科学

王红艳:每天工作12小时以上
即使是做到了博士生导师、教授,工资也不过五六千元,在上海生活压力很大;相当多精力用在争取课题合作和科研基金上
去年6月在《新英格兰医学杂志》上发表高影响因子文章,同时获得自然基金委杰出青年基金,今年1月当选第七届中国青年女科学家……一年之内接二连三的收获和荣誉,为复旦大学生命科学学院王红艳教授的学术能力作了注脚。
王红艳从事的科研与新生儿缺陷疾病的及时发现、干预相关。“现在学习生物、医学专业的女生很多,不过真正能够坚持下来做研究的不多,做得好的少之又少。”坐在不到8平方米的办公间,王红艳说。
她自觉运气不错,学术进展较顺:1966年出生的她,从本科、硕士一路读到博士,留美8年,有机会进入一个优秀学术机构工作,并取得成果;2007年接受复旦大学聘任回国后,选择基因研究课题,有一定偶然性,且仅3年即取得重要突破,发掘到一块生命科学研究的“富矿”。
即使是像王红艳这样做到博士生导师、教授,工资也不过五六千元。在上海这样的一线城市,如果一对年轻夫妇都在高校做教师,想要过上有房有车的生活,必定会压力重重。
为此她很感激自己的丈夫。丈夫率先回国从商,赶在上海房价飞涨之前买了房有了车。王红艳2007年回国任教,已不必像许多同龄科研人员那样,再为了购房安家、支付两个孩子教育金等高昂支出以及维持一定水准的生活而担忧,得以更安心专注于科研。复旦大学所在的杨浦区五角场周边,如今房产均价都已在每平方米两万元以上。至于多数年轻教师,若无外力资助,要贷款购房,经济和精神压力可想而知。
王红艳感到阻碍女性科研人员成为学术界佼佼者的,还有另一个重要因素:照顾家庭的角色分工和女性自身的人生价值观念。
她说,除非是极有天分的科学“牛人”,否则做科研不可能早九晚五,必须勤奋、多投入,才能有所成就。在生物医学研究领域,很多女性并非没有学术悟性和专业能力,只是往往经历婚姻生育,面对生活压力和诱惑后,难以专注和坚持。
王红艳36岁才生女儿,40岁生儿子。现在如果不出差,她总是每天早上8点钟送女儿上学,8点15以前进实验室,虽然家与学校相距很近,中午也并不回家。通常,王红艳会在下午6点30左右回家,吃晚饭,陪陪孩子。到晚上8点,再重返实验室,工作到深夜。
这样算,王红艳每天的工作时间总有12小时以上。她相信一个对某学科有所了解的人,至少需要在该领域花费1万个小时以上。
3年前刚回国时,她虽是教授,学校能够提供的只是一间实验室和40万元启动经费。实验室简陋拥挤,设备不齐,做基因组检测又很“烧钱”,王红艳一直提醒学生不要攀比,先做出成果,一切自然会有。不过,升格做了“老板”,最重要的是保持实验室的高效运转,她自己有相当多精力用在了对外争取各种课题合作和科研基金、联系样本上。
做基金报告,指导学生、修改论文,做学术交流,加上新添的学院行政事务,王红艳忙得不亦乐乎。(姜泓冰
何少龙:归属在心灵上
 
感受比较突出的,是用在科研上的时间少了些;能在北京五环外买一套70平方米左右的房子,但自己的归属感不在房子上面
36岁的何少龙是中科院物理研究所超导国家重点实验室的副研究员,个子不算高,面庞清瘦,着装简单,笑容里带着些许腼腆。
2005年3月获浙江大学物理系理学博士学位,到2008年8月,何少龙先后在日本广岛大学同步辐射中心和日本国立材料研究所从事博士后研究工作,2008年9月回国到中科院物理所工作。
“2005年我出去的时候,感觉国内的仪器太落后。回来后发现物理所的发展非常快,实验室的设备甚至超过日本。”何少龙也喜欢所里的研究氛围:他感觉日本的等级制度有些严重,师生之间的交流不如国内开放。
感受比较突出的,是用在科研上的时间少了些。“日本科研人员在时间上更专注一点,80%到90%的时间都花在做实验上,而且经费支持比较连贯。”何少龙说,例如一个项目的支持资金一般是5年连续的,不需要反复申请。回国后就要拿出一定的时间来申请科研资金。2009年,已是副研究员的他申请了一个国家自然科学基金委的研究课题,经费是42万,时间是3年。
“如果不买大的仪器,经费的支持力度还可以,就是申请基金花的时间稍多了一些。”他说,一般每年的3月中旬申报课题截止,准备工作1月份就开始了。“如果把每天的时间完全用在写研究计划上,需要10到15天的时间;但由于中间还要做实验等,各种各样的事情,一般需要一个月到一个半月的时间。”
不过,最重要的是,何少龙很喜欢自己的工作,可以自由安排时间。他一般早上八点半到单位,下午6点多下班,在单位几乎所有时间都在实验室度过。“每天感觉时间过得太快了,不够用。”何少龙说,他没有加班的概念,因为时间比较自由,做的事情又是自己感兴趣的,忙的时候就晚一点回家,或者吃完晚饭再回实验室。
何少龙说:“这么好的科研条件,出成果靠努力就行。当然,要出好的成果,还看你有没有能力抓住机遇。”
他对收入还算满意,每月在1万元左右,儿子上幼儿园,暂时感觉不到太大的压力。他一家三口住两室一厅的房子,是单位租的,月租金1500元;房子就在物理所大院,上下班很方便。
何少龙也想拥有一套自己的房子。依照目前家庭收入来看,也能在北京五环外买一套70平方米左右的。首付应该没太大问题,但需要每月还四五千元的房贷,压力也不小。
“我爱人对买房子很着急,但我自己这方面的愿望不是很强烈。”何少龙说,自己的归属感不在房子上面,而是在心灵上。(王志达 赵永新)
张博士:“育种人”日子不易
作物育种研究人员最能代表农业科研人员的现状。在许多单位,出现育种人员老化,没有30岁以下年青骨干的尴尬情况;青年科技人员在职称、收入等方面同其他科研领域同龄人相比,差距在拉大
张博士是某省农业科学院副研究员,43岁。他认为,作物育种研究人员最能代表农业科研人员的现状。农业科研工作者尤其是青年科技人员在职称、收入等方面同其他科研领域同龄人相比,差距在拉大。
近年来,许多农业院校出现这样的现象:从事作物遗传育种的老师很难招到研究生,即使招到研究生也不认真做育种研究,毕业后更是想远离这个领域。在许多单位,出现育种人员老化,没有30岁以下年青骨干的尴尬情况。张博士分析,原因主要有五方面。
一是育种研究是一项高强度体力和脑力集成的劳动。在作物生长季节,常常天不亮就赶到试验田,观察、记载,一干就是十几个小时。晴天烈日当空,热气扑面;雨天,浑身上下都是泥水。从每年的作物播种、杂交、培育、选种到收获、晾晒,一个细节的疏忽,就可能导致整个试验的报废,数年的心血付之东流。
二是现有科研评价体系不利于作物育种。作物育种工作周期长,出成果、出论文慢,在单位职称评定中,从事育种研究的人员职称晋升在同龄人中最慢,这直接影响到其他相关待遇。
三是作物育种的课题申请难,生存艰难。现在已经形成了一个新的“潜规则”:谈作物育种必谈分子育种和转基因育种,如果不涉及这些内容,就会被评价为课题没有水平,很难获得资助。事实是,调查表明:未来5—10年内杂交育种仍然是第一增产技术。
四是“育种人”待遇低。作物育种工作是一个长期工作,需要较长时间的工作积累,短期内很难有大品种、大成果和高水平论文。成果和论文少导致研究人员待遇差,许多人改行从事其他工作或放弃育种研究,直接影响到育种工作的持续发展和人才培养。
五是出国进修和培训机会少,知识更新速度慢。因为经费限制等原因,省级农业科研机构出国进修机会少,青年研究人员机会更少。
张博士建议,传统育种研究的资助力度应加大,属于公益性研究部分由国家财政直接承担下来,每年有正常经费渠道来源;培育作物品种成果市场交易体系,实现科研单位、作物品种培育人和企业各得其所,经济、社会效益最大化。从而提高作物品种选育人的待遇;建立符合科研规律的人才评价体系。目前,大多数科研院所和高校在人才评价中存在简单量化的倾向,例如只看发表了多少文章而不注重文章本身的质量和科学意义,这是一种误导。作物育种工作很难进行直接简单的量化评价,一个品种有时需要经过几代育种的努力工作,才能发挥出巨大作用。国家应该确立重点的作物育种单位,对其进行长期的资助。作物育种中许多新的发现看似偶然,实际上是源于长期的积累和准备。
此外,国家应设立青年农业科研专项基金,吸引和鼓励青年农业科研人员投身“三农”事业,在国家科技奖评奖、出国进修、职称和住房待遇等方面出台优惠政策,进一步提高他们的社会地位。(蒋建科)
发表在栏目: 科学
周一, 14 2月 2011 20:14

