自然

来自北京生命科学研究所,北京师范大学生科院,杜克大学等处的研究人员首次报道了脑神经元能同时释放谷氨酸和乙酰胆碱两种经典神经递质,并通过不同传输方式激活突触后神经细胞。这一研究成果公布在《神经元》(Neuron)杂志封面上。
文章的通讯作者是北京生命科学研究所的罗敏敏研究员,罗敏敏研究员长期以来都从事嗅觉神经系统方面的研究,早在2007年,就首次证实小鼠可通过一类特殊的嗅觉神经元感受接近于空气中浓度的二氧化碳,当年该研究成果登上了Science杂志。
乙酰胆碱是神经系统中一种重要的神经递质,而内侧缰核到脚间核的投射则是脑中主要的胆碱能通路之一。在这篇文章中,研究人员利用在胆碱能神经元上特异性表达光控通道ChannelRhodopsin-2的转基因小鼠来研究脚间核中乙酰胆碱传递的生理特性,这首次报道了脑神经元能同时释放谷氨酸和乙酰胆碱两种经典神经递质,并通过不同传输方式激活突触后神经细胞。
这一品系小鼠脑切片的胆碱能神经末梢能被光激活,并可引起突触后神经元的反应。通过光遗传学特异性地激活胆碱能神经轴突末梢,并利用膜片钳技术记录脚间核突出后神经元的电生理活动,研究者发现内侧缰核那些曾经被认为是胆碱能的神经元同时可以释放谷氨酸和乙酰胆碱两种经典的神经递质,而这两种神经递质引起的突出后神经元反应是不同的。短促的光刺激可以引起由离子型谷氨酸受体介导的快速的突触后兴奋性电流,这说明是谷氨酸是通过快速的连线传递方式(wired transmission)起作用的。高频持续的光刺激可以引起由尼古丁型乙酰胆碱受体介导的缓慢的突触后兴奋性电流,这说明是乙酰胆碱是通过缓慢的容积传递方式(volume transmission)起作用的。该报道首次从电生理角度证实成年胆碱能神经元能够同时释放谷氨酸和乙酰胆碱两种神经递质,并为乙酰胆碱作用的容积传递假说提供了有力证据。
去年罗敏敏研究组也在《神经元》(Neuron)杂志上发文首次直接比较了嗅感觉神经元与其对应的嗅球投射神经元对气味信息的表征方式,探讨了嗅球的信号处理机制。
研究小组通过在定点基因转入的小鼠中进行电生理记录和双光子成像,首次比较了和同一受体(I7)相对应的嗅感觉神经元及其突触后的僧帽/丛状细胞对气味的反应。发现I7嗅感觉神经元和I7僧帽/丛状细胞在气味浓度较低时表现出一致的气味选择性。气味浓度增加时,I7嗅感觉神经元和僧帽/丛状细胞的气味感受域会变宽,但对醛类分子仍然具有选择性。来自不同个体的I7僧帽/丛状细胞,其气味感受域具有很高的保守性。
与投射神经元不同的是,嗅球内的中间神经元,包括球周细胞和颗粒细胞,选择性都比较低。I7球周细胞的气味感受域还出现了一定程度的异质性。在气味浓度较高时,阻断嗅球内的抑制性突触传递会降低僧帽/丛状细胞的选择性。在气味浓度较低时则没有这种作用。这一研究结果显示,嗅球中投射神经元的气味选择性主要由其前一级对应的气味受体决定,而嗅球中的中间神经元通过侧向抑制的作用锐化投射神经元的调谐曲线。(来源:生物通)
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周四, 17 2月 2011 14:53

