科学 | Science PDF 2026.06.25 颜色的形状:人类是如何感知颜色的

刊名：Science 科学

出版日期：2026年6月25日

杂志定位：Science是由美国科学促进会（AAAS）出版的全球顶级学术期刊，创刊于1880年，致力于发表最具影响力的原创研究、综述和科学评论，覆盖生命科学、物理学、地球科学、人工智能等全学科领域，是全球科学界最受瞩目的权威期刊之一。

本期《Science》杂志以“颜色的形状”为封面主题，通过三篇背靠背发表的结构生物学论文，首次揭示了人类视锥细胞光敏色素蛋白的高分辨率结构，从分子层面阐明了三色视觉的奥秘。新闻板块则聚焦于科研生态中的热点与挑战，包括对医学研究平台TriNetX引发低质量论文潮的担忧、美国NSF经费削减对基础科学的冲击，以及AI安全与开放研究之间的激烈冲突。此外，杂志还刊登了关于可逆性自噬抑制、废物催化转化、鸟类迁徙遗传基础以及早期地球撞击加热等多项重磅研究。

 选文导读 

1. 颜色的形状

Shape of Color: Structures show how visual pigments are tuned for color vision

本期封面故事由三篇独立但又相辅相成的研究论文构成，它们共同解决了视觉科学领域的一个长期谜题：人类是如何感知颜色的。研究团队利用尖端的冷冻电子显微镜（cryo-EM）技术，首次解析了人类和灵长类动物中负责红、绿、蓝三色视觉的视锥细胞视蛋白（opsin）的高分辨率三维结构。这些结构揭示了这些视觉受体蛋白如何通过微小的氨基酸差异，巧妙地调控其结合的生色团（retinal）周围的静电环境，从而实现对不同波长光的精准吸收。这些发现不仅从原子层面阐明了三色视觉的分子基础，还为理解色盲等视觉缺陷的发病机制以及开发相关基因疗法提供了关键的 structural 基础。

2. 古人类化石中的“性别之谜”

An ancient mystery: missing males

对13年前发现于南非“新星”洞穴系统中的纳莱迪人（Homo naledi）化石的一项最新蛋白质组学分析，引发了一场古人类学界的激烈争论。研究团队从23颗牙齿的牙釉质中提取了古老的蛋白质，并通过分析其中的釉原蛋白（amelogenin）来确定性别。令人震惊的是，所有20个能成功提取蛋白质的个体，均未检测到雄性特有的AMELY蛋白信号，这表明他们全部是雌性。这一结果的概率低于百万分之一。领导发掘的李·伯杰（Lee Berger）认为，这是纳莱迪人存在性别分离丧葬习俗的有力证据。然而，许多其他学者对此持怀疑态度，他们认为这更可能反映了该群体不寻常的生物学特征或种群历史，而非复杂的文化行为。

3. AI安全之争与开放研究

Researchers caught in the crossfire as firms and U.S. government grapple over AI safety

人工智能安全与开放科学之间的张力在本月达到了顶点。Anthropic公司发布了其最强大的AI模型之一Fable 5，但随即为模型设置了极其严格的使用限制，甚至拒绝回答最基础的生物学问题，引发了学术界的强烈不满。批评者指出，这扼杀了独立研究。然而，更戏剧性的是，在模型发布仅三天后，美国政府以国家安全为由，禁止外国公民使用该模型，迫使Anthropic将其完全下架。这一系列事件凸显了当前AI研究中一个根本性的困境：学术界日益依赖由少数私人公司开发的、且随时可能因商业或政治原因而消失的“黑箱”工具。这无疑将加速推动开源AI模型的发展。

4. 神经元的惊人韧性——自噬可逆性研究

Reversible suppression of autophagy in a mouse model reveals neuronal resilience

一项突破性研究揭示了神经元在遭受损害后的强大恢复能力。研究人员开发了一种基因工程小鼠模型，可以像开关一样可逆地抑制神经元中的“自噬”过程——一种负责清除细胞内垃圾和受损细胞器的关键质量控制系统。抑制自噬会导致小鼠出现运动与认知功能障碍、异常蛋白聚集和轴突肿胀。然而，当重新激活自噬过程后，这些分子、细胞和行为层面的缺陷几乎得到了完全逆转。该研究表明，即使在功能障碍已经确立之后，神经元仍保留了惊人的修复潜能，这为治疗神经退行性疾病带来了新的希望。

5. 候鸟迁徙路线由遗传与后天环境共同塑造

Innate factors and ontogeny determine nonbreeding areas of migrant songbirds

鸟类的长途迁徙究竟是先天本能还是后天学习？一项对斑姬鹟（pied flycatchers）的大规模追踪研究给出了一个复杂的答案。研究团队通过为来自欧洲不同繁殖地的数百只个体佩戴微型光敏定位器，并结合跨国的“鸟蛋移植”实验，发现鸟类非繁殖期（越冬地）的选择由遗传和环境双重因素决定。从荷兰移植到瑞典并孵化长大的雏鸟，其越冬地位于其“遗传父母”（荷兰种群）和“养父母”（瑞典种群）的越冬地之间。这表明，尽管迁徙路线中存在如“绕道伊比利亚半岛”这样高度保守的遗传程序，但个体仍具备一定的适应性，这为它们在气候变化背景下开辟新的迁徙策略提供了可能。