科学家完成水蚤基因组测序


水蚤(图片来源:Jan Michels, Christian-Albrechts-Universitaet zu Kiel)

近日由美国印第安纳州大学科学家领导的一个由多家研究机构科研人员组成的国际研究小组完成了对水蚤的基因组测序,相关研究论文在线发表在2011年2月4日的《科学》(Science)杂志上。这是科学家们第一次对甲壳类动物进行基因组测序。
水蚤俗称水跳蚤,是淡水食物链中的基石物种。由于其具有的独特生物学特性,使其成为了目前获得美国国立卫生研究院批准用于环境科学和其他生物学领域研究的一种重要的模式生物。水蚤通体透明,其生命周期短暂,并且很容易被克隆。它们还非常容易地对它们的环境变化作出反应。例如,在对掠食者释放的化学物质做出反应时,它们会长出诸如保护性的尾刺、盔甲和颈齿等。它们还可适应范围很广的酸度、毒素、氧气浓度、食物质量和温度。这些生物学特性对于科学实验非常有帮助。
这一国际性研究团队的负责人是来自美国印第安纳大学基因组学和生物信息学中心的基因组学主管John Colbourne。John Colbourne等在新研究中发现,这种极其细小的淡水虾的亲缘生物的基因组中充满了各种基因。它有着比其他已知的所有动物的基因序列还要多的基因。研究人员证实,相比人类包含23000个左右的基因,在水蚤的DNA中包含了大约31000个基因;而且它只有相对较少的非编码DNA。研究人员发现水蚤能拥有如此多的基因数量主要是因为水蚤具有很高的基因重复率。其基因重复率大概是其他无脊椎动物的三倍,比人类多出30%。并且其中超过三分之一的基因为水蚤世系所独有,这对科学界而言无疑意味着全新的科学领域。
进而科学家们对水蚤基因家族共表达在代谢信号途径中的相互作用开展进一步研究证实这些重复基因并非随机存在。不同环境条件下的基因表达分析结果表明,大量的旁系同源基因在发生基因重复后获得了不同的表达模式。那些水蚤特异性基因均对生态环境的改变极度敏感。
这一研究标志着科学家们第一次获得了甲壳动物的完整基因组序列。研究结果表明,这个看似简单,有着透明身体、关节和四肢、复眼结构以及简单神经和循环系统的小生物不仅拥有非常庞大的基因组,并且具有很多神奇之处。
文章的作者表示他们希望对水蚤基因组的测序能使人们更好地理解生物,特别是生活在淡水中的那些生物,是如何对环境变化作出反应的。(来源:生物通 何嫱)
发表在栏目: 科学

