吃汉堡让你生不如死等
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垃圾食品真好吃,很多人都爱不释口。不管那些卖垃圾食品的快餐店开在哪儿,总是能顾客盈门。无论科学家提出过多少有关垃圾食品有害的研究结论,也不能阻止人们去吃这些东西。《英国精神病学杂志》(BritishJournal of Psychiatry)最近发表了一份研究报告,也许能吓唬吓唬那些吃客。他们发现垃圾食品对人的危害不只是生理上的,还有精神上的。
研究者让3486名55周岁左右的人填写了一份饮食习惯的调查问卷,5年后再让他们填写抑郁自测问卷。分析这些问卷,研究者发现经常食用垃圾食品的人比其他人患抑郁的几率高出58%。
因此研究者再次提醒人们,要注意饮食的均衡,饮食结构单调会影响身体健康。“生活的其他方面也会对人的心理健康产生影响,但显然日常饮食单独产生了作用。”
不过从现实的情况来看,我们宁愿相信那些垃圾食品会让人快乐,而不是抑郁,要不然怎么还有那么多人爱吃呢――即便它会让人不快乐,比起没日没夜的加班、低薪、老婆孩子烦心事一大堆,吃个把汉堡带来的那点小伤感算不得什么吧。
老妈抽烟孩子多动
有很多“明晃晃”的研究结果证明了孕妇吸烟对下一代的害处。最新的研究表明,即使那些吸烟孕妇的小孩逃过了其他疾病,他们还是可能患上多动症。
刊登于最新一期《流行病和公共卫生杂志》(Journal ofEpidemiology and CommunityHealth)上的一篇文章指出,若孕妇吸烟,生下的孩子3岁时就可能出现行为问题和多动症,无论是男孩还是女孩。英国约克大学的凯特•皮克特(Kate Pickett)教授带领同事们从英国的“新千年人群健康研究项目”中选取了1.3万名3岁的儿童,观察他们的行为、注意力与母亲孕期吸烟情况间的联系。研究者向家长们发放问卷,了解孩子是否易分神、易怒或易与人争吵打闹,以及孩子是否有偷窃、撒谎和欺骗行为。综合考虑了家庭经济条件、父母受教育程度和婚姻状况等因素,研究者发现,母亲孕期少量吸烟的男孩中44%有行为问题;如果在孕期大量吸烟,这一数据则升至80%。而且孕妇吸烟会导致80%左右的男孩患上多动症。
放臭屁和肥胖的同源
不知有多少人能感受到世界是平的,但一定有很多人要感慨世界是肥的。肥胖正成为困扰全人类的重大公共卫生问题。
近日,上海交通大学、中科院营养所和国家人类基因组南方中心的科学家在《国际微生物生态学会会刊》(The ISME Journal)上发表了一篇文章,报告了这方面研究的一些新进展。他们利用一种高密度脂蛋白基因被破坏、先天患有轻度糖尿病的小鼠与基因完好的小鼠进行对照,分成4组,分别饲喂植物性饲料和含有大量动物脂肪的高脂饲料,并分析了各组动物的肠道菌群结构变化。研究者发现,饮食是决定肠道菌群组成的主要因素。此外,长期食用大量高脂饲料,动物肠道中的有益菌,例如双歧杆菌数量会下降到检测不出来的水平,而一些病菌的数量会增加―一种叫“硫酸盐还原菌”的病菌随着动物高脂饲料摄入量的增加,其数量也增加很明显。其细胞表面的一种大分子叫脂多糖(见本期辞典),是一种“内毒素”,可以引起炎性反应。通过还原硫酸盐生成硫化氢(臭蛋气味的主要成分),这种病菌可引起慢性炎症,进而扰乱动物的免疫系统。长期来看则会造成肥胖、糖尿病、冠心病等慢性病。
大脑的时间记忆
昨天张三欠了我五毛钱,大前天李四从我这儿拿走一卷手纸没还回来⋯⋯我们如何能记住日常事件发生的具体时间呢?数十年来,神经学科的科学家一直推测人脑中有一部分细胞可以为这些日常事件贴上时间标签,但始终没有找到证据。
美国《国家科学院院刊》(PNAS)最近发表了麻省理工大学某研究小组的发现。安•格瑞布耶尔(Ann Graybiel)领导的这个小组训练两只猕猴按命令完成一个简单的眼部动作,然后用仪器同步记录猕猴大脑中神经元细胞发出的电信号。用数学方法分析这些信号之后,研究者发现,灵长类大脑的前额叶皮层和纹状体区域中有一类神经元细胞可以将事件信息精确地编译储存。我们的脑给每一件事情都加上了时间标签,当回想往事,大脑会根据标签提取相关的记忆。
众所周知帕金森综合征患者正是由于脑部时间记忆功能受损,在寻找和传输时间记忆时总是比正常人要慢,因此这项研究成果可用于帕金森综合征等导致记忆力丧失疾病的治疗上。
干细胞造出人工
细数在垃圾时间播放的电视广告,以不孕不育症患者作为对象的真是不少。根据世界卫生组织公布的数字,全世界不孕症患者人数约为8000万~1.1亿。如果这些人想要孩子,怎么办?
