地球上最古老的“高等生命”到底是什么样子?人类已知的“高等生命”从什么时期开始演化?中国的科学家的最新发现给出了答案。17日,英国出版的《自然》杂志公布了这一重大发现。
地球上的生命从无到有、从简单到复杂,经历了一个漫长的进化过程。古生物学家认为,在现今生物圈中,包括我们人类在内的所有肉眼可见的生命,几乎都是多细胞宏体生物,也就是常说的“高等生命”。多细胞宏体生物的出现是地球生命进化史上极为重要的革新事件。
但是学术界一直认为地球没有早于5.8亿年前的“高等生命”。而袁训来带领的课题组成员在安徽休宁县蓝田镇找到了6亿年以后在海洋50-200水下存在过的“高等生命”证据。这一发现,把“高等生命”起源向前推进了近4000万年。
蓝田镇位于北纬30°附近,紧邻世界自然风景名胜地黄山。中国科学家在此发现了距今6亿年前的休宁“蓝田植物群”。“蓝田植物群”展现了6亿年前震旦纪时代地球上温暖浅海中早期动物大规模出现前夕的生命景观,是地球早期生命从简单向复杂进化过程中的重要环节。
17日出刊的《自然》杂志,刊出了袁训来等5位研究员撰写的题为“埃迪卡拉纪早期具形态分异的宏体真核生物组合”的科研论文。这项研究为高等生命的早期演化提供了最古老的化石证据。
对于中国科学家的此次重大发现,国际早期生命研究专家、加拿大女王大学格·纳波尼教授(Prof. Guy Narbonne)专门撰写了题为“生物此刻已然变大”(When Life Got Big)的评论文章。他指出“蓝田生物群为早期复杂宏体生命的研究打开了一个新窗口”,“它们是地球上迄今最早的宏体生物”。
袁训来此间接受记者访问时表示,此发现仅仅是个开始。只是将这些不为人知的生物群展示出来。“为什么这些迄今最古老的‘高等生命’要生存在安静的水体中?他们的演变过程是怎样的?许多未解之迷还有待在以后的研究中一一解开”。 (记者 唐娟)
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)
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)
据美国物理学家组织网2月14日报道,美国科学家使用普通的蔗糖制造出了纯净的石墨烯,用这种石墨烯可以研制出更轻、更快、更廉价、更紧实柔韧的计算机电子设备,可广泛运用于军用飞机和医疗领域。
美国莱斯大学化学教授詹姆斯·图尔领导的科研小组首先将少量的蔗糖放置在一薄层铜箔上,然后在加热和低压下让这些蔗糖接触流动的氢气和氩气。10分钟后,这些蔗糖缩减成纯净的单层石墨烯,调整气体的流动可控制石墨烯薄膜的厚度。
该研究团队的这种一步式低温处理方法不仅相对简单而且可控,不需要使用更难处理的化学气相沉积法以及其他需要高温的方法,使制造石墨烯变得更加容易。 图尔解释道,在传统化学气相沉积法中,科学家需要持续使用气体(甲烷或乙烷)来调整石墨烯的生长环境和掺杂物质以让石墨烯的质量达到最优,但新方法使用了 不同的碳原料,因此,可以更好地控制石墨烯中掺杂的物质和石墨烯的厚度。
美国空军科学研究处(AFOSR)的项目主管查尔斯·李表示,图尔正在探索的新化学方法,可以生产出高质量的碳基纳米结构,如碳纳米管和具有特定属性 的石墨烯等。而掺杂了其他物质的石墨烯对空军和其他商业电子产品都非常有用。纯净的石墨烯缺乏能带隙,这使它难于用作数字器件。但掺杂了其他物质的石墨烯 可以操控电子设备和光学设备的性能,这对于制造开关设备和逻辑设备来说非常重要。
新石墨烯材料在其他商业和医疗领域运用也极富潜力。科学家可以用其研制透明的触摸屏设备、创伤性脑损伤手术中使用的特殊生物相容型薄膜、个人电脑中更快捷的晶体管或太阳能捕获设备中的纤薄材料等。(刘霞)
