日期：2025-05-24 22:14:30
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内容提要
外星生命研究新进展：詹姆斯·韦布空间望远镜对K2-18b行星的观测数据显示，该系外行星大气中似乎存有二甲基硫醚和二甲基二硫醚的化学指纹印迹。它可能让我们距离“人类是否为宇宙中唯一生命”这一终极问题的答案更近一步。研究结果于2025年4月发表在《天体物理学杂志快报》上。
睡眠相关基因新发现：研究人员一直希望深入理解天生短睡眠者的遗传密码。近期，科学家从一名超级睡眠者身上找出了一种决定其“超能力”的突变——SIK3-N783Y。此项新发现刊载于5月的《美国国家科学院院刊》。
视觉感知超越了自然极限
：研究人员向自己眼睛发射激光脉冲，让“视觉感知超越了自然极限”——眼睛看到了在自然界从未看到过的颜色。这是视锥细胞中对光波的中波敏感的M细胞被单独激活所致。研究人员认为这一发现能帮助探索大脑构建视觉感知的基础科学问题。
关于外星生命存在的最有力证据
关于太阳系外存在外星生命的猜想，天文学家近期介绍了一份迄今最有力的证据，其提供者是距离地球124光年外的一颗巨行星——K2-18b。
詹姆斯·韦布空间望远镜对K2-18b行星的观测数据显示，该系外行星大气中似乎存有二甲基硫醚(DMS)和二甲基二硫醚(DMDS)的化学指纹印迹。已知这两种硫化物在地球上仅由生命活动产生。
虽然DMS和DMDS尚不可作为外星生物活动的确凿证据，但它可能让我们距离“人类是否为宇宙中唯一生命”这一终极问题的答案更近一步。
上述观测工作发表于2025年4月的《天体物理学杂志快报》(
The Astrophysical Journal Letters) 。
项目负责人、剑桥大学天体物理学教授尼库·马杜苏丹(Nikku Madhusudhan)表示：“这是迄今为止太阳系外存在生命活动最有力的证据。我们对这些化学证据持非常谨慎的态度。必须反复验证信号的真实性及其含义。几十年后回望此刻，我们或许会意识到，人类正是由此开始真正触及到存在生命的宇宙。这可能是个转折点。”
不过学界也有质疑声。例如，K2-18b行星的整体环境是否利于生命存活？又例如，在地球上主要由海洋浮游植物产生的DMS和DMDS能否作为可靠的生物特征标记？
K2-18b位于狮子座，质量约为地球的9倍，直径达2.6倍，围绕一颗体积不足太阳一半、温度也低很多的红矮星运行，且恰好处于其宜居带内。2019年，哈勃太空望远镜在K2-18b的大气层中发现水蒸气信号，由此，科学家曾宣称它是太阳系外“已知最宜居的世界”。
经过后续观测，马杜苏丹团队于2023年证实，当初推断的水信号实为甲烷。不过他们也坚称，对K2-18b星球环境的勾画似乎表明它被浩瀚深海覆盖，而此特征往往意味着宜居。当然，这种观点至今仍有争议。
更有趣的是，剑桥大学团队也于2023年报告过K2-18b上的疑似DMS踪迹。
系外行星距离太遥远，我们既无法直接拍摄其影像，也不能派探测器过去收集信息，但机智的科学家可是熟练掌握行星凌日法的。
当K2-18b运行到红矮星与地球之间时，从地球观测者视角看，行星遮挡了恒星光源，恒星星光穿透了行星大气层，然后抵达地球，而K2-18b大气里的各种分子会吸收特定波长的光线，因此观测者能够解析其化学成分。(当然，也可以估算行星的大小、密度、温度。)
马杜苏丹等人发现，当K2-18b经过红矮星前方时，能被DMS和DMDS吸收的波长突然衰减了。
最终数据显示，二甲基硫醚和/或二甲基二硫醚(二者光谱特征重叠)的浓度比地球水平高出数千倍。统计显著性虽然达到3σ标准(偶然误差概率低至0.3%)，但远未达到物理学发现的黄金标准。
马杜苏丹坦言：“或许这些分子能通过某种尚不为我们所知的机制产生华融资产，但我想不到有任何非生物过程可作为如此高浓度存在的成因。”
关于DMS的来源，专家们也在探讨两种可能性：一是它由彗星带入，但前提是有过近乎不可能的高强度陨石轰击；二是它通过深海热泉、火山活动或雷暴中的奇特化学反应生成。
瑞士伯尔尼大学物理研究所的化学家诺拉·汉尼(Nora Hänni)曾发现一颗冰冷、无生命彗星上有DMS的足迹。她认为：“外星生命只是众多可能性之一。要断言地外生命的存在，必须先严格排除所有非生物的可能性。”
之所以找不到非生物过程的可能性，一大难点在于围绕K2-18b环境条件的争议。剑桥团队倾向于“这颗星球被海洋覆盖”的观点；另一些学者则基于观测数据推测其更接近气态行星，或者，可能存在由岩浆而非水体构成的海洋。
资料来源：
4小时就够的超级睡眠基因，又多了一种
