整理 | 周舒義、平生

目錄

• 手機攝像頭監測心率
• 從身上切下的一塊組織，在海水中活了三年
• 年輕人睡不好，患癌風險最高升至三倍
• 高溫讓大腦“失靈”：學習變慢，攻擊性上升
• 情侶吵架，面對面還是發消息？
• 新研究揭示“抽梯子”心理：“我吃過苦，你也得吃”

用手機攝像頭監測心率

想象一下，你每天只是正常地拿起手機、解鎖屏幕，手機就已經在后臺悄悄為你完成了一次心臟健康體檢。6月1日，谷歌研究院（Google Research）在Nature發表論文，介紹了一種全新的機器學習系統，能通過智能手機的前置攝像頭在日常使用中“無感”監測心率，準確率媲美智能穿戴設備。

利用攝像頭測心率的底層技術被稱為“遠程光電容積脈搏波描記法”（rPPG），原理是捕捉血液每次隨著心跳流經面部時，皮膚反射光線產生的微弱變化。然而，過去20年的 rPPG 模型大多基于規模較小、環境受控的實驗室數據，且嚴重缺乏深色皮膚人群的樣本。因為黑色素會增加攝像頭捕捉微弱脈沖信號的難度，導致以往的技術對深色皮膚者的準確率大打折扣。

谷歌團隊開發的被動式心率監測系統（PHRM）系統巧妙地融入了用戶的日常習慣。當用戶進行面部解鎖操作后的幾秒鐘內，前置攝像頭會在后臺獲取一段8秒鐘的面部視頻片段。隨后，系統利用高效的卷積神經網絡（CNN）對視頻進行處理，估算心率并給出一個“置信度得分”。通過在日常使用中間歇、被動采集這些片段并結合卡爾曼濾波（Kalman filtering），系統就能精準推算出用戶每日的靜息心率。

為了確保技術的普適性，研究團隊構建了迄今為止規模最大、最多樣化的 rPPG數據集。他們使用了來自近700名受試者的超過35萬段視頻。研究不僅在實驗室進行了測試，還開展了“真實生活環境”（free-living）研究。231名參與者在真實生活中使用了裝有該程序的手機長達8天，同時佩戴醫療級心電圖（ECG）胸帶和 Fitbit 手環作為真實數據的對比基準。

與心電圖基準相比，PHRM 估算心率的平均絕對百分比誤差（MAPE）小于10%，準確度達到了醫療行業標準；其測算的靜息心率誤差（MAE）小于 5 次/分（bpm），精度與主流可穿戴追蹤器不相上下。

研究進一步證實，通過 PHRM 測得靜息心率較高的人群，往往也對應著較高的體重指數（BMI）和較差的心血管健康狀況，這證明了該系統在真實健康預警中的健康監測潛力。

相關論文：
https://doi.org/10.1038/s41586-026-10507-6

從身上切下的一塊組織，在海水中活了三年

一塊從海參身上切下的組織，似乎本應很快壞死、分解。但在研究人員的觀察中，它不僅沒有“死去”，反而在天然海水中持續存活、愈合，并出現細胞分化和組織重組。更令人意外的是，這一過程持續了超過三年。

這是首次記錄到海參離體組織在非嚴格無菌、非高度控制環境中長期存活并繼續生長的現象。

自20世紀中葉以來，科學家們在“永生”細胞系（如著名的HeLa細胞）方面取得了重大突破，這些細胞可以在實驗室中無限期培養。然而，傳統的組織培養極其脆弱，必須在嚴格控制的“無菌”環境下進行。即便如此，它們也難以表現出真正的愈合與生長跡象，更不用說獨立運動了。一直以來的科學共識是：一旦組織脫離母體，最終都會腐爛或死亡。

海參屬于棘皮動物門。包括海星、海膽和海參在內的許多棘皮動物都以強大的再生能力和極低的細胞衰老速度而聞名。研究人員注意到，一段被丟棄的海參管足組織在幾周后不僅沒有腐爛，反而似乎還在生長。

