遗憾的是,总有一些有趣的科学故事因时间有限而无法报道。因此每个月,我们都会整理一些几乎被遗漏的精彩报道。十月的内容包括:解释大型犬为何比小型犬衰老更快的表观遗传机制;物理学家成功将单个反物质粒子困住数月之久;以及只有在紫外线照射下才会显现的隐形纹身墨水。

大型犬为何衰老更快

在许多哺乳动物物种中,体型较大的生物往往寿命更长。例如,老鼠平均只能活两年,而某些鲸鱼的寿命可长达200年。然而,狗却打破了这一规律:体型较大的犬种往往衰老更快、寿命更短,这使得犬类成为生物学家研究衰老机制的理想模型。亚利桑那州立大学的科学家在《科学》期刊上发表的一篇论文中指出,这种寿命差异似乎与所谓的"跳跃基因"有关。

研究人员利用"狗狗衰老计划"收集的864只狗的数据,绘制了整个基因组中DNA甲基化(影响特定基因开启或关闭程度)的模式图。这是表观基因组的一部分,其标记会随着压力和其他环境因素的影响而随时间变化。相比之下,基因序列在很大程度上是固定不变的。因此,DNA甲基化是衡量衰老和DNA调控的良好化学指标。

他们的分析显示,狗的衰老与DNA甲基化调控能力的下降有关,尤其是在存在"跳跃基因"(可以在染色体之间跳转)的区域。这些跳转会损害DNA,导致癌症和其他与年龄相关的疾病,而随着调控标记的丧失,这种活动会增加。研究人员确定了一类名为LINE1的特定跳跃基因,正是它导致了狗的不同衰老速度。与小型犬种相比,巨型犬种每年损失的LINE1甲基化水平高出约35%。

"这是我们所见过的与犬类体型-寿命权衡关系最吻合的分子特征之一,"论文共同作者布莱斯·马里纳表示。"这表明,大型犬衰老更快可能至少部分源于对这些跳跃基因的调控减弱。"

《科学》期刊,2026年。DOI: 10.1126/science.aeb2986(关于DOI)。

困住反物质粒子数月之久

宇宙学中最大的未解之谜之一,是早期宇宙中物质与反物质之间存在的根本性不对称现象。当物质粒子与反物质粒子碰撞时,它们会湮灭并转化为能量,这种不对称性导致物质在我们的宇宙中占据主导地位——宇宙中的物质远多于反物质。创造并分离反物质极为困难,需要特殊的捕获装置。西北大学的物理学家在《物理评论快报》上发表的一篇论文中称,他们成功将单个正电子(一种反物质粒子)困住长达数月之久。

论文共同作者杰拉尔德·加布里埃尔斯及其团队在早期工作的基础上进行了拓展,此前他们曾捕获单个电子,构建了一个单电子量子回旋加速器。随后,他们利用这套装置对电子磁矩进行了迄今最精确的测量之一。捕获正电子则更为棘手。他们从钠-22原子核中提取正电子,将其减速到足以引导进入一个由电场和磁场构成的近乎完美的真空陷阱中。进入陷阱后,他们将正电子冷却至仅300毫开尔文(比绝对零度高0.3度),从而使正电子保持在其量子基态。他们发现这种状态可以维持数月之久。

这使得加布里埃尔斯等人能够利用调谐微波操控和探测该粒子的单个量子能级状态——这是测量正电子磁性质的关键第一步,他们希望能达到此前对单个电子实验中所取得的同样精度。粒子物理学的标准模型预测,这两种粒子的测量结果应该没有差异。如果两者不相等,"那将是上个世纪物理学界最大的发现,"加布里埃尔斯说道。

