的推薦值 6.67430×10^(-11)m^3kg^(-1)s^(-2)，盡管兩者的誤差范圍勉強重疊。施拉明格認為，這可能暗示G的真實值比當前公認值更低，因為CODATA推薦值在一定程度上被偏高的BIPM的結果拉高了，而且大多數G實驗的不確定度可能被低估。

華盛頓大學實驗物理學家延斯·貢德拉赫（Jens Gundlach）表示，積極的一面是，這項復現工作揭示了BIPM原始實驗中隱藏的系統誤差。巴黎實驗室前主任、BIPM實驗的設計者特里·奎因（Terry Quinn）指出，與NIST的實驗裝置相比，BIPM使用的圓柱形銅質量塊加工精度不夠高。此外，NIST團隊還發現了一個此前未被注意到的誤差來源——實驗容器內氣體壓力產生的額外作用力。

為何G值測量如此困難？問題的根源在于引力的“軟弱”。與電磁力、強核力和弱核力相比，引力要弱數萬億的數萬億倍——你隨手拿起一個物體，就能輕易對抗整個地球的引力。更棘手的是，引力無法屏蔽，周圍的一切都會產生干擾——實驗室的墻壁、窗外經過的卡車、附近的地下水流，甚至正在旁邊做實驗的科學家本人的體重，都在對實驗儀器施加引力。這使得分離出純粹的G值極為困難。

有趣的是，盡管G舉足輕重，但在實際應用中卻很少被單獨使用。比如計算行星運動時，人們只需要G與太陽質量的乘積，而這個組合量可以被非常精確地測定。正因如此，G的測量常常只能作為科學家的“副業”。“雖然追尋G有助于磨礪精密實驗的技藝，但就目前而言，它是一個相當沒用的數字，”施拉明格半開玩笑地說。

不過，G或許不會永遠“無用”。施拉明格指出，一旦理論物理學家找到從第一性原理預測G的方法，就必然需要一個精確的實驗值進行比對。貢德拉赫也表示，這個影響了星系形成和早期宇宙膨脹的常數，未來可能對宇宙學研究變得至關重要。盡管BIPM采用的扭秤方法仍是測量G的主流手段，但目前已有多個研究組嘗試探索新路徑，包括研究自由下落的試驗質量塊，以及分析表現出波動性的原子的運動路徑。

施拉明格本人則表示，在經歷了“過山車般”的十年之后，在實驗層面他與G的緣分已盡，盡管他仍會關注這一領域。“引力常數實驗非常、非常令人煎熬，”他感慨道，“我想我已經沒有下一首歌可以唱了。”

相關論文：
https://doi.org/10.1088/1681-7575/ae570f

除了DNA，精子還攜帶意想不到的遺傳信息

長久以來，科學家們認為精子的功能極為單一：將父親的基因組DNA送入卵細胞，完成受精。然而，4月20日發表在《核酸研究》（Nucleic Acids Research）上的一項新研究挑戰了這一傳統認知。美國賓夕法尼亞大學表觀遺傳學家科林·科寧（Colin Conine）領導的團隊發現，小鼠精子在成熟過程中會裝載信使RNA（mRNA），并將這些攜帶蛋白質合成指令的分子傳遞給受精卵，從而可能影響胚胎的早期發育。

精子在離開睪丸后，需要經過一段名為“附睪”的盤曲管道才能最終成熟。在以往認知中，精子在發育末期會被剝去大部分細胞內容物，輕裝上陣，科學家們普遍假設它們最多只能攜帶一些mRNA片段，而非完整、功能性的mRNA分子。

研究團隊對小鼠精子、附睪上皮細胞以及在兩者之間運送分子貨物的微小囊泡——“附睪小體”中的mRNA進行了測序分析。結果顯示，精子在沿附睪移動的過程中不斷積累mRNA。體外實驗進一步揭示了這些分子的來源：附睪末端（即精子完成成熟的區域）釋放的附睪小體能夠將其mRNA轉移給未成熟的精子，而這些轉錄本與精子在轉運過程中自然獲取的mRNA高度吻合。

研究還發現，某些存在于成熟精子中的mRNA在未受精的卵細胞中并不存在，卻在受精后的受精卵中出現了。這一發現有力地提示，精子確實將這些轉錄本遞送到了胚胎中。科寧指出，由于父親所處的環境條件（如飲食、壓力、運動等）能夠觸發特定mRNA的產生，這一mRNA傳遞機制“真正建立了一條環境因素直接影響精子、進而可能影響下一代的通路”。

