彭文

中國探測器要去火星了

從今年開始，我國將每年的4月24日定為“中國航天日”。1970年4月24日，中國第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅”一號發(fā)射成功，拉開了中國探索宇宙的序幕。46年后，中國又將目光瞄準(zhǔn)了火星，“火星全球遙感與區(qū)域巡視探測”任務(wù)已獲準(zhǔn)立項，首個火星探測器預(yù)計2020年發(fā)射飛往火星。探測器將由環(huán)繞器和著陸巡視器組成，也就是說，將在一次任務(wù)中實現(xiàn)環(huán)繞、著陸、巡視。這樣的任務(wù)在軌道設(shè)計上更具難度和復(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？

有的人一換新環(huán)境就睡不著覺，并認為這是身體不適應(yīng)新床墊或枕頭的原因。其實，這與大腦活動有關(guān)。美國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陌生地方時，另一次是他們在這地方連睡一個星期后。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，志愿者更容易清醒過來。但一周后的掃描結(jié)果顯示，大腦左右半球都進入了休息狀態(tài)。研究人員把這稱為“第一夜現(xiàn)象”。這或許是祖先遺留下來的“生存技能”，用來防備陌生環(huán)境中可能遇到的危險，但目前尚不清楚為何是由左邊大腦來“值班”，以及右邊大腦是否會“換班”。

全球變暖對農(nóng)業(yè)影響幾何？

全球變暖對主要農(nóng)作物產(chǎn)量影響的討論由來已久。一些科學(xué)家認為，全球變暖及其造成的極端天氣和水資源短缺會使農(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。一項新研究試圖厘清上述問題，重點分析了升溫、二氧化碳濃度升高及降雨量等環(huán)境因素對玉米、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減少農(nóng)作物對水分的需求，到2080年，上述4種農(nóng)作物用水效率都將提高。研究預(yù)測，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、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%。研究沒有對大豆和大米的產(chǎn)量變化給出結(jié)論。

他們?yōu)楹尾坏貌。?/p>

美國研究人員對來自世界各地超過50萬人的DNA進行了篩查，找到了13個對嚴(yán)重遺傳疾病有免疫力的人?！懊系聽柤膊　庇址Q單基因遺傳病，這類疾病在兒童發(fā)育早期出現(xiàn)，往往是由單個基因缺陷導(dǎo)致的。囊性纖維化便是一種孟德爾疾病。在正常環(huán)境下，任何攜帶這種“完全滲透”型突變的人，最終都不可避免會患病。然而，這13人顯然完全沒有受到缺陷基因的影響。找到他們不得病的原因，就能幫助人類建立對抗疾病的自然保護機制，從而拯救更多的生命。

大腦如何感知曲線運動？

無論人還是動物，在日常生活中都要經(jīng)常做曲線運動，比如開車拐彎，在足球賽中迂回包抄，獵豹沿“之”字路線追捕羚羊……中國研究人員借助獼猴實驗，發(fā)現(xiàn)大腦感覺皮層中存在的一類神經(jīng)細胞，可能負責(zé)感知“曲線自身運動”?！扒€自身運動”是簡單的直線運動與繞著身體中軸的旋轉(zhuǎn)運動兩者的結(jié)合。內(nèi)耳前庭系統(tǒng)中存在兩個獨立的探測器，其中耳石器負責(zé)探測直線運動，半規(guī)管負責(zé)探測旋轉(zhuǎn)運動，但大腦是如何感知曲線運動的，此前一直是個謎。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)裂后部視覺區(qū)中約1/3的神經(jīng)細胞，同時接收來自內(nèi)耳前庭系統(tǒng)發(fā)出的直線運動和旋轉(zhuǎn)運動信號，但這些細胞的電活動在曲線運動時釋放得最強烈，表明它們很可能負責(zé)感知曲線運動。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制。

狗起源于中國南方

關(guān)于狗的起源和馴化一直爭議不斷，狗起源的說法就有東亞起源說、中亞起源說、歐洲起源說和中東起源說等。中國科學(xué)家最近發(fā)表論文，認為狗起源于中國南方。通過整合現(xiàn)有的中國南方家犬群體的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)中國南方家犬群體擁有最小的連鎖不平衡距離，這一指標(biāo)支持狗起源于中國南方。家犬是在大約3.3萬年前開始逐漸被人類馴化?？茖W(xué)家接下來還將確定狗起源的確切地區(qū)，進一步揭開狗的“身世之謎”。

關(guān)閉特定基因或可延年益壽

德國研究人員通過動物實驗發(fā)現(xiàn)，關(guān)閉一種特定基因有助提高實驗鼠的免疫力，從而延長壽命。通常，伴隨動物年齡增長，造血干細胞的功能會逐漸下降，血液中免疫細胞的數(shù)量也會下降，免疫力隨之降低。然而，在關(guān)閉老年實驗鼠的Per2基因后，實驗鼠的造血干細胞可以更長久地維持其功能，血液中免疫細胞的數(shù)量得以保持穩(wěn)定。這樣，老年實驗鼠的免疫力依然較強，更不易受到感染而患病，其平均壽命可延長15%。研究人員還發(fā)現(xiàn)，有的人Per2基因會發(fā)生突變，這種突變會導(dǎo)致睡眠障礙。有這種基因突變的人晚上很早就會發(fā)困，無法熬夜。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壽命

英國科學(xué)家報告稱，在實驗室狀態(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16%，但使用大劑量的鋰將會縮短果蠅的壽命。這一發(fā)現(xiàn)未來可能導(dǎo)致延長人類壽命或保持生命健康的新藥問世。鋰目前在精神病學(xué)中已有應(yīng)用，可用來幫助調(diào)整情緒變化?？茖W(xué)家目前還不完全了解鋰對人腦作用的機理，但對果蠅來說，鋰似乎可以通過阻斷一種名為GSK-3的化學(xué)物質(zhì)來延長壽命。

破譯蜜蜂的報警語言

中國科學(xué)家的一項研究發(fā)現(xiàn)，蜜蜂在遇到危險時，會通過身體振動發(fā)出類似“BB”的語音報警聲，以通知同伴，這是世界上首次在脊椎動物外發(fā)現(xiàn)如此精確的語音報警信號。蜜蜂會通過“舞蹈”的形式將食物的方位、距離、危險等信息傳遞給同伴。它們的舞蹈主要有“八字舞”和“振動舞”，遇到危險時蜜蜂通常跳“振動舞”。那么，當(dāng)遭遇不同程度的危險時，蜜蜂能否精確編碼不同的危險信息呢？研究發(fā)現(xiàn)，蜜蜂發(fā)出的“BB”聲由簡單的脈沖振動組成，其中，頻率高低代表危險程度;持續(xù)時間長短代表危險類型。一般來說，頻率越高、時間越長代表危險越大。接收到信號的蜜蜂會根據(jù)編碼的危險程度及危險類型做出相應(yīng)的反應(yīng)——停止招募同伴去危險的地方，或是通知大家留在安全的巢內(nèi)。這個信號與蜜蜂精巧的舞蹈語言相匹配，構(gòu)成了蜜蜂舞蹈的觸發(fā)-表達-報警-停止的完整過程。

【文稿】彭 文

【責(zé)任編輯】龐 云