罗马帝国铅污染降低了整个欧洲智商 | 科技周览

整理 | 周舒义、平生

罗马帝国铅污染降低了整个欧洲智商

1月6日发表在PNAS的一项研究表明，罗马帝国银矿开采和冶炼大规模扩张，造成的铅污染可能导致了欧洲全境人口智力下降。

古代铅污染主要源于银矿开采，人们通过熔化含银的方铅矿来提炼银。在这一过程中，每获得一盎司银，就会产生数千盎司的铅，其中大部分被排放到大气中。

研究人员分析从北极冰层钻取的三份冰芯样本，还原了公元前500年至公元600年间北极地区的铅污染水平。这段时间涵盖了罗马帝国大约200年的鼎盛时期，即“罗马和平”（Pax Romana, 从公元前27年至公元180年，奥古斯都至马可·奥里略在位的统治时期）。研究人员通过铅同位素分析，确定了铅污染来自欧洲的采矿和冶炼作业；随后他们通过大气模式分析，还原了铅污染在欧洲各地的扩散情况。

英国门迪普河畔，罗马时代铅矿遗址 | Andrew Wilson

结果发现，大气中的铅污染始于铁器时代，在公元前2世纪末、罗马共和国鼎盛时期达到高峰，在公元前1世纪、罗马共和国危机期间下降。公元前15年左右，罗马帝国崛起后，大气中的铅污染水平急剧上升，自此居高不下，直到罗马和平时期结束。研究估计，鼎盛时期的罗马帝国向大气排放了50多万吨铅。

对成年人来说，高水平的铅暴露与不育、贫血、记忆力减退、心血管疾病、癌症和免疫力减弱等有关。对儿童来说，即使是低水平的铅暴露也会导致智商下降、注意力不集中和学业成绩下降。研究人员结合现代医学数据，量化了铅污染对人口智力的影响。结果表明，在罗马和平时期，儿童血铅水平平均上升了约2.4微克/分升，欧洲全境的人口智商水平因此下降了2.5~3点。

一些学者认为，铅中毒在罗马帝国的衰落中扮演重要角色，但该观点一直存在争议。“智商下降2.5到3点可能听起来不算多，但这是人口整体面临的下降，而且在罗马和平的近180年里一直如此。”论文作者Joseph McConnell表示，“我把这个问题留给流行病学家、古代历史学家和考古学家，来确定我们所发现的大气铅污染水平和对健康的影响……是否足以改变历史。”

相关论文：https://doi.org/10.1073/pnas.2419630121

约1/4淡水动物面临灭绝风险

Nature 1月9日发表的一项研究评估了淡水动物群的灭绝风险，涵盖超过23000个物种，发现其中有约24%面临灭绝风险。分析指出了污染、水坝、农业和入侵物种带来的主要威胁。这些发现有助于为未来减少淡水生物多样性损失的工作提供信息。

淡水是10%以上已知物种的家园，这一多样性带来了多种益处，如营养循环、洪水控制和缓解气候变化。淡水生态系统受到生物多样性损失的影响，但一直缺乏对这一生态系统中物种灭绝风险的全面评估。

加蓬的一只雄性Chlorocypha cyanifrons | Jens Kipping

研究人员为世界自然保护联盟（IUCN）濒危物种红色名录提供了多分类群全球淡水动物群的评估结果，其中囊括了23496种鱼类、十足目甲壳动物（如蟹、小龙虾和虾）和蜻蜓目（如蜻蜓和豆娘）。总体上，这些物种中有接近四分之一（24%）面临高灭绝风险；相比淡水鱼类（26%）和蜻蜓目（16%），十足目的受威胁物种百分比最高（30%）。在被研究的物种中，54%的濒危物种被认为受到污染的影响，39%受水坝和取水影响，37%受到土地用途改变和农业相关效应的影响，28%受到入侵物种和疾病影响。

作者总结说，这些结果凸显了应对威胁的紧迫性，需要尽快采取措施，防止物种的进一步减少和损失。

相关论文：https://www.nature.com/articles/s41586-024-08375-z

咖啡，上午喝更好

1月7日发表在《欧洲心脏杂志》的一项研究显示，与其他时间相比，上午喝咖啡可以显著降低心血管疾病死亡风险和全因死亡风险。

研究涵盖了1999年至2018年期间美国健康和营养检查调查（NHANES）队列中的40725名成年人。研究人员调查了参与者至少一天内摄入的所有食物和饮料，包括是否喝咖啡、喝了多少，以及喝咖啡的时间。此外他们还记录了1463名参与者整整一周的详细饮食情况。约36%的参与者主要在上午（凌晨4点至中午12点之前）喝咖啡，16%的参与者全天分散时间喝咖啡，48%的参与者不喝咖啡。