為了驗證精子遞送的RNA是否真能影響胚胎，研究人員將較長的RNA分子注射到“孤雌生殖體”（在沒有精子參與的情況下被誘導分裂和發育的小鼠卵細胞）中。結果發現，注射后這些細胞的基因表達模式向正常受精胚胎的方向發生了偏移。不過，由于技術限制，團隊使用的是長度超過200個核苷酸的RNA，而非純化的mRNA。

值得關注的是，這一機制可能并非小鼠獨有。團隊還對成熟人類精子中的mRNA進行了測序，發現其中許多與小鼠精子中的mRNA存在對應關系，暗示人類也可能通過這一途徑將RNA信息傳遞給后代。

耶魯大學遺傳學家布盧瑪·萊施（Bluma Lesch）未參與該研究，她評價這些發現“具有潛在的重大意義”。此前已知精子攜帶的小RNA片段能沉默基因表達，并被認為與傳遞父系飲食和壓力效應有關，但mRNA作為一種更直接的信息載體，可能代表了一條全新的父系影響通路。不過，萊施也謹慎指出，孤雌生殖體實驗僅是“原理驗證，證明了這種情況可以發生，但并不能完全證明它確實發生了”。

劍橋大學RNA生物學家埃里克·米斯卡（Eric Miska）則強調，關鍵問題仍有待解答。他表示，發現越來越多的RNA物種在不同組織之間移動令人振奮，但要闡明mRNA如何影響胚胎發育并非易事。“最大的挑戰將是弄清楚這些遺傳信息是如何被解讀的。”

相關論文：
https://doi.org/10.1093/nar/gkag330

心臟為什么極少得癌癥？

在人體所有器官中，心臟是最不容易罹患癌癥的器官之一。尸檢數據顯示，原發性心臟腫瘤的檢出率不到1%，即便是從其他部位轉移而來的繼發性心臟腫瘤，檢出率也僅約18%。長期以來，科學界對這一現象缺乏令人信服的解釋。而4月23日發表在《科學》（Science）上的一項研究，為這個謎題提供了一個引人注目的答案：心臟持續不斷的搏動所產生的機械壓力，能夠有效抑制癌細胞在心肌組織中增殖。

這項研究由意大利的里雅斯特大學的臨床科學家塞雷娜·扎基尼亞（Serena Zacchigna）團隊完成。研究人員設計了一個巧妙的實驗：他們將心臟移植到經過基因改造的小鼠頸部。這些移植到頸部的心臟雖然仍有血液供應并保持組織功能，但已不再跳動。隨后，研究團隊分別向小鼠體內正常跳動的心臟和頸部靜止的移植心臟注射了癌細胞。結果令人震驚——僅兩周之內，靜止心臟中的癌細胞便大量增殖，幾乎取代了絕大部分健康細胞；而在正常跳動的心臟中，癌變組織僅占約20%。

為了進一步驗證這一發現，研究團隊還利用大鼠細胞在體外培養了工程化心臟組織。這種組織只有在暴露于鈣離子的條件下才會搏動——鈣離子正是驅動體內心臟跳動的關鍵物質。研究人員向這些組織注入肺癌細胞后發現，癌細胞在靜止組織中的增殖數量更多、擴散范圍更廣，且均勻分布于整個組織之中；而在跳動的組織中，癌細胞僅聚集在組織的外層區域，內部組織幾乎未受侵犯。

扎基尼亞表示，她的團隊此前一直在研究心臟組織為何無法自我再生的問題。已有研究發現，心臟搏動產生的機械壓力在抑制心肌再生中發揮了重要作用。“我們由此想到，這種阻止心臟自發再生的機制，是否同樣在保護心臟免受癌癥侵襲？”扎基尼亞說，“很高興看到我們的假說得到了證實。”

澳大利亞悉尼大學的心臟病學家詹姆斯·鐘（James Chong）評價稱，在此之前，學界一直缺乏對心臟腫瘤罕見性的合理解釋，而這項研究有力地證明了機械應變可能是關鍵因素。

這項發現的意義遠不止于解釋一個生物學之謎。扎基尼亞團隊正在探索能否將心臟所承受的這種機械力復制到身體其他部位（如皮膚和乳腺）以抑制腫瘤生長。他們還在研究高血壓等導致心臟壓力增大的疾病，是否反而對心臟癌癥具有抑制作用。此外，澳大利亞貝克心臟與糖尿病研究所的心臟細胞生物學家亞歷山大·平托（Alexander Pinto）指出，這項研究對理解心臟纖維化等疾病也有啟示——機械應變或許能解釋為何瘢痕組織只在心臟特定部位形成，這與癌細胞僅聚集在跳動組織外層的現象如出一轍。