為了探究這一現象，由加拿大紐芬蘭紀念大學牽頭、畢格羅海洋科學實驗室（Bigelow Laboratory）參與的研究團隊，對一種名為 Psolus fabricii 的冷水海參進行了系統實驗。

他們將切下的海參管足、身體組織和觸手放置在流動的自然海水中。結果令人震驚：這些離體組織中出現了細胞分化、免疫活動和組織重組的證據。隨著時間推移，傷口區域逐步閉合，紅色區域向淺色、粉白色組織過渡，提示色素細胞和透明結締組織參與了健康組織聚集與修復。由于沒有嘴巴，這些細胞似乎通過直接吸收海水中溶解的氨基酸來獲取營養。直到三年后，研究人員為了發表論文而主動停止實驗時，這些組織依然保持著活性。

“我們雖然還沒有從這段組織中培育出一只完整的新海參，但在組織脫離母體數年之后，我們看到了令人驚嘆的細胞生長和多樣化，”畢格羅實驗室高級研究科學家 Rachel Sipler 打了個生動的比方，“這就像一只蜥蜴斷了尾巴。我們都知道蜥蜴能長出新尾巴，但我們現在討論的是，這條斷掉的尾巴能不能長成一只新蜥蜴。”

這項研究最令人驚嘆的一點在于其生存環境。傳統的細胞培養需要絕對純凈的環境，而自然海水充滿了各種復雜的微生物，通常被認為是實驗中最“不干凈”的介質。

Sipler 解釋道：“然而，正是這種富含細菌和有機物的豐富環境，實際上為這些離體組織提供了養分，使得它們能夠愈合和生長。”這種在復雜、高壓環境中生存的能力，使這種新的離體組織培養體系與以往任何組織培養物都截然不同。

作者指出，這一發現在組織再生、傷口愈合以及抗菌療法等方面都有著巨大的潛在應用價值。此外，它也為更廣泛的生物學研究提供了新工具。這種保存下來的組織在培養中展現出了前所未有的結構完整性和復雜性。作為一種無脊椎動物模型，它在實驗室中更容易培養，且不受限于許多針對人類或脊椎動物細胞系所設立的法律倫理限制和高規格生物安全要求。

相關論文：
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aeb1394

年輕人睡不好，患癌風險最高升至三倍

睡眠不佳可能是導致全球50歲以下人群癌癥發病率不斷上升的重要因素。近日于芝加哥舉行的全球最大規模癌癥會議——美國臨床腫瘤學會（ASCO）年會上公布的最新研究表明，年輕人不規律的睡眠模式可能是導致癌癥發病率上升的一大因素，研究只提示相關，不表明因果。

過去三十年間，年輕人罹患癌癥的人數增長了近80%。全球早發性癌癥病例從1990年的182萬例升至2019年的326萬例，而40歲以下的癌癥死亡人數也上升了27%。每年有超過100萬名50歲以下年輕人死于癌癥。查明這一趨勢背后的成因，已成為全球公共衛生領域的優先課題。

此次發布的兩項研究由全球頂尖癌癥研究機構之一、位于美國得克薩斯州休斯敦的MD安德森癌癥中心主導，分析了超過1800萬名年齡在18至50歲之間的美國成年人的健康數據。

研究人員發現，睡眠狀況不佳的人群更容易罹患早發性結直腸癌、乳腺癌、子宮內膜癌或卵巢癌。在某些情況下，被診斷為失眠的50歲以下人群，在五年內罹患癌癥的風險甚至高達正常人的三倍。

研究人員表示：“這些發現提示，睡眠紊亂可能是早發性癌癥風險評估中一個具有臨床意義、且有望加以干預的風險因素，值得進一步研究。”

