彭文

中國(guó)探測(cè)器要去火星了

從今年開(kāi)始，我國(guó)將每年的4月24日定為“中國(guó)航天日”。1970年4月24日，中國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅”一號(hào)發(fā)射成功，拉開(kāi)了中國(guó)探索宇宙的序幕。46年后，中國(guó)又將目光瞄準(zhǔn)了火星，“火星全球遙感與區(qū)域巡視探測(cè)”任務(wù)已獲準(zhǔn)立項(xiàng)，首個(gè)火星探測(cè)器預(yù)計(jì)2020年發(fā)射飛往火星。探測(cè)器將由環(huán)繞器和著陸巡視器組成，也就是說(shuō)，將在一次任務(wù)中實(shí)現(xiàn)環(huán)繞、著陸、巡視。這樣的任務(wù)在軌道設(shè)計(jì)上更具難度和復(fù)雜度，要兼顧著陸和環(huán)繞軌道的要求。

為何挪窩睡不著覺(jué)？

有的人一換新環(huán)境就睡不著覺(jué)，并認(rèn)為這是身體不適應(yīng)新床墊或枕頭的原因。其實(shí)，這與大腦活動(dòng)有關(guān)。美國(guó)研究人員分別掃描受試者的大腦，一次是在他們第一晚睡在一個(gè)陌生地方時(shí)，另一次是他們?cè)谶@地方連睡一個(gè)星期后。掃描結(jié)果顯示，第一晚在應(yīng)該是最深度睡眠的時(shí)間段內(nèi)，志愿者的大腦左半球仍然活躍。左半球控制右邊身體，如果在他們右耳邊播放音樂(lè)，志愿者更容易清醒過(guò)來(lái)。但一周后的掃描結(jié)果顯示，大腦左右半球都進(jìn)入了休息狀態(tài)。研究人員把這稱(chēng)為“第一夜現(xiàn)象”。這或許是祖先遺留下來(lái)的“生存技能”，用來(lái)防備陌生環(huán)境中可能遇到的危險(xiǎn)，但目前尚不清楚為何是由左邊大腦來(lái)“值班”，以及右邊大腦是否會(huì)“換班”。

全球變暖對(duì)農(nóng)業(yè)影響幾何？

全球變暖對(duì)主要農(nóng)作物產(chǎn)量影響的討論由來(lái)已久。一些科學(xué)家認(rèn)為，全球變暖及其造成的極端天氣和水資源短缺會(huì)使農(nóng)作物減產(chǎn);另一方面，有研究表明全球變暖的罪魁禍?zhǔn)锥趸紳舛壬仙兄谠黾愚r(nóng)作物產(chǎn)量。一項(xiàng)新研究試圖厘清上述問(wèn)題，重點(diǎn)分析了升溫、二氧化碳濃度升高及降雨量等環(huán)境因素對(duì)玉米、大豆、小麥和大米4種農(nóng)作物用水和產(chǎn)量的合并影響。結(jié)果顯示，雖然全球升溫和水資源短缺使農(nóng)作物減產(chǎn)，但考慮到二氧化碳濃度增加會(huì)減少農(nóng)作物對(duì)水分的需求，到2080年，上述4種農(nóng)作物用水效率都將提高。研究預(yù)測(cè)，如果將所有因素考慮在內(nèi)，到2080年，在依靠降雨灌溉區(qū)域（主要包括北美、歐洲等），小麥平均產(chǎn)量將提高10%;在人工灌溉區(qū)域（主要包括中國(guó)、印度等），小麥將平均減產(chǎn)4%。而玉米幾乎在所有種植區(qū)域的產(chǎn)量都將下降，平均下降約8%。研究沒(méi)有對(duì)大豆和大米的產(chǎn)量變化給出結(jié)論。

他們?yōu)楹尾坏貌。?/p>

美國(guó)研究人員對(duì)來(lái)自世界各地超過(guò)50萬(wàn)人的DNA進(jìn)行了篩查，找到了13個(gè)對(duì)嚴(yán)重遺傳疾病有免疫力的人。“孟德?tīng)柤膊　庇址Q(chēng)單基因遺傳病，這類(lèi)疾病在兒童發(fā)育早期出現(xiàn)，往往是由單個(gè)基因缺陷導(dǎo)致的。囊性纖維化便是一種孟德?tīng)柤膊　Ｔ谡－h(huán)境下，任何攜帶這種“完全滲透”型突變的人，最終都不可避免會(huì)患病。然而，這13人顯然完全沒(méi)有受到缺陷基因的影響。找到他們不得病的原因，就能幫助人類(lèi)建立對(duì)抗疾病的自然保護(hù)機(jī)制，從而拯救更多的生命。

大腦如何感知曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)？

無(wú)論人還是動(dòng)物，在日常生活中都要經(jīng)常做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，比如開(kāi)車(chē)拐彎，在足球賽中迂回包抄，獵豹沿“之”字路線(xiàn)追捕羚羊……中國(guó)研究人員借助獼猴實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)大腦感覺(jué)皮層中存在的一類(lèi)神經(jīng)細(xì)胞，可能負(fù)責(zé)感知“曲線(xiàn)自身運(yùn)動(dòng)”?！扒€(xiàn)自身運(yùn)動(dòng)”是簡(jiǎn)單的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)與繞著身體中軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)兩者的結(jié)合。內(nèi)耳前庭系統(tǒng)中存在兩個(gè)獨(dú)立的探測(cè)器，其中耳石器負(fù)責(zé)探測(cè)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，半規(guī)管負(fù)責(zé)探測(cè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，但大腦是如何感知曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的，此前一直是個(gè)謎。研究發(fā)現(xiàn)，獼猴大腦背側(cè)內(nèi)上顳區(qū)、腹側(cè)內(nèi)頂區(qū)和外側(cè)裂后部視覺(jué)區(qū)中約1/3的神經(jīng)細(xì)胞，同時(shí)接收來(lái)自?xún)?nèi)耳前庭系統(tǒng)發(fā)出的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)信號(hào)，但這些細(xì)胞的電活動(dòng)在曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)釋放得最強(qiáng)烈，表明它們很可能負(fù)責(zé)感知曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。由于獼猴大腦與人腦較為接近，故人腦中很可能也存在這種機(jī)制。