2008年12月30日联合国第63届大会决定将2011年作为国际化学年(IYC2011),委托联合国教科文组织(UNESCO)和国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)负责以“化学——人类的生活,人类的未来”为主题在全世界范围内安排,庆祝化学取得的成就和化学为人类文明进步所作出的重要贡献。组织此项活动旨在“增进公众对化学重要性的认识,鼓励青年人热爱化学,憧憬化学的美好未来”。与此同时,2011年适逢居里夫人获诺贝尔奖100周年和国际化学会联合会成立100周年,借此机会,联合国也有意感谢女性对人类科学事业发展作出的贡献,强调科学研究国际合作的重要性。
作为一线教育科学工作者,深感当今社会已经完全不同于当年的“学好数理化,走遍天下都不怕”的年代,基础学科,特别是化学发展确实面临学科吸引力不强、声誉不佳的问题。这些问题产生的原因十分复杂,但公众对化学缺乏客观公正认识肯定是最主要的原因。
人们过多地将化学与环境污染、恐怖威胁、化学武器等联系起来,化学给人类带来的似乎只有这些东西。在我国,人们甚至将近年出现的三聚氰胺奶、吊白块、假鸡蛋、假化肥、假农药等重大掺杂使假事件也要归罪到化学工作者的头上。
很少有人认识到,人类赖以生存的基本粮食蔬菜供应1/3源自化学肥料和化学农药的使用。考虑到当今粮食蔬菜供求基本平衡这一事实,如果没有公众“憎恨”的化肥、农药的使用,地球将只能承载世界现有2/3的人口,或者说,我们的人均食品蔬菜摄入量将减少1/3,不难想象,那将是一个多么动乱不堪、弱肉强食的恐怖世界!同样,没有化学就没有使人类疾病得以治疗的合成药物,人类的平均寿命起码要减少一半。化学的发展,使合成纤维占据了纤维市场的半壁江山。可以毫不夸张地讲,没有化学,就没有温暖,世界也没有视觉上的丰富多彩。
大家都在讲,人类社会进入了信息化时代,人类的资源利用能力已经不限于地表,正在向地表以下、向海洋、向太空发展,但是很少有人想到这些技术进步和发展的基础是满足特别需要、具备特别性能的新材料的发现。而这些材料的创制难以离开化学学科的贡献。然而这些贡献、这些发现,并未得到国际社会应有的承认,在世纪之交评选出的激光技术、半导体技术、计算机技术、生物技术、核技术和航空航天技术这6项所谓20世纪人类社会取得的最伟大科学成就中竟然没有一项与化学直接相关就是一例。所以,难怪有人说化学学科是人类历史上遭遇最大不公的学科之一。
事实上,起源于19世纪、发展完善于20世纪的化学合成技术,应该说是20世纪人类在科学技术发现、发明方面最伟大的成就。可以这么说,没有上述六大技术,人类还不至于无法生存,而没有上世纪的化学合成技术,人类真的将会落入食不果腹、衣不蔽体、有病无药的尴尬境地。所以,从这个意义上讲,化学学科的发展与人类的生存、生存品质的改善都是密切相关的。从这个角度讲,通过设立国际化学年让公众加深对化学的认识,纠正人们对化学的偏见确实极为必要。当然,也必须正视化学学科发展中给自然、给人类社会带来的负面影响,化学工作者应该以更加强烈的责任感、使命感从事研究、从事发展,在为人类生存品质改善努力的同时,更多地考虑人类文明的可持续发展。
化学学科的繁荣、声誉的改善,关键在于化学从业人员的责任心和学科自信心。说到这一点,遗憾的是,并非所有化学从业者、学习者都关注学科发展和学科未来。在学科内部,甚至出现了非常不应有的“化学无前途说”。有人认为,百年之后,化学将不再以一门独立学科存在,这是因为有机化学、化学生物学将融入到生命科学之中,分析化学将被环境科学和生命科学所瓜分,无机化学、高分子化学将被材料学所涵盖,物理化学将加入物理学阵营,以至于著名化学家Whitesides多次呼吁要再造化学。
直至最近,Whitesides和Deutch还为英国《自然》杂志出版的国际化学年纪念专辑撰文,再次呼吁对化学进行改革。类似的呼声在国内也出现过,几年前,国家最高科学奖得主徐光宪院士、中国科学院常务副院长白春礼院士、国家自然科学基金委员会原副主任朱道本院士、国家自然科学基金委员会副主任姚建年院士、国家自然科学基金委员会化学部常务副主任梁文平先生等有识之士,曾多次就化学学科的发展和再造发表过真知灼见。
问题是,面对公众、面对年轻一代的是一线教师和一线科研人员,甚至就是正在专业成长中的研究生,这个群体的学科认识水平和学科态度更能影响社会对化学的认识、对化学的理解。因此,为了人类、为了社会、为了对学科负责,当今的一线化学工作者有责任了解化学学科的过去、化学学科的发展、化学学科的走向,从而增强学科责任感,增加学科自信心,以自身的感受和言行影响社会、影响公众。
稍懂一点科学史的人都知道,作为一门独立学科,化学诞生于17世纪后半叶。经过几百年的发展,化学逐渐走向成熟。化学研究的对象不断拓宽,化学研究的内容日益丰富,化学能够动用的研究手段日渐多样。与之相应,化学的概念也在不断演变。概括来讲,20世纪以前,化学被定义为“研究物质本性及物质转化的科学”。
不过,应当注意,那个时候人们对物质结构和物质本性的理解还是非常肤浅、非常低幼的,并不包含今天我们所了解的许多内容。例如,直到20世纪初原子结构模型提出和放射性发现之后,人们才认识到物质结构和性质的复杂性。至此,化学家才将自己研究的内容开始局限在核外电子运动层面,而且要求这种运动的外部条件不能远离标准态。这样,化学就获得了一个几乎延续到今天的定义,即:化学是一门研究物质的组成、结构和性质,以及物质间相互转化的科学。不过还要强调的是,这里所说的物质仅仅是指由原子、分子所组成的狭义的物质,而不包括核内物质和等离子体等物质和物质形态。
当然,今天的情况又发生了变化,化学的研究内容已经远远超越了上述狭义的物质范畴,等离子体化学、天体化学、核化学已经成为现代化学的重要组成部分。
由此可见,化学学科自诞生之日起就一直处在不断发展变化之中,以至于在美国化学会第215届年会上,与会人员提出以M打头的6个单词或短语来定义化学:Molecules,Materials,and Matter;Make it,Measure it,and Model it。很显然,前3个单词是讲化学研究的对象,即化学不但研究分子和一般概念上的材料,还要研究无所不包的物质;后3个词组是指制备、测量和模拟。
在此,需要特别注意的是,之所以用“Make”而不用化学工作者常见的“Synthesis”,主要原因是化学学科发展到今天,合成只是化学工作者创造新物质的一种途径,借助超分子化学原理,通过组装单元之间的非化学键作用形成有序聚集体和结构构成了化学工作者创造新物质的另一条途径。因此,当今化学学科创造新物质以“合成+组装”为特征,而不仅仅局限于合成。同样,定义中使用了“Measure”而不是常见的“Analysis”,原因同样是“分析”的内容大大拓展了,不再局限于原来的定性、定量、波谱和衍射分析了,依靠各种观察手段进行的形貌分析变得愈来愈重要了。“Model it”是化学工作者借助数学和计算机科学与技术发展成就而发展起来的一套新的化学研究手段,即模拟和仿真研究。
不难看出,这一定义尽管不怎么符合常规概念叙述办法,但确实比较完整地反映了化学学科发展的现状。
事实上,针对化学学科的发展,还有人将化学定义为“研究生命和非生命物质结构与结构转化的科学”,也有将化学定义为“研究信息的分子储存和超分子加工的科学”。尽管这些定义还远未被科学界接受,但确实不无道理。最近,诺贝尔奖获得者、超分子化学之父Lehn在对化学学科历史发展和化学进化现象深入分析的基础上,又提出了动态建构化学(Constitutional Dynamic Chemistry)和适应性化学(Adaptive Chemistry)概念,以期强调化学学科内容的动态性和化学学科对客观世界认识的不断穷尽特点。可以说,化学概念的不断发展部分反映了化学学科的发展活力。
今年是百年一遇的国际化学年,化学工作者应该像《自然》杂志编辑所建议的那样,承担起学科的公共责任,借此机会宣传学科,宣传化学对其他众多学科的支撑作用,让公众了解“化学就是未来,没有化学就没有未来”、“化学不能代替一切,但没有化学肯定没有一切”这些基本的道理。
人类社会发展到今天,正面临资源日渐枯竭、能源供应日渐不足、环境品质日渐蜕变等前所未有的困难,在解决人类社会发展面临的这些根本性问题过程中,任何学科都无法替代化学学科的作用。我们有充分理由相信,化学的明天一定会更加美好。
(作者系陕西师范大学校长、材料与科学学院教授)
《科学时报》 (2011-2-14 A1 要闻)
发表在栏目: 科学
[科学时报 潘锋 高长安报道]脉络学说构建及其指导血管病变防治研究高峰论坛暨《脉络论》首发式2月13日在京举行,卫生部副部长、国家中医药管理局局长王国强,中国工程院医药卫生学部主任杨胜利院士等出席论坛。由中国工程院院士王永炎主审、中国工程院院士吴以岭主编,全面阐述中医脉络理论原创研究成果的《脉络论》专著,集中反映了由吴以岭领衔,包括中国医学科学院阜外医院、北京中医药大学等国内8家科研院所共同承担的“973”项目“脉络学说构建及其指导血管病变防治基础研究”的原创性研究成果。
由于历史的原因造成“经脉”与“经络”概念长期混淆,致使数千年来关于血脉及脉络病变的大量理论和治疗方药缺乏系统的整理研究,更未能形成系统的脉络学说。该“973”研究首次形成了对血管病变包括急性心肌梗死、脑梗死、糖尿病血管并发症等重大疾病防治具有指导价值的系统理论——脉络学说。研究人员提出,中医经脉包括经络与脉络,脉络学说与经络学说既相互联系又相对独立,共同形成了完整的经脉理论;提出脉络学说的核心理论——营卫承制调平,总结出了心脑血管病、心律失常、慢性心力衰竭中医病机特点和用药规律;通过大量的基础研究和临床研究,揭示了营气与血管内膜、卫气与血管外膜的相关性,并通过循证医学评价证实通心络胶囊治疗急性心梗无复流,参松养心胶囊治疗心律失常的显著疗效。
近年来,急性心脑血管事件及糖尿病微血管并发症成为严重危及患者生命的重大疾病,上述疾病微血管损伤机制成为临床疗效的瓶颈。以脉络学说为指导提出的缺血区微血管保护——脑梗死治疗新策略,为脑梗死治疗开拓了新的思路和途径。糖尿病微血管病变是导致糖尿病肾病、周围神经病变和眼底病变的主要原因,实验研究证实,通络干预可有效治疗糖尿病微血管并发症,显示出脉络学说对此类重大疑难病防治研究的重要指导价值。
《科学时报》 (2011-2-14 A1 要闻)
发表在栏目: 科学
 