肝脏及肝癌miRNA组研究获进展

2011年2月的《癌细胞》(Cancer Cell)杂志发表了曹雪涛院士领导的研究小组关于人类肝脏及肝细胞癌miRNA组研究的最新研究成果。
miRNA是非编码RNA中的一种,近年来的研究表明,其在肿瘤组织中表达异常,并在肿瘤恶性演进过程中起着极其重要的作用。乙型肝炎病毒(HBV)及丙型肝炎病毒(HCV)的感染可导致肝脏产生肝炎、肝硬化及肝癌等一系列病变。肝癌在亚洲,特别在中国是严重威胁人类健康的重要疾病之一。
为克服传统研究方法的局限性,在本项研究中该小组首次采用大规模平行测序的方法对正常肝脏组织、HBV或HCV感染的肝脏组织以及肝细胞癌组织的miRNA组进行了系统研究。结果表明,miRNA-122、miRNA-192和miRNA-199a/b-3p在正常肝组织中表达最为丰富。而与正常肝组织相比,miRNA-199a/b-3p在肝癌组织中的表达显著降低。通过大量样本的分析发现miRNA-199a/b-3p的表达降低与肝癌病人的不良预后密切相关。这些结果提示,miRNA-199a/b-3p可能成为肝癌临床诊断和治疗的潜在靶标。随后该小组还对miRNA-199a/b-3p在肝癌组织中表达下调的机制,以及miRNA-199a/b-3p表达下调促进肝癌恶性演进的机制进行了系统研究。结果表明,肝癌细胞组蛋白的异常修饰是导致miRNA-199a/b-3p表达下调的主要原因;miRNA-199a/b-3p可通过抑制肿瘤促进因子PAK4的表达,阻断PAK4/Raf/MEK/ERK信号通路,从而抑制肿瘤细胞增殖。miRNA-199a/b-3p的表达降低在肝癌的发生发展中起关键作用。该项研究还提示我们,肝脏及肝癌组织的miRNA组研究可能对于我们了解miRNA在肝癌及其他肝脏相关疾病中的作用具有重要意义。
该项研究是有第二军医大学、清华大学、浙江大学等多家单位合作完成。(来源:河北医科大学&军事医学科学院 刘丹 施明) 更多阅读 《癌细胞》发表论文摘要(英文)
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 CP29单体结构示意图

2月6日,国际著名期刊《自然—结构与分子生物学》(Nature Structural & Molecular Biology)在线发表了中国科学院生物物理研究所常文瑞院士课题组关于高等植物光合膜蛋白——菠菜次要捕光复合物CP29的2.8 Å分辨率晶体结构(Structural insights into energy regulation of light-harvesting complex CP29 from spinach)。该项工作是继2004年常文瑞院士课题组解析了菠菜主要捕光复合物LHCII晶体结构之后的又一重要突破,也是国际上首个高等植物次要捕光复合物的晶体结构。该研究工作在晶体结构的基础上深入分析讨论了CP29的捕光、能量传递和光保护等功能。
光系统II次要捕光复合物CP29位于主要捕光复合物LHCII与核心复合物之间的界面上,是维持PSII-LHCII超大复合物所必需的。CP29除了承担捕获太阳能并将能量高效传递到反应中心外,还在LHCII与反应中心之间的能量传递中起到桥梁作用。此外,CP29还参与强高光照条件下植物自身的光保护机制(如以热的形式将过多的激发能耗散掉,即非光化学淬灭NPQ)。由于CP29在光系统II中的含量较低并且结合多种色素分子,存在见光不稳定性,因而获得足够量并且稳定、均一可用于晶体生长的蛋白样品十分不易。而高等植物光合膜蛋白结晶是国际公认的难题,即便获得晶体也往往因为衍射能力很差而无法用于结构解析,因此,多年来一直没有CP29的晶体结构信息。
经过5年多的潜心研究和不懈努力,常文瑞院士课题组最终取得了突破,解析了来源于高等植物菠菜的CP29晶体结构。晶体结构显示,CP29脱辅基蛋白具有三段跨膜螺旋和两段位于类囊体腔侧的两亲性螺旋,每个单体结合有13个叶绿素 (Chl)分子及3个类胡萝卜素分子。CP29的晶体结构与以前广泛应用的预测模型存在很大差异:在晶体结构中,有5个叶绿素是新发现的,其中还包括一个主要捕光复合物LHCII中也不存在的全新的叶绿素a615,并且预测模型中认为的4个叶绿素混合占有位点也通过晶体结构被明确的指认为Chl a或Chl b。晶体结构中发现了一个非常特殊的叶绿素对具有三明治式结构特征,这种特殊的叶绿素配位方式在光合膜蛋白中尚属首例。另外,晶体结构中还发现了两个重要色素簇a615/a611/a612/Lut和Vio(Zea)/a603/a609,它们位于CP29分子表面并且分布在两侧,可能是能量传递途径的进出口和潜在的能量淬灭中心。根据晶体结构,CP29中完整精确的色素网络得以构建。
该项研究工作为深入研究高等植物次要捕光复合物的高效捕光,能量传递,尤其是光保护等能量调节机制提供了结构基础。
该项研究工作得到科技部、国家自然科学基金委员会和中国科学院的资助。(来源:中科院生物物理所) 更多阅读 《自然—结构与分子生物学》发表论文摘要(英文)
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  在人们的观念中,人类沿着一条不断前进的轨迹进化,早期人类在行为上越接近于现代人类,其进化出现得越晚。据美国物理学家组织网近日报道, 美国纽约大学人类学家研究认为,早期智人的行为与“现代”人类更接近,行为的现代性不能作为进化排序标准,而应更多研究行为的变化性。相关研究发表在最新 出版的《当代考古学》上。
 

