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4月1日外媒科学网站摘要:科学家们制造了六条腿的老鼠胚胎

时间:2024-4-2 09:37 0 235 | 复制链接 |

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4月1日(星期一)消息,国外知名科学网站的主要内容如下:
《自然》网站(www.nature.com)
科学家们制造了六条腿的老鼠胚胎:揭示DNA 结构变化影响胚胎发育方式
科学家们成功创造出拥有六条腿的老鼠胚胎,在原本应当发育为生殖器的位置长出了额外的两条腿。这项研究成果于3月20日发表在《自然通讯》(Nature Communications)杂志上,展示了DNA三维结构的变化如何影响胚胎的发育过程。
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受体蛋白Tgfbr1在胚胎发育的多个环节中起着关键作用。葡萄牙古尔班基安科学研究所(Gulbenkian Science Institute)的研究团队在发育过程中的小鼠胚胎上敲除了Tgfbr1基因,旨在探索这一变化如何影响脊髓的发育。
他们惊讶地发现,其中一个经过基因工程修改的小鼠胚胎在生殖器部位长出了类似于后肢的结构,这一结果引导了研究走向了一个意料之外的方向。进一步研究这一六腿老鼠现象时,研究小组揭示了Tgfbr1是通过改变结构细胞DNA折叠的方式,从而影响这些结构是发展为生殖器还是四肢。该蛋白质的缺失改变了其他基因的活跃度,引起了额外肢体的形成而没有形成正常的外生殖器。
研究团队现正进一步探究Tgfbr1及其相关蛋白是否也在其它系统如转移性癌症和免疫功能中影响DNA结构。此外,他们也在研究爬行动物半阴茎的发育是否可能通过类似机制进行。
《科学通讯》网站(www.sciencenews.org)
研究发现地球磁场可能塑造了蚂蚁的大脑
沙漠蚂蚁不仅利用地球磁场作为导航工具,这一自然现象还可能影响它们大脑的形成。
挪威科技大学的研究团队在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the
National Academy of Sciences)上发表研究报告,指出当蚁巢入口附近的磁场遭到干扰时,年轻的沙漠蚂蚁将难以确定方向,往往朝随机方向移动。更为关键的是,磁场的变化似乎还影响到了年轻蚂蚁大脑内负责学习与记忆的神经元之间的连接方式。
研究人员表示,这项发现“可能帮助我们更好地理解动物是如何感知磁场的”,因为现在科学家们已经认识到,磁场不仅仅是一个外部导航工具,它还能影响动物大脑的发展过程。
《科学时报》网站(www.sciencetimes.com)
1、月球探索:为何半个世纪后仍充满挑战?
距离美国宇航局成功登陆月球已逾半世纪,技术的飞速发展让人们本以为重返月球将变得轻而易举。但今年,多个国家的登月计划接连遭遇挑战,这不仅凸显了月球探索的复杂性,也引发了对20世纪中叶以来火箭科学进步的深刻反思。
首先,月球探险面临巨大的挑战,特别是月球稀薄的大气使得传统的降落伞着陆方式变得不可行,这就要求采用燃料推进的下降技术。历史上,美苏两国在早期探月尝试中均经历了失败。
其次,虽然自阿波罗计划以来技术已有显著进步,但登陆月球仍旧是一项复杂的技术挑战。由于早期采用的技术现已淘汰,现代工程师需借助新技术重新掌握登月知识。面对新的探月挑战,重建月球着陆器需要采用现代化组件和适应恶劣空间环境的技术。
最后,现代的机器人月球着陆器依赖于复杂的摄像系统、计算机和人工智能来实现自主导航,并在降落过程中绕开障碍。考虑到地球与航天器之间存在长达三秒的通信延迟,在关键的着陆阶段进行人工干预几乎是不可能的。
这些挑战突显了创新解决方案及先进技术对实现现代月球探索任务的重要性。
2、为什么海洋深处的生物长得如此庞大?
为何居住在海洋最深处、最寒冷环境中的生物,如乌贼、海蜘蛛和蠕虫,会长得异常庞大?
这一现象主要由两个原理解释:克莱伯法则(Kleiber’s law)和伯格曼法则(Bergmanns rule)。
克莱伯法则指出,较大体型的动物通常具有更高的捕食效率。在食物稀缺的深海环境中,变得更加庞大使得这些生物在捕食上更为高效。伯格曼法则说明了体型与温度之间的关系,即在较冷的环境中通常发现体型较大的种群,而在较温暖的环境中发现体型较小的种群。不过,这更多是一种趋势,而非绝对规则。
此外,大型动物在寻找食物或配偶时可以走得更远更快。它们能更好地储存食物,新陈代谢也更有效。
