設置星標 關注，從此你的世界多點科學~

內容提要

1. 考古新發現：

   2025年7月3日，《科學》雜志報道了一批史前東亞最古老的木制工具，

   如此古老的木器遺存極為罕見。這些器件的發現

   挑戰了所謂“東亞古人類技術保守”的傳統認知。

2. 生命新機制：

   我們都清楚知道DNA損傷可能帶來的致命風險。找到阻止、修復DNA微小損傷的方法，相當于找到了一把抗衰老的關鍵鑰匙。有研究團隊打破了對“蛋白質二硫鍵異構酶”的已有認識，發現其在細胞核內發揮著相當于修復DNA損傷的膠水功能。相關研究刊載在《衰老細胞》

   (Aging Cell)

   雜志上。

3. 新奇新材料：

   在一項由美國國防高級研究計劃局(DARPA)資助的研究中，科學家成功將人的尿液轉換為羥基磷灰石，也就是我們骨骼與牙齒的主要成分。這種材料

   具有廣泛應用的潛力。研究

   成果發表于5月份的《自然-通訊》

   (Nature Communications)

   雜志。

Science：云南出土東亞最古老的木制工具

7月3日，《科學》雜志報道了一批史前東亞最古老的木制工具。

木器共計35件，保存完好，來自大約30萬年前的中國云南甘棠箐，其中有由松木和硬木制成的掘棒、用于切割根莖的鉤狀工具以及可從地里挖出植物食材的尖頭器件。它們展現了舊石器時代早期的古老而又先進的工藝和認知，也提示了關于古人類食譜的更多線索。

甘棠箐出土的部分木器

新發現的作者團隊由中國科學院古脊椎動物與古人類研究所和云南省文物考古研究所的專家學者主導。他們在甘棠箐遺址的古湖畔沉積層中發掘出這些木器。缺氧的黏土沉積物環境完好保存了工具表面被人刻意打磨刮削的痕跡，部分器具刃口處的植物和土壤殘留物也成為揭示其用途的關鍵。

事實上，如此古老的木器遺存極為罕見，因為有機物極易分解。全球僅有少數考古遺址出土過類似物件。但與德國舍寧根遺址的木制狩獵長矛不同，甘棠箐的工具專為挖掘設計。

研究團隊指出，這些經過精心規劃使用的工具表明，30萬年前的東亞遠古人類已能針對特定需求制作工具，相當有遠見有目標，對于可食用的植物種類及其部位也有深刻了解。

甘棠箐遺址發掘現場

研究作者之一、澳大利亞臥龍崗大學教授李波表示：甘棠箐的木器所體現的規劃能力和工藝水平，完全挑戰了所謂“東亞古人類技術保守”的傳統認知。此類觀點之所以形成，原因是東亞地區過往出土的古老石器相較于歐亞大陸西部和非洲地區的顯得更為“原始”。

值得一提的是，通過李波教授開發的一種紅外釋光測年技術或另一種電子自旋共振測年法，都可測算出木器的年代在25萬至36.1萬年前。

盡管工具表面附著的植物殘存因降解嚴重難以辨識，但甘棠箐遺址出土的其他植物化石顯示，這里的古人類曾采集漿果、松子、榛子、獼猴桃和水生塊莖為食。

李波認為：此項發現挑戰了先前關于早期人類適應環境的假說。當同時期歐洲遺址(如德國舍寧根)的古人類主要通過獵捕大型哺乳動物獲取食物，甘棠箐生活的古人類卻有獨特的植物性生存策略。

資料來源：

Oldest wooden tools unearthed in East Asia show that ancient humans made planned trips to dig up edible plants

天然的抗衰“分子膠水”：修復DNA雙鏈斷裂

PDI，全名“蛋白質二硫鍵異構酶”(Protein Disulphide Isomerase)，是負責催化蛋白質二硫鍵形成、斷裂和重排的關鍵酶類，長久以來也被認為與癌癥相關——促進腫瘤細胞增殖、侵襲和轉移。不過現在科學家發現了PDI的另一重驚人功能——進入細胞核內，像膠水般黏合斷裂的DNA雙鏈，幫助修復嚴重損傷。

研究團隊在小鼠細胞和人類癌細胞中均驗證了新發現：當去除PDI時，細胞自我修復能力明顯受損；而重新引入PDI后，DNA修復功能隨即恢復。他們甚至還通過實驗證實，PDI能幫助活體斑馬魚(常用模式生物)抵御衰老相關的DNA損傷。

