科技

西伯利亚线虫四万年沉睡苏醒人类冰冻休眠曙光降临

7月底,世界各国媒体都将关注的焦点置于俄罗斯科学院土壤理化及生物问题研究所的一间实验室。在这里,两种已经在西伯利亚永久冻土中冰封了数万年的线虫,重新解冻复苏,开启了全新的生命旅程。

这是人类第一次复活冰冻如此长时间的多细胞生物,两种线虫也用自己独特的“冻龄“秘术成功地登顶现存动物寿命排行榜。在它们漫长的沉睡开始时,长毛猛犸象还游荡在西伯利亚的苔原之上。

西伯利亚永久冻土——保存古生物遗体的天然冷库

永久冻土的英文名称permafrost来自对permanently frozen ground的缩写,字面意思来说便是永久冰封的土地。永久冻土占据了北半球20%的陆地面积,大部分集中在俄罗斯西伯利亚、美国阿拉斯加、加拿大北部和格陵兰岛等地,最厚处可达650米(阿拉斯加Prudhoe Bay)。

辽阔的西伯利亚永久冻土区,作者:荆博

辽阔的西伯利亚永久冻土区,作者:荆博

之前在西伯利亚的永久冻土样品中,科学家们成功地复活了一系列被冰冻的古代生物。然而它们的共同特点便是要么属于单细胞动物,要么属于还有萌发能力的种子。需氧/厌氧细菌、蓝绿藻、放线菌、单细胞绿藻、酵母、阿米巴变形虫、异养鞭毛虫、纤毛虫、苔藓孢子甚至高等植物种子都榜上有名。

然而,冰冻多细胞生物的复活却一直没有实质性进展。虽然曾经有过在冷冻标本中存在二三十年的线虫成功苏生的先例,但毕竟时间尚不够久远,相关研究也未能引发较大影响力。

另一方面,由于特殊的自然地理条件,保存完好的古代动物遗迹在西伯利亚时有发现。在这个极寒之地,长毛猛犸、长毛犀牛、穴狮等已经于更新世(约260万年前到1.2万年前,地质时代第四纪的早期)灭绝的大型动物都曾经出土过,并且它们的完好程度常常令人惊讶。

 西伯利亚永久冻土中发现的幼年长毛猛犸象尸体,作者:James St。 John on VisualHunt 

西伯利亚永久冻土中发现的幼年长毛猛犸象尸体,作者:James St。 John on VisualHunt

然而,当它们被从幽暗冰冷的地底发掘出来时,即便它们仍然保留着生前的模样,也早已失去了生命活力。所以,当两种线虫们开始在培养皿中缓缓蠕动的时候,研究者们的兴奋之情可想而知。

复活线虫——既不简约又不简单的科学探索

两种线虫中比较年轻的一种采集自科雷马河(Kolyma River)下游Duvanny Yar的一处松鼠洞穴遗迹,地层年代经由碳同位素测定,距今已有32000年。

另外一种线虫采集自对阿拉泽亚河(Alazeya River)沿岸的一处冰川沉积物进行的岩心钻探。样品取自距离地表3.5米深处的岩心,经由碳同位素测定,距今约为42000年。

这两件样品分别采集于2002年和2015年,之后一直在实验室中保存于-20摄氏度的环境中。另外值得一提的是,进行该项研究的科学家们同时采集了300件类似的永冻土沉积物样品,不过仅仅在上述两件样品中成功地复活了远古线虫。

两种样品的提取地点,作者:荆博

两种样品的提取地点,作者:荆博

主导该项研究的俄罗斯科研机构在收集含生物成分永冻土样品方面的资源条件得天独厚,但含有潜在复活对象的样品在运输储存过程中的保存条件以及抗菌处理工艺等一系列技术难点最近才终于得以攻克,远古线虫的复活道路就此扫清了障碍。

科学家们首先将2克左右包含冰冻线虫的土壤样品置于培养皿中,创造各种适宜线虫生存的条件以便让它们的种群尽可能的迅速增殖壮大。终于,在数周的精心培养之后,三百多个培养皿中有两个出现了身长仅有几百微米的线虫活体。这些珍贵的微小生物随后被转移到琼脂和特殊的营养液中,以大肠杆菌作为主食继续精心培养。