《自然》杂志上新近刊出的一篇文章指出,美国斯坦福大学的研究者最近在实验室中通过人体干细胞制造出了人工和卵子,可能有助于这些患者成功生育出至少从生物学的角度是他们自己的子女。研究者将某种药物与维生素混合,成功诱使生长了几天的胚胎干细胞变成了和卵子。他们培育出的与正常生长的一样有头部和尾部,能够使卵子受精。而卵子培育还处于研究初期。接下来,研究者希望利用人体表皮细胞复制和卵子的培育过程。表皮细胞将首先放入一种混合物中,该混合物会使表皮细胞的生物钟回溯到胚胎干细胞状态。然后研究者再将其培育成和卵子。
该项研究目前在伦理和道德层面广泛受到争议。舆论普遍认为,类似的研究可能会制造出完全的人工婴儿,这种肆意改变人类生育过程的行为是错误的。加之考虑到安全性因素,研究者未来的目标可能主要着眼于进一步了解和卵子产生的过程,而将人工和卵子技术付诸实用在短期内将不太可能。
水稻成为“憋气”高手之谜
在人类种植的主要作物中,水稻是唯一耐水的。数千年来所有的谷类作物中,大多数作物都会因水淹导致的缺氧而停止生长甚至死亡,只有水稻种子可在水中发芽及成长。因此传统的稻农都知道利用淹水方式去除杂草,这样可以大量减少人工及除草剂的使用。但是,水稻为什么可以比其他作物耐水呢?这一特性背后的分子机制一直未被破解。
近日,《科学-信号传导》(Science Signaling)上的一篇文章报道了中国台湾“中央研究院”生物研究所的余淑美等人所做的相关研究。余的团队发现了水稻耐淹水的关键基因,“蛋白激酶”(CIPK15)(见本期辞典)。
当水淹没水稻种子时,“缺氧”的信号会传递给CIPK15,由此调控细胞内负责监测能量多寡的多功能蛋白激酶(SnRK1A),在水稻种子内大量制造淀粉水解酶(amylase)将淀粉转化成糖,同时大量制造酒精脱氢酶(alcoholdehydrogenase)将糖发酵产生能量(ATP),使种子有足够碳水化合物及能量而能够在水中发芽。待幼苗长至水面以上能够呼吸到氧气,根部以同样原理制造碳水化合物及能量,使植株可在半淹水稻田中生长。由于其他谷类作物以及杂草没有这方面能力,因此无法在水中发芽生长。
该发现有助于今后培育出新的耐水作物,在水涝灾害时减少损失。
量子计算又进一步
量子计算机真是个好东西。理论上,现有计算机10亿年才能算出来的题,量子计算机也许只用不到一年。但东西虽好,要做出来却困难重重,甚至曾经有人认为这是不可能的。难点之一在于,量子计算要利用量子的相干性,而现实中环境不可避免会对量子系统发生耦合干扰,使量子的相干性随时间衰减,发生消相干。因此实现量子计算首先要解决的问题就是克服消相干。
《自然》杂志近期发表了中国科学技术大学微尺度物质科学国家实验室教授杜江峰与香港中文大学教授刘仁保等人的研究成果。他们“通过电子自旋共振实验技术,在国际上首次通过固态体系实验实现了最优动力学解耦,极大地提高了电子自旋相干时间。”评论认为,这一成果朝量子计算迈出了重要的一步。
杜、刘等人的团队用7个微波脉冲,把丙二酸的电子自旋的相干时间从不足二千万分之一秒提高到近三万分之一秒。这已经能满足一些量子计算任务的需要。而他们的研究显示,即使在常温下这样的方案也是可以工作的,这为用固态材料研制出室温下使用的量子计算机奠定了基础。
