文章涵盖了科学研究的多个领域，包括量子通讯、生物学、遗传学、神经科学和生态学。其中最引人注目的是我国在量子通讯方面的突破，利用'济南一号'微纳卫星创造了新的量子通信距离纪录。同时，研究发现果蝇的睡眠和记忆功能之间的平衡机制，揭示了PKA在其中的关键作用。此外，科学家还观察到了DNA解旋的第一步，并发现雄性线虫的学习能力较差。最后，我国市政污水处理政策的成功降低了汞污染对健康的威胁。
科学家首次在原子尺度上观察了DNA解旋的第一步，了解了ATP如何驱动解旋酶沿DNA移动并解开双链。
研究发现雄性线虫从经验中学习的能力较差，更容易冒险，导致死亡。该研究揭示了性别差异在学习和生存策略方面的表现。
我国市政污水处理政策成功降低了水产品中的汞含量，大幅降低了汞污染对健康的威胁。
创纪录！我国成功实现跨
12900公里的
量子加密图像
传输
近日，
由中国科学技术大学潘建伟、彭承志、廖胜凯等人组成的研究团队，联合济南量子技术研究院、中国科学院上海技术物理研究所及微小卫星创新研究院等多个单位，利用“济南一号”微纳卫星成功创造了12 900公里的量子通信距离新纪录
。“济南一号”卫星从北京的一个屋顶向远在南非的斯坦陵布什大学发送了处于量子态的激光脉冲，形成了用于图片加密的量子密钥。研究团队成功在单次卫星通过期间共享了多达100万比特的安全密钥并完成了两张图片（一张是中国长城，另一张是斯坦陵布什大学校园的部分景象）的加密传输。
相较于2016年发射的前代卫星“墨子号”，“济南一号”的重量减轻至原来的十分之一，成本降低了45倍，而光源频率则提升了约6倍。此外，研究团队还将地面站接收器的重量从原先的13 000公斤大幅减少到便携式的100公斤，标志着从理论验证到实际应用的重要进展。团队计划于2026年再发射四颗微纳卫星用于商业应用。该研究成果为构建大规模实用化的量子通信网络提供了关键技术支持。相关论文于3月19日在
《自然》
（
Nature
）发表。（中国科学技术大学、公众号“科研圈”）
图片来源：Huang S, et al., 2025,
PLOS Biology
, C
C-BY 4.0
睡眠对于不同物种的认知功能和寿命都至关重要。虽然睡眠稳态和认知过程通过细胞和神经突触可塑性相互关联，但研究者始终不清楚连接它们的信号通路。在最近一篇发表于
PLOS Biology
的论文中，研究人员利用失眠果蝇（
Drosophila
insomniac，
inc
）的短睡眠突变体揭示了平衡睡眠与记忆功能的分子机制，为果蝇
inc
突变体的睡眠表型提供了合理解释：
由于记忆功能亢进，引起了睡眠缺陷
。
果蝇
inc
突变体存在严重的睡眠缺陷，却展现出超常的嗅觉学习和记忆能力。通过基因筛选果蝇的长睡眠和短睡眠突变体，研究人员发现在果蝇
inc
突变体大脑中，参与记忆和睡眠调节的“蘑菇体”中的蛋白激酶（PKA）信号会增强，这会抑制其睡眠，进而导致预期寿命缩短，也会限制过度记忆，但果蝇突变体嗅觉学习和记忆能力仍会更高。一旦略微降低
inc
突变体的PKA信号，会导致突变体的记忆能力与蘑菇体的生长进一步出现异常。这项发现揭示了PKA在平衡睡眠和记忆功能上发挥的关键作用，它能抑制过度记忆功能以保护大脑，却也因持续激活造成了睡眠缺陷和寿命缩短。由于，行为机能亢进、睡眠不足与认知失衡是自闭症等神经发育障碍的标志性特征。这些新发现可能提供了神经发育机能亢进与自闭症起源之间的潜
在机制联系。（PLOS）