虽然两种线虫的近代种群都有雄性形态,但这次复生的全部线虫都是雌性。由于雌性个体的解剖学特征相对雄性更少,单纯依靠形态进行分类学研究存在不甚科学严谨之处。为此,科学家们在对两种复生线虫的形态学和形态测量学进行详细表征后,也对它们染色体上一个被命名为为18S rRNA的基因进行了测序。在与基因数据库中的线虫18S rRNA序列进行对比后,两种线虫的种系分类才算告一段落。种系分析结果显示,两种线虫分别隶属于Panagrolaimus detritophagus和 Plectus parvus两个种,它们的现代种群已经分别在1930年和1865年得到确认。

某种Panagrolaimus属内的线虫。该属线虫一般直径约50微米,图中的S代表精子,E为卵,O为卵母细胞。图片来源:参考文献2

某种Panagrolaimus属内的线虫。该属线虫一般直径约50微米,图中的S代表精子,E为卵,O为卵母细胞。图片来源:参考文献2

目前,这两种线虫已经在维基百科上拥有了属于自己的页面,它们的事迹——世界上第一例长期冷冻复苏的多细胞动物也赫然列明于其中。相对于大部分线虫无足轻重的存在感,这两种线虫已经可以说是声名远扬了。

远古线虫封印解除——唤醒冷冻的人体还远吗?

将人体冷冻进入休眠状态从而度过星际旅行的漫长时间是众多太空科幻作品的经典桥段。在电影描述的这种冰冻状态下,人体大部分生命活动得以暂停,直到被唤醒为止,相当于寿命无形中得到了延长。

虽然高等生命体与线虫同属于多细胞生物,然而实际当中,人体一旦进入冷冻休眠模式生命就会消亡,因为人体的复杂性绝非线虫所能比拟。电影中的唤醒无异于让人死而复生,而且还能生龙活虎,科幻属性一目了然。常识告诉我们,长期冷冻后的高级生命体想要再次复活难上加难。

首先,人体的组织和器官具有极大的多样性,它们的构成元素从物质和材料的角度来说,主要包含了水、蛋白质、脂肪、无机盐类等等。这些物质在面对冷冻处理时的反应和耐受能力也不尽相同,例如结构复杂的蛋白质在冷冻后很大概率会失去原有的生物活性,且这一过程几乎不可逆。类似线虫细胞这样对于冷冻有良好耐受能力的细胞在人体中必然是存在的,但人体绝非各部分都能承受冷冻和解冻。

另外,大脑能够在多大程度上恢复功能同样令人悲观,人类大脑内天文数字般的蛋白质分子一旦变性,这部精密的机器能否正常运作?一系列不受意识控制的植物性神经能否在复苏后恢复正常功能,调控最基本的生理活动?思想、意识和记忆等相对高等的大脑机能能够完全恢复到冷冻之前的水平?不得不说,这些问题的答案想想都令人感到沮丧……

位于乌克兰国家科学院低温生物学及低温医学研究所的冷冻银行(low-temperature bank),作者:Прокопюк Владимир Юрьевич

位于乌克兰国家科学院低温生物学及低温医学研究所的冷冻银行(low-temperature bank),作者:Прокопюк Владимир Юрьевич

实际上,进行这项研究的科学家们已经在论文中为其意义做出了理性客观的注解,“这项研究揭示了多细胞生物在经受长期自然冷冻后仍能成功复苏的可能性。更新世线虫在应对冷冻时的某些适应机制将可能对低温医学、低温生物学、以及天体生物学等领域产生启发。”

我们从中可以看出的是,多细胞动物的冷冻复苏获得了历史性突破确实不假,但研究对象仍然只是线虫这种相当低等的生物而已。那么,我们是否可以就此质疑该项研究的价值呢?