狗起源于中國(guó)南方

關(guān)于狗的起源和馴化一直爭(zhēng)議不斷，狗起源的說(shuō)法就有東亞起源說(shuō)、中亞起源說(shuō)、歐洲起源說(shuō)和中東起源說(shuō)等。中國(guó)科學(xué)家最近發(fā)表論文，認(rèn)為狗起源于中國(guó)南方。通過(guò)整合現(xiàn)有的中國(guó)南方家犬群體的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)中國(guó)南方家犬群體擁有最小的連鎖不平衡距離，這一指標(biāo)支持狗起源于中國(guó)南方。家犬是在大約3.3萬(wàn)年前開(kāi)始逐漸被人類(lèi)馴化。科學(xué)家接下來(lái)還將確定狗起源的確切地區(qū)，進(jìn)一步揭開(kāi)狗的“身世之謎”。

關(guān)閉特定基因或可延年益壽

德國(guó)研究人員通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，關(guān)閉一種特定基因有助提高實(shí)驗(yàn)鼠的免疫力，從而延長(zhǎng)壽命。通常，伴隨動(dòng)物年齡增長(zhǎng)，造血干細(xì)胞的功能會(huì)逐漸下降，血液中免疫細(xì)胞的數(shù)量也會(huì)下降，免疫力隨之降低。然而，在關(guān)閉老年實(shí)驗(yàn)鼠的Per2基因后，實(shí)驗(yàn)鼠的造血干細(xì)胞可以更長(zhǎng)久地維持其功能，血液中免疫細(xì)胞的數(shù)量得以保持穩(wěn)定。這樣，老年實(shí)驗(yàn)鼠的免疫力依然較強(qiáng)，更不易受到感染而患病，其平均壽命可延長(zhǎng)15%。研究人員還發(fā)現(xiàn)，有的人Per2基因會(huì)發(fā)生突變，這種突變會(huì)導(dǎo)致睡眠障礙。有這種基因突變的人晚上很早就會(huì)發(fā)困，無(wú)法熬夜。研究人員下一步將研究這種突變是否有積極的一面，如提高老年人的免疫力。

攝入低劑量鋰或可延長(zhǎng)壽命

英國(guó)科學(xué)家報(bào)告稱(chēng)，在實(shí)驗(yàn)室狀態(tài)下的研究結(jié)果表明，攝入低劑量鋰的果蠅比一般果蠅的壽命長(zhǎng)16%，但使用大劑量的鋰將會(huì)縮短果蠅的壽命。這一發(fā)現(xiàn)未來(lái)可能導(dǎo)致延長(zhǎng)人類(lèi)壽命或保持生命健康的新藥問(wèn)世。鋰目前在精神病學(xué)中已有應(yīng)用，可用來(lái)幫助調(diào)整情緒變化?？茖W(xué)家目前還不完全了解鋰對(duì)人腦作用的機(jī)理，但對(duì)果蠅來(lái)說(shuō)，鋰似乎可以通過(guò)阻斷一種名為GSK-3的化學(xué)物質(zhì)來(lái)延長(zhǎng)壽命。

破譯蜜蜂的報(bào)警語(yǔ)言

中國(guó)科學(xué)家的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，蜜蜂在遇到危險(xiǎn)時(shí)，會(huì)通過(guò)身體振動(dòng)發(fā)出類(lèi)似“BB”的語(yǔ)音報(bào)警聲，以通知同伴，這是世界上首次在脊椎動(dòng)物外發(fā)現(xiàn)如此精確的語(yǔ)音報(bào)警信號(hào)。蜜蜂會(huì)通過(guò)“舞蹈”的形式將食物的方位、距離、危險(xiǎn)等信息傳遞給同伴。它們的舞蹈主要有“八字舞”和“振動(dòng)舞”，遇到危險(xiǎn)時(shí)蜜蜂通常跳“振動(dòng)舞”。那么，當(dāng)遭遇不同程度的危險(xiǎn)時(shí)，蜜蜂能否精確編碼不同的危險(xiǎn)信息呢？研究發(fā)現(xiàn)，蜜蜂發(fā)出的“BB”聲由簡(jiǎn)單的脈沖振動(dòng)組成，其中，頻率高低代表危險(xiǎn)程度;持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短代表危險(xiǎn)類(lèi)型。一般來(lái)說(shuō)，頻率越高、時(shí)間越長(zhǎng)代表危險(xiǎn)越大。接收到信號(hào)的蜜蜂會(huì)根據(jù)編碼的危險(xiǎn)程度及危險(xiǎn)類(lèi)型做出相應(yīng)的反應(yīng)——停止招募同伴去危險(xiǎn)的地方，或是通知大家留在安全的巢內(nèi)。這個(gè)信號(hào)與蜜蜂精巧的舞蹈語(yǔ)言相匹配，構(gòu)成了蜜蜂舞蹈的觸發(fā)-表達(dá)-報(bào)警-停止的完整過(guò)程。

【文稿】彭 文

【責(zé)任編輯】龐 云