科学家已设法让原子或分子同时身处两个位置——所谓“叠加”态，实现了“薛定谔的猫”效应。在一项最新研究中，瑞士苏黎世联邦理工学院（ETH）科学家让一个 16 微克的微小晶体处于两个振荡状态的叠加态，创建了迄今最重“薛定谔的猫”。研究发表在《科学》杂志上，有望催生更大更稳健的量子比特，并用于探测引力波或暗物质等。研究人员此次成功地使用振荡晶体创造出了一种所谓的“薛定谔的猫”，其中振荡晶体代表猫，一个超导电路代表量子比特。量子比特和“猫”之间的联系不是计数器和毒药，而是一层压电材料，晶体在振荡时会改变形状，产生电场。该电场可与量子比特的电场耦合，量子比特的叠加态可转移给晶体，晶体也因此可同时向上及向下振荡，这个重达 16 微克处于叠加态的晶体，也因此成为迄今最重“薛定谔的猫”。

根据发表在《Cell Metabolism》期刊上的一项研究，人类和小鼠的生物年龄（根据正常人体生理学和解剖学的发育状态所推断出来的年龄，表明人体的组织结构和生理功能的实际状态）是流动的，即在应对各种压力时它会迅速增加，但在压力缓解后则可以逆转。不过这些变化发生在几天或几个月相对较短的时间内。论文通信作者表示，“研究结果表明，在一定程度上，影响生物年龄的重要因素是压力。严重的压力会增加生物年龄，从而提高死亡率。这表明，降低生物年龄可以降低死亡率，从压力中恢复的能力可能是长寿的重要决定因素。另一方面，生物年龄可能是评估生理压力及其缓解情况的一个有用参数。”

美国潜艇编队的最大对手不是红色十月号，而是海底火山或海底山。2001 年旧金山号核潜艇与一座海底火山高速碰撞导致一名船员死亡，船上大多数人受伤。2021 年康涅狄格号核潜艇在南中国海与海底山相撞，破坏了其声纳阵列。地球至今只有四分之一的海底用声纳测绘过，海底山的确切数量是未知数。通过观察海水表面的微妙信号雷达卫星能发现海平面下隐藏的海底山。2011 年利用该方法探测到了逾 2.4 万海底山，高分辨率雷达数据现在再次增加了逾 1.9 万新的海底山。海底山除了对海上航行构成威胁外，它也可能富含可开采的稀有矿物质，可成为深海采矿业的商业目标。

社会交互是人类生活的重要组成部分。社会互动需要对于社会环境进行感知，理解及灵活地对他人的行为进行反应。人类大脑能够自动且快速地进行这样的感知和决策，然而目前对于大脑的社会信息处理的机制仍旧知晓地不多。芬兰图尔库PET中心的研究显示，人类大脑中有着处理多样社会信息的广阔的神经网络。研究表明，人类的社会感知由有限的维度组成，如反社会行为，性或亲和性为，以及沟通交流。这些社会维度的处理在大脑的多个区域进行，主要位于大脑后侧，集中在枕叶和颞叶。通过脑成像，研究人员发现，当人们在观看描述社会情境的视频时，大脑区域的活动是同步的。大脑活动的同步指的是就信息处理而言，不同人之间是相似的。

习惯的养成需要多少天？21 天？根据发表在 PNAS 期刊上的一项研究，养成习惯没有固定的数字，21 天的说法没有任何依据。研究人员采用机器学习来分析成千上万人的大数据集，这些人要么刷卡进入健身房，要么在医院换班时洗手。在健身房的研究中，研究人员与 24 小时健身中心合作，而在洗手的研究中，他们与一家使用射频识别（RFID）技术监测医院洗手情况的公司合作。在四年时间内，他们追踪了 3 万多名健身人士和近 100 个班次的 3000 多名医院工作人员。研究发现，某些变量对健身习惯的形成没有影响，比如一天中的时间。其他因素，比如一个人过去的行为，却会起作用。他们发现，养成健身习惯平均需要 6 个月，医护人员养成洗手习惯大约是几周。