相關論文：
https://doi.org/10.1126/science.ads9412

被投喂大量垃圾食品后，這些猴子學會了吃土

生活在直布羅陀巨巖上的巴巴利獼猴學會了吃土——字面意義上的吃土。近日，劍橋大學靈長類行為生態學家西爾萬·勒穆瓦納博士（Dr Sylvain Lemoine）領導的研究團隊在《科學報告》（Scientific Reports）上發表論文指出，這種被稱為“食土癖”（geophagy）的行為，很可能是在大量攝入游客投喂的高糖、高鹽、高脂肪垃圾食品之后，獼猴為緩解腸胃不適而自發形成的一種“自我保護機制”。

直布羅陀現有約230只巴巴利獼猴，分屬八個不同族群。直布羅陀當局雖明令禁止游客觸碰或投喂獼猴，但這一規定的執行力度仍然有限。蜂擁而至的游客經常向獼猴投喂薯片、巧克力棒、M&M's巧克力豆、冰淇淋等高糖高鹽的零食，獼猴有時也會主動從游客手中搶奪這些食物。研究團隊在2022年夏季至2024年春季的觀察期間發現，獼猴所攝入的全部食物中，近五分之一來自游客提供的垃圾食品。

獼猴和罐裝薯片。| Martin Nicourt/Gibraltar Macaques Project/PA

勒穆瓦納認為，垃圾食品可能破壞了獼猴消化道內微生物組的平衡，而土壤中所含的礦物質和細菌有助于重建微生物群落，緩解腸胃不適。他表示：“我們認為食土行為對獼猴的消化系統具有一定的‘緩沖’作用，幫助它們抵御高熱量、低纖維食品帶來的負面影響。”

研究數據揭示了垃圾食品攝入量與食土行為之間的關聯。棲息在巨巖頂部、與游客接觸最為頻繁的獼猴族群，攝入垃圾食品的概率是其他猴群的兩倍以上，同時也是吃土最頻繁的群體。在整個觀察期間，研究人員共記錄到44只獼猴在46次不同場合中的吃土行為，其中有3次明確發生在獼猴食用冰淇淋、餅干或面包后不久。而在冬季游客數量減少的時段，獼猴攝入游客食物的幾率下降約40%，吃土行為的發生率也相應降低超過30%。值得注意的是，巖上唯一未被觀察到吃土行為的獼猴群，恰恰是一個與游客完全隔絕的群體。

當地居民和游客都會給猴子喂食垃圾食品。| Martin Nicourt/Gibraltar Macaques Project/PA

研究還揭示了這一行為的社會學習特征。不同族群的獼猴偏好不同類型的土壤：大多數獼猴會選擇直布羅陀常見的紅色黏土，而棲息于巨巖西側低坡“猿穴”（Ape's Den）區域的族群則更青睞瀝青路面坑洼中混有柏油的泥土。這種猴群間的偏好差異暗示，食土行為并非單純的本能反應，而很可能是通過群體內部的社會學習逐漸傳播和固化的。

在全球多地，人類也有食土習慣，尤其是非洲、亞洲和南美洲的孕婦，這可以緩解孕吐或補充礦物質。但研究人員并未觀察到懷孕或哺乳期的獼猴有更頻繁的食土行為，表明這一行為的主要驅動力并非補充營養，而更可能與消化系統的保護機制有關。

然而，科學家也對這一“自救”策略的潛在風險表示擔憂。獼猴取食的土壤多分布在交通繁忙的道路附近，可能含有汽車尾氣沉積的重金屬和其他污染物。“每天有大量車輛經過，而且大多數還不是電動車，”勒穆瓦納表示，“我們計劃對土壤進行化學分析，非常關注其中的污染物含量。”

相關論文：
https://doi.org/10.1038/s41598-026-44607-0

維生素D或能防糖尿病，但要先問問你的基因

美國有超過2/5的成年人處在糖尿病前期，這是一種以血糖水平高于正常值為特征的代謝狀態，往往會進一步發展為2型糖尿病。4月23日發表在JAMA Network Open上的一項研究發現，高劑量維生素D補充劑或許能夠延緩甚至阻止這一進程，但前提是你的基因“配合”。