2010年下旬,河南安阳曹操墓真伪之辩正酣。而一则来自上海的重磅消息更是引发了多方关注。复旦大学现代人类学教育部重点实验室宣布,向全国征集曹姓男性DNA样本,拟用基因组科学的手段验证出土的头骨是否为曹操本人。
一下子,基因组科学成为热门,这一话题“落入寻常百姓家”。
事实上,伴随着2000年人类基因组框架图和2003年人类基因组完成图的发表,近十年来,DNA测序技术继续高速发展,基因组科学极大地推动了生命科学的发展,并一直受到各国政府和学术组织高度重视。
2010年,基因组科学研究更是取得了重大进展。在美国《科学》杂志评出的当年十大科学进展中,涉及基因组科学的共有3项——尼安德特人基因组、外显子组测序、下一世代的基因组学。这也从一个侧面反映了该项科学在2010年的蓬勃发展。
多个重要物种基因组图谱完成
2010年,期待已久的大豆基因组序列终于测通。
当年1月,来自美国农业部、美国能源部联合基因组研究所等单位的研究人员联合在《自然》宣布,该研究团队利用“全基因组鸟枪测序法”对大豆基因组的11亿个碱基进行测序,公布了第一张豆科植物完整基因组序列图谱。这也是目前利用全基因组鸟枪测序完成的最大植物基因组。
“这是大豆研究一个重要的里程碑。”美国能源部大豆生物技术国家中心主任Gary Stacey博士认为。
伴随着该图谱的绘制完成,作为世界上主要油料来源的大豆,其基因组科学研究进展又获新突破。
2010年11月,由香港中文大学、华大基因研究院、农业部基因组重点实验室、农业科学研究院等单位宣布,他们对17株野生大豆和14株栽培大豆进行了全基因组“重测序”,总共发现了630多万个SNP(单核苷酸多态性位点),建立了高密度的分子标记图谱,并作为封面故事刊登于《自然—遗传学》杂志。
“这是世界上首次大规模获得野生和栽培大豆群体基因组数据。”华大基因研究院徐讯博士告诉《科学时报》记者。
精确的大豆基因组序列图谱和其全基因组大规模遗传多态性分析,为大豆遗传性状的鉴定提供了便利,而有关其他物种基因组的研究也不遑多让。
最牵动国人神经的基因组图谱绘制,莫过于国宝大熊猫。
由深圳华大基因研究院、中国科学院昆明动物研究所、中国科学院动物研究所、成都大熊猫繁育研究基地和中国保护大熊猫研究中心等单位共同完成的《大熊猫基因组测序和组装》,于1月21日以封面故事形式在国际权威杂志《自然》上发表,并获评2010年中国十大科技进展。
该项研究表明,大熊猫有21对染色体和2.4亿对碱基,包含基因2万多个,并且其基因组仍然具备很高的杂合率。“这同时也标志着基于短序列的基因组测序、拼接和组装技术获得了重大突破。”徐讯指出。或许,这项研究进展将让人类更早地知道大熊猫的“黑眼圈”之谜。
此外,在过去的12个月里,先后有包括中国在内的多国研究人员在《自然》《科学》等杂志上报告完成了苹果、青蒿、黄瓜、寄生性金小蜂、蚂蚁、蚜虫、珍珠鸟等多个重要物种的基因组图谱。
今后,基因组测序规模将越来越大。记者从华大基因研究院获知,仅仅2011年,就可能有土豆、绵羊、牦牛、几种鸟类等多项物种的基因组图谱陆续绘制完成。
基因组科学揭示人类变迁
本文开头提到的“利用曹姓DNA鉴定曹操头骨”并非国人专利。据英国《每日邮报》报道,比利时学者曾对希特勒家族的39位亲属进行DNA检测,来证明希特勒的族裔。
这些工作的开展,借助的正是“基因留有祖先深刻烙印”这一事实。
而以基因为研究目的的基因组科学,恰恰使描述人类及动物变迁等地理基因组学和人类学研究成为可能。
2010年,世界各地的科研人员在该方面研究均有较大进展,我国科学家的研究也同样呈现多点开花局面。
2009年12月15日,美国《国家科学院院刊》刊载的中国科学院院士、中科院昆明动物研究所研究员张亚平等人的文章称,通过对680份藏族人群线粒体DNA样本分析表明,现代藏族人的绝大部分母系遗传组分,可能追溯至新石器时期以来迁入青藏高原的中国北方人群。
2010年,来自复旦大学的研究人员也对西藏地区居民进行了“基因普查”。研究人员推测,西藏居民可能最早来自北亚人群,接近蒙古和贝加尔湖区域等地区的北方人群。而国家计划生育研究所和北京基因组研究所的最新研究结果则进一步揭示,藏族先民可能是经横断山脉向上游迁徙,最后抵达青藏高原。
发现还不止于此。同样是2010年,华大基因研究院对我国藏族、汉族人群常染色体EPAS1基因进行分析,研究结果刊于美国《科学》杂志。这项研究初步推测出该基因在青藏高原世居藏族人和平原汉族人中出现分离的年代。
除了在藏族人类学领域取得了重要成就,科学家在2010年仍大有收获。如果佐以社会学的相关研究,基因组科学或将在人类学研究领域获得更大的空间。
另一项关于古人类的基因组学研究更在2010年震惊世界,并同时位列多个不同机构评选的世界十大科学新闻。
2010年5月6日,多家国际著名机构在《科学》杂志上发文表示,研究人员通过DNA两轮靶向序列捕获的测序新技术,实现了分别对3个古代尼安德特人头骨化石片段DNA的测序。
尼安德特人在进化学上是与我们最为接近的亲族。它们出现在大约40万年前,分布遍及欧洲和西亚,并于3万年前灭绝。
研究表明,所获得的基因组序列图占其整个基因组中的60%之多,而现代人具有约1%~4%尼安德特人的基因。
