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恐龙变鸟操控记忆

2015-04-03

科学大众·小诺贝尔 2015年3期
关键词:趣味科学家大脑

美国《科学》杂志在2014年12月份公布了其评出的2014年十大科学突破,欧洲“罗塞塔”人造探测器首次登陆彗星被选为2014年度最重要的科学突破。关于“罗塞塔”太空追“冰鸭”,在上期的杂志里已经做了详细介绍。除了这个之外,其他的重大科技突破又有些什么呢?下面一起来看一下吧。

前不久,在糯米团团的群里,有同学问了我一个老生常谈的话题:到底是先有鸡还是先有蛋呢?

听完这个问题,我肯定地回答:肯定是先有蛋啊。同学们不解,为什么这么确定?

我是这么解释的:在地球上有鸡这种动物之前,卵生动物已经很多了,比如海洋里的鱼类,比如曾经统治着地球的恐龙,这些动物的“蛋”都比“鸡”早得多。

在回答这个问题的时候,我钻了个空子:对方没有特指是什么蛋。其实,即使问题问得再严谨一些,特指鸡和鸡蛋的话,答案也差不多。进化论表示,物种在通过一定时间的突变以及自然选择后最终可以得到进化。这使得人们相信在历史上的某一刻,某一种像鸡但不是鸡的物种,由于基因突变,产下了第一颗“鸡蛋”。并由这颗“鸡蛋”孵化出了“鸡”。这么理解的话,“蛋”貌似也比“鸡”早那么一丁点呢。

这种像鸡却不是鸡的物种可能是什么呢?多数人会想到恐龙。可是科学需要证据。

一支国际科学家小组对数千个恐龙和早期鸟类化石进行了分析,而后将它们与现代鸟类的骨骼进行比较。通过这项研究,他们得以了解爬行动物如何进化成体型小重量轻并且能够飞行的鸟类。研究指出,在鸟类出现前,羽毛就已经进化到了很先进的程度。除了帮助鸟翼类恐龙保持体温外,飞行还用于向异性炫耀,甚至帮助它们保持平衡。此外,科学家还发现,飞行能力可能经历过数次进化,动作迟缓的恐龙才慢慢变成体型更小、骨骼更细的鸟类,直至最终飞上蓝天。

科技指数:★★★★☆ 趣味指数:★★★★★ 实用指数:★☆☆☆☆

返老还童,是很多人的梦想。从古至今,多少人求仙问佛觅灵丹,无一不以失败告终。2014年的一项研究发现,年轻人的血液竟然有“返老还童”的功效。

哈佛大学科学家进行的研究发现,年轻老鼠的血液中含有一种被称为“GDF11”的蛋白质,这种蛋白质能够增强老年老鼠的肌肉力量和耐力,此外还能促进大脑内的神经元生长。另一支研究小组发现,年轻血液——哪怕是没有细胞的血浆——也能提高老年老鼠的空间记忆能力。现在,科学家正进行第一批临床试验,共有18名中老年阿尔茨海默氏症患者参加,注射年轻成年人捐献的血浆。

谢飞姐姐认为,幸好此项发现不是在秦始皇时代提出,不然不知道会有多少年轻人遭殃。

科技指数:★★★★★ 趣味指数:★★☆☆☆ 实用指数:★★★★☆

现在的机器人越来越智能化,有的会做饭,有的会唱歌,有的会下棋,还有的机器人能够承担警卫和保姆的工作。很多机器人专家仍在孜孜不倦地研制类人机器人,让机器人的各种能力和思维方式进一步接近我们人类。

有一些科学家则另辟蹊径,从动物身上获取灵感,研制与类人版机器人截然不同的机器人。2014年,哈佛大学的科学家便从白蚁身上获得启发,研制出能够在没有人类干预下协同工作、建造简单结构的微型机器人。这些机器人可以在无人监督的情况下一同工作,完成搭积木式的简单结构搭建工作。

科技指数:★★★★☆ 趣味指数:★★★☆☆ 实用指数:★★★☆☆

谢飞姐姐考大学那年,语文试卷最后一题是一篇命题作文《假如记忆可以移植》。我已经不记得当年怀着怎样的心情写了一篇怎样的文章,现在看来,这个命题作文显示出人们对未来科技的畅想,以及对大脑神秘的感慨。

假如人的记忆可以移植的话,它将引发你想些什么呢?

