内容提要

1. 肥胖机制洞察：减肥成功以后，体重却又大幅反弹了！这是因为你又管不住嘴、迈不开腿，又不再自律生活了？！《自然》杂志本月报道的最新成果揭示，人体完成减重以后，体内脂肪细胞会保留肥胖“记忆”，因为肥胖经历会导致表观基因组发生了变化。目前还不清楚机体的肥胖记忆可持续多久。

2. 黑猩猩可能拥有人类所独有的文化。有研究团队通过“黑猩猩钓白蚁技术”的观察和研究，结合黑猩猩种群的基因数据集分析获得新发现，似乎黑猩猩也拥有人类所独有的“累积文化”。研究结果刊载在《科学》杂志上。

3. 科技改变生活：农作物生长一般离不开光合作用，但有研究团队揭示植物不依赖阳光的合成方式，而且效率比常规光合作用高很多。相关研究刊载在《焦耳》杂志。研究团队认为该方法有望彻底变革农业实践，减少土地使用和温室气体排放。

Nature：减肥后容易反弹是因为脂肪细胞有肥胖“记忆”

人类脂肪细胞

减肥成功以后，体重却又大幅反弹了！这是因为你又管不住嘴、迈不开腿，又不再自律生活了？！

《自然》表示未必！

根据该杂志本月报道的最新成果：人体完成减重以后，体内脂肪细胞会保留肥胖“记忆”——因为肥胖经历会导致表观基因组发生了变化。

表观基因组是精妙排列的化学标签，其变化极大影响细胞的行为和功能，正如心脏细胞与脑细胞具有相同DNA序列，却因表观基因组的不同而差异巨大。

表观基因组可以提高或降低基因活性。对脂肪细胞来说，基因活性的转变似乎会使它们无法发挥正常功能，而根据新文章观点，肥胖者经历的基因活性转变和细胞损伤在自身体重降至健康水平后仍会持续很长时间。

研究作者之一、苏黎世联邦理工学院生物学家劳拉 · 辛特（Laura Hinte）表示，减肥者通常需要长期的额外努力来避免体重反弹，但从某种层面上说，体重反弹“不是因为你做的不够好”。有同行如此评价辛特等人的工作：减肥后的体重反弹很常见，但它出现的原因和过程就像个黑匣子，新发现“揭示了分子水平上发生的事情，真的很酷”。

为了解体重快速反弹的原因，辛特与同事分析了一组严重肥胖人群以及从未经历肥胖的对照组人群的脂肪组织，结果发现，肥胖组脂肪细胞中的某些基因比对照组更活跃，另一些基因则更不活跃。

即使减肥手术也无法改变上述情况。肥胖参与者接受减肥手术两年后，体重大幅下降，但其脂肪细胞基因活性仍显示肥胖相关模式。科学家面对体重大幅减重的实验小鼠也观察到类似结果。

在人类和小鼠的脂肪细胞里，肥胖期间表达水平上调的基因会刺激炎症和纤维化（形成硬化的疤痕状组织）；下调的基因有助于脂肪细胞正常运作。小鼠研究追溯这些基因活性变化至表观基因组的变化。

研究团队通过让肥胖小鼠节食来测试这些变化的持久性。几个月后，小鼠瘦下来了，但表观基因组的状态仍然存在，就好像细胞“记得”自己处于肥胖身体中。当然，目前还不清楚机体的肥胖记忆可持续多久。

辛特等人观察发现，减重成功的肥胖小鼠的脂肪细胞相较从未经历肥胖的对照组细胞，能吸收更多糖和脂肪，前者在高脂肪饮食下体重增加的速度也快于后者。

资料来源：

Fat cells have a ‘memory’ of obesity — hinting at why it’s hard to keep weight off

Science：黑猩猩似乎能和人类一样积累文化

年仅一岁的幼年黑猩猩看着自己母亲用石锤和石砧砸坚果

在刚果雨林中，你可能看到某些黑猩猩为自己准备白蚁大餐的过程：它们会用粗棍子戳通猎物的巢穴，然后抓取一根长枝条，用自己的牙齿对其进行“加工”，得到如刷子般的枝条末端，接着把这个引诱工具伸进洞内，完成对食物的“钓取”。

黑猩猩是怎么想出这套复杂的钓白蚁技术以及其他各种技术的？

圣安德鲁斯大学的文化进化专家安德鲁 · 怀特恩（Andrew Whiten）长期研究黑猩猩的工具使用和觅食方式。他感叹：“很难想象这些技术会突然出现。”

怀特恩与同事认为，中非和东非的黑猩猩群体表现出一些非常复杂的行为，也存在基因流动的迹象。它们的觅食技术似乎代代相传的，并在相互关联的不同社区中产生创新。

近日，怀特恩等人于《科学》杂志发表最新文章，称黑猩猩也拥有 “具有累积性的文化”（cumulative culture）——很多学者认为此为人类独有。

从哺乳动物到鸟类，再到爬行动物甚至昆虫，许多物种都呈现出它们也有文化的证据，即个体能社会性地从周围个体处学会某些东西，然后自己实践。例如，黑猩猩、卷尾猴和新喀鸦使用工具的文化，虎鲸因文化而异的觅食策略，以及多种鸣禽的“鸟语方言”。

