春分日:今天立蛋成功率更高?

作者:左文文(中国科学院上海天文台)

1

“春分到,蛋儿俏”。

今天正是2017年的春分日,据说在这一天,地球和太阳的相对位置十分特别,使得鸡蛋受力更平衡,从而更容易立起来。不过,这是真的吗?

首先,让我们来认识下春分。

天文学上的春分

我们都知道,地球是围绕太阳转的。

在地球围绕太阳公转时,其公转平面与天球(作者注:一个假想的圆球,理论上以地球中心为圆心,半径无限大)相交的大圆叫做黄道。同时,天文学家们假想,将地球的赤道无限向外扩大,与天球相交的那个大圆就叫做天赤道。

黄道面与天赤道面不是平行的,而是存在约23.4度的夹角。一旦存在夹角,两个大圆就存在两个相隔180度的交点,分别称作春分点和秋分点。

2

春分点和秋分点的简单示意(图片来源:archreport.com)

地球围绕太阳自西向东转,由于我们身在地球,更习惯从我们的视角来分析。从地球上看,视太阳沿着天球上的黄道,每恒星年(天文学上指地球绕太阳一周实际所需的时间间隔)运动一圈。视太阳沿着黄道,从南到北移动,运行到春分点时,就称作春分;反之,视太阳沿着黄道,从北向南移动,运行到秋分点,就称作秋分。

在春分或秋分时,太阳光直射到地球赤道上,昼夜长度相等,故称为“分”。春分一般发生在3月19日至21日期间。2017年,太阳运行至春分点的具体时间是北京时间3月20日18点29分。但通常来说,不需要这么精确,只需要知道今年的春分是3月20日即可。

只有春分才能立起鸡蛋吗?

关于春分日立鸡蛋,一直以来存在着两种截然相反的观点碰撞。

其中一方认为只有春分日这一天才能立起鸡蛋。

他们的证据是,在春分这天,地球和太阳的位置特别:这一天太阳光直射到地球的赤道位置;过了这天,太阳光直射的位置进入北半球;而在这天之前,太阳光直射的位置在南半球。

太阳光直射赤道,除了地球南北极之外,其它位置昼夜时间相等,差不多都是12小时。昼夜时间相等,就意味着在这一天立鸡蛋时,鸡蛋受到地球和太阳的引力容易达到平衡,所以更容易立起来。

3

而另一方似乎也理由充分。

“昼夜时间相等”就意味着地球、鸡蛋和太阳的相对位置使得鸡蛋所受引力更容易达到平衡么?这是不正确的。因为不论在哪一天,赤道上总是昼夜平分,那是不是就可以说在赤道,任意时间都能轻松立鸡蛋,而其它地方却不可以呢?并非如此。

另外,平均一个鸡蛋的质量约是地球质量的百亿亿亿分之一,约是太阳质量的千万亿亿亿分之一。考虑太阳对鸡蛋的引力,引力大小与质量乘积成正比,近似与鸡蛋质心到太阳质心的距离的平方成反比。可以说,太阳与鸡蛋之间的引力大小微乎其微,量级约是地球对鸡蛋的引力大小的十万分之一。

春分或非春分日,这一微乎其微的引力的变化更是微乎其微,不会造成在春分这一天立鸡蛋就最容易,而别的时间却无法立起鸡蛋的情况。

况且,为什么只考虑地球、太阳对鸡蛋的影响呢?月球为什么就被排除在外呢?要知道,引起地球上潮起潮落的重要原因便是月球对地球海水的潮汐力哦。

还有,为啥只说春分,不说秋分呢?

看了这么多理由,你是不是也明白了呢?其实,只有春分能立起鸡蛋这种说法,更多的原因是民间流传甚久,而大家也倾向于不质疑。有些朋友真的在春分这一天做实验,而且成功了,于是便说:“看来真的是春分这天能立鸡蛋,这种说法靠谱。”