来自马普研究所的Svante Paabo兴奋地表示:“尼安德特人基因组序列首个版本的获得,完成了人类长期以来的一个梦想。我们首次发现了将我们与其他所有生物区别开来的基因特征,包括那些在进化过程中距离我们最近的亲族。”
中国的发现也同样令人振奋。中国科学院院士、中国农业大学教授李宁等成功提取出距今已有9000年历史的猪骨化石DNA,通过测序研究发现,其是经过驯化的家猪,这将中华民族的家畜驯化史推到万年层面。
或许,在今后的基因组科学研究中,有关人类历史学的观点将不断更新。
下一世代测序技术令人翘首
古DNA的成功测序和组装依赖于测序技术的进步。同样,有别于前两代的下一世代测序技术也在2010年的基因组科学研究中“小荷已露尖尖角”,并入选世界十大科学进展。
下一世代测序技术,是基于纳米孔的单分子读取技术,可以直接读取序列信息,简便快捷;反观之前的两代技术,则需要荧光或化学发光物质的协助, 通过读取整合到DNA链上的光学信号而间接确定。
虽然该测序方法仍有基因组覆盖不完整等缺陷,但并不影响其风生水起。
例如,斯坦福大学的生物工程师Stephen Quake等研究人员在《自然—生物技术》发文称,他们利用一台新开发的单分子测序仪,对其本人的基因组进行了测序,仅耗时4个星期,试剂费约48000美元。
与此同时,离子激流公司的下一代硅芯片测序仪也获得突破。利用该技术,科学家们于2010年在《科学》杂志上公布了3个低成本的完整人类基因组序列。
就此,英国纳米孔公司总裁发表评论说,这一技术预示了基因测序领域的跳跃变化,或许今后不超过1000美元就可以完成一个基因组测序。
中科院基因组研究所副所长于军告诉《科学时报》记者,基于现在的经验曲线,即使目前广泛运用的第二代测序技术,也可能在一两年内实现“千美元基因组”的设想;但是对于“百美元基因组”的设想可能还有一段路要走,急需革命性技术的出现。
然而,我们已然看到了希望。2010年4月6日,日本大阪大学产业科学研究所的川合知二和谷口正辉宣布,新一代DNA测序技术的可行性首次通过验证。
这篇发表在《自然—纳米技术》上的文章显示,研究者通过电测方法,利用只有1纳米的超短距离电极,成功地测量出构成DNA的1个核酸碱基分子中流动的电流,成功识别了核苷酸。
令人欣喜的是,科学家们并没有“喜新厌旧”。“不同代的测序技术并不互相排斥,尤其是化学原理不同的基本技术,它们在具体应用方面存在功能上的互补性,将长期共存。”于军强调。
在测序技术快速发展的2010年,中国科学家同样不甘落后。
据了解,中科院的基因组研究所及半导体所联合开发、具有部分自主知识产权的第二代测序仪预计在今年3月下线,这不但能打破国外测序仪公司的垄断,还将大大降低我国基因组测序的成本。
此外,中科院基因组研究所已和浪潮集团成立了联合实验室,将共同研发第三代基因测序仪,预计第一台样机于2013年问世。
毫无疑问,新一代的测序技术必将对人类的未来生活产生深远影响。
测序分析理念迎来突破
随着新一代测序技术的广泛使用,测序速度将越来越快,成本则大大降低。但是,测序产生的大量数据却会给后期的生物信息分析带来巨大压力。
“我认为生物信息分析是在基因组测定过程中最关键的一项技术。”华大基因研究院副院长王俊曾这样表示。
不过,就在2010年,基于基因组的生物信息学分析研究也取得了丰硕成果。
当年10月, 中科院基因组研究所、中科院上海生科院植物生理生态研究所等单位在《自然—遗传学》杂志发表文章。研究人员结合第二代测序技术和自主开发的基因型分析方法,构建了高密度的水稻单体型图谱,并对籼稻品种的14个重要农艺性状进行全基因组关联分析, 确定了这些农艺性状相关的候选基因位点。
同样来自《自然—遗传学》等杂志的文章还显示,伦敦帝国理工学院的研究人员也通过多次全基因组关联分析,发现了多个包括糖尿病、冠心病在内的与现代热点疾病相关的基因。
事实上,研究人员还表示,对两个毫不相干的人进行“全基因组关联分析”对比,或许能够得出许多有用的研究信息,但如果辅以家庭遗传关系,那么测序数据会更加准确。
《科学》杂志在2010年3月发表文章称,美国首次为一个四口之家进行了全基因组测序。由于有家庭遗传背景关联,研究人员更精确地锁定了与米勒综合征相关的4个基因。
“家庭测序将成为今后基因研究和疾病治疗方面的一个新工具。”于军表示。
随着研究的深入,一项世界最大的表观遗传学研究项目也已启动。据了解,华大基因研究院与伦敦国王学院TwinsUK团队将通力合作,对5000对双胞胎的基因组的化学修饰进行深入研究。
除了对测序结果分析方法及样本选择的拓展,2010年,研究人员还对测序理念和方式进行了全新尝试。
2010年5月,刊于《自然—遗传学》的一篇杂志文章称,科学家们使用基因组定向捕获工具——安捷伦的SOLiD,成功捕获了4个患病婴儿的外显子组并测序成功;而华盛顿大学医学院的研究人员也在《科学》上表示,他们利用外显子测序,找到了一种恶性眼疾的关键基因。
毫无疑问,这项备受各方关注、位列世界十大科学进展的技术将会越来越多地应用于更多疾病研究,用来寻找包括癌症在内的多重疾病的致病基因和易感基因。
于军评论说,与全基因组重测序相比,外显子组测序相对经济、高效。它只需针对外显子区域的DNA即可,覆盖度更深、准确性更高。
而公共数据库提供的大量外显子组数据,更是为科学家更好地解释研究结果提供了便利。
显而易见,在未来,基因组测序分析理念将随着测序技术的升级而不断变革。
 