一对互扰星系Arp 147产生巨大的黑洞光坏,如同宝石项链一样光芒四射
照片的右侧是Arp147星系的一个螺旋星云的残余物,它与左侧的椭圆星云相碰撞。这一碰撞产生了一个不断扩展的恒星形成波,形成了一个包含着大量新生恒星的蓝色光环。照片左侧的红色星系的内核中也探测出了X射线源,可能来源于一个超大质量的黑洞。
据专家分析,这些恒星迅速完成它们数百万年的演化,爆炸成为超新星,并留下中子星和黑洞。一部分中子星和黑洞带有伴星,它们从伴星中吸入物质, 形成明亮的X射线源。而分散在Arp 147星系光环附近的9个X射线源非常明亮,被断定是黑洞,它们的体积大约相当于10到20个太阳大小。
NASA的斯皮策太空望远镜(Spitzer Space Telescope)的红外线观测和星系演进探测器(Galaxy Evolution Explorer)的紫外线观测使科学家能够估测这一光环中的恒星形成速度。这些估测与双星进化模型结合,令科学家们得出了结论。研究结论显示,最密集的 恒星形成大约在1500万年前终止。
麻省理工学院的拉帕波特(Saul Rappaport),莱文(Alan Levine)等四名专家联名发表了这一结论,文章刊登在了最新的《天体物理学报》(Astrophysical Journal)上。
(蜘蛛侠)
苍蝇复眼的感光神经细胞(绿色)延伸它们的轴突到大脑视觉神经中枢。科学家已经发现由于两种基因的交互作用,这些轴突能够在大脑中识别出他们的目标区域。
人类大脑中约有1000亿个神经细胞。大脑要发育成一个功能完整的有机体,这些神经细胞中的每一个都必须和其它一些特定的细胞连接起来。然而,这些神经细胞怎么知道它们应该生长到什么位置以及和那些细胞连接?德国马丁斯雷德的马普神经生物学研究院的科学家们已经发现,在果蝇大脑中处于发育中的神经细胞之所以能知道它们什么时候生长到了它们的目标区域,是因为其中两种基因的交互作用。在脊椎动物大脑发展过程中可能也存在着类似的机制,而且这一机制对于更好地理解大脑特定区域发育障碍有很大帮助。
神经系统的复杂程度难以想象。数百万乃至数十亿的神经细胞在生物生长过程中形成,这些细胞中的每一个都与它们毗邻的细胞建立连接,并且生长出长长的连接线(轴突)到达大脑的不同区域。一旦这些轴突到了它的目标区域,它们就与周围的神经细胞建立连接。通过这样的方式,就在大脑中建立起了神经信息处理链,而这些处理链可以让大脑完成各种感觉信息的处理,例如,可以让我们看到茶杯、识别它、伸手去握住它等等。如果连接眼睛和手臂的神经细胞失去了连接,那么想把咖啡放入杯子了就只能是幻想了。
神经细胞与合作细胞的连接是非常基础的连接,基于这一实事,德国马丁斯雷德的马普神经生物学研究院的科学家们和来自京都的同僚们调查这些轴突怎样知道它们应该生长到哪里为止,并且开始与周围的细胞建立连接。神经生物学家分析发现,在果蝇视觉系统成长中,这一功能由两种基因交互作用来完成。
科学家在科学杂志《自然——神经科学》上公布了他们的研究成果:只有在两种基因共同作用下,果蝇的视觉神经才能够正确、恰当地生长。这两种基因控制着两种蛋白质的产生。这两种蛋白质是在轴突的尖端发现的,科学家认为它们从周围组织中收集所处环境的信息。它们的作用是使神经细胞能够在大脑中找到自己生长方向,识别自己的目标区域。研究显示,如果仅有一种基因活动或两种基因活动性失调,就会出现混乱的结果:轴突会在这一方向上的某处停止生长,最终无法到达自己的目标区域。
研究首席著作者铃木隆史(Takashi Suzuki)解释说:“我们推断在其它生物体中也存在着类似的生理机制——包括人类。”这一研究为最终治愈由于误导神经细胞生长而引起的发育障碍提供重要的理论基础。这一理论对于引导新生的神经细胞恢复连接也将会有很大帮助。(锋格/编译)