  人类起源研究开始于欧洲,欧洲旧石器时代晚期的考古记录,一直被当作早期行为和非欧洲人的对比标准。在旧石器时代晚期(4.5万至1.2万年前),欧 洲首次出现了智人化石和复杂的石器工具技术,还有雕凿的骨制工具、复杂的投射武器、先进的用火技术、洞穴艺术、珠链和其他个人装饰品。类似的行为普遍存 在,与现代人类非常接近,因此考古学家将这些行为作为人类行为现代性的证据。
 

  论文作者、纽约大学石溪分校的人类学家约翰·希认为,考古学家一直在寻找“行为的现代性”的证据,认为“现代行为”是智人的品质特征,但也应当研究“行为的变化性”。
 

  几十年来,人类学家以“行为现代性”为标准,将早期的“古代”非洲人和亚洲人和旧石器时代晚期智人进行对比,来解释二者之间在“人类革命”中的差异。 “人类革命”指的是人类从生理到行为上的根本性改变。然而最老的10万年到20万年前的非洲和南亚智人化石,并不能清晰一致证明他们的行为具有现代性。人 类学家并不认可时机、步距等进化方面的指标,但一致认为早期智人的行为与“现代”人类更接近。
 

  最早使用石器工具的证据是在25万年至6000年之前的东非。根据对那些石器工具的制造策略系统地对比研究,约翰·希认为智人的行为在早期和晚期发生 了变化。考古证据显示,智人的工具制造策略从最早开始就一直在变化,尤其是石器工具技术的变化,更解释了工具制造策略随着风险和利益的变化而变化。比如在 更需要切削锋刃、运输效率更高、功能更多的工具的时候,会产生相应的工具。不需要一个“人类革命”来解释这些变化,只要从行为生态学的角度来深入分析就 行。
 

  约翰·希认为,从考古角度研究人类起源,将研究欧洲旧石器时代晚期的祖先按照“行为现代性”这一标准排序是在浪费时间。因为仅在智人群体中,行为的变化就涵盖了很大进化范围,理解人类行为的更好途径是在具体的适应策略中研究行为变化的起源。

  (常丽君) 

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菜单上标注的食物卡路里值,并不会对用餐者产生多少影响
 

  在纽约,快餐店被要求在菜单上注明各种食物的卡路里值,研究人员通过调查发现对于消费者来讲,始终都是食物的口味,价格和餐厅的位置更加重要,而对于菜单上标注的食物卡路里值,并不会对用餐者产生多少影响。
 

  在这项研究中,纽约大学健康专家曾经呼吁儿童和青少年远离快餐店,要求快餐店在菜单上必须注明食物卡路里量,并且调查青少年的食物和他们为何要 选择某家餐厅。在菜单标出卡路里量后,超过一半以上的被访者表示他们发现了菜单上的这些信息。但根据《国际肥胖期刊》(International Journal of Obesity)上公布的研究调查显示,标注出的卡路里量对人们选择食物几乎没有影响。
 


大部分人低估了食物中的卡路里含量
 

  实际上大部分人确实低估了他们食物中的卡路里含量,在受访的约500人中,绝大多数人对巨无霸(Big Mac)的卡路里含量根本不了解。据科学网(kexue.com)了解,负责这项研究的布莱恩-艾贝尔(Brian Elbel)博士表示,这项调查很重要,反映出了人们的真实选择。不过他同时也承认,该调查的受访对象大部分都是儿童和青少年,而成年人往往会更关注健 康。
 