实际上,正如作者们所言,这项研究最大的潜在价值是它提示我们今后研究关注的重点应是线虫细胞和组织在应对冻结时的防御机制。正是这类看似即时价值不大的基础研究在不断推进着人类对于自然规律的认知和利用。

长远来说,诸如先进御寒技术、冻伤组织修复、生物来源食品的冷冻保鲜等低温生物学和低温医学领域的相关研究,也将在此过程中受益。与太空休眠相比,这些课题与人类生活的相关程度可就不能说是不密切了。

永久冻土加速解冻——全球变暖下的阴霾

在接受西伯利亚时报采访的过程中,参与这项研究的科学家在评价他们的心情时用了喜忧参半这个词。这所谓的“忧”,便是地球暖化带来的永久冻土加速解冻。

不断解冻的永久冻土将为相关研究人员带来更多珍贵的古代动植物、细菌标本,这样的饕餮盛宴当然会令研究者们感到欣喜。然而,全球变暖给西伯利亚永冻土造成的诸多环境恶果才开始慢慢显现。

例如,解冻后腐烂的古代动物遗体很可能成为致命病原菌繁育的温床,给当地流行病防控部门带来新的压力。2016年8月底发生在俄罗斯北部的一次炭疽疫情就很有可能是由死于炭疽的古代驯鹿遗体造成。当年均温度不断升高,冻土逐渐解冻,冰封于冻土中的遗体暴露后,休眠的细菌以及存在于猎食动物身上的病原菌便会以尸体为中心发生交差感染。人类接触了感染动物后,不少人畜共患疾病便会进一步传染给人类。

消融中的永久冻土,来源:NPS Climate Change Response on Visual Hunt

消融中的永久冻土,来源:NPS Climate Change Response on Visual Hunt

最后,无论如何,我们应该向这群线虫顽强的生命力致敬。上一次他们“呼吸“泥土芬芳的时候,穴狮的足迹可能就在不远处。如今它们在培养皿中肆意扭动着四万岁的苍老躯体,时间也仿佛回溯到了那个长毛猛犸象仍在西伯利亚荒原上奔跑的年代。四万年的沉睡,四万年的天地洪荒,这场暌违四万年的苏醒,对于人类来说会是新时代开启的帷幕吗?


【责任编辑:刘思志】

从追赶到定义:全球复合机器人产业格局与中国领跑之路

在全球机器人产业从“专用自动化”迈向“通用智能化”的历史拐点上,复合机器人正成为具身智能落地的前沿形态,一个共识正逐渐清晰:“通用,即未来。” 这不仅是技术演进的方向,更是一场深刻的价值回归——机器人的终极使命在于解决真实世界的复杂任务,而非追求单一的形态。复合机器人,作为具身智能在物理世界最务实的载体,正成为连接当下制造需求与未来智能愿景的关键桥梁。

智领未来彰显科技领军实力 中国电信荣膺“金紫荆”双奖

1月30日,由香港大公文汇传媒集团联合香港中国企业协会、香港中国金融协会、香港中资证券业协会、香港公司治理公会主办的第十五届香港国际金融论坛暨中国证券“金紫荆奖”颁奖典礼在香港JW万豪酒店举行。中国电信股份有限公司(以下简称“中国电信”)凭借卓越的经营表现,荣获2025中国证券“金紫荆奖”“最具投资价值上市公司”与“卓越投资者关系管理上市公司”两项大奖,这不仅是对公司投资价值与经营成效的肯定,更是

星地传输破纪录:120Gbps激光通信实现天地数据“秒传”

中国科学家刚刚在新疆塔县完成了一项突破性实验——星地激光通信速率达到120吉比特每秒(Gbps),相当于在短短108秒内传输了12.656TB数据,足以装满约2500部高清电影。这项实验由中国科学院空天信息创新研究院(空天

三大科创中心扩围升级 区域协同构筑创新“新高地”

刚刚结束的各地两会上,一个共同的关键词频繁出现 - 京津冀、长三角、粤港澳三大国际科技创新中心扩围升级正成为区域发展的核心引擎。2026年伊始,各地政府工作报告密集发布,“整合区域优势资源,建设世界级创新集群”成为高频词。中央经济工作会议已明确将北京拓展至京津冀、上海拓展至长三角,实现从单一城市向城市群的战略升级。数据显示,2025年全球百强创新集群中,深圳-香

数字经济总量突破1200亿元,银川加速打造“算力之都”

