生物科學(xué)最新科技進(jìn)展

NO.1-PNAS：老鼠大腦中神經(jīng)系統(tǒng)類似互聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)生物秀提示：美國一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)，老鼠大腦一小塊區(qū)域中的神經(jīng)系統(tǒng)類似互聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。這對大腦神經(jīng)系統(tǒng)是個(gè)分等級(jí)結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)理論提出挑戰(zhàn)。美國一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)，老鼠大腦一小塊區(qū)域中的神經(jīng)系統(tǒng)類似互聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。這對大腦神經(jīng)系統(tǒng)是個(gè)分等級(jí)結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)理論提出挑戰(zhàn)。新發(fā)現(xiàn)美國南加州大學(xué)神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)家拉里斯旺森和理查德湯普森隔離起老鼠大腦中與愉悅和獎(jiǎng)勵(lì)相關(guān)的伏核區(qū)，在同一點(diǎn)同時(shí)注入兩枚“示蹤劑”，分別用于顯示信號(hào)去向和來源?！笆聚檮备S信號(hào)移動(dòng)，但不會(huì)干擾信號(hào)移動(dòng)，能發(fā)光，可在顯微鏡下觀察到。他們發(fā)現(xiàn)，信號(hào)在一個(gè)個(gè)圈組成的網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)“不是一個(gè)有上下之分的等級(jí)架構(gòu)”。湯普森花費(fèi)8年多時(shí)間發(fā)明和完善這次研究所用示蹤方法。其他示蹤方法大多只能在一個(gè)位置跟蹤一個(gè)方向一個(gè)信號(hào)?！拔覀兛梢栽谕粋€(gè)動(dòng)物身上同時(shí)觀察一個(gè)大腦回路中的4個(gè)連接，”斯旺森說。學(xué)術(shù)界假設(shè)過大腦中神經(jīng)系統(tǒng)類似互聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，但先前沒有實(shí)驗(yàn)證實(shí)過這種假設(shè)。研究報(bào)告由國家科學(xué)院院刊（PNAS）發(fā)表。舊理論研究人員先前認(rèn)為，大腦中的神經(jīng)系統(tǒng)好像一個(gè)大企業(yè)，可以繪成一個(gè)從中樞部門分叉到下面一個(gè)個(gè)小部門的直線聯(lián)系圖。英國廣播公司（BBC）8月11日援引斯旺森的話報(bào)道：“從上到下理論在已有實(shí)驗(yàn)神經(jīng)科學(xué)文獻(xiàn)中占有驚人的統(tǒng)治地位，這一理論可上溯至19世紀(jì)。”斯旺森說，大腦中互聯(lián)網(wǎng)式結(jié)構(gòu)的存在可以解釋大腦能克服局部損傷的現(xiàn)象，“你可以拿掉互聯(lián)網(wǎng)任何一個(gè)單獨(dú)部分，但網(wǎng)絡(luò)其他部分照常工作”，神經(jīng)系統(tǒng)同樣，沒法說某一部分絕對不可或缺。下一步斯旺森說，眼下至少在老鼠大腦伏核發(fā)現(xiàn)不同以往認(rèn)為的神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，今后可以用這次研究中使用的示蹤法觀察其他部位，最終繪出整個(gè)大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖。斯旺森說，繪制整個(gè)大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖是個(gè)無比復(fù)雜的工作，目前不能肯定這個(gè)圖對解答意識(shí)和認(rèn)知方面難題會(huì)產(chǎn)生何種影響?！安贿^，好比人類基因組項(xiàng)目。人們相信找出人類脫氧核糖核酸（DNA）完整序列是研究生物學(xué)的一塊基石，無論花費(fèi)多長時(shí)間都要完成這項(xiàng)工作，”斯旺森說。NO.2-SCIENCE：研究顯示早期鳥類只能滑翔生物秀提示：英國和愛爾蘭研究人員對鳥類羽毛化石進(jìn)行的新研究顯示，始祖鳥和孔子鳥等早期鳥類只能算是蹩腳“飛行員”。由于羽毛結(jié)構(gòu)不夠強(qiáng)壯，它們無法振翅高飛，最多只能滑翔。英國和愛爾蘭研究人員對鳥類羽毛化石進(jìn)行的新研究顯示，始祖鳥和孔子鳥等早期鳥類只能算是蹩腳“飛行員”。由于羽毛結(jié)構(gòu)不夠強(qiáng)壯，它們無法振翅高飛，最多只能滑翔?，F(xiàn)代鳥類的動(dòng)力飛行依賴于它們身上長著強(qiáng)壯且輕便的中空羽軸，在振翅時(shí)既強(qiáng)有力，又可減 少重量。而英國曼徹斯特大學(xué)和愛爾蘭都柏林大學(xué)學(xué)院研究人員對始祖鳥和孔子鳥化石進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)，二者的羽軸比現(xiàn)代鳥類要細(xì)得多。但遺憾的是，從化石中不 能看出早期鳥類的羽軸是中空還是實(shí)心。這是科學(xué)家根據(jù)研究推斷的中華龍鳥色彩復(fù)原圖。研究人員分析鳥類飛行時(shí)作用于羽毛的各種力量后認(rèn)為，如果始祖鳥和孔子鳥的羽軸是中空的，那么它們振翅時(shí)，細(xì)薄的羽軸會(huì)像吸管一樣發(fā)生變形；即使羽軸是實(shí)心的，它們最多也只能勉強(qiáng)滑翔。因此，早期鳥類不具備動(dòng)力飛行的本領(lǐng)。始祖鳥生活在距今1.4億年的侏羅紀(jì)晚期，孔子鳥則生活在距今1億年的白堊紀(jì)早期。目前，生