我们大多数人每天都要用8小时睡眠来换取剩余时间里的充沛精力。但少数骨骼惊奇的超级睡眠者仰仗罕见基因突变，只需睡4小时就能精神饱满。
最近，科学家从一名超级睡眠者身上找出了一种决定其“超能力”的突变——SIK3-N783Y。此项新发现刊载于5月的《美国国家科学院院刊》(
PNAS) ，论文指出，通过基因编辑使小鼠携带SIK3-N783Y突变后，实验动物的睡眠时间也缩短了。
这是科学界发现的又一种与短睡眠模式相关的基因突变。研究团队一直希望深入理解天生短睡眠者的遗传密码，以针对睡眠障碍开发高效疗法。
文章作者之一、加州大学旧金山分校神经科学家兼遗传学家傅嫈惠表示：“入睡后，身体仍持续工作，进行自我排毒和损伤修复。在这个过程中，天生短睡眠者的身体能以更高效率完成各项工作。”
我们知道，睡眠不足会带来多种负面影响，包括反应迟钝、记忆力减退甚至是心脏病风险升高。人类的理想睡眠时长会随年龄变化，但成年人的需求一般都落在每晚7~9小时区间。而对于只睡4~6小时足矣的天生短睡眠者人士，科学研究证明，他们要是“睡过头”，状态反而会变糟。
过往研究已确定了4个与短睡眠相关的基因及这些基因中的5处相关突变。傅嫈惠等人找到的第5个相关基因，即
Sik3，此前已被证实与嗜睡有关；而当他们将导致从嗜睡到短睡转变的突变SIK3-N783Y通过基因编辑赋予实验小鼠后，突变小鼠变得比正常小鼠少睡约31分钟；在经历人类轻柔抚摸的诱导而被剥夺睡眠后，睡眠时间可减少54分钟。
通常小鼠每天睡12小时左右，因此SIK3-N783Y缩减的54分钟睡眠量，相较于天生短睡眠的人类，看起来不够突出。但研究人员也指出，这可能是由于小鼠睡眠本就比人类更碎片化，或是实验所用的小鼠为近交品系。
关于天生短睡眠者的遗传机制，以及他们在睡梦中恢复状态的超高效果，学界有许多疑惑。而上述新研究给出了些许提示，
Sik3基因或许是颇具潜力、值得探索的治疗靶点，有望带来提升人类睡眠效率与质量的新方法。
资料来源：
科学家用激光扫自己视网膜
从而看到前所未见的新颜色
人类行走地球几十万年了，或许会自觉已看透所有风景。但最近有一组科学家宣称，他们体验到一种前所未见的新色彩。
新色彩体验者共五人，来自美国加州大学伯克利分校(UCB)。他们在实验中向自己眼睛发射激光脉冲，然后通过“激光对视网膜单个细胞的刺激”，让“视觉感知超越了自然极限”。该项工作发表于4月的《科学进展》(
Science Advances) 杂志。
当然，他们关于色彩的描述只不过是平平无奇的“蓝绿色”，难以令人精准理解这种新体验的丰富性和奇妙感。
论文作者之一、UCB的电气工程师吴义仁(Ren Ng)表示：“我们一开始就预测它会呈现为前所未有的颜色信号，但不确定大脑会如何处理它。那种体验太惊人了，饱和度之高简直难以置信。”
吴义仁团队给新颜色起名“olo”，并分享了一张青绿色方块图(如下所示)来近似呈现其效果，但也强调——只有通过激光对视网膜的刺激才能真正感受到olo。
另一名团队成员、视觉科学家奥斯汀·鲁尔达(Austin Roorda)表示：“我们无法通过文章或显示器来传递此色彩，关键在于，它根本不是我们平时所见的颜色。青绿色图像只是它的近似版本。”
当光线照射到视网膜上的感色细胞，即视锥细胞时，人体就会感知到世界的颜色。视锥细胞分为三种，分别对长波(L)、中波(M)和短波(S)光线敏感。
自然光由多种波长混合而成，会不同程度地刺激三类视锥细胞，从而使大脑感知不同色彩。红光主要激活L细胞，蓝光主要刺激S细胞，但M细胞对应的波段落于中间区，不存在哪种自然光能单独激活它们。
吴义仁团队决心突破此限制。他们先绘制了人体视网膜的一小部分，以精确定位M视锥细胞，然后用激光扫描视网膜。当激光束到达M细胞处时，经过眼球运动补偿调整，激光会发射微量光脉冲刺激该细胞，接着继续扫描下个目标。
实验结果显示，观察者视野内会出现一个大约两倍于满月大小的色块。由于M细胞几乎就是被单独激活的，产生的色彩超越了肉眼感知的自然光谱范围。如前文所述，这显然是自然光无法实现的状态。“olo”之名源自二进制代码010，意味着L、M、S三类视锥细胞中仅有M细胞被激活。
不过这种新颜色体验也引发了一些同行的困惑。
伦敦大学城市圣乔治的视觉科学家约翰·巴布尔(John Barbur)指出：“他们看见的并非新颜色，而是一种更高饱和度的绿色——只有当红绿色觉正常者仅通过M细胞接收信号时，方才产生。” 巴布尔认为新研究“价值有限”。
吴义仁与同事称这套视觉系统为“Oz”，认为它能帮助探索大脑构建视觉感知的基础科学问题。
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