从“数字试点”到“算力之都”,银川以翻番的数字经济总量交出一份亮眼成绩单,一座西部算力产业新高地正在崛起。银川市第十六届人民代表大会第六次会议近日披露,银川市数字经济总量已达1200亿元,较“十三五”末实现翻番。这座西北城市正以打造“算力之都”为目标,按下数字经济发展加速键。银川已建成9个算力中心,千兆网络实现100%覆盖,3个国家万兆光网试点项目建成投用。2026年

十五五开局密集问天 中国商业航天“箭”指星海新格局

蓝箭航天嘉兴基地的智能化生产线里,火箭零部件的出库时间从3分钟缩短至30秒,自动化立体仓储系统正将火箭总装从“人找料”推向“料等人”的精准物流时代。2026年1月13日23时25分,长征八号甲遥七运载火箭在海南商业航天发射场点火升空,将18组卫星送入预定轨道。这是“亦庄箭”2026年的首发任务,距离该火箭上次发射仅18天。新年伊始,力箭二号、天龙三号、双曲线三号等多型

6G研发迈入新阶段:我国启动第二阶段技术试验,构建空天地海一体化网络

已完成第一阶段关键技术试验,形成超过300项关键技术储备,正式启动第二阶段技术方案试验。1月21日,国务院新闻办公室举行新闻发布会,介绍2025年工业和信息化发展成效。工业和信息化部新闻发言人、信息通信发展司司长谢存宣布,我国已完成第一阶段6G关键技术试验,形成了超300项关键技术储备,近期已启动第二阶段6G技术试验。与此同时,我国5G标准必要专利

上海开源大会锚定AI未来:百万开发者生态迈向“主导型”崛起

开源不再只是代码共享,而是开放协同的新生产方式,上海正构建一个从使用生态到主导生态的开源体系。第二届开源产业生态大会1月13日在上海落幕。会上披露的数据显示,上海开源开发者数量已超过100万人,位居全国第二,而这一数字计划在2027年达到300万人。上海市经信委总工程师裘薇在大会上表示,开源已成为实现技术突破、参与全球科技创新的重要途径。本次大会不仅启动了“开源产

智能伴侣与静默革命:AI无缝织入2026生活图景

从能感知情绪的AI助手到街头无人的自动驾驶出租车,人工智能正以润物细无声的方式,重塑我们日常生活的节奏。2026年将成为人工智能深度嵌入日常生活的转折点。美国《纽约时报》最新观察指出,生成式AI已不再是实验室的奇观,而成为推动人机关系根本变革的引擎。清晨,智能眼镜在视野边缘提示今日议程;通勤时,自动驾驶出租车平稳穿梭;工作中,AI代理主动处理邮件安排会议;回家后,

北京推出“亿元补助”新政,破解创新成果转化“最后一公里”难题

实验室里的科研成果如何跨越产业化鸿沟?北京新年首个产业政策瞄准中试关键环节,最高亿元补助助力科技成果从“书架”走向“货架”。1月4日,北京市发展和改革委员会等部门联合发布《关于进一步提升本市中试服务能力促进科技创新和产业创新融合发展的若干措施》,以最高1亿元的补助力度支持中试平台建设。中试作为创新成果产业化的“最后一公里”,是实验室成果迈向市场化应用的关键过渡阶段。该政策

北京推出“科技副总”与“产业教授”机制,破解产教融合难题

校企之间的制度性壁垒正在被打破,一支扎根一线的卓越工程师队伍将获得全链条支持。1月4日,北京市委教育科技人才工作领导小组办公室正式印发《关于加强卓越工程师队伍建设的若干措施》。这份包含18条具体举措的政策文件,从产教融合载体搭建、后备人才培养到人才集聚引育、成长发展激励等方面提供“全链条”支持。措施旨在培养建设一支爱党报国、敬业奉献、具有突出技术创新

AI赋能“智造”跃升 四川构建现代化产业体系

“十四五”以来,四川深入实施制造业智能化改造数字化转型行动,全省规模以上工业企业数字化转型覆盖率在两年间提升20个百分点以上,计划在2027年底实现全覆盖。

西安“隐形冠军”集群崛起,硬科技矩阵激活区域创新动能

从AI健康检测到激光美容模块,从智慧城市平台到射频微波芯片,西安专精特新企业正以“小而美”的技术创新,撬动大市场。在西安维塑智能科技有限公司的展示厅里,一台搭载AI技术的3D身体形态评估设备正在精准捕捉人体数据。这家扎根西安经开区的国家高新技术企业,其核心产品已成功打入全球60多个国家,在超过10000家机构落地应用。而在不远处的西安欧益光电科技有限公司无尘车间,技术人员