各方眼中的基因组科学
正如上文所述,在已经过去的2010年里,全世界每个月几乎都有两到三个家族全基因组和外显子组测序被用于检测疾病的基因突变。
由此可以看出,基因组科学离人们的生活越来越近。英国医学研究临床科学中心的分子遗传学家Tim Aitman表示,基因组测序在未来的10年到20年内将更加普及。
在美国,尽管其食品与药品管理局严格控制私人基因组公司的产品,但随着基因组测序费用的不断降低,越来越多的医生开始利用全基因组或外显子组测序技术进行诊断。
基因组科学带给普通患者治愈疾病的希望,那么对科学研究又会有怎样深远的影响?
《自然》杂志对超过1000名生物学家的一项调查显示,几乎所有生物学家都在一定程度上受到人类基因组计划的影响。
绝大部分人认为自身的研究获益于人类基因组的测序, 其中46%的人认为影响巨大;同时,有接近1/3的人几乎天天都使用到基因组;甚至有69%的受访者表示,是人类基因组计划改变了他们的职业和研究方向。
“对于像我这样的年轻研究者,没有基因组,很难想象将如何工作。” 一位受访者如此表示。
除了能够对生命科学领域的研究快速推进,各国政府都在期待基因组科学的进一步发展。
2008年初,一项被称为“千人基因组”的计划由来自英国桑格研究所、美国国立人类基因组研究所、中国华大基因研究院等多家机构共同启动。据称,科学家们将对全球至少2000个人类个体的基因组进行测序,从而生成一个庞大的、公开的人类基因变异目录,来寻找基因与人类疾病间的秘密关系。
在2010年,非洲也宣布加入基因组革命。同年,世界各国政府和组织纷纷推出了最新的基因组计划,其中就包括基因地理计划、英国10K计划等。此前,中国对人和水稻基因组研究计划的实施也引起世界瞩目。
“近来中科院基因组研究所与沙特王国阿卜杜拉阿齐兹国王科技城合作开展的椰枣相关基因组研究计划,也标志着中国基因组科学在国际上的重要地位。”于军非常自豪。
过去的一年,基因组科学的发展一日千里。人们有理由相信,在DNA测序技术飞速发展的引领下,中国和世界基因组科学将走向更加辉煌的未来。
《科学时报》 (2011-2-14 A1 要闻)
发表在栏目: 科学
继2010年11月,全球最大医药公司之一瑞士罗氏(Roche )宣布退出RNA干涉(RNAi)研究领域、裁减6%的员工后,今年2月,美国辉瑞公司(Pfizer)宣布,到2012年,公司将削减15亿~20亿美元的研究和开发经费。辉瑞是世界巨型制药企业之一,公司2010年研发经费高达93亿美元,2011年的研发经费降到85亿美元,2012年的预算则在65亿~70亿美元之间。
据最新出版的《科学》杂志报道,工业界观察家认为,这种经费的大幅削减反映出当今许多大型制药公司面临的不确定性:公司在药物基础研究领域应该发挥怎样的作用,或者希望发挥什么样的作用?一种日益增长的趋势是:在需要时,它们会到外面去购买这种科研结果。
除了预算的方向性转移,2月1日,辉瑞还宣布计划关闭位于英国三文治城的一家工厂,这家拥有2400名员工的工厂曾经研制出著名药物万艾可(Viagra),其中的几百名员工将转移到其他地方,而另外一些则会被介绍给外部合作者。此外,辉瑞还将削减位于美国康涅狄格州格罗顿办公室的1100个职位,将它的450个职位转移到马萨诸塞州剑桥市的办公室。
这一撤离计划震惊了英国政府。英国议会宣布将对这一决定进行调查。
辉瑞公司创建于1849年,2009年的销售额位居世界第一,公司拥有业界最大的制药研发组织。辉瑞全球研究开发公司研究总部位于康涅狄格州格罗顿市。从2007年开始,辉瑞开始逐渐关闭部分研究实验室,比如,2007年,公司宣布在2008年前关闭或出售位于爱尔兰的Loughbeg API工厂的计划;完全关闭位于美国密歇根州安阿伯市、日本名古屋和法国安博瓦兹的研究实验室,削减2160个职位。
杰弗里·埃尔顿是瑞士诺华公司前执行官,现任美国一家个性医药公司的首席执行官,辉瑞的新计划让他感到吃惊:“与美国政府一样,英国政府也大力投资于基础研究,但英国的私人生物技术企业却比美国同行要小。”他认为辉瑞不仅重视神经科学等领域,而且不再强调内科医学中的大分类法,他将这种削减研究行为的哲学称为“更少科学,更多商业”。他说:“现在,大疾病分类法已经很难在法规机构获得通过。”
《科学》的文章认为,也许,希望与外界特别是学术界科学家合作,可以解释为什么辉瑞会关闭在英国的工厂。与在英国的计划相反,辉瑞将增加在美国马萨诸塞州剑桥市的研究职位,剑桥市是小生物技术公司的密集区,又与人才荟萃的大学毗邻而居。从20世纪90年代开始,几乎所有的重要制药公司都在剑桥市或其周围开设办公室。辉瑞曾与加州大学旧金山分校医学院和纽约的几所医学院谈过伙伴合作事宜。
《科学》的文章指出,商业成为辉瑞公司的当务之急有几个原因。在美国,它治疗胆固醇的巨型炸弹药物立普妥(Lipitor)的专利保护期将于今年底结束,公司的股票已从十年前每股50美元降至去年的15美元。事实上,因为过去几年中只生产了少数几种新药,整个制药业都面临财政压力,这种形势甚至让有高度希望值的研究也受到影响:去年11月,在过去3年中为RNA干涉研究投资4亿美元后,罗氏公司退出了这一研究领域。
这是一个总体趋势,辉瑞和它的同行都已经开始将研究和开发工作外包出去。塔夫茨大学药物开发研究中心主任肯尼思·凯提认为,制药公司这样做的部分原因是基础研究昂贵又存在失败的风险,在许多情况下,经济因素迫使大制药公司放手,让刚启动的新公司或其他小公司去勘测生物学领域的地貌,寻找有研究前景的线索。比如,2008年,总部位于纽约的礼来制药公司将动物毒性研究外包出去;从2003年开始,惠氏(2009年被辉瑞收购)开始将其临床试验数据管理外包;2007年,阿斯利康制药公司甚至决定将许多活性制药成分的生产转移到中国,活性制药成分的生产是一家公司的核心活动。
会有这样一天吗:制药公司只是纯粹的管理者而不做研究,只是在需要的时间去购买其所需要的候选药物?凯提说,当我们沿着这条路走下去时……公司很可能会开始外包,卸下更多的功能,这会冲击很多人的自我意识,他们很长时间以来一直这样认为,“我们会从实验台上拿出一种成分放到药店的货架上”。但当财政压力上升时,许多从传统的“从分子摇篮到分子坟墓”的公司将越来越少地认为有必要控制基础研究。(王丹红)
《科学时报》 (2011-2-14 A3 国际)
发表在栏目: 科学
科技部日前发布公告称,2005年国家科学技术进步二等奖获奖项目“涡旋压缩机设计制造关键技术研究及系列产品开发”的推荐材料中,存在代表著作严重抄袭和经济效益数据不实的问题,根据规定,决定撤销该项目所获得的奖项,收回证书,追回奖金。
新闻媒体在关注这一事件的时候,多数认为这是我国依法规范科技奖励行为的重要举措。但在笔者看来,这是对我国科技拨款体制的当头棒喝。
众所周知,我国的科技拨款体制和教育拨款机制一样,都是计划经济时代的产物。也因此,当前我国科技拨款机制有以下特点:
第一,官本位现象十分严重,长官意志非常普遍。无论是重大科研项目的立项,还是项目的鉴定和奖励,都由科技主管部门组织实施。在这样的拨款体制下,科研立项和奖励申报弄虚作假非常普遍。一些科研人员为了获得科研立项或者科研奖励,千方百计地博得一官半职,因为只有这样,才有获得科研立项和奖励申报的可能性。
或许是为了淡化官本位体制带来的弊端,科技主管部门在组织有关奖项评审的时候,引入了专家委员会制度。而专家委员会的委员仍然由科技主管部门聘任,他们来自各行各业各个领域,与被评审科研人员存在着千丝万缕的联系。当年上海交通大学某科研项目小组就曾经通过购买电子元器件的方式,以极其拙劣的手段骗过了评审专家的眼睛。此次被撤销的国家科技进步奖项,同样通过了复杂的评审程序,最终之所以能够获得奖励,完全是由于官本位评审体制所造成的。如果不从根本上改变行政主导的评审体制,类似的弄虚作假现象还会发生。