经过为期10年的中位随访时间，在排除每天咖啡饮用量、睡眠时间等混杂因素后，分析发现，与不喝咖啡相比，上午喝咖啡的人全因死亡风险降低了16%，心血管疾病死亡风险降低了31%；而全天喝咖啡的人并没有观察到类似的风险降低。此外，每天上午饮用1杯以内（1杯相当于8盎司，约合230克）、1~2杯、2~3杯、3杯以上咖啡的全因死亡风险分别降低了15%、16%、28%和21%。

“这项研究并没有告诉我们，为什么上午喝咖啡可以降低心血管疾病的死亡风险。一个可能的解释是，下午或晚上喝咖啡可能会扰乱昼夜节律和褪黑素等激素的水平。这反过来又会导致炎症和血压等心血管风险因素的变化。” 研究人员表示，“还需要进一步研究来验证这一结果是否适用于其他人群，也需要开展相关临床试验，来测试改变喝咖啡时间带来的潜在影响。”

相关论文：http://dx.doi.org/10.1093/eurheartj/ehae871

体重指数超过这个数，大脑提前老化12年

体重不仅关乎身形，还可能直接影响到你的智力水平和大脑健康。《健康数据科学》上一项横跨16年的研究发现：体重指数（BMI）与大脑健康密切相关。当青壮年体重指数超过26.2时，大脑体积的变化相当于提前衰老了12年。

本研究依托于开滦研究（KLS），KLS是自2006年以来在中国唐山开滦社区进行的一项多中心、长期随访的前瞻性队列研究。研究共纳入1074名参与者，年龄在25~83岁之间，自2020年以来接受了一次神经影像学检查。

研究的暴露变量并不是一次性BMI测量结果，而是16年累积BMI，其计算方法为BMI积分（随访期间曲线下面积，以kg/m^2 × 年表示）除以随访时间（年）。累积指数反映了风险因素的累积负担，比横断面测量更精确。

结果发现，累积BMI越大，脑实质、灰质（GM）相对体积越小，脑脊液（CSF）相对容积越大。进一步分析显示，灰质萎缩主要发生在额叶、颞叶和前扣带回。而累积BMI与白质（WM）或海马体的相对体积之间没有明显关联。

随着年龄增长，人的大脑部分区域会加速萎缩，同时脑脊液容积增大。针对不同年龄组的分析结果显示，在年龄45岁以下的青壮年中，高累积BMI与脑实质、灰质和脑脊液相对容积的相关性显著，累积BMI超过26.2 kg/m^2的青壮年，脑容量差异相当于大脑提前老化12年。

相关论文：https://doi.org/10.34133/hds.0087

国内批准首款男性用HPV疫苗

1月8日，国内首款可适用于男性的HPV疫苗获批。美国药企默沙东当日宣布，其生产的四价HPV疫苗“佳达修”多项新适应证获得国家药监局的上市批准，适用于9~26岁男性接种。这也是中国境内首个且目前唯一获批、可适用于男性的HPV疫苗。

据默沙东介绍，佳达修此次获批的新适应证可适用于9-26岁男性预防因HPV16、18引起的肛门癌，HPV6和11引起的生殖器疣（尖锐湿疣），以及由HPV6、11、16、18引起的以下癌前病变或不典型病变：1级、2级、3级肛门上皮内瘤样病变（AIN）。

HPV病毒在环境中广泛存在，传播途径包括性传播、密切接触传播、间接接触传播、母婴传播等。由于高危型HPV反复感染可引起女性宫颈癌，HPV疫苗被不少人称作“宫颈癌疫苗”，但实际上，HPV也可引起男性的生殖器疣、男性不育、口咽癌、肛门癌、阴茎癌等疾病。北京协和医学院群医学与公共卫生学院特聘教授乔友林表示，相较女性而言，男性HPV感染很少被关注；但其实在全球范围内，男性生殖器HPV感染率高于女性。

此前国内共有5款HPV疫苗上市，临床适应证仅针对女性，分别为葛兰素史克的二价疫苗希瑞适、默沙东的四价疫苗佳达修、九价疫苗佳达修-9，以及万泰生物的二价疫苗馨可宁、沃森生物的二价疫苗沃泽惠。（默沙东中国）

世卫组织：冬季以来急性呼吸道感染趋势未超预期

北半球正值冬季，多国急性呼吸道感染病例数增加，世界卫生组织1月7日发布的一份报告认为，这一趋势并未超出预期水平，各国可继续监测呼吸道病原体，目前不建议采取任何旅行或贸易限制。

世卫组织发布的报告指出，每年这个时候，北半球许多国家急性呼吸道感染病例数都会增加，通常由呼吸道病原体的季节性流行引起。这些病原体包括季节性流感病毒、呼吸道合胞病毒、人偏肺病毒以及肺炎支原体等。目前，欧洲、中美洲和加勒比地区、西非、中非和亚洲许多国家和地区的流感活动均有所增加，但流行的毒株类型因地区而不同。呼吸道合胞病毒的感染情况也因地区而不同，比如，北美地区病例数有所增加，而欧洲最近几周的病例数则有所减少。