知更鸟可以“看到”磁场
有些动物能感知到地球磁场这不是什么新鲜事了,但是它们是通过哪个部位来感知磁场的,有时候这是个问题。比如知更鸟,之前人们一直不了解它们的感磁系统是如何工作的。
过去的两种主要观点认为,一种可能是知更鸟可以靠鸟喙上的感磁细胞辨别磁场方向,再通过神经系统将信息传递给大脑,另一种可能是知更鸟可以利用眼中的感光细胞“看”到磁场,将信息传递给大脑中被称为“N集群”的光处理区域。
最近发表在《自然》杂志上的文章提出,知更鸟应该是直接用双眼来“看”磁场的。
德国奥尔登堡大学(UniversityOldenburg)的亨里克•莫里特森(Henrik Mouritsen)博士的课题组发现,候鸟眼球中的一种蛋白质也许在这种光依赖性磁场传感中充当了介质。光线刺激可以使这种蛋白质产生一对自由基,自由基所携带电子的可旋转特殊性能也许能感知地球磁场。
研究者将36只欧洲知更鸟分成两组,切断其中一组鸟喙和大脑间的神经,切断另一组知更鸟脑中“N集群”光处理区域和眼球间的神经,然后发现后一组无法再感知磁场。当然莫里特森指出,这只说明鸟喙细胞在磁场感知中并不起决定行作用,但还不能说完全没作用。鸟喙细胞也许有助候鸟感知磁场的细微变化。
再烂的指纹也能认出来
电影里经常有这样的情节:某个非常重要的地方安装了指纹识别系统,而且只认一个人的指纹,只有他在场的时候这道门才能被打开。每当看到此处我们就会想,如果这人的手指被刮了怎么办。
有类似担忧的人不在少数,英国华威大学(University of Warwick)的研究者是其中之一。他们新近开发的一种技术可以在数秒内识别缺损、扭曲、刮擦、弄污或变形的指纹,该技术刚刚在全世界两个最严格的技术指纹测试中得到了高分。指纹识别技术通常试图识别指纹上的一些关键特征,然后努力把它们与指纹数据库进行比对。华威大学的研究者则为某个指纹的拓扑图形制作出一个标准的坐标系(拓扑学就是研究几何图形在伸缩和扭曲等变形下保持不变的性质),建立出指纹的清晰的数字表述,然后映射到一个数据库内所有其他指纹的“图像空间”中。结果会在数秒钟内得到。
这种修正技术可以比较指纹上的单个汗孔的位置,这在此前是不可能的,因为最轻微的失真也让分析员无法利用它们区分指纹。评论认为,改善低质量图像的准确性对于许多生物测量应用很重要。
沙漠植物越来越少
除水之外,氮是植物生长过程中的第二大必需营养元素。对沙漠中屈指可数的植物来说,氮元素一样是不可缺少的。但据近期康奈尔大学的研究者在《科学》杂志上发表的报告说,随着气候变暖,沙漠地区土壤中的氮会以气体的形式大量流失。这一现象的发生,也许会导致生长在沙漠里的植物越来越少。
研究者在美国莫哈韦沙漠地区选了几处试验点,通过仪器了解土壤中的氮随周围气温升降变化的情况。他们发现,不管是否有光照,当温度达到40℃~50℃时,土壤中的氮就会以气态从土壤中迅速释放出来。温度越高,释放的速度就越快。据此,研究者推测任何高温干旱的地区都可能出现类似的情况,从而导致当地植物数量的减少,因此非常值得关注。