作者：转载至微信公众号环球科学 审核：阮丽红 编发：赵则月
· 分子生物学 ·为什么吃鱼会变聪明？
Omega-3是一类不饱和脂肪酸，作为细胞膜的组成部分，也影响膜上的受体功能，尤其对发育中的大脑和老化中的大脑来说，是重要的营养物质。但人体无法合成Omega-3，因此人类常常需要通过食用鱼类来获取这些营养，与此同时科学家也对这类脂肪酸的作用机制十分好奇。Omega-3想要发挥作用，需要Omega-3鱼油受体的帮助。最近，在一项发表于《科学》（Science）杂志的研究中，浙江大学的研究团队解释了不同脂肪酸引发Omega-3鱼油受体产生下游特定信号谱图的机制。
Omega-3鱼油受体（GPR120，FFAR4）属于人体中最庞大的膜蛋白家族G蛋白偶联受体（GPCR）家族。不同脂肪酸激活Omega-3鱼油受体的效果不同，只有某些不饱和脂肪酸对人体有益。由于GPCR信号转导复合物结构非常不稳定，而且长链脂肪酸分子非常相似，很难被捕捉，科学家一直不十分清楚不同脂肪酸触发不同激活效应的原理。这一次，研究者选取了5种不同的脂肪酸及合成化合物作为配体。在冷冻电镜设施的帮助下，科学家不断优化样品制备和计算方法，“看清”了鱼油分子不同类型的配体。科研团队发现，不同双键修饰的不饱和脂肪酸都能打开Omega-3鱼油受体，但单键和多键像不同钥匙的的齿纹，在锁芯中打开方式不同，介导不同的信号通路。科学家还进一步证明了，Omega-3脂肪酸之所以有益，是因为增加了一条指令，让原本可能朝着其他方向走去的信号转身通往了有益于代谢的道路。
· 数学 ·混乱的人群中为什么会自动产生队列？
图片来源：K. BACIK. B. BACIK, T. ROGERS
当人群朝相对地两个方向穿行时，我们是如何自发地形成两条定向的人流从而有秩序地通行的呢？3月2日，一篇发表在《科学》（Science）上的论文提出了一套新的数学理论，可以解释并预测人流的形成，并利用真实人群的数据验证了该理论。
人流作为主动式双组分流的一个典型例子，该理论利用基础数学阐明了人流形成的基础机制以及其突出特征，能够预测人流路径的弯曲和倾斜程度。在发现该理论与碰撞粒子的数值模拟相一致后，研究者招募了志愿者来进一步验证该理论：要求志愿者在一块模拟不同布局的实验场地中走动，改变入口和出口的位置，并记录他们在不同规则下的走路轨迹。研究者发现，尽管人群的轨迹看起来杂乱无序，然而其中隐藏着直线或者复杂的曲线的结构，这些结构会随着空间布局的不同而变化。这是因为当两个具有不同目标方向的群体在一个拥挤的空间中交汇并试图避免相互碰撞时，大量个人决定的累积效应在无意中导致了人流的形成，秩序就自发地出现了。研究者还测试了外部强加的交通规则的影响，例如要求参与者右侧通行。与理论预测一致，增加这一规则使得人流在方向上倾斜，人流速度变慢。这套整洁的数学理论可以预测任何一种给定系统的轨迹形成趋势，可以用于解释现实世界中从细菌到动物群等规模地复杂系统中的互动群体的群体行为形成的过程。
· 心理学 ·
聊天时发表情的人，心里想的究竟是什么？
在网络上聊天时，人们常常用emoji表情符号来代表面部表情。但是，发出的表情符号并不一定反映人们的真实心情，例如一些人会用微笑表情掩饰失望。近日，一项发表在《心理学前沿》（Frontiers in Psychology）的研究调查了日本下载量最高的表情符号输入法Simeji的使用者，分析了不同场景下表情符号的使用。
科学家招募了1289位Simeji用户，想知道他们是如何使用表情符号来表达情绪或掩盖情绪的。研究人员先让参与者回答了一些与主观幸福感有关的问题，并统计他们的表情符号使用频率。接着，参与者会收到各种不同社交场景下的信息，像往常一样回复，并对自己情绪表达的程度评分。研究发现，人们倾向于在私人场合或与好友聊天时用表情符号表达相应情绪，但对地位比较高的人显露的情绪最少。通常来说，人们会用匹配的表情符号来表达强烈的情绪，除非觉得有必要掩饰真实情感，比如微笑掩饰负面情绪等等。而用表情符号表达情绪的人，总体比用表情符号掩饰情绪的人幸福度更高。不过，这项研究也有一定局限性，如参与者中女性和Z世代（1990年代中后期-2010年代前期出生的人）较多。科学家希望未来能扩大样本，进行更多跨文化研究。
· 农业 ·中国人口老龄化影响小农农业可持续性
全球人口老龄化正在加速，这一人口变迁对许多领域提出了挑战，例如农业，特别是小农农业。与年轻的农民相比，年龄较大的农民群体通常教育水平较低，不太能接受最新的农业生产方式，可能对这一行业的长期未来产生影响。
浙江大学的研究人员调查了15 000个农村家庭，他们都有农业作物但没有家畜，数据集中在2015年～2019年间。他们发现，如果假设2019年的人口轨迹（老龄化比率较低）和1990年相同，现实中农场的规模比预期中下降了4%。同时这会导致可支配收入下降15%，劳动生产率下降4%，农业产出下降5%。此外，环境肥料损失还会增加3%，可能会增加环境污染。研究人员进一步调查发现，如果扩大农场的规模，增加机械化水平，吸引较高教育水平的年轻农民，可以逆转这些消极后果，农业产出、农场规模和收入分别能增加14%、20%和26%。相关论文2月22日发表在《自然》（Nature）杂志上。
· 地质学 ·迄今最详细的地质模型，揭示地球过去1亿年的演化历史
过去一亿年来景观动态模型动画，显示了景观侵蚀和沉积的情况。图片来源：DR TRISTAN SALLES, THE UNIVERSITY OF SYDNEY
目前的地质模型只能为此前的地表变化提供碎片化的理解，而缺乏整体、长期趋向的分析能力。近日，一项发表在《科学》（Science）的研究提供了一个新的动态模型，详细揭示了过去1亿年间的地表变化。
研究者结合地球动力学、地质构造、气候因子和地表过程等因素，将其分解为100万年的梯度，制造了一个分辨率精确至10公里、包含过去1亿年地表变化的的动态模型。该模型以前所未有的方式分析了沉积物从陆地转移到海洋的动态。这将使地球科学家对地表变化有更全面和动态的了解，并有利于了解现在地球的海洋化学。该模型的提出有利于测试关于地表如何应对不断变化的气候和构造力作用的不同理论。此外，该研究还提供了一个改进的模型，以了解在数百万年的时间里，地球沉积物的运输如何调节地球碳循环。这一研究结果还为生化循环和生物进化等研究提供地表环境的相应背景支持。