最后,深海的极度寒冷环境显著降低了动物的新陈代谢速率,也会导致动物“巨人症”的出现。
《每日科学》网站(www.sciencedaily.com)
1、科学家发现了决定记忆持续时间的机制
几十年来,神经科学家认为人们日常经历的部分在夜间睡眠时会转化为长期记忆。最近,一项新的研究提出了一种机制,可以决定哪些记忆被标记为重要到足以在大脑中留存,通过睡眠转化为永久记忆的机制。
这项由纽约大学格罗斯曼医学院的研究人员领导的研究,聚焦于一种称作神经元的脑细胞。这些神经元通过使其内部的正负电荷产生波动来“放电”,传递编码记忆的电信号。大脑的海马体(Hippocampus)中大量神经元会以一定节奏周期性地同时放电,短短几毫秒内产生一连串信号,这些信号能够编码复杂信息。
这些信号,被称为“尖波涟漪”,代表了大约15%的海马神经元几乎同时放电的活动,当这些活动通过电极捕捉并记录在图表上时,就形成了特定的形状。
虽然之前的研究已将“尖波涟漪”与睡眠期间记忆形成联系,但《科学》(Science)杂志上发表的这项新研究发现,事件发生后大脑会立即产生5到20个尖锐涟漪,这些涟漪在睡眠中会更多地重现,从而巩固为永久记忆。若事件后几乎没有产生尖锐涟漪,则难以形成持久记忆。
2、一厢情愿想法会把我们引向错误的方向
人们时常沉浸在一厢情愿的幻想中。但什么时候最有可能发生这种情况,什么时候它实际上是有害的?荷兰阿姆斯特丹大学(UvA)的一项新研究指出,人们对某情况的不安全感和焦虑感越强烈,越倾向于过分乐观,这甚至可能阻碍采取必要行动。该研究成果已发表于《美国经济评论》(American Economic Review)杂志。
理解自我欺骗及其成因在现实中颇具挑战。此项研究通过在实验室及在线上进行的一系列实验,共涉及1700多名参与者,并测试了旨在让人们更接近现实的干预措施。
研究者认为,一厢情愿的思维可能具有其价值,因为它有助于我们处理负面情绪和管理不确定性。然而,过度乐观可能会妨碍获取必要信息或采取对自己有利的行动。研究者指出,在不确定的情况下,人们可能变得过于乐观,在气候变化、金融市场波动甚至个人健康问题上都有所体现,人们往往因为认为“一切都会变好”而回避求医。我们需要深入了解一厢情愿的思维何时有益,何时造成影响。
《赛特科技日报》网站(https://scitechdaily.com)
1、电子烟隐患:吸食引发细胞DNA变异
英国伦敦大学学院(UCL)和奥地利因斯布鲁克大学的研究团队发现,即使是短期吸食电子烟的人,其脸颊内部某些细胞的DNA变化也与长期吸烟者观察到的变化相似。
此项研究为深入探索电子烟对人体健康长期影响提供了新的视角。研究并未直接证明电子烟致癌,但强调了进行长期随访研究的重要性,以准确评估电子烟的潜在危害。
发表于《癌症研究》(Cancer Research)杂志的这项研究,通过分析3500多个样本中烟草和电子烟对DNA甲基化的影响,探讨了烟草直接接触(如口腔)和非直接接触(如血液或宫颈细胞)部位的细胞影响。
2、AI技术预测鼠标移动准确率高达95%
利用大脑活动数据,人工智能(AI)图像识别算法现可预测鼠标移动,达到了95%的准确率。这一突破由日本神户大学的研究团队实现,其方法能够识别出与脑机接口技术相关的重要输入数据。
为了开发脑机接口,研究人员必须理解大脑信号与相应动作之间的相互作用,这一过程称为“神经解码”。大多数相关研究通过植入电极测量大脑细胞的电活动。功能成像技术,如功能性磁共振成像或钙成像,则能监控整个大脑活动,通过代理数据揭示活跃的大脑区域。
钙成像因其快速和高空间分辨率的优势而被广泛应用,但目前尚未广泛用于神经解码。数据预处理的需求,如去噪和识别感兴趣区域,构成了将这些数据用于神经解码的障碍。
神户大学的研究小组报告称,他们的模型能够在不去除噪声或预定义感兴趣区域的情况下,以95%的准确率预测动物的实际行为状态。模型仅用0.17秒的数据就能做出准确预测,接近实时速度,并且在五个不同个体上均有效,显示了该模型能够过滤个体差异。
这标志着神户大学研究团队开发了一种能够从全脑功能成像数据中识别行为状态的通用技术,并识别出预测依据的数据部分。(刘春)
                    
               
               
               
               
               
               
                    
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