未參與該研究的專家強調仍需更多研究來厘清失眠與早發性癌癥之間的關系。

英國布里斯托爾“優質睡眠診所”（Better Sleep Clinic）主任、全科醫生大衛·加利則提醒，這些研究發現的是一種“關聯”，而非睡眠紊亂導致年輕人患癌的直接證據。他指出，造成這種關聯的原因可能有多種：“睡眠不佳引起的生理變化是一方面，但更重要的是，當處于睡眠剝奪狀態時，人們很難保持健康的生活方式——往往會出現更多飲酒、肥胖、缺乏運動和吸煙等情況，這些都可能是導致風險增加的原因。”

加利還從免疫角度作出解釋：“我們知道睡眠的作用之一是修復免疫系統。如今我們對感染性因素在癌癥發展中所扮演的角色了解得越來越多。因此，如果免疫系統受到一定損害，某些癌癥的風險隨之上升，這也說得通。”他也提出了反向因果的可能：“但也可能是反過來——如果一個人已患癌卻尚未出現明顯臨床癥狀，癌癥本身可能會引起睡眠方式發生變化。”

相關會議摘要：

https://doi.org/10.1200/JCO.2026.44.16_suppl.e23414

https://doi.org/10.1200/JCO.2026.44.16_suppl.11014

高溫讓大腦“失靈”：學習變慢，攻擊性上升

在南非一個酷熱難耐的日子里，雌性南非斑鶇鹛（southern pied babblers）似乎變得“不開竅”了。這種黑白相間的中型鳥類正試圖吃到透明擋板后面的美味面包蟲。在涼爽的日子里，它們能很快弄明白只需繞過這道小小的塑料墻就行；可一旦氣溫飆升，這些鳥兒只會固執地不斷啄食擋板。

這項實驗正是一個不斷壯大的研究領域的縮影——越來越多證據表明，熱浪會讓動物“頭腦發昏”。當天氣炎熱時，鳥類學習變慢，狗更容易咬人，臆羚也變得好斗。

西澳大利亞大學行為生態學家阿曼達·里德利（Amanda Ridley）指出，這不僅僅是動物變糊涂或暴躁的問題。如果動物無法保持足夠警覺去覓食或躲避天敵，它們的生存幾率將會大幅下降。

隨著氣候變化讓熱浪愈發頻繁，這種認知損害可能波及整個生態系統，使本已脆弱的物種面臨更大風險。“氣候在變化，意味著通過行為來適應環境的能力變得更加重要，”里德利說。

高溫擾亂心智的最早線索，其實來自對人類的研究。早在19世紀，比利時天文學家阿道夫·凱特勒（Adolphe Quetelet）就注意到，法國的暴力犯罪在夏季達到高峰。后續研究將高溫與槍支暴力、心理疾病住院、自殺乃至賭博聯系起來。一項研究發現，對于沒有空調的學校，學年氣溫每升高約0.6℃（1℉），考試成績就會下降1%。

如今，越來越多證據顯示熱浪會削弱動物的學習能力。在里德利對斑鶇鹛的測試中，鳥兒在熱浪期間需要花費兩倍次數的嘗試，才能學會食物總是藏在特定顏色蓋子下面的規律。

斑鶇鹛能夠學會把某一特定顏色的蓋子與面包蟲獎勵聯系起來；但天氣非常炎熱時，這一學習過程會花長得多的時間。| Royal Society Open Science

美國田納西大學進化生物學家伊麗莎白·德里伯里（Elizabeth Derryberry）在測試斑胸草雀時也發現了類似問題。在高溫下，在嘗試從一端開口的透明管子里取出面包蟲時，這些鳥只會一個勁兒地啄管子。她形容，這簡直是鳥類版的“拿腦袋撞南墻”。

不僅是鳥類，小鼠在高溫下會在迷宮中迷路，遺忘前一天見過的物體；孔雀魚在經歷模擬熱浪的水溫后，即使有配偶作為獎勵，也無法順利通過迷宮。對于無法調節自身體溫的昆蟲和魚類來說，熱浪可能更具毀滅性。“氣溫變化會影響大腦溫度，”斯德哥爾摩大學的神經科學家艾米麗·貝爾德（Emily Baird）說，大腦過熱會阻礙神經功能，“這可能會影響感覺、記憶和學習能力。”