《物理评论快报》,2026年。DOI: 10.1103/gbkc-6nlj。

只有在光照下才会显现的隐形纹身

许多人都有纹身,但在某些场合希望将其遮盖。一种新型多彩纹身墨水或许能有朝一日化解这一难题:根据发表在《物质与光》期刊上的一篇论文,这种墨水在人眼看来是隐形的,除非用紫外线照射才能显现。"无论在科学界还是在许多文化中,身体艺术都带有某种污名,"论文共同作者、科罗拉多大学博尔德分校的卡森·布伦斯说道,他本人一只手臂上就有一只绿色狮子纹身,以及其他纹身。"我很自豪能够打破这种偏见。"

正如此前报道的那样,通过临时纹身贴附于皮肤上的表皮电子设备(电子纹身)已经存在了十多年。所谓的"电子纹身"无需黏合剂即可与皮肤连接,几乎不会被察觉,通常通过临时纹身的形式贴附,利用内嵌电路元件的超薄聚合物实现电学测量(以及其他测量,如温度和应变)。2024年,研究人员研发出一种特殊的聚合物基导电墨水,可以印在人的头皮上测量脑电波,即使有头发覆盖也不受影响。这或许有朝一日能够实现临床环境之外的移动脑电图监测,以及其他潜在应用。今年早些时候,宾夕法尼亚州立大学的科学家研发出一种新型导电墨水,可以直接以彩色定制图案绘制在皮肤上,干燥后变成一个用于生物监测的功能性电极。

布伦斯等人所使用的墨水被称为"PhotoTat",是将变色染料注入聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA,一种用于皮肤填充剂等医疗用途的材料)制成的微小球体中制成的。混合这些原色染料可以创造出全彩图像。这种纹身在未受紫外线照射时是隐形的,一旦暴露在紫外线下便会显现出蓝色、品红色或黄色。几小时后颜色便会褪去,若暴露在明亮的LED光下则褪色更快。这目前仍是概念验证阶段,但布伦斯确实在自己身上做了测试,纹上了一个黑色鱼鳞轮廓图案,在紫外线照射下会像美人鱼鳞片一样呈现出红色、橙色或蓝色。这些染料还可能帮助接受放射治疗的癌症患者,他们需要用小纹身来帮助医生引导射线。PhotoTat能让这类纹身在不接受治疗时保持隐形。

《物质与光》期刊,2026年。10.1016/j.matlit.2026.100119。

威斯敏斯特骸骨很可能是一名修道士

150多年前,考古学家在威斯敏斯特教堂的地基中发现了一具埋藏在罗马石棺中的骸骨,石棺上刻有公元300至400年间一位名叫瓦莱里乌斯·阿曼迪努斯的富有不列颠人的铭文。但石棺盖上还雕刻着一个拉丁十字架,其年代可追溯至10或11世纪,即撒克逊后期。这些遗骸是否实际上属于几个世纪后才出生和去世的人?根据发表在《英国考古协会期刊》上的一篇论文,答案是肯定的——具体而言,这是一位中世纪高级修道士的骸骨。

研究人员推断这是一位修道院长的骸骨,因为它被埋葬在石棺中,而骨骼线索显示死者是一名35至49岁之间、身高约5英尺9英寸的男性。最可能的结论是,这些骸骨属于一位名叫埃尔夫维格的本笃会修道士,他大约在1020年去世,并被埋葬在威斯敏斯特教堂,他曾在那里担任修道院长一职。不过,这些骸骨也有可能属于埃尔夫维格的继任者伍尔博思,他于1049年去世,很可能也被埋葬在该地。此外还有证据表明,这具遗体最初安放在一个木质棺材中,该棺材在随后的七个世纪里逐渐腐朽。

《英国考古协会期刊》,2026年。DOI: 10.1080/00681288.2026.2675788。

关于波提切利心爱模特死因的更多发现

今年6月,我们曾报道过伦敦玛丽女王大学的保罗·波齐利及其几位合著者对桑德罗·波提切利一位模特死因的研究。波提切利最著名的作品之一《维纳斯的诞生》,描绘了这位女神赤身裸体、刚刚诞生、站在一个巨大扇贝壳中的场景。这幅画作的模特(有些历史学家对此存疑)据称是西蒙内塔·韦斯普奇(原姓卡塔内奥),一位佛罗伦萨上流社会中闻名遐迩的美人,波提切利对她极为倾慕,曾为她作画五次,而她却在二十出头时英年早逝。