  小知识:

  卡路里(简称卡,缩写为cal),由英文Calorie音译而来,其定义为将1克水在1大气压下提升1℃所需要的热量。卡路里(calorie)是能量单位,现在仍被广泛使用在营养计量和健身手册上。
 

  一般来说,成人每天至少需要1500大卡的能量来维持身体机能,这是因为即使你躺着不动,你的身体仍需能来保持体温,心肺功能和大脑运作。基础代谢消耗会因个体间身高、体重、年龄、性别的差异而有所不同。

  (大平)

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圣地亚哥动物园一只新生的小象,目前研究人员已经破解非洲象群的语言

 

  据国外媒体报道,科学家们正想方设法破解大象“私密”的叫声,但是大多数情况下,我们的耳朵并听不到这些声音。为了了解更多大象亚音频叫声,圣 地亚哥(San Diego)动物园的研究人员在8只雌象的颈部安置了高灵敏麦克风和一个GPS跟踪系统。这两种设备能让研究人员将大象发出的声音与其行为相联系,从而获 取其语言信息。
 

  在这个过程中研究人员发现怀孕的母象发出的低沉的声音,让象群中的其他大象开始干活。研究人员还猜测有的声音是让大象们提高警惕,提防食肉动物,还有环绕新生小象以保护它的安全。大象亚音频叫声还能够解释大象们是如何远距离合作,以及制造“浪漫”。
 


研究人员发现动物在分娩前很短的时间内会进行低频交流
 

  母象每四年都会有四天特殊时期,在这个期间母象会发出亚音频求爱的叫声。这种叫声会持续几秒,即使身处茫茫草原两英里之远,公象们也能听到这种叫声。除此之外,大象们还会发出隆隆声与其他大象打秘语。
 

  这次研究由安德森(Matt Anderson)博士带领的小组独立完成。研究目的在于分析这些叫声,破解动物之间的秘语。在之前的十周的时间里,研究人员每周都要花上24小时的时间 记录大象的声音,然后再结合对大象行为的观察以及GPS数据来分析出这些声音的含义。该研究队计划建立一个大象声音库作为该研究的一部分。
 

  由于安德森博士是圣地亚哥动物园行为生物学专家,所以在这方面十分有权威性。他认为,大象有一个固定的词汇表, 并且这个词汇表中内容要比我们想像的还要多。这些信息将会帮助研究人员为那些圈养的大象创建一个更好的生活环境。

  (蜘蛛侠)

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在海水中自由遨游的两只大西洋花斑原海豚
在海水中自由遨游的两只大西洋花斑原海豚

  那么,如果有一天我们真的遇见了外星人,我们该如何和他们交谈?在美国佛罗里达州,研究人员正在进行一项名为“野生海豚项目”的计划,其目的旨在尝试实现和海豚交流。
 

  行为生物学家丹尼斯·赫岑(Denise Herzing)从大约20年前便开始在巴哈马群岛研究野生自然条件下的海豚。在这么多年的研究过程中,她注意到有些海豚会主动靠近人类,这看上去似乎是一种好奇心。
 

  “我们认为这很有趣,让我们看看能不能更进一步呢?” 赫岑说。“有许多研究和海豚交流的项目,尤其是在饲养情况下,用鱼作为奖励。但我们很少让海豚来主动和我们沟通。”
 

  海豚拥有体积较大,结构复杂的大脑,其与高级思维相关的部位尤其发达。它们拥有复杂的社交结构,组成联盟,分担责任并且显示出不同的个性。如果你在它们的水池里放进一面镜子,它们能认出自己,这说明它们具备了自我意识。
 

  经过训练后的海豚具有惊人的语言学习能力。在夏威夷的海豚学院,路易斯·赫曼(Louis Herman)和他的小组运用姿势和符号让海豚掌握了数百个单词。他们发现海豚能区分陈述和疑问,并能理解诸如“没有”,“缺席”等概念,它们甚至能理 解,单词位置的改变会导致整个句子意思出现变化。总之,它们似乎理解语法的概念。
 