第二,中国的科研拨款体制往往是“先结婚后恋爱”——在行政主导的拨款体制下,负责科技资源配置的官员往往并不了解世界科技发展的走向和科学家研究的基本需求,而在拨款体制上采用非常奇特的申报制度——科研部门向行政主管部门提出申报材料,行政主管部门根据申报材料而不是科研成果决定拨款的数额。在这样的拨款体制下,善于弄虚作假的科研部门,往往更容易获得资助;善于投机钻营的科研部门,往往更容易获得科研奖励。这其实是一种不尊重科学研究规律的拨款体制,它不仅不利于中国科学技术的发展,反而使中国的科学研究出现了急功近利的现象。如果不尽快改变这种科研拨款体制,那么,还会有更多的人通过虚假申报获取国家的科研奖励资金。
一些关系全局战略性的科研项目,固然能够带动中国科技产业的发展,但绝不应因此而忽视了基础性的常规科研项目,否则会导致中国整体科研实力反而有所下降。中国应该把90%以上的经费用于基础科学研究方面,通过培养大批的科研队伍,为中国实施科技创新战略打下坚实的基础。而现在这种“以科研项目代替科研政策”,“以项目奖励鼓励科技创新”的做法,违背了科研发展的规律,很可能为中国科学技术的发展埋下隐患。
事实上,国家的科技拨款政策就应该注重基础科学研究,把主要的经费用于科技人员的基础性研究方面,而不是把有限的经费主要用于少数重大项目、用于奖励那些成功者,因为这样做将会面临极大的机会成本,甚至可以导致整个国家的科研整体实力下降。科学研究是一个风险性很大的工作,不能揠苗助长,更不能以成败论英雄。
国家科研教育经费是否用在基础研究和基础教育方面,应该成为衡量一个国家科技教育政策是否科学的唯一标准。中国的科技拨款体制应当是雪中送炭而不应该是锦上添花,不应该把大量的经费用于那些功成名就的科技人员身上,而应该关心那些青少年科技工作者,为他们开展科学研究营造宽松的环境,为他们从事科技创新提供必要的科研经费。
所以说,此次在国家科学技术进步奖评审中出现的弄虚作假行为,是一种当头棒喝。我们应当放弃各种名目繁多的所谓科研奖励计划,用有限的国家科研经费踏踏实实地资助那些基础性的科研项目,让更多的科学家享受国家科研拨款的阳光雨露,让青少年成为中国科技创新的主力军。
(作者乔新生系中南财经政法大学教授)
发表在栏目: 科学
近地面50米范围内是沙尘暴发展变化最为剧烈的区域,绿洲防护林可以减少70%的沙尘水平通量,消减风速30.5%—52.9%,防风固沙林和农田防护林网对沙尘暴的阻截作用非常显著。这是甘肃民勤荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站经过5年的观测研究获取的一组结论,该站研发的“0—50米近地面沙尘观测系统”为沙尘暴灾害防治和荒漠绿洲防护体系建设提供了新的研究方法。
这套系统由“风沙流流量监测仪”等6种自主知识产权的沙尘暴观测系统和风沙流观测仪器组成。科研人员对民勤地区沙漠、沙漠—绿洲过渡带和绿洲3种地貌的气象、沙尘、环境、土壤、植被等进行了全面监测,系统开展了沙尘暴演变过程中风场结构与变化特征、沙尘通量、气溶胶浓度、降尘结构与时空变化、不同防护体系对沙尘暴过程的影响等多方面的研究,开创了中小尺度范围沙尘空间结构新学科领域。
“以前我国沙尘暴主要由气象部门靠卫星和激光雷达高空监测,50米以下地面条件是雷达监测的盲区,更是人类活动频繁的区域。”项目组负责人赵明介绍说,这套系统为沙尘污染预测预报和防沙固沙工程提供了科学依据,解决了世界范围内沙尘暴的研究难题,在探索荒漠生态微观演变、干旱区经济模式、沙区资源可持续利用方面具有积极作用。
民勤县位于甘肃河西走廊东北部,石洋河流域下游,巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠之间,是全国四大沙尘暴策源地之一。其生态状况关乎河西走廊绿洲和祁连山冰川的稳定,对黄河流域、河套平原乃至华北地区的气候环境,有着至关重要的影响。
中国科学院院士郑晓静等专家认为,这套系统改进和完善了近地面沙尘天气野外监测研究方法,建立的风沙流定位观测数据库和沙尘样品档案库,达到国际领先水平,填补了研究空白。
发表在栏目: 科学
吕君昌:博士,中国地质科学院地质研究所副研究员。
翼龙类生活在2.2亿年至6500万年之前,作为恐龙时代的空中霸王,它拥有强大的飞行能力,翱翔在整个天空。然而,科学界一直没能找到判断翼龙性别的直接证据,所有的结论亦只是推想。
现在这个100多年以来科学界悬而未决的难题,终于被攻克了。由中国地质科学院地质研究所吕君昌博士主持,浙江自然博物馆和英国雷切斯特大学的科学家组成的国际研究小组最近发现了与蛋保存在一起的雌性翼龙化石。这一发现为判别这些已绝灭的飞行爬行动物的性别提供了直接证据,也解释了为何有的翼龙会有那独特的、鲜艳的头骨脊(头冠)。这项研究成果发表在了今年1月21日的《科学》杂志上。
《北京科技报》:此次发现的翼龙有什么特点?
吕君昌:翼龙是一种能飞行的爬行动物,生活在6500万年至2.2亿年之前的中生代,是恐龙时代的空中霸王。许多翼龙都有头冠,有时头冠的高度可以达到头部的5倍。科学家一直认为这些头冠的作用是在传递某种信号,雄性拥有头冠,雌性则没有。但是,又没有任何直接的证据可以证实头冠是雄性翼龙所特有的。
而这次我们发现的化石很明显是个雌性达尔文翼龙,这一发现完全可以确定翼龙的性别,这在化石记录上是极为罕见的,在翼龙化石中亦是属于首次发现。
《北京科技报》:被称为T夫人的翼龙化石在科研上有何价值?
吕君昌:性别是生物最根本的属性,但我们根据以往的化石记录很难对这一物种的性别进行准确认定。可以对翼龙的性别进行判定是一次巨大的进步,这样让我们可以更好地对翼龙的头冠进行解释,这一问题曾经困扰了科学家100多年。现在,我们可以利用判别翼龙性别的知识来研究整个新的领域,比如种群的结构和行为。同时,我们甚至可以充当翼龙的媒人,把它们属于同一种群的、长期分开的雄性和雌性重新聚在一起。
因为翼龙的英文名称(Pterosaur)的第一个字母P不发音,于是,在研究过程中,我们就取了第二个字母“T”,来昵称这一翼龙化石为T夫人(“Mrs T”)。T夫人具有以下两方面显著特征区别于雄性,一是它具有相对较大的腰带,腰带就好比人类的骨盆,腰带之所以相对宽大,是因为要容纳输卵管,同时,肠骨与荐椎部分不愈合,也是为了下蛋时能够自由扩张。再者,T夫人没有吸引人的漂亮头冠(头骨脊)。而从现有的化石遗迹中,我们发现雄性个体具有相对较小的腰带和发育完美的头冠。由此可知,雄性可能用漂亮醒目的头冠来恐吓、抵御对手,或吸引像T夫人这样的臀部比较大、没有头冠的异性配偶。
《北京科技报》:新标本发现的意义?
吕君昌:除了翼龙性别的判定,我们的这一新发现也揭示了关于翼龙生殖方面的信息。翼龙类的蛋相对较小,而且是软壳的。类似于现生的一些蜥蜴、蛇及龟鳖类的软壳蛋一样,这是典型的爬行动物的蛋,完全不同于鸟类所产的个头相对较大的硬壳蛋。这一点也不奇怪,因为从原料和能量的角度来看,小的蛋需要的投入较少。对能量的有效使用,使翼龙拥有了其他物种不可比拟的进化优势,使其成为可以统治天空的爬行动物。
除此之外,新标本还提供了埋藏学的信息。T夫人的左前小臂折断了,看起来她遭遇了一次悲惨的事故。发育完好的蛋壳显示了T夫人即将临产,遭遇事故左前小臂折断的它从空中跌落,不幸坠入了湖底,以致体内的蛋也因流产而滑出。而这一事故可能是由1亿6千多万年前,中国北方地区非常普遍的火山喷发活动或者一次暴风雨引起的。
此次化石的新发现解决了翼龙时代性别鉴定之谜。与蛋保存在一起的雌性翼龙化石首次准确地告诉我们,用腰带结构和头骨脊就可以完全准确地来判别翼龙的性别了。
发表在栏目: 科学