美國塔夫茨大學的Bess Dawson-Hughes帶領團隊，對一項名為“D2d”的大型多中心臨床試驗數據進行了深入的遺傳學分析。D2d試驗最初招募了2000余名糖尿病前期的美國成年人，將其隨機分為每日服用4000IU維生素D組和安慰劑組，以觀察高劑量維生素D能否降低這些高風險個體發展為糖尿病的概率。

然而，最初的結果令人失望——維生素D并未顯著降低所有參與者的糖尿病發病風險。這促使研究團隊提出了一個關鍵問題：維生素D是否仍然對部分人群有效？

人體血液中的維生素D需要轉化為活性形式后，與維生素D受體（VDR）結合才能發揮生物學功能。維生素D受體是一種幫助細胞響應維生素D信號的蛋白質，而胰腺中負責分泌胰島素的β細胞恰恰表達這種受體，這意味著維生素D可能通過影響胰島素釋放和血糖調控來發揮作用。研究人員由此推測，維生素D受體基因的遺傳差異或許能解釋為什么有些人能從補充維生素D獲益，而另一些人不能。

為驗證這一假設，Dawson-Hughes等人對2098名同意接受DNA檢測的試驗參與者的遺傳數據進行了分析。他們根據三種常見的維生素D受體基因變異，將參與者分為不同亞組，并比較各組對維生素D補充的反應差異。

分析結果發現，攜帶ApaI位點AA基因型的成年人（約占研究人群的30%）對高劑量維生素D治療沒有反應，其糖尿病發病率與安慰劑組無顯著差異。相比之下，攜帶AC或CC基因型的參與者在服用維生素D后，糖尿病發病風險顯著降低，總體降幅達19%。

“研究結果表明，我們最終或許能夠識別出哪些糖尿病前期患者最有可能從補充維生素D中獲益，”Dawson-Hughes說。“原則上，這可能只需要一次相對便宜的基因檢測。”研究作者、塔夫茨大學醫學院醫學教授Anastassios Pittas表示："這些發現可能是朝著開發個體化降糖風險策略邁出的重要一步。維生素D作為一種潛在的預防工具，其優勢在于價格低廉、獲取方便，且易于日常服用。"

不過，研究人員也特別提醒公眾，這一發現并不意味著人們應自行服用高劑量維生素D來預防糖尿病。目前的膳食指南建議1至70歲人群每日攝入600 IU維生素D，70歲以上人群為每日800 IU。過量攝入維生素D可能帶來健康風險，已有研究將其與老年人跌倒和骨折風險上升相關聯。

相關論文：
http://dx.doi.org/10.1001/jamanetworkopen.2026.7332

DeepSeek-V4預覽版發布：百萬上下文、華為芯片

4月24日，DeepSeek V4預覽版正式上線并同步開源。

據DeepSeek官方介紹，DeepSeek-V4 擁有百萬字超長上下文，模型按大小分為兩個版本：

根據官方報告，V4的能力水平仍落后GPT-5.4和Gemini-3.1-Pro，“發展軌跡大約滯后前沿閉源模型3至6個月”，此次更新重點在于結構創新和超高上下文效率。DeepSeek-V4 開創了一種全新的注意力機制，在token維度進行壓縮，結合DSA稀疏注意力（DeepSeek Sparse Attention），實現了全球領先的長上下文能力，并且相比于傳統方法大幅降低了對計算和顯存的需求。

在1M上下文設置下，V4-Pro的單token推理FLOPs只有V3.2的27%，KV Cache只有10%；V4-Flash更極端，分別壓到10%和7%。換句話說，上下文從V3.2的128K擴到V4的1M，理論上放大了近8倍，但單token算力需求反而下降了。官方介紹寫道：“從現在開始，1M（一百萬）上下文將是 DeepSeek 所有官方服務的標配。”

此次更新還帶來了Agent能力的專項優化。相比前代模型，DeepSeek-V4-Pro的 Agent 能力顯著增強。在Agentic Coding評測中，V4-Pro已達到當前開源模型最佳水平，并在其他Agent相關評測中同樣表現優異。官方坦率寫道：“目前DeepSeek-V4已成為公司內部員工使用的Agentic Coding模型，據評測反饋使用體驗優于Sonnet 4.5，交付質量接近Opus 4.6非思考模式，但仍與Opus 4.6思考模式存在一定差距。”

