科學家們首次能夠準確測量人類染色體的質量。科學家使用英國國家同步加速器科學設施中強大的 X 射線源鑽石光源，能夠確定人類細胞中 46 條染色體的個體質量。

研究人員認為，發現質量顯著高於預期——比其中包含的 DNA 高約 20 倍——可能反映了我們尚未發現的染色體內其他未知元素的額外質量。

倫敦大學學院的生物物理學家伊恩羅賓遜說：“我們從人類基因組計劃中知道了 DNA 的質量，但這是我們第一次能夠精確測量包含這種 DNA 的染色體的質量。”

“我們的測量表明，我們每個細胞中的 46 條染色體重 242 皮克（一克的萬億分之一）。這比我們預期的要重，而且，如果複製，則表明染色體中有無法解釋的過量質量。”

染色體是細小的線狀 DNA 包，可以在生物體的細胞核中找到。每條染色體都包含一個 DNA 分子，而 DNA 分子又包含該生物體發育和生命的遺傳指令。

人類有23對染色體，代表22對編號的染色體（常染色體）和一對性染色體。

染色體防止內部的 DNA 散開，有助於在細胞複製過程中保持其結構。

染色體最早是在 19 世紀發現的，從那時起，科學家們對它們在保持生物體功能方面的作用有了很多瞭解。然而，我們仍然有很多不明白的地方。在這種情況下，科學家們使用一種稱為X 射線電子疊層衍射成像（ ptychography） 的技術來探測它們的內部。

這涉及使用一種稱為同步加速器的粒子加速器來產生強大的 X 射線束。當這些 X 射線穿過染色體時，它們的衍射會產生一種干涉圖案，科學家可以使用它來建立該染色體的高解析度 3D 重建。

研究人員對處於中期（細胞週期中染色體凝聚的階段）和細胞分裂之前的人類白細胞進行了成像，此時每個細胞內的 46 條染色體已將 DNA 緊緊包裹在其中。

使用這種技術，研究人員能夠確定染色體中的電子數量或電子密度。電子的質量是眾所周知的。事實上，電子的靜止質量是基本物理常數之一。因此，研究團隊能夠使用它來計算染色體的質量。

目前尚不清楚是什麼原因導致了研究人員發現的意外質量，但這裡的新發現可能對科學產生不可估量的好處，幫助我們更好地瞭解我們的身體是如何工作的，以及為什麼有時會出現問題。

“更好地瞭解染色體可能對人類健康具有重要意義，”倫敦大學學院的生物科學家阿卡納·巴蒂亞（Archana Bhartiya ）說，“醫學實驗室對染色體進行了大量研究，以從患者樣本中診斷癌症。因此，我們對染色體成像的能力的任何改進都將非常有價值。”

該研究已發表在《染色體研究》上。