美国麻省理工学院的科学家通过研究证明,操纵老鼠的特定记忆具有可能性。他们采用一项被称之为“光遗传学”的技术——利用病毒将光敏分子引入老鼠的神经元细胞——改变老鼠大脑的活动。研究中,他们成功删除老鼠的现有记忆,而后植入伪造的记忆。此外,他们还能将消极情绪的记忆变成积极情绪的记忆。

虽然这项研究引发争议,但研究中采用的技术必将产生深远影响。如果用于人类,这项技术允许医生控制患者的行为,可能帮助他们戒掉各种瘾,或者对抗抑郁症、精神分裂症等精神疾病。此外,遭受创伤的士兵和脊髓受损的患者也将成为受益者。医生可以利用这项技术绕过脊柱中的受损神经,缓解他们的痛苦或者帮助他们重获移动能力。

科技指数:★★★★☆ 趣味指数:★★★★★ 实用指数:★★☆☆☆

2014年高考也有一篇关于大脑的科幻命题作文,天津高考作文题的题目就是《假如有一款芯片》。假如有一个人发明了智能芯片,将这个芯片植入卖菜大娘的大脑后,卖菜大娘便可以博古通今??任何人无需再学习。请根据这段材料,写一篇作文,谈谈你的看法。

既然记忆都可以被操控了,研究芯片的科学家们也不甘落后,2014年,世界上第一个大尺寸神经形态芯片研制成功。它是由IBM公司以及其他几家公司的电脑工程师共同研制,在设计上能够以与人类大脑类似的方式处理信息。

人类的大脑是一个异常复杂的网络,由大约1000亿个神经元细胞构成,神经元细胞由100万亿个突触相连。IBM的神经形态芯片TrueN orth利用54亿个晶体管和2.56亿个突触模拟人类大脑的结构,构成了一个更为复杂的网络。这种芯片能够在未来孕育出运算速度更快并且与人类大脑更为接近的电脑。借助于这种芯片,电脑能够实时处理来自传感器的海量数据。

看完这条信息,谢飞姐姐不禁想:如果这款芯片体积缩小,并和人类的大脑协同工作,那一定威力无穷。

科技指数:★★★★★ 趣味指数:★★★★☆ 实用指数:★★☆☆☆

看过《疯狂原始人》的同学都还记得,瓜哥在岩壁上画出一家人的温馨图画。在真实世界中,壁画的历史究竟能追溯到什么时候呢?

在印度尼西亚苏拉威西岛的玛洛斯洞群,考古学家发现一系列年代久远的手印涂鸦和动物画。考古学家此前认为这些壁画的年代可追溯到 1万年前,新研究发现玛洛斯洞群壁画的年代可追溯到3.5万年到4万年前。研究指出,当时的古人在手上喷洒红色颜料,而后在墙壁上印出手印。此外,他们还在墙壁上描绘红色的鹿豚以及五颜六色的桑葚。

玛洛斯洞群的壁画与在欧洲发现的古老洞穴壁画一样悠久,可能迫使人类学家改写人类文化的发展史。在非洲发现的史前人类在蛋壳上描绘的几何图案的年代更为久远,可追溯到7.8万年前。在欧洲发现的历史最久远的古代绘画年代可追溯到3.5万年至3.9万年前。印度尼西亚的发现说明这种绘画创作在早期人类社会较为普遍,意味着现代人在6万年前离开非洲时就已经是技艺高超的艺术家。

科技指数:★☆☆☆☆ 趣味指数:★★★☆☆ 实用指数:★★☆☆☆

方块卫星(CubeSats)是一种造价低廉的微型卫星,尺寸只有10厘米见方。尽管这些卫星在10多年前就被发射进入太空,但其在2014年才真正获得成功。

方块卫星一度作为大学生的教育工具。科学家表示当前的方块卫星已开始从事一些科学研究工作。

2014年,共有超过75颗方块卫星被送入太空,在太空进行科学研究,例如充当地球成像设备,研究植物如何感知地心引力,测试新型智能手机技术和卫星通讯技术。科学家表示,方块卫星可用于建造太空望远镜阵列,监视地球环境。

科技指数:★★★☆☆ 趣味指数:★★★☆☆ 实用指数:★★★★★

2014年,加拿大不列颠哥伦比亚大学和美国哈佛大学的两支研究小组在实验室利用不同方式培育出与β细胞类似的细胞,为研究糖尿病提供了新的途径。

β细胞是一种能够分泌胰岛素的胰腺细胞,能够帮助调节血液中的葡萄糖水平,糖尿病患者的免疫系统会攻击并杀死这种细胞。

科技指数:★★★★☆ 趣味指数:★☆☆☆☆ 实用指数:★★★★★

地球上的所有生命都利用相同的基本要素构建遗传密码。遗传密码是一个长长的DN A链。自然界的DN A只有4种碱基:G、T、C和A,但科学家设计制造的一种大肠杆菌的DN A新添两个成员:X和Y。额外的遗传字母让它们的DN A链延长并且可以自我复制。虽然这种合成细菌无法在实验室以外的环境进行复制,但科学家相信它们可用于研制具有独特特性的生化药剂。

科技指数:★★★★★ 趣味指数:★☆☆☆☆ 实用指数:★☆☆☆☆

看完了这些2014年的新科技,你有什么想法呢?你对哪条信息的感触最深?欢迎加入糯米团团的Q Q群,把你的想法在群里说出来吧。2015年还会有哪些有趣又有用的新发明或发现呢?让我们拭目以待。

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