可是,在不是春分的日子里,如果他们用同样的耐心和方法去立鸡蛋,也一定能立起来。毕竟,立鸡蛋是个技术活,而不需要靠看日子。

立鸡蛋小妙招

抛开这些争辩,大家一定想知道如何才能立起一个鸡蛋吧?这里为大家搜集到一些小妙招,大家可以试一试。

  • 找一个表面平坦、支持稳定的台面进行操作。
  • 尽量挑一头大一头小的鸡蛋。大头放在下面,使鸡蛋重心降低,更容易立住。而且告诉大家一个小知识,母鸡生蛋时,一般是大头先生出来哦。
  • 完成第一步之后,注意观察大头,你会发现鸡蛋表面并非是光滑的,而是有一些小凸起。这是因为,蛋壳的成分是碳酸钙。在形成蛋壳的过程中,碳酸钙会结成凝块,便是这些小凸起。如果能找到三个小凸起,构成一个三角形,使得鸡蛋的重心线通过三角形,这个鸡蛋就能更容易立起来。
  • 说了这么多理论,不如亲手实践。手要稳,心要静,失败了重来一次。

说到心静,不禁让人想到,春分时值春天,人们神清气爽,或许这也是民间认为立鸡蛋更容易的原因之一吧。

(本文首发于科学大院,中科院上海天文台供稿,转载请注明出处并保留下方二维码)二维码

我国恶劣天气是在减少么?

作者:刘小鸥(挪威科技大学北极斯瓦尔巴中心)

5

1998特大洪灾还历历在目,2010年全国多个省市又遭到多轮暴雨袭击,前后持续将近5个月,类似恶劣天气严重影响着我们的生活。

多年来,科学家也在一直探索这些恶劣天气背后的机制和趋势,尤其是在全球气候变化的大背景下,这些局部的天气变化似乎让人琢磨不透。

怎样才算恶劣天气?

小说里的故事总爱发生在风雨交加、狂风暴雨这种恶劣的天气里。那严格来说什么样的天气才算“恶劣”呢?

根据美国气象学会的定义,“恶劣天气”通常指破坏性的强风暴,尤其是局地强风暴,包括强雷暴、冰雹与破坏性强风天气[1]。

1

在气象研究中,科学家会通过不同指标量化大气中的条件变化,从而帮助更好地模拟预测恶劣天气的发生。

大气垂直方向的运动与变化尤其是关注的重点,因为它们与不同天气系统及其剧烈程度有着直接联系。例如垂直风切变可以用来衡量不同高度的风速与风向变化;对流有效位能(CAPE)反映着上升空气的能量状态。

此外,大气不稳定度、天气强迫机制等都是常见的恶劣天气指标[2]。

然而,将这些短时间的局部天气与整个宏观的气候体系相联系并非易事,科学家针对不同地区做过不同尝试。但对恶劣天气的观测通常不仅包括气温、降水记录这些最基本信息,还可能需要大量目击报告与人工观测。

尽管美国、欧洲等地区都有一些恶劣天气数据库,但几乎都存在着数据不足、部分数据质量不高的问题[3]。

完整数据呈现中国趋势

中国气象局也有我国较详细的恶劣天气记录存档。

最近,由北京大学张庆红教授与美国华人科学家张福清教授主导的研究对这些数据进行了深入挖掘。

这项研究最终选择了580个人工观测气象站连续50年(1961至2010年)的记录数据。

长白山高山气象站

长白山高山气象站(图片来源见水印)

这些气象站遍布中国,都有训练有素的专业人员工作,保证了观测数据的质量。这可以说是首次通过时空连续的高质量数据较完整地呈现了过去半个世纪中国的恶劣天气发生趋势。

结果听起来也许有些出乎意料,1961年至2010年间,中国恶劣天气发生趋势明显下降,恶劣天气发生的天数下降了50%。

研究同时发现,这种强对流天气的减少与亚洲夏季风减弱有明显相关性(相关性并不等于因果性)。

从理论初步分析,这股从海上来的温暖湿润的南风带来的温暖湿润的空气是大气不稳定的最常见来源,季风强度减弱或会降低大气不稳定度,也会减少对流层低层的风切变等因素。

“下降”是喜是忧?