  有研究甚至显示海豚之间似乎拥有它们自己的语言。所有这些都和我们想象中的外星人非常相像。那么何不借此机会进行交流的练习呢?然而对于海豚的训练而言,我们所做的,却只是一味的试图让它们理解掌握我们所使用的语言,而不是寻找我们和海豚两个物种之间的中间点。
 

  而赫岑建立了一个开放式的交流框架,采用声音、符号和道具来和海豚互动。训练的目的是试图建立起一种能被人类和海豚共享的初级语言,以便让海豚和人类实现基本的相互交流,如向对方索要一个球或一条围巾等。
 

  在试验中,潜水员潜入水中,并用一个水下大键盘发出声音。其他在岸上的工作人员则会根据不同的按键音将不同的道具投入水中。除此之外,为了跟好 地让海豚理解,这些按键音都采用了海豚能模仿的“口哨声”。如果海豚想要索要一个玩具,它只要按下某个按键,或者吹出相应的口哨声就可以。
 

  赫岑的实验是独一无二的。在她之前从未有人尝试过和野生海豚建立双向的沟通关系。
 

  “这是一种很好的方法,整个过程中她都没有将自己强加给海豚们,”罗莉·马里诺(Lori Marino)说。她是埃默里大学的生物学家,她和亨特学院的心理学家戴安娜·瑞斯(Diana Reiss)一起开创了海豚自我认知研究的领域。“她在长期的工作中开创了一种与海豚的独特关系,这些海豚完全是自由的。我想这将是未来海豚研究的方 向。”
 

  对于每一个步骤,研究人员都会和海豚一起练习大约半小时,整个课程一共约40小时。一直进行约3年的时间。她们已经将她们研究的情况写成论文,发表在了12月份的《宇航学报》(Acta Astronautica)。
 

  赫岑团队发现有6条海豚,都是年轻的雌性,对这一游戏非常感兴趣。每次游戏一开始她们就会游过来参加。而相比之下,年轻的雄性海豚则显得对社交不那么感兴趣,对人类的好奇心也没有那么强烈。对此,赫岑开玩笑的说:“这是在她们做妈妈之前难得的可以尽情玩耍的时间。”
 

  不过,让赫岑大吃一惊的是,来参加她的游戏的母海豚竟然还带来了几头宽吻海豚一起参加,要知道这是另一个海豚品种,这显示了她们天生的好奇心。在自然界,海豚们会和其他种类的同伴进行交往,一起协调捕鱼,甚至一起照顾幼儿。
 

  赫岑认为实验最成功的一部分就在于,每当实验即将开始之前,你就会看到工作人员和海豚一起慢慢在一起游动着,相互之间模仿对方,并做着眼神交 流,这一切显得非常和睦。这是海豚表达对人类好感的一种方式。当对某人感兴趣时,人类有时候也会有意无意和他人有眼神交流,甚至模仿对方的一举一动。这或 许是一种普遍存在的,甚至全宇宙通行的表达好感的方式。
 

  在我们梦想着有一天能和外星智能生物交流之前,我们应当首先尝试和地球上最聪明的生物进行交流。在最近的一次会议中,来自“寻找地外智慧生命”(SETI)机构的天文学家劳伦斯·多伊(Laurance Doyle)被这一研究的想法深深打动。
 

  “从演讲者的表达方式来看,我甚至觉得他想要宣布自己刚发现了一个地外文明的信号,” 多伊说。“我们等待这一时刻已有多年,但我认为我们还没准备好!你看,我们连和地球上的另外一种智慧文明都还无法交流。”(晨风)

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在海水中自由遨游的两只大西洋花斑原海豚
在海水中自由遨游的两只大西洋花斑原海豚

  那么,如果有一天我们真的遇见了外星人,我们该如何和他们交谈?在美国佛罗里达州,研究人员正在进行一项名为“野生海豚项目”的计划,其目的旨在尝试实现和海豚交流。
 

  行为生物学家丹尼斯·赫岑(Denise Herzing)从大约20年前便开始在巴哈马群岛研究野生自然条件下的海豚。在这么多年的研究过程中,她注意到有些海豚会主动靠近人类,这看上去似乎是一种好奇心。
 

  “我们认为这很有趣,让我们看看能不能更进一步呢?” 赫岑说。“有许多研究和海豚交流的项目,尤其是在饲养情况下,用鱼作为奖励。但我们很少让海豚来主动和我们沟通。”
 