在摄影师打盹的时候,一只好奇的象海豹拖着庞大的身躯慢慢靠近他


一群帝企鹅一度也被庞塞特吸引过来

  科学网(kexue.com)讯,近日,一个由6人组成的野生动物摄影团队在靠近南极洲的南乔治亚岛探险时,拍下了许多珍贵的照片,其中包括一名摄影师在打盹时遭遇4吨重雄性象海豹的情景。

  据国外媒体报道,这队摄影师跋涉数千公里来此是为了拍摄发情期的巨型象海豹,在休息期间,几乎一辈子都生活在福克兰群岛(阿根廷称马尔维纳斯群岛)的55岁摄影师庞塞特决定在海滩上小憩片刻。就在他打盹的时候,一只好奇的象海豹拖着庞大的身躯慢慢靠近他,最后在离他仅有几英尺的地方停了下来。在他身后,一群帝企鹅一度也被庞塞特吸引过来,画面甚是和谐。


从象海豹的身体语言分析,它只不过是很好奇而已


庞塞特已经有30多年的南极洲探险经历

  希尔哈是该团队的队长,他说:“庞塞特睡得很沉,我没有叫醒他是因为从象海豹的身体语言分析,它只不过是很好奇而已,而且这些动物只有被激怒的时候才会变得富有侵略性。庞塞特已经有30多年的南极洲探险经历,对各种动物都很熟悉,即使他醒来看到这个庞然大物呆在身旁,也不会被吓死的。”

  据科学网(kexue.com)了解,在象海豹的发情期,南乔治亚岛上会有至少40万只象海豹;另外也会也多达45万只帝企鹅栖息在该岛。

  (科学网-kexue.com 蜘蛛侠)

发表在栏目: 自然
第 80 页,共 94 页