乍听起来,这似乎还不错。但张庆红教授在接受采访时曾介绍[4],许多自然循环依赖于恶劣天气及随之而来的降水。

暴雨的减少可能会导致干旱问题的增加。由此也生出一些理论推测——当恶劣天气频率下降,其强度或许会潜在增加。

背后深层次的原因同样应该深思,尽管已经超出了研究范围,研究人员也提到,过去这50年恰逢快速的多维度的环境变化的时期。由于社会经济发展、人口膨胀及城市化,空气污染、土地利用和土地覆盖等都发生了巨大变化。

从更大尺度来看,过去半个世纪全球气候正经历快速变暖,曾有研究提出,全球变暖是削弱夏季风强度的原因之一,这种时间上的重叠更值得进一步探究。

除此之外,还有暂时无法解释的细节引起了关注。

比如,在三种恶劣天气中,雷暴大风天气的发生频率在这50年间呈平稳下降趋势,冰雹天气则截然不同——上世纪八十年代之前冰雹天气的发生频率变化甚微,但之后直线下降。

当然,这都还有待继续研究。

4晶报

咱们还是要从自身做起好好保护环境才行呀!(图片来源:晶报)

参考文献:

[1] http://glossary.ametsoc.org/wiki/Severe_storm

[2] Q. Zhang, X. Ni & F. Zhang (2017), Decreasing trend in severe weather occurrence over China during the past 50 years, Scientific Reports, doi: 10.1038/srep42310;

[3] Tippett, M. K. et al. (2015), Climate and hazardous convective weather, Current Climate Change Reports, doi: 10.1007/s40641-015-0006-6;

[4] Messer, A. E. (2017), Study shows China’s severe weather patterns changing drastically since 1960, Pennsylvania State University. Available at: https://phys.org/news/2017-02-china-severe-weather-patterns-drastically.html

(本文首发于科学大院,转载请注明出处并保留下方二维码)二维码

突然冒出个“第八大洲”?哦,原来是这样~

作者:王群力(中国科学院地理科学与资源研究所)

杨勤业(中国科学院地理科学与资源研究所)

1

前段时间被媒体沸沸扬扬报道的第八大洲(来源:GSA Today)

差不多在一个多月前,11名科学家在美国地质学会上发表了《西兰洲:地球上隐藏的大陆》的研究报告,认为将西兰洲(Zealandia)作为一个地质意义上的大陆能更准确地描述此区域的地质情况。严谨的地质学研究报告经过媒体记者的演绎和加工,我们公众就看到了一个“轰动”的新闻资讯——“发现了第八个大陆”和“发现了第八大洲”,甚至有媒体称“地理教科书”要被改写了。

“第八大洲”是新发现?

其实,“Zealandia” 这个名称并不新鲜,早在1995年,地质学家Bruce Luyendyk就提出了这个叫法,被叫做Zealandia的这块大陆面积达490万平方千米,其中有94%的面积都在水下。

当时,它被认为拥有大陆所需满足的——高于周边区域、存在不同类型的岩石、界线分明,以及比大洋底部厚得多的表层这四大属性中的三种。近来,利用卫星技术和海底重力图,科学家发现这块大陆是统一的区域,完全满足了成为独立大陆所需的条件。

也就是说,其实媒体所谓的“第八大洲”并不是新发现的,更不是突然发现的。

科学上的大陆和大洲

说到大陆,在我们普通人的理解中,就是高于海平面的大块的陆地,我们常说的哥伦布发现新大陆,也是这个意义上说的“大陆”。

地球上,我们熟知的主要大陆有六块,按面积大小依次为欧亚大陆、非洲大陆、北美大陆、南美大陆、南极大陆,以及澳大利亚大陆。

而提到大洲,这是一个地理学上的概念,通常,大陆和它附近的岛屿被总称为洲。

同样地,我们熟知的有七大洲,按面积大小依次为亚洲、非洲、北美洲、南美洲、南极洲、欧洲和大洋洲。

但是,上面说的只是普通意义上的理解,在科学上,“大陆”的概念远比“高出海平面的陆地”要复杂得多。这也体现了人类认知地球的一个过程,从表观现象到深层次研究其物质、结构、构造。

2

地球板块构造简图,澳大利亚旁边灰色的部分就是“西兰洲”(来源:GSA Today)