我們都清楚到DNA損傷可能帶來的致命風險，這種風險在神經元等無法通過互補鏈的簡單復制來修復損傷的細胞中尤為突出，而且DNA分子時刻都面臨損傷威脅。

DNA微小損傷的累積被很多科學家視作導致衰老和多種年齡相關疾病惡化的主要原因,大腦在這方面尤為脆弱。

從某種意義上來說，找到阻止、修復DNA微小損傷的方法，相當于找到了一把抗衰老的關鍵鑰匙。沙德法爾及其同事主導了關于PDI酶的新發現。他們于《衰老細胞》(

Aging Cell

過去認為只存在于細胞質、履行折疊蛋白質之職的PDI，其實能潛入細胞的控制中心細胞核，幫助修復最危險的DNA雙鏈斷裂損傷。

“原來我們一直不明白PDI為何會出現在細胞核內。這項新研究首次揭示，PDI就像一種分子膠或者說催化劑，為能夠分裂的細胞或非分裂細胞修復DNA損傷。”

引用沙德法爾的說法：“PDI就像個雙面特工。在健康細胞中，它修復DNA并幫助預防疾??；而在癌細胞里，它被劫持，轉而保護腫瘤而非人體。這也是為什么我們需要全面理解其中機制。”

這項突破性發現的影響將輻射多個領域。

首先就要說抗衰老研究。如何在不引入過多突變的前提下，增強神經元的自我修復能力？此問題的答案一直是整個領域的終極追求，PDI酶或許能開辟通往圣杯的新路。

關于神經退行性疾病，我們知道其通常伴隨氧化應激加劇和DNA修復功能受損，PDI則似乎與漸凍癥、阿爾茨海默癥等存有些許關聯，此次新發現引出一種可能機制：若PDI功能異常，DNA修復就受損，神經損傷可能加速。學界開始暢想開發用于調控PDI氧化還原功能的藥物——既可增強脆弱神經元中的修復活性，又能抑制癌細胞中的破壞作用。

資料來源：

Scientists uncover anti-aging “glue” that naturally repairs damaged DNA

如果將尿液轉化為補牙材料，你樂意用嗎？

當我們談論堅硬的人體骨骼和牙齒時，應該不會有人聯想到尿液。但在一項由美國國防高級研究計劃局(DARPA)資助的研究中，科學家成功將人的尿液轉換為羥基磷灰石，也就是我們骨骼與牙齒的主要成分。該成果發表于5月份的《自然-通訊》(

Nature Communications

羥基磷灰石由鈣離子、磷酸鹽離子和氫氧根離子組成，其應用極為廣泛。除了以骨齒移植為代表的醫療應用——不易引發排異且能促進組織再生——它還可用于考古修復，作為塑料的可降解替代品，甚至在建筑工程中有用武之地。

新研究的作者之一、加州大學歐文分校學者戴維·基賽勒斯(David Kisailus)指出：“轉化尿液為羥基磷灰石的技術可謂一石二鳥。一方面，它有助于從廢水中去除尿液，減輕環境污染和有害營養物積累；另一方面，它可產出具有商業價值、廣泛應用的材料。”

人工合成羥基磷灰石的成本高昂，某些制備方法還會產生有毒的中間化學物質。

為尋找羥基磷灰石的新生產方式，基賽勒斯等人將目光投向了布拉氏酵母(

Saccharomyces boulardii

通過對布拉氏酵母進行基因改造，研究團隊將其轉化為一種“成骨酵母”(osteoyeast)，可用以分解尿素、產生羥基磷灰石。尿素是人體分解蛋白質時產生的廢物，經腎臟過濾后隨尿液排出。數據顯示，這套以成骨酵母為核心的尿素轉化工藝能從每升尿液里制得1克羥基磷灰石。

基賽勒斯表示：該工藝過程耗時不足一天，所用的酵母成本低廉，且能于較低溫度下大規模地培養(參考啤酒發酵工藝的成熟體系)，無需引入復雜基礎設施。”

研究團隊已驗證該方法可行性，現正探索規?；a途徑。他們表示，希望將該工藝應用于3D打印技術，生產基于羥基磷灰石的植入體、塑料替代品、建筑材料及能源領域組件。

資料來源：

Scientists transform pee into material fit for medical implants

《世界科學》雜志版在售中 歡迎訂閱

月刊定價

15元/期

全年訂閱價

180元

點擊左側圖片或以下方訂閱方式選購

方式一：

掃描二維碼，“雜志鋪”訂閱有折扣～

方式二：

全國各地郵局訂閱 郵發代號：4-263

方式三：

機構訂閱，請撥打

021-53300839；

021-53300838