廣受關注的還有與華為昇騰的協同。介紹文章透露，“預計下半年昇騰950超節點批量上市并部署之后，Pro版本的價格也會大幅度下調。”（DeepSeek，騰訊科技）

官方介紹：
https://mp.weixin.qq.com/s/8bxXqS2R8Fx5-1TLDBiEDg

技術報告：
https://huggingface.co/deepseek-ai/DeepSeek-V4-Pro/blob/main/DeepSeek_V4.pdf

性格陰暗的人天生想要擔任領導角色

你能分辨出身邊的同事是否具有自戀或精神病態傾向嗎？近期發表在《人格與個體差異》（Personality and Individual Differences）上的一項研究表明，一個人的職業選擇或許能透露出某些線索——在以領導力和說服力為核心的領域，如商業、政治和法律行業，具有暗黑人格特質的個體出現頻率更高。而在創意領域或與自然相關的工作中，則更可能遇到具有馬基雅維利主義思維方式的人。

在心理學領域，“黑暗三聯征”（Dark Triad）是一個被廣泛研究的概念，涵蓋三種在社會交往中具有潛在破壞性的人格特質：精神病態（psychopathy）、馬基雅維利主義（Machiavellianism）和自戀（narcissism）。過往研究已經證實這三種特質與個體的職場行為和領導風格存在關聯，但大多數研究將它們作為籠統的整體特質加以考察，缺乏更細致的分析。

為更細致地探討人格特質是否會潛移默化地引導我們走向特定職業，研究團隊將黑暗三聯征進一步細分為七個亞維度。其中，精神病態被拆分為大膽性（boldness）、冷酷性（meanness）和去抑制性（disinhibition）三個維度；馬基雅維利主義被區分為馬基雅維利觀念（views）和馬基雅維利策略（tactics）；自戀則被劃分為自戀性欽慕（admiration）和自戀性競爭（rivalry）。

研究團隊首先在美國一所大型高校招募了600余名本科生參與調查，這些學生的專業背景涵蓋生物學、心理學、商科和政治學等多個領域。第一階段的調查旨在評估參與者的人格特質水平。兩周后，同一批參與者完成了基于SETPOINT框架的職業興趣問卷。該框架將職業興趣劃分為七大領域：健康科學、創意表達、技術、人際服務、組織管理、影響力和自然。

在數據收集完成后，研究人員采用網絡分析方法，通過正則化偏相關網絡（graphical LASSO）來分析人格特質與職業興趣之間的關聯模式，同時識別作為特質與職業路徑之間關鍵紐帶的“橋接節點”。

研究結果呈現出清晰而有層次的關聯圖景。在精神病態層面，具有較高大膽性的個體（自信沉穩、在壓力下從容且具有天然的影響力）更傾向于健康科學領域的職業。冷酷性較高的個體（共情能力較低、帶有敵意傾向）則對技術類和動手操作類的機械工作表現出更強的興趣。去抑制性維度（即沖動性較高）與創意表達類職業（如藝術和設計）以及實操性強的崗位存在關聯。

在馬基雅維利主義方面，持有犬儒式人性觀（傾向于認同“人性自私且軟弱、社會競爭殘酷、道德只是弱者的遮羞布”）的個體對領導角色表現出明顯興趣，而更認同操縱策略（極端的工具理性和道德抽離）的個體則被創意表達和自然類職業所吸引，例如戶外工作或與動物相關的崗位。整體而言，這一群體明顯回避以人際互動為核心的職業。自戀特質方面，受對贊美的渴望和競爭意識驅動，自戀者主要對影響力類和創意表達類職業表現出興趣。

研究中最引人注目的發現是，七個黑暗三聯征亞維度中的大多數都與“影響力”這一職業領域顯著關聯，這表明具有暗黑人格特質的個體強烈傾向于以說服與權力運作為核心的領導崗位。這一模式在男性和女性參與者中得到了一致驗證，不受性別差異的影響。

研究團隊同時指出了本研究的局限性：調查數據來源于在校大學生而非在職人員，因此這些關聯模式能否在真實的職場環境中得到驗證，仍有待進一步研究。如果后續研究證實了這些發現，其應用價值將是多方面的——一方面，組織機構可以借此更有效地識別和應對毒性領導（toxic leadership）問題；另一方面，職業咨詢師也可以據此引導具有黑暗人格傾向的個體走向更健康的職業發展路徑。

相關論文：
https://dx.doi.org/10.1016/j.paid.2026.113728

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