  海豚拥有体积较大,结构复杂的大脑,其与高级思维相关的部位尤其发达。它们拥有复杂的社交结构,组成联盟,分担责任并且显示出不同的个性。如果你在它们的水池里放进一面镜子,它们能认出自己,这说明它们具备了自我意识。
 

  经过训练后的海豚具有惊人的语言学习能力。在夏威夷的海豚学院,路易斯·赫曼(Louis Herman)和他的小组运用姿势和符号让海豚掌握了数百个单词。他们发现海豚能区分陈述和疑问,并能理解诸如“没有”,“缺席”等概念,它们甚至能理 解,单词位置的改变会导致整个句子意思出现变化。总之,它们似乎理解语法的概念。
 

  有研究甚至显示海豚之间似乎拥有它们自己的语言。所有这些都和我们想象中的外星人非常相像。那么何不借此机会进行交流的练习呢?然而对于海豚的训练而言,我们所做的,却只是一味的试图让它们理解掌握我们所使用的语言,而不是寻找我们和海豚两个物种之间的中间点。
 

  而赫岑建立了一个开放式的交流框架,采用声音、符号和道具来和海豚互动。训练的目的是试图建立起一种能被人类和海豚共享的初级语言,以便让海豚和人类实现基本的相互交流,如向对方索要一个球或一条围巾等。
 

  在试验中,潜水员潜入水中,并用一个水下大键盘发出声音。其他在岸上的工作人员则会根据不同的按键音将不同的道具投入水中。除此之外,为了跟好 地让海豚理解,这些按键音都采用了海豚能模仿的“口哨声”。如果海豚想要索要一个玩具,它只要按下某个按键,或者吹出相应的口哨声就可以。
 

  赫岑的实验是独一无二的。在她之前从未有人尝试过和野生海豚建立双向的沟通关系。
 

  “这是一种很好的方法,整个过程中她都没有将自己强加给海豚们,”罗莉·马里诺(Lori Marino)说。她是埃默里大学的生物学家,她和亨特学院的心理学家戴安娜·瑞斯(Diana Reiss)一起开创了海豚自我认知研究的领域。“她在长期的工作中开创了一种与海豚的独特关系,这些海豚完全是自由的。我想这将是未来海豚研究的方 向。”
 

  对于每一个步骤,研究人员都会和海豚一起练习大约半小时,整个课程一共约40小时。一直进行约3年的时间。她们已经将她们研究的情况写成论文,发表在了12月份的《宇航学报》(Acta Astronautica)。
 

  赫岑团队发现有6条海豚,都是年轻的雌性,对这一游戏非常感兴趣。每次游戏一开始她们就会游过来参加。而相比之下,年轻的雄性海豚则显得对社交不那么感兴趣,对人类的好奇心也没有那么强烈。对此,赫岑开玩笑的说:“这是在她们做妈妈之前难得的可以尽情玩耍的时间。”
 

  不过,让赫岑大吃一惊的是,来参加她的游戏的母海豚竟然还带来了几头宽吻海豚一起参加,要知道这是另一个海豚品种,这显示了她们天生的好奇心。在自然界,海豚们会和其他种类的同伴进行交往,一起协调捕鱼,甚至一起照顾幼儿。
 

  赫岑认为实验最成功的一部分就在于,每当实验即将开始之前,你就会看到工作人员和海豚一起慢慢在一起游动着,相互之间模仿对方,并做着眼神交 流,这一切显得非常和睦。这是海豚表达对人类好感的一种方式。当对某人感兴趣时,人类有时候也会有意无意和他人有眼神交流,甚至模仿对方的一举一动。这或 许是一种普遍存在的,甚至全宇宙通行的表达好感的方式。
 

  在我们梦想着有一天能和外星智能生物交流之前,我们应当首先尝试和地球上最聪明的生物进行交流。在最近的一次会议中,来自“寻找地外智慧生命”(SETI)机构的天文学家劳伦斯·多伊(Laurance Doyle)被这一研究的想法深深打动。
 

  “从演讲者的表达方式来看,我甚至觉得他想要宣布自己刚发现了一个地外文明的信号,” 多伊说。“我们等待这一时刻已有多年,但我认为我们还没准备好!你看,我们连和地球上的另外一种智慧文明都还无法交流。”(晨风)