科学上,大陆是一个地质构造学上的概念。

我们都知道,地球固体圈层的最外层是地壳,而大陆和大洋底部的地壳构成是不同的。

洋底的地壳由玄武岩组成,而大陆下面的地壳由两个岩层组成:下部是铁镍物质组成的一个连续岩层,上部是一个花岗岩岩层,且两层间没有明显的分隔面。

此外,大陆下面的地壳要比洋底的地壳厚得多。大陆下面的地壳平均厚40千米,大洋底下的地壳厚平均只有5千米。

因此,严格地说,大陆板块和我们看到的陆地并不完全一致。而且,在一个大陆板块内,也还可以划分出一些较小的板块。

大陆大洲的变迁

在地球漫长的历史当中,陆地划分并不是一成不变的。

大约38亿年前,地幔对流开始推动地表的早期板块,就此开启了现代大陆的演化进程。

在漫长的地质历史时期,大陆板块有时分裂,有时聚合,不断漂移。

现今的所有南半球大陆——非洲、南美洲、南极洲和澳大利亚都是由冈瓦纳古大陆在1亿8千万年前开始分裂而成的。

3

西兰洲所在板块的变迁(来源:GSA Today)

早在19世纪初,地理学家就注意到非洲的海岸线与南美洲的海岸线吻合,就好像这两个大陆曾经紧紧相连似的。

1912年,德国科学家阿尔弗雷德·魏格纳发表了他的大陆漂移说,提出了南美洲和非洲连在一起,欧洲和北美洲连在一起的证据。但他没有能很好地解释它们为何之后会分开。

20世纪60年代,板块理论为大陆漂移说提供了较为合理的解释和更多古气候、古生物以及地质学的有力证据。

到20世纪80年代后,高精度的空间大地测量技术已经能够测量出大陆板块的移动了。

发现新“大陆”,很“正常”

随着我们对岩石和地质构造研究的不断深入,科学家们逐步地还原着地质历史时期的地表面貌,距离我们越近的地质历史时期,我们对其认知也越清晰。

其实,我们今天已知的地球表面的板块大大小小就有几十个,而且从地质历史发展过程来看,在今后的地质历史过程中,也许会分化出更多的大陆板块,也许相邻的板块汇聚到一起,从而全球的大陆板块数减少成5个、4个。

通常来说,地壳运动、气候变化等都会影响我们看到的露出海平面以上的陆地形态和面积。由于全球气候变暖,冰川消融,海平面上升,沿海的许多区域或许都会被海水淹没,浮出水面的“陆地”又将会沉入水下, 像印度洋岛国马尔代夫——地球上海拔最低的国家之一,已经面临着可能因海平面上升不得不放弃自己家园的现实危机。

但是,无论是露出水面还是沉入水下,就地质构造意义上的大陆板块而言,其性质并没有改变。

此外,即使是今天,在地球表面也还有许许多多我们未知的区域。随着科学技术的不断发展,我们对地球的认识会不断地深入和全面,所以说,发现新的“大陆”也是很“正常”的事了。

(本文首发于科学大院,中科院地理所供稿,转载请注明出处并保留下方二维码)二维码

两会上,热议了一个和“吃”有关的话题……

作者:尹雪斌(中国科学技术大学苏州研究院功能农业重点实验室)

再过2个小时,随着全国人大第十二届五次会议闭幕,2017年的全国“两会时间”就告一段落了(全国政协十二届五次会议已于13日闭幕)。

在2017全国“两会”上,有一个跟“吃”密切相关的概念成为代表们关注的新热词,它,就是功能农业

1

据不完全统计,政协提案和人大建议中涉及功能农业的达十多份。作为一个新的农业方向,功能农业为何引发两会代表热议,我们从“农业的未来”和“吃的未来”两方面说起。

首先来看“农业的未来”。

功能农业是指通过生物营养强化技术定量调控农产品中人体所需的营养成分(如:硒、锌、钙、糖等),这一理念最早是由中国科学院赵其国院士在《中国至2050年农业科技发展路线图》中提出,他预判到我国农产品未来将会走向营养化、功能化。这一论断,也开启了人们对农业产业的新遐想。

自1989年绿色农业引入中国,以及此后的有机农业思想。在这近三十年来,在中国人的意识中,从农产品的内涵角度,绿色、有机始终代表着农业的最高阶段。绿色农业这杆大旗一扛就是三十年。