根据发表在《国际行为营养与体育活动杂志》的一项研究，南澳大学的研究人员表示，四天工作制对健康有益。 研究人员在评估假期前、假期时和假期后日常活动的变化时发现，人们在度假时表现出更积极、更健康的行为，即使他们只有 3 天的休息时间。这项研究使用了“成年人生活方式和健康年度节律”研究的数据。在 13 个月内，308 名成年人（平均年龄 40.4 岁）每天 24 小时佩戴健身追踪器。逐分钟运动行为数据被汇总为每日总数，以比较假期前、假期时和假期后的运动行为。“这项研究为越来越多的人每周工作 4 天提供了支持。”南澳大利亚大学教授 Carol Maher 说，“世界各地的公司都在尝试缩短每周工作时间。结果毫不奇怪，员工的压力、倦怠和疲劳程度都有所减轻，心理健康状况、工作与生活间的平衡也有所改善。”这项研究提供了经验证据，表明人们在短暂休息时，比如 3 天的周末，会对身心健康产生积极影响。

对小鼠的研究发现，母亲在怀孕和哺乳期间超重，成年后可能面临更高的肥胖风险，因为早期营养过剩会重新编程发育中的大脑，使其渴望不健康的食物。研究人员在小鼠中调查了母子之间的联系，他们让一些小鼠在怀孕和哺乳期间通过不受限制的高脂肪饮食变得肥胖，而另一些小鼠则通过不受限制的健康食物保持苗条。他们发现，肥胖母亲所生的孩子成年后在获得无限健康食物的情况下仍然很苗条，但在获得不健康食物的情况下，它们摄入的不健康食物要比苗条母亲所生的孩子多得多。这项研究还可能有助于开发改变大脑的药物，以减少对不健康食物的渴望。

中科院等离子体研究所报告：4 月 12 日晚 21 时，正在运行的世界首个全超导托卡马克 EAST 装置获重大成果，成功实现了 403 秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行，创造了托卡马克装置高约束模式运行新的世界纪录。在 4 月 13 日下午 19 时，再次重复了 403 秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行，标志着 EAST 全超导托卡马克装置高参数长脉冲稳态运行的可靠能力...EAST 物理实验取得的系列重大突破，进一步验证了未来聚变实验堆高约束模式稳态运行的可行性。同时，也对探索未来聚变堆前沿物理问题，提升核聚变能源经济性、高效性，加快实现聚变能应用具有重要意义。

根据发表在《Current Biology》期刊上的一项研究，柏林动物园的一头亚洲象 Pang Pha 学会了如何剥香蕉，而且她还会挑剔香蕉的成熟度。对厚皮类动物而言，这是一项非同寻常的能力，动物园的其它亚洲象都不会。研究人员最初是从动物园的管理人员那里知道这头会剥香蕉的大象，他们对她展开了研究，拍摄了视频，演示了她剥香蕉的能力。Pang Pha 并不会剥所有香蕉，她主要挑选黄棕色剥皮，剥的速度比人类更快，她拒绝吃全棕色的香蕉，绿色或黄色香蕉则会整个儿吃掉。她是如何学会剥香蕉的？研究人员猜测与她成长的经历有关，她是在婴儿时期送入动物园的，饲养员会喂她吃奶，剥香蕉给她吃。她可能从中学会了剥香蕉。她没有将这一技能教给她女儿，可能是她主要是在独自一人时剥香蕉。

根据发表在《自然》期刊上的一项研究，地球之水可能源自富含氢气的大气层与行星胚胎岩浆海洋之间的相互作用。几十年来，地球等岩石行星被认为是从早期围绕太阳的尘埃和气体盘中吸积而成的。正是随着这些物体相互碰撞，最终形成地球的小行星也变得越来越大和越来越热，因碰撞和放射性元素的热量融化还形成了巨大的岩浆海洋。随着时间的推移，地球冷却，最致密的物质向内下沉，将地球分成三个不同的层——金属地核、岩石、硅酸盐地幔和地壳。研究人员解释说，系外行星的发现，让他们更加了解刚刚形成的行星在其最初几百万年的生长过程，其中被富含分子氢的大气所包围的情况非常普遍。尽管这些氢包层终会消散，但它们会在年轻行星上留下“指纹”。利用这些信息，研究人员开发了地球形成和演化的新模型，以复制地球独特的化学特征。模型证明，在地球存在的早期，岩浆海洋与原始大气之间的相互作用可能产生了地球标志性特征，例如丰富的水及其整体氧化状态。