数字立交桥崛起:中国打造一体化互联网交换体系

一部关于互联网“交通枢纽”的创新指南正式出炉,为数据流通架设高速通道。工业和信息化部办公厅12月30日印发《关于加快推进国家新型互联网交换中心创新发展的指导意见》,这份针对国家新型互联网交换中心的首个系统性指导文件,标志着我国互联网架构优化进入新阶段。国家新型互联网交换中心作为新型信息基础设施,通过构建中立、公平、开放的流量集中交换平台,实现不同网络间数据高效流通。该指

创新基因深度觉醒 双擎驱动能级跃升 - 杭州以“两新融合+教科人一体”改写创新活力之城进阶密码

当实验室的前沿技术无缝对接生产线的市场需求,当高校的人才培养精准匹配产业的创新渴求,这座把创新刻进基因的城市正加速蝶变。2025年以来,杭州锚定“打造更高水平创新活力之城”目标,以科技创新与产业创新深度融合为核心路径,以教育、科技、人才一体改革为关键支撑,通过构建全链条创新生态、打破体制机制壁垒,正书写着创新驱动高质量发展的新篇章。最新数据显示,2024年杭州数字

数字大物业 城乡新动能│厦门翔安“智理”方法论 数据赋能大物业重塑城乡未来

在厦门市翔安区,基层治理的日常正在被一系列智能化场景所改变:堆积如山的海蛎壳在智能系统的精准调度下,变废为宝转化为绿色的环保材料;AI数字社工化身为社区“新成员”,以数百倍于人工的效率完成和各类任务,让社区工作者有更多时间走进群众;无人机与智能摄像头织就全域感知网络,赋予城乡管理“千里眼”

数字化转型有了“导航图”!14个行业可“按图索骥”

曾经“摸黑走路”的制造业数字化转型,如今有了清晰的“施工图”。在近日沈阳举行的2025年两化融合暨数字化转型大会上,一位与会企业代表这样感慨。此次大会上,工业和信息化部正式发布《场景化、图谱化推进重点行业数字化转型的参考指引(2025版)》,为钢铁、石化等14个重点行业绘制了企业数字化转型“场景导航图”。

河北空天控股公司多项创新技术成果亮相 “三年上、五年强”科技成果展

12月6日至7日,河北省国资委监管企业研发投入“三年上、五年强”专项行动科技成果展在河北交投数智产业园盛大举办。河北空天控股公司作为河北交投集团空天信息领域科技创新核心力量,携系列北斗高精尖装备、省级低空交通监管平台、“北斗+低空”危化品监管系统等多项拥有自主知识产权与自主品牌的创新技术成果参展,通过图文解说、音频演示、动态视频等多元化形式,立体化呈现公司在空天信息领域

河北国资成果展:科技赋能,创新成果“多点开花”

科技赋能国企,创新引领发展。12月6日,河北省国资委监管企业研发投入“三年上、五年强”专项行动科技成果展在河北正定新区未来电子信息与装备制造产业基地成功启动,展期2天。成果展期间将举办专家主旨报告会、青年科技人才分享会、专利转化对接会、京津冀三地国资委联合发布《京津冀国有企业青年科技创新倡议书》等系列活动。现场还设有招商洽谈区、成果路演区,旨在打通创新成果与产业需求、金融资本对接的“最

从云计算到星计算:算力革命的技术演进与产业变革​

随着人工智能技术的快速发展和全球算力需求的爆发式增长,传统地面数据中心面临着前所未有的挑战。据统计,到 2026 年,全球数据中心的总用电量或将超过 1000 太瓦时,堪比日本全国的用电量。在能源消耗、土地资源和散热成本的多重压力下,算力基础设施正迎来从地面集中式向天地一体化分布式的范式跃迁。星计算作为这一变革的核心,通过将高性能计算、AI 与边缘计算集成于天基平台,构建分布式卫星星
返回
顶部