2008年随着功能农业概念的提出,在农产品“绿色、安全”的基础上,从增加农产品功能性的角度,来进一步提高农产品的“质”,为农业供给侧改革提供了新支撑。

正是基于这一点,2016年,山西省在全国率先提出了以功能农业为引领,加强科技创新驱动,在更高水平上推进农业供给侧改革,并在筹建山西功能农业研究院。此后出台的2017年中央“一号文件”在第三部分“壮大新产业新业态”,第15条中也对此做了论述。至今,河北、山东、江苏、安徽等更多省份,开始布置加快推进功能农业发展。因此,功能农业如果加以很好地筹划,有望成为中国引领世界农业的一面新旗帜。

看完“农业的未来”,我们再来看看“吃的未来”。

一段时间以来,随着我们生活资料的日益丰富,很多人觉得已经“吃饱、吃好”,吃的东西已经没有什么可以提高的了。而随着功能农业的出现,一下开启了人们吃的“新未来”。

即:从高产农业解决了人们“吃饱的问题”,到绿色农业解决了人们“吃得安全的问题”,再到功能农业着重解决人们“吃得健康的问题”。

那究竟是怎样的“健康”呢?

实际上人们虽然感觉已经“吃饱喝足”,但还存在“第二种饥饿”,比如硒、锌、钙等一些微量营养还不同程度缺乏。功能农业的使命就是解决人们的“第二种饥饿”,也叫“隐性饥饿”。所以说,功能农业把农业从“吃饭产业”变为了“健康产业”,从而带动实现了“农业增效、农民增收、人民增寿”的三增效应。

据赵其国院士预测:2020年,全球将推出80-100种功能农产品,仅中国产值就将达1000亿元;功能农业在农业中的占比2020年将达到1%,2030年达到10%,2050年达到50%以上。由此可见,功能农业不单是开启了“农业的未来”和“吃的未来”,还孕育着一个万亿级新市场。

更多关于“功能农业”的介绍,看这里:肚子饱,不是真的“饱”

(本文首发于科学大院,转载请注明出处并保留下方二维码)二维码

地球上最早的动物,究竟有多早?

前不久,我们刚借着皮皮虾的东风,介绍了古生物学家新发现的一种古老的节肢动物——奇虾(复习戳这里:放开那只皮皮虾,让奇虾来!),那么,这种生活在距今5.2亿年前的“吃货”生物会是地球上最早出现的动物吗?

很显然,答案是:No!

1490174442(1

那么,问题来了,地球上最早的动物究竟是谁呢?

迄今为止,就数中国科学院南京地质古生物研究所殷宗军博士等人在2015年瓮安生物群中发现的贵州始杯海绵(Eocyathispongia qiania)了。

喏,它长下面这个样子:

贵州始杯海绵(Eocyathispongia qiania)

贵州始杯海绵(Eocyathispongia qiania

可是这最早的动物到底是有多早呢?这对于古生物学家来说一直是个谜。

不过,就在最近,同样是来自中国科学院南京地质古生物研究所的古生物学家——周传明研究员等,在湖北宜昌樟村的坪剖面埃迪卡拉系陡山沱组的上磷矿层顶部,发现了一层凝灰质岩石,并通过SIMS锆石U-Pb获得其年龄为609±5Ma(注:Ma即百万年)。

锆石U-Pb年龄

锆石U-Pb年龄

详细的岩石地层学、同位素化学地层学和生物地层学对比显示,湖北樟村坪剖面上磷矿层和贵州瓮安磷矿剖面上磷矿层(瓮安生物群的产出层位)为同一时期的沉积。

因此,该数据限定了埃迪卡拉纪瓮安生物群的年龄为609±5Ma。

Q1瓮安生物群是个啥?

说起瓮安生物群,其主要产于我国贵州瓮安埃迪卡拉系陡山沱组含磷地层。

贵州瓮安和湖北樟村坪地区埃迪卡拉系陡山沱组综合地层对比

贵州瓮安和湖北樟村坪地区埃迪卡拉系陡山沱组综合地层对比

它以磷酸盐化方式精美保存了多种类型的微体真核生物化石,包括带刺疑源类、多细胞藻类,以及管状和球状微体化石,其中一些球状化石曾经被解释为动物胚胎和微体后生动物,随后这些化石的生物属性在国际学界引起了持续而深入的争论。

这类生物群为新元古代全球性冰期结束后多细胞真核生物的辐射提供了关键的化石证据。

然而地质学家们长期以来都没有获得其可靠的年龄,前人有过的报道也只是瓮安磷矿陡山沱组磷块岩全岩Pb-Pb等时线年龄为572Ma—599Ma(即5.72亿-5.99亿年),但是可靠性和精度都没有得到学界认同。