空气污染与痴呆症相关。最新研究从 2000 多项之前研究中，确定了 51 项评估环境空气污染与临床痴呆症之间关系的研究，这些研究都是在过去 10 年内发表的。研究人员发现其中 16 项研究符合综合分析的标准。大部分研究都是关于 PM 2.5 的，二氧化氮和氮氧化物是这些研究中第二常见的空气污染物。研究人员发现了多个 PM 2.5 与痴呆症之间存在关联的证据。他们发现，空气中 PM 2.5 年均暴露量每增加 2 微克/立方米，罹患痴呆症的风险就会增加 17%。证据还表明，痴呆症与接触氮氧化物和二氧化氮之间存在关联。研究人员指出，空气污染与罹患痴呆症风险的关联可能小于吸烟等其他风险因素，但由于暴露在空气污染中的人数众多，对人口健康的影响也很巨大。

根据发表在《Cell Stem Cell》上的一项研究，上海中科院的科学家将干细胞衍生的“胚胎”植入猴子体内，并引发了早期怀孕的迹象。干细胞来源的囊胚细胞可以帮助研究人员了解人类胚胎发育，而不会遇到使用真正胚胎细胞的伦理困境。由于获取和试验人类胚胎的伦理困难，人类胚胎发育的机制在很大程度上仍未被研究。 上海中国科学院神经科学研究所的发育生物学家 Zhen Liu 和同事转向食蟹猴(Macaca fascicularis)，它们通常被用作实验动物，因为它们与人类在生物学上有一些相似之处。在细胞培养中，研究人员将猴子胚胎干细胞暴露于各种生长因子中，使它们分化成天然囊胚中的细胞类型。大约一周后，干细胞形成了囊胚的标志性球形结构，并分化成为组织和器官形成奠定基础的三种细胞系。

根据发表在《自然》上的一项研究，如果暴露在 PM2.5 细颗粒物中，被普遍认为是肺癌原因的特定基因变异会受到影响，导致形成癌症的速度加快。英国研究人员主要研究了携带 EGFR 基因变异的肺癌患者，此类变异在从未吸烟的肺癌患者中更常见。在加拿大进行的跟踪调查中，暴露在包括 PM2.5 在内的大气污染物质中 3 年的人，肺癌发生率高达 73%，而污染浓度较低环境下则为 40%。在发生 EGFR 基因变异的小鼠实验中，PM2.5 进入肺部后免疫细胞涌入肺部，释放出名为“白细胞介素-1β”的引发炎症的物质，加速细胞癌变。如果过药物阻断该物质的作用，则能阻止癌症的发展。

武汉华南海鲜批发市场被广泛认为是新冠最初爆发的中心。中国疾控中心的研究人员在本周出版的《自然》期刊上发表了 2020 年 1 月从该市场收集的逾千样本的基因组分析。研究人员声称从采集的 73 个环境样本中检测出了新冠病毒，但没有从动物样本中发现病毒，因此主张病毒是通过人类或冷冻食品带到该市场的。但这项分析被认为存在缺陷，因为样本包含明显不存在该市场的动物，其中包括大熊猫、黑猩猩和大西洋灰海豹。

寒冷激活了一种细胞清洁机制，这种机制可以分解与衰老相关的各种疾病有关的有害蛋白质聚集。德国研究人员探索了寒冷对蛋白酶体活动的影响，蛋白酶体是一种从细胞中去除受损蛋白质的细胞机制。研究表明，蛋白酶体激活剂 PA28γ/PSME3 缓解了线虫和人类细胞中由衰老引起的缺陷。在这两种情况下，都有可能通过适度降低温度来激活蛋白酶体的活性。一个关键的发现是蛋白酶体的活性也可以通过激活子的基因过表达而增加。这样，即使在 37 摄氏度的正常体温下，也能消除致病蛋白质。这些结果可能为衰老和衰老相关疾病提供治疗靶点。