動物實驗揭示了高溫擾亂大腦的微觀機制。例如，小鼠在迷宮中表現不佳與海馬體（大腦的記憶中樞）炎癥有關，甚至會導致該區域神經元死亡。如果果蠅在生命早期暴露于高溫，成年后它們大腦中用于學習的“蘑菇體”結構數量會減少。一項2025年的研究還表明，在經歷熱浪后，清潔魚大腦中控制認知功能的關鍵區域會明顯萎縮。

小鼠海馬體橫截面 | RAUNAK BASU / UNIVERSITY OF UTAH, SALT LAKE CITY

除了智力下降，高溫似乎還在削弱動物的警覺性。在卡拉哈里沙漠，當氣溫達到35℃（96°F）時，斑鶇鹛失去了對捕食者做出正確反應的能力。在涼爽時，它們遇到偽裝的捕食動物模型會驚叫或逃跑；但酷熱時，捕食者模型在它們眼中就像普通木盒子。這意味著隨著氣溫升高，動物死于捕食者的幾率可能大幅增加。

氣溫升高還會讓動物攻擊性更強。一項梳理了美國八個城市近7萬份報告的研究發現，在炎熱、晴朗、空氣污染較重的日子里，狗咬人事件發生的可能性更高——這并不僅僅是因為陽光明媚時人們更愿意外出散步，研究人員已在數據中剔除了季節性因素的影響。2025年一項來自中國的研究也表明，包括蛇和貓在內的許多動物在天氣變熱時更傾向于咬人。

科學家在意大利亞平寧山脈觀察野生臆羚時發現，當氣溫從12℃（54°F）上升到17℃（64°F）時，植被變得稀少，臆羚的攻擊性隨之激增。它們為了爭奪食物地盤變得極具領地意識，甚至互相追逐和攻擊。研究人員預測，到2080年，由于氣候變化，臆羚的攻擊性將增加50%。

熱浪正變得更長、更猛烈，這樣的故事在全球大部分地區不斷上演。正如里德利警告的那樣：“我們可能仍然低估了高溫對動物大腦的深遠影響。”

情侶吵架，面對面還是發消息？

許多人都聽過這樣一條“戀愛忠告”：吵架千萬別用微信。人們普遍認為，文字交流缺乏語氣和表情，容易制造誤會、激化矛盾。然而，蒙特利爾大學心理學教授瑪麗-伊芙·達斯佩（Marie-ève Daspe）領銜的一項最新文獻綜述卻發現，事實可能并非這么簡單。相關論文發表于《社會與個人關系雜志》（Journal of Social and Personal Relationships）。

研究團隊系統梳理了15項對比“面對面沖突”與“技術媒介沖突”的研究。后者涵蓋視頻通話、電話、語音消息、短信、電子郵件和即時通訊等多種形式。

綜合來看，結論令人意外：沒有任何一種溝通方式始終更優。有的研究發現面對面與數字溝通并無顯著差異；有的認為面對面交流效果更好；還有一些則發現，發消息反而帶來了積極效果。

達斯佩認為，這種“莫衷一是”其實并不奇怪，因為每種溝通方式都有自己的長處與短板。

她解釋說，面對面交流時，人們能捕捉到大量非語言線索——面部表情、姿態、語調、停頓、手勢，乃至肢體接觸。“這些因素在情感溝通中扮演著重要角色。它們讓你更好地理解對方的意圖，并據此調整自己的回應。有時，一個簡單的親昵動作就能化解緊張。”