报告还介绍，在中国，流感病毒是目前影响急性呼吸道感染患者的最常见的呼吸道病原体。针对中国近期人偏肺病毒感染病例有所增多的情况，世卫组织表示，这是一种常见的呼吸道病毒，冬春季在许多国家传播。大多数患者有类似于普通感冒的轻微上呼吸道症状，几天后可康复。少数患者可能会因人偏肺病毒引发支气管炎或肺炎而住院。

世卫组织建议，冬季地区的人们应采取常规预防措施，预防呼吸道病原体传播。人们可考虑在拥挤或通风不良的空间戴口罩，咳嗽和打喷嚏时，用纸巾或弯曲的肘部遮挡，常洗手，并接种公共卫生部门推荐的疫苗。

不可能存在的粒子有可能存在

所有粒子都可以根据其行为划分为两类——费米子和玻色子。然而，在1月8日发表于Nature的一项研究中，两位物理学家从数学上证明了一种长期被认为不可能存在的新粒子——仲粒子（paraparticles），可能是真实存在的。这一研究还暗示，尚未被发现的基本粒子可能就隐藏在自然界中。

玻色子（如光子）能够在相同的量子态中无限聚集，而费米子（如电子、质子、中子）则遵循泡利不相容原理，一个量子态只能占据一个费米子。1953年，仲粒子的概念首次被提出，并在高能物理领域引发了广泛研究。到20世纪70年代，数学研究似乎表明，仲粒子实际上不过是玻色子或费米子的某种伪装。唯一的例外是存在于一维、二维情况下的任意子，然而这些数学研究的假设并不总是适用于实际物理系统。

在最新研究中，研究团队利用杨-巴克斯特方程的一个解，以及群论等数学工具，从数学角度证明了仲粒子理论上可以存在于任意维度，并且它们完全符合现有的物理学约束。

接着，研究人员利用数学工具，以及基于张量网络图的图形方法，在一维和二维空间中构建了一组精确可解的量子自旋模型。在这些模型中，仲粒子能够以准粒子激发的形式涌现，并且它们在交换时遵循的规则与费米子和玻色子明显不同。

尽管尚处于初步阶段，但这项研究标志着仲统计理论在凝聚态系统研究中的早期探索，未来研究将致力于发展更完善的理论和实验技术，以揭示仲粒子在凝聚态系统及其他材料中的潜在存在。（原理）

相关论文：https://www.nature.com/articles/s41586-024-08262-7

常见癌症研究模型可能存在隐藏缺陷

美国《科学·免疫学》杂志刊登的一项新研究发现，人类和实验鼠之间的免疫抑制分子PD-1存在显著差异，常见的实验室癌症研究模型可能无法充分反映人类的免疫反应。这一成果对开发更有效的PD-1抑制剂具有重要意义。

PD-1抑制剂疗法是一种癌症免疫疗法，它通过抑制免疫T细胞表面的PD-1蛋白来增强T细胞活性，促使它们对癌细胞发起攻击。PD-1一直是癌症治疗的主要靶点，各种阻断PD-1以激发人体免疫系统对抗癌症的新药由此推出。然而，针对PD-1的免疫治疗只对一小部分癌症患者有效。目前对PD-1功能的了解大多基于对实验鼠模型的研究。

美国加州大学圣迭戈分校等机构的研究人员利用生化分析、动物建模、进化追溯等方法评估后发现，人类和小鼠PD-1的氨基酸相似性仅为59.6%，人类PD-1蛋白比小鼠PD-1蛋白更具抑制性。研究人员发现了几个以前未知的PD-1物种特异性特征，例如某些氨基酸的特定序列存在于包括人类在内的大多数哺乳动物中，但在小鼠中却是缺失的，这可能是小鼠PD-1蛋白功能特别弱的原因之一。

研究人员进一步用人类PD-1蛋白替代小鼠PD-1蛋白之后分析发现，小鼠免疫T细胞对抗肿瘤的能力被人类PD-1蛋白破坏了。

研究人员认为，这项研究表明，常见的实验室癌症研究模型可能存在隐藏缺陷。医学界未来有望在此基础上，开发出更有效的PD-1抑制剂。（新华社）

特 别 提 示

1. 进入『返朴』微信公众号底部菜单“精品专栏“，可查阅不同主题系列科普文章。

2. 『返朴』提供按月检索文章功能。关注公众号，回复四位数组成的年份+月份，如“1903”，可获取2019年3月的文章索引，以此类推。

版权说明：欢迎个人转发，任何形式的媒体或机构未经授权，不得转载和摘编。转载授权请在「返朴」微信公众号内联系后台。