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哈尔滨医科大学附属第四临床医学院检验科教授姜晓峰在研究中发现:呼吸道局部白细胞介素-13(IL-13)分泌的增多是引发哮喘的重要元凶;硫酸酯酶修饰因子2(SUMF2)可抑制IL-13在呼吸道局部的分泌,并对遏制哮喘的发作起重要作用。
有报道指出,随着工业水平的提高,哮喘的发病率也“水涨船高”。全世界约有1.5亿~2亿人罹患该病,每年被哮喘夺命者达18万人。特别是我国北方地区,由于气候、环境等特殊因素的影响,成为哮喘的“重灾区”。目前,全球哮喘病人的经济负担,已超过结核病、艾滋病病毒感染造成的经济负担的总和,但哮喘的成因一直深深困惑科学界。
以往研究表明,IL-13是哮喘发生的中心环节,特别是变异型IL-13更易引发哮喘,而后者的机理始终未得到合理的解释。在国家自然科学基金的支持下,姜晓峰带领课题组开展了为期8年的“哮喘中IL-13基因突变位点及突变后信号转导途径的研究”。
研究结果显示,呼吸道上皮细胞和支气管平滑肌细胞分泌的IL-13在哮喘中的确扮演重要“角色”,堪称哮喘各种局部炎症反应的始动因子;分泌后的变异IL-13使IL-13信号转导途径发生改变,更容易导致信号传导子及转录激活子6(STAT6)的磷酸化,加重气道的高反应和炎性因子的分泌。在哮喘发作的背后,不仅有IL-13变异的影子,还首次发现SUMF2能抑制IL-13的分泌,这为哮喘的诊治提供了新的靶标,开启了诊断哮喘、控制病情的新思路和新策略。
研究还发现,IL-13有4个基因多态位点与黑龙江地区人群哮喘的易感性密切相关,这些基因突变可能增加后代患哮喘的风险。利用这些基因位点对儿童进行筛查,选择容易罹患哮喘的人群,检测其血浆IL-13水平,并结合临床症状及其他检验项目,有望使一些难以诊断的哮喘类型得到确诊。
据介绍,课题组在该项研究中共发表SCI论文8篇,国家级核心期刊14篇;培养博士后1名,博士研究生6名,硕士研究生14名。这项成果日前获得2010年度黑龙江省医药卫生科技进步奖一等奖。
(衣晓峰 张好诚)
《科学时报》 (2011-2-18 A1 要闻)
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老苹果园老龄低效以及苹果“连作障碍”问题,严重制约着我国苹果产业效益的提高和可持续发展。青岛农业大学教授原永兵带领课题组针对这一问题,引进发达国家普遍采用的苹果矮化密植栽培模式,配合老果园土壤的局部改良技术,对苹果老园更新与新栽培模式进行系统研究,取得重大突破。
原永兵主持完成的“948”项目“苹果老园更新综合技术研究与矮砧集约栽培模式的建立”研究发现,20年生以上的老苹果园普遍存在土壤养分和微生物失衡、土壤酸化等问题。对此,项目遵循采用矮化自根砧密植栽培模式配合根际区土壤局部改良克服“连作障碍”的技术思路,根据老果园土壤分析结果,研制了苹果重茬栽培专用有机基质,并对老果园土壤进行局部改良,有效恢复了土壤养分和微生物平衡;同时,利用结果早、根系分布浅、适应性强的M9-T337脱毒优系矮化自根砧苹果优质带分枝苗木,以1米×3.5米株行距、高纺锤形篱壁整枝、行间生草和水肥一体化技术,更新了24年生老苹果园,建立了现代矮化集约栽培新模式示范园。该示范园定植后的第三年就达到了发达国家同类果园的产量水平。
项目提出了适合我国国情的苹果园重茬更新的综合栽培技术,总结制定了相关技术规程,并在示范推广中得到果农的广泛认可。专家鉴定认为,该项目研究在苹果老园更新中采用矮化自根砧密植栽培模式配合土壤局部改良克服“连作障碍”方面有创新,研究技术总体达到国际先进水平。
(廖洋 陈太安 刘晓华)
《科学时报》 (2011-2-18 A1 要闻)
发表在栏目: 科学
第 90 页,共 114 页