相反，當人們使用缺乏這些線索的方式（如短信或郵件）時，模糊性會大大增加：一條簡短的信息可能顯得冷淡，一次延遲的回復可能被解讀為拒絕，沒有語調，理解的空間就更大。

不過，達斯佩也指出，數字溝通有一些被低估的優勢。比如，它給人留出了思考的時間，可以避免沖動反應——這種“緩沖距離”有時恰恰是有益的。

“一種多模態的方式，似乎更符合親密關系的真實狀態，”她說。例如，一場爭論可以從聊天軟件開始，再轉到面對面繼續。不同話題也適合不同方式：瑣碎的事務性問題、情感分量不重的事情，用消息就能輕松解決；而涉及受傷的情緒、信任或重大情感議題等敏感話題，則更適合當面溝通。

個體差異同樣不容忽視。初步數據顯示，某些性格特征會影響人們在不同溝通方式下的沖突體驗。比如，回避型依戀的人（通常對情感親密感到不適）似乎更傾向于用消息處理沖突；而自尊較低的人，則對用消息化解矛盾的滿意度更低。關系滿意度也起到作用——達斯佩表示：“對關系滿意的伴侶，可能更看重面對面交流的情感豐富性，認為它更充實、更溫暖。”

相關論文：
https://doi.org/10.1177/02654075261420989

新研究揭示“抽梯子”心理：“我吃過苦，你也得吃”

“因為自己淋過雨，所以想給別人撐把傘。”直覺告訴我們，經歷過苦難的人應該對遭遇同樣困境的人更具同理心。然而，新研究卻揭示了人性的另一面：調查和實驗表明，自己吃過苦的人，往往不太支持為后來者減輕同樣的負擔。

現實生活中，這種現象并不罕見。例如，那些經歷了漫長且艱難的入籍程序才獲得公民身份的移民，往往并不支持為后來的移民簡化申請路徑（“上了車就想把車門焊死”）；同樣，依靠自身艱苦拼搏才擺脫貧困的人，常常會反對再分配或提供社會福利的政策。

為什么人們在克服困難后，會選擇對后來者“關上大門”？

發表在PNAS Nexus上的一項研究為這一現象提供了科學解釋。論文作者Michelle Kim和同事提出了一項假設：這種行為模式的內在驅動力，其實是人們渴望“保護自身成就的感知價值”。

簡單來說，當一個人為了達成某個目標吃了很多苦時，他會覺得這項成就的價值極高。如果后來者可以輕易獲得同樣的成就，前行者就會覺得自己的努力“貶值”（cheapened）了。

為了驗證這一假設，研究團隊設計了兩組實驗。在第一項實驗中，參與者被要求在聽著不規律且刺耳的高頻噪音的情況下完成解謎任務，完成后可以獲得代幣，用于參與20美元的抽獎。研究人員將參與者分為兩組：一組被告知代幣是系統“贈予”的；另一組則被告知代幣是他們通過成功解謎“努力賺來”的。結果顯示，那些認為自己是靠努力賺取獎勵的人，更不贊成為未來的參與者消除這種煩人的噪音。

在第二項實驗中，參與者被分為兩組，分別在令人不悅的噪音和令人愉悅的聲音下完成解謎以爭取抽獎資格。結果發現，那些咬緊牙關、忍受著難聽噪音才獲得抽獎資格的人，當得知未來的參與者“不需要這么辛苦就能拿到同樣獎品”時，他們對該獎品的心理估值顯著降低了。相反，那些本來就沒有遭受噪音折磨的參與者，則沒有表現出這種估值差異。這表明，未經歷苦難的人并不會把“別人的難易程度”與“獎品的價值”掛鉤。

作者總結道，這種克服了重重困難的人反而在成功后“撤掉梯子”（pulling up the ladder，自己上去后把梯子抽走，不讓后來者上來）的社會現象，其核心動機往往并非純粹的惡意，而是出于一種自我保護機制——人們希望保護自己來之不易的成就，不希望它因為門檻降低而貶值。

相關論文：
https://dx.doi.org/10.1093/pnasnexus/pgag128

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