长期以来人们认为西蒙内塔死于肺结核,但也有观点认为她可能患有垂体瘤(腺瘤),该肿瘤因催乳素和生长激素分泌而逐渐增大,研究人员以她在多幅肖像画中的外貌作为证据。这或许导致了一次与肿瘤相关的突发性致命中风。他们研究了西蒙内塔公公皮耶罗·韦斯普奇与洛伦佐·德·美第奇之间的信件,信中描述了西蒙内塔在去世前几天的一次舞会上突然晕倒的情况。据论文作者所述,她的症状包括头痛、幻觉、呕吐和高烧,均为垂体瘤迅速增大的典型症状。

波齐利等人再次发表了一篇论文,刊登于《医学人文》期刊,为他们关于韦斯普奇死因的假说提供了进一步的证据。他们认为,这一肿瘤也可以解释《维纳斯的诞生》中模特双眼位置的不对称,暗示该模特可能患有斜视或眼位不正。通过更细致地研究波提切利在《维纳斯的诞生》及其他几幅肖像画中对模特眼睛的描绘,研究人员注意到左眼周围有明显的肿胀,可能是由于液体积聚所致,同时覆盖眼白部分的部分组织也较为松弛。这一现象以及明显的斜视特征,都支持了西蒙内塔垂体部位患有肿瘤的理论。

《医学人文》期刊,2026年。DOI: 10.1136/medhum-2026-014199。

为梵高的《星夜》断代

文森特·梵高的传世杰作《星夜》(1889年)长期以来一直令艺术爱好者和科学家为之着迷。一些物理学家甚至认为,这幅画是对大气湍流的精妙描绘,而2024年的一篇论文发现,蓝色天空中呈现出的运动错觉同样源于笔触的尺度——这是一种扩散于整个画布的微观尺度"隐藏湍流",不过也有人对这一结论提出异议。如今,一组韩国天文学家运用"天文取证"技术,精确锁定了梵高创作这幅杰作的具体月份,相关论文发表于《科学报告》期刊。

此前曾有天文学家提出,《星夜》并非仅仅是一种象征性的表现,而是展现了画作创作当晚真实的夜空景象,具体时间为1889年6月。这项新的分析综合考虑了模拟数据、历史天气模式、星体位置以及梵高当年的书信,将这一日期修正为1889年7月22日黎明前。论文共同作者伊莱贾·郑贤·金向Gizmodo表示,他的研究兴趣源于此前一项将画中星座认定为白羊座的研究。金认为画中的光点更像是金牛座中的毕宿星团,这一发现支持了7月这一日期的判断。尽管梵高本人曾表示其作品夸大了他所描绘的视角,但研究人员指出,这种夸张"预设了一个被放大的真实对象的存在"。

金等人在天文取证领域可谓是前有同好。正如我们在2020年报道的那样,所谓的"天空侦探"唐纳德·奥尔森曾运用类似的工具推断出,维米尔的《代尔夫特风景》所描绘的最有可能是1659年9月3日或4日(或更早)上午8点的城市景象。多年来,奥尔森还发现证据表明,启发爱德华·蒙克创作《呐喊》的那抹血红色晚霞,很可能是1883年印度尼西亚喀拉喀托火山喷发的余波所致;月球可能是泰坦尼克号沉没的诱因之一;他还帮助确定了公元前55年凯撒大帝在不列颠登陆地点的精确位置;并证明了玛丽·雪莱关于一场月光下"清醒梦境"启发她创作《弗兰肯斯坦》的说法很可能属实。此外,在2015年,奥尔森还确定了《生活》杂志摄影师阿尔弗雷德·艾森斯塔特于1945年8月14日拍摄其最著名照片(《胜利日的时代广场之吻》)的精确时间。

《科学报告》期刊,2026年。DOI: 10.1038/s41598-026-73025-5。

Ars Technica