但累积文化是另一种概念。我们不妨用轮子来比喻文化，如果它具有累积性，那就意味着人类将轮子默认为一种“已存在”，会在它已有基础上做优化、添创新以使其演进，已经不再重新造轮子甚至忘记了这轮子怎么来的……另一方面，每天都有人在研究轮子，但研究轮子并非每个个体都要掌握的事情，轮子就放在那儿，只增不减……

怀特恩的同事、苏黎世大学进化生物学博士生卡桑德拉 · 古纳塞卡拉姆（Cassandra Gunasekaram）仔细分析了东非和中非地区35个黑猩猩种群的基因数据集，并将其与它们使用工具的信息进行比较，结果找出了一种模式：

一部分黑猩猩种群经常以特定次序使用一系列复杂工具来获取食物，而大多数黑猩猩种群都不会像它们一样觅食。这些群组似乎在遗传层面上相互关联。当然，它们与那些只用了初级工具觅食的种群——例如只用一根粗棍子在硬地上戳洞并直接捕食白蚁而不使用诱饵的种群——可能也存在一定关联。

总体而言，不用工具或使用简单工具觅食的黑猩猩种群与“文化精英”种群没有密切的遗传联系。

古纳塞卡拉姆表示，使用工具的类人猿群体间的这种遗传差异表明，复杂觅食技巧可能需要“某种形式的社会传播和社会学习”，需要“不同地方之间的思想交流”，也需要随时间推移而改进和创新。

研究团队推测，性成熟的雌性黑猩猩或许是文化传递者。它们迁徙到其他族群繁衍后代——这使得原本相隔遥远的种群产生了联系。

另一位研究作者、加州大学戴维斯分校的文化进化专家彼得 · 里查森（Peter Richerson）表示，新发现意味着，黑猩猩的“累积文化”取决于当地种群之间的迁徙，而种群之间的融合可以促进社会学习。

古纳塞卡拉姆等人的工作让我们意识到，或许不只有人类才拥有累积文化的假设，黑猩猩也有，只不过水平很低。针对黑猩猩群体的观察，也有助于揭示人类最初怎样建立起复杂的累积文化。

当然，也有同行提出质疑。图宾根大学的猿类文化专家克劳迪奥 · 坦尼（Claudio Tennie）认为新发现未必给出了类似人类的累积文化的证据，目前还难以确定黑猩猩使用的技巧是否复杂到不可能完全由某个体独立发明。

因为坦尼曾与同事通过实验发现，黑猩猩能自己琢磨出前文介绍的“用棍捅、用饵钓”的觅食技巧，而无需向其他同类学习。另有研究表明，红毛猩猩和卷尾猴会自发地按特定次序使用石头来砸开坚果，而无需社会学习。

坦尼表示，总将复杂技能归因于社会文化“有点预设了猿类个体不够聪明”，“这些年来我一直跟同行说—— ‘你们低估了猿类的聪明才智！’”

怀特恩就此反驳道，他们团队的实验，比如给黑猩猩复杂的吸管让它们喝果汁的实验，提供了“间接证据”，表明这些高阶技巧只有通过文化才可以落实并传播。

资料来源：

From Chimpan-A to Chimpanzee, These Apes May Have Humanlike Culture

电农业有望变革农业生产方式

大约12000年前，人类从狩猎采集的生活走向定居，拥抱农业，以及随之而来的社会变革和延续至今的饮食习惯。

近几个世纪以来，创新的农耕设备与合成化学肥料促进粮食生产，帮助不断增长的人口解决了吃的问题。不过无论技术如何长进，种植食物（包括生菜、西红柿、香草、谷物、南瓜等）的工作仍主要依照最古老策略，即在营养丰富的土壤里播种，保持充足水分和阳光，然后等待它们生长。

但传统农耕方式也有很大缺点。华盛顿大学圣路易斯分校的化学工程专家焦锋及其同事最近于《焦耳》（Joule）杂志撰文指出：农业占用全球近一半的可居住土地，同时也是人类产生的温室气体排放总量中1/3的来源。

为什么会这样？虽然阳光充足地区一般足够提供农作物种植所需光照，但对于冬季气候寒冷的地区，一年中往往有部分时间要仰仗植物生长灯和温室。这无疑增加了能源消耗和物流问题，最终令食物成本上升。

焦锋团队在论文中提出一种新方法，有望彻底变革农业实践，减少土地使用和温室气体排放。

该方法被称作“电农业”（electro-agriculture），利用太阳能电池板引发化学反应，将环境中二氧化碳转化为一种醋酸盐。某些蘑菇、酵母和藻类以醋酸盐为能量来源。通过些许基因调整，科学家还可改造如谷物、西红柿或生菜之类的常见食物，使其消耗醋酸盐，而减少对光合作用的依赖。实验结果表明，在阳光照射下，基于醋酸盐的电农业相较传统耕作技术，使9种不同作物的生长速度提高了3倍。

以美国为例，如果美国农业全面采用此类电力生产，将减少近90%的农业用地。类似系统还可以提高航天飞行期间农作物的生长效率。随着更多研究开展，我们甚至有望借助醋酸盐绕开光合作用，在黑暗里种植作物。

焦峰说道：“新工艺的重点是提高光合作用效率。目前我们的效率约为4%，这已是光合作用的4倍，而且由于它效率更高，二氧化碳排放量也更小了。”

资料来源：

This Radical New Farming Method Would Replace Photosynthesis With Solar Power

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