根据发表在 PLOS One 期刊上的一项研究，人们可能会在事件发生的数秒钟内形成错误的记忆。错误记忆的形成可能是源于人们对事件应该如何发生的期望。研究人员招募了数百名志愿者参与一系列字母记忆的实验。志愿者在观看之后要求立即回忆出一个高亮的字母。但字母的方向有时候会是反向的。志愿者必须记住字母是正还是反的。结果显示，实验参与者经常会记错，但记错的方式很特别。当一个字母以正常方式展示，错误率在 10% 左右。当字母是镜向时，错误率要高得多，最高达到 40%。而且记忆等待的时间越长错误率越高。当他们要求在半秒内回忆看到的字母，错误率不到 20%，但如果要求在 3 秒后进行回忆，错误率达到了 30%。研究显示，人们的记忆容易受先入为主的观念所操纵。人们期望看到一个正常展示的字母，但与预期的结果不符时，可能仍然会坚持错误。时间越长越不可靠。

今天我们都知道光子等微观粒子都具有波粒二象性，可通过双缝实验验证。此类实验又被称为杨氏双狭缝干涉实验，以英国物理学家托马斯·杨命名，简单来说，在暗室里用手电筒照射一面双狭缝屏障，会在另一边显示出一种明暗相间的干涉图案。根据本周一发表在《Nature Physics》期刊上的一项研究，英国伦敦帝国学院的研究人员完成了基于时间的双缝实验，他们使用的不是物理空间中的双缝，而是时间上的双缝——在时间上创造两个非常短的空隙让光通过，研究人员将这种瞬间称之为“时间狭缝（time slits）”。科学家使用了名叫 Indium-Tin-Oxide 的特殊材料和高能红外光去创造出时间狭缝。时间双缝实验的结果与空间双缝实验类似，但发现图案的线条比预期的更多，它挑战了现有的物理理论。时间双缝实验为创造出以新方式控制光的新材料打开了大门。

在三维时空下，引力的作用使得行星和恒星的形状都是球形，黑洞也不例外——确切的说黑洞的视界呈球形。那么如果是高维空间呢？它们是否可能呈现其它形状？数学家发表论文证明，五维以上的空间，黑洞可以是任意形状。论文表明爱因斯坦的广义相对论可以产生大量形状奇特的高维黑洞。这项研究是纯理论性的，并没有告诉我们高维黑洞是否存在。但论文作者表示，如果我们能以某种方式探测到形状奇特的黑洞，那么这将证明我们的宇宙是高维的。

睡眠过少或过长都与寿命较短有关，但科学家们发现，体育活动可以抵消其中一些负面影响。研究包括了英国生物银行 92221 名年龄在 40 岁至 73 岁之间的成年人，他们在 2013 年至 2015 年期间佩戴了一周的加速度计腕带。每晚睡眠时间分为短(少于 6 小时)、正常( 6-8 小时)和长(超过 8 小时)。体育活动的总量被分为低、中、高。参与者的平均年龄为 62 岁，56% 为女性。在平均 7 年的随访中，3080 名参与者死亡，其中 1074 人死于心血管疾病，1871 人死于癌症。研究人员发现，在运动量大的人群中，睡眠时间与死亡风险无关。对于心血管疾病死亡，低运动量睡眠时间短的人有 69% 的风险增加，当运动量增加到中等或高运动量时，这种风险就消失了。就癌症死亡而言，睡眠时间长但运动量少的人的风险增加了 21%，而这种风险在适度或大量运动后消失。

体力劳动会让你精疲力竭，但用脑过度也会让你感到疲劳。这种认知疲劳是如何产生的？一种生物学假说认为施加认知控制会消耗葡萄糖形式的能量，当一天专注的思考结束之后，大脑会因此感到油尽灯枯。但问题是，大脑思考的能耗是非常低的，它消费的额外葡萄糖还不到一次跑酷动作 Tic-Tac 的十分之一。如果认知疲劳不是由于能量不足导致的，那么又是什么原因？巴黎 Pitié-Salpêtrière 医学院的研究人员认为与神经代谢有关。他们推测认知疲劳是某种化学物质在大脑控制区域积累导致的。这种化学物质就是谷氨酸，是一种兴奋性神经递质，在哺乳动物中枢神经系统大量存在，在学习、记忆和睡眠-觉醒周期等活动中扮演重要作用。他们用实验证明了其假说，在认知控制相关的大脑区域外侧前额叶皮层中谷氨酸的浓度更高。