瓮安生物群放射性同位素年龄的缺失在一定程度上影响了人们对埃迪卡拉纪生物演化进程的认识,部分学者认为瓮安生物群的出现早于埃迪卡拉动物群,而也有部分学者认为瓮安生物群和埃迪卡拉动物群是同步演化的。

之前我们也说起过有关瓮安生物群的情况(详见:寒武纪生命大爆发——真相不止一个),大家也可以进行参考。

Q2 609±5Ma又是什么情况?

瓮安生物群的年龄被限定在609±5Ma,也就是说,作为地球上最早的动物,瓮安生物群中的贵州始杯海绵,出现在距今约6.09亿年左右。

但是这6.09亿年到底是怎么得到的呢?这就要先说说凝灰质岩石。

顾名思义,凝灰质岩石就是指凝结火山灰等碎屑物质而成的岩石。

这种岩石里面常有一种名为锆石的硅酸盐矿物,形成于岩浆喷出地面冷却之际,其中往往含有铀和铅等元素,而且这些元素不容易从锆石矿物中流失。

实验用的锆石

实验用的锆石

作为放射性同位素的铀有着稳定的半衰期,衰变后会变成铅,只要通过检测锆石中的铀铅比例并进行计算,就可以推算锆石形成的时间,也就是岩浆喷出地面并沉积的时间。

岩浆喷出地面并沉积的时间

岩浆喷出地面并沉积的时间

其实打磨后锆石的外观还与钻石十分相似呢!

但是,保存瓮安生物群的地层及其上下层位中,一直没有找到凝灰岩沉积,更不用说测年用的锆石了,而其他用来测年的方法和材料,误差也实在太大。

鉴于湖北樟村坪剖面上磷矿层和贵州瓮安磷矿剖面上磷矿层(也就是瓮安生物群的产出层位)为同一时期的沉积,研究人员就可以将樟村坪剖面上磷矿层与现有的资料进行对比,数据限定埃迪卡拉纪瓮安生物群的年龄了。

这次的发现以强有力的证据证明,瓮安生物群的出现是早于埃迪卡拉动物群(距今580Ma出现)的。

中科院南古所

ID:NIGPAS

南古所

(本文首发于科学大院,中科院南京地质古生物研究所供稿,转载请注明出处并保留下方二维码)二维码

亦药亦毒红豆杉

作者:李治中(中国科学院武汉植物园)

“红豆生南国,春来发几枝。愿君多采撷,此物最相思。”这是唐代诗人王维笔下脍炙人口的一首小诗。

关于王维诗中提到的红豆这种植物,相信许多人已并不陌生(当然,并不是我们吃的那种红豆)。其实,植物界还有另外一类果形如红豆,名唤“杉”而非杉树的植物,这就是红豆杉。

红豆杉和红豆树一样吗?

当然不一样!

说到红豆杉,或许大家更多是因其所含高效的抗癌成分——紫杉醇而知晓。

其实常说的红豆杉并非指单一种,而是代指红豆杉属。作为第四纪冰川所遗留下来的珍稀濒危植物,红豆杉属现在已经被国家列入一级国家重点保护的野生植物了呢!

形如其名,之所以叫红豆杉是因为它的种子生于“红色杯状的肉质假种皮”中

9

红豆杉的果  (图片来源:中国植物图像库 作者:刘永刚)

为什么是假种皮呢?因为作为裸子植物的它,种皮并非像其他种子植物一样由珠被发育而来,而是由珠柄和胎座发育而成。

红豆杉木的材质优良,纹理通直,且结构致密,富弹性,力学强度高,由于木质具有光泽,又耐腐朽,不容易开裂反翘,边材幅狭黄白色,心材紫赤褐色,因此很多人也称之为“紫杉”

作为多年生的乔木或常绿灌木,红豆杉属的植物生长速度缓慢加之再生能力比较差,因此至今尚未发现红豆杉原始森林的存在,自然的,红豆杉属的植物也就成为了重点保护的对象。

2

南方红豆杉  图片来源:中国植物图像库

红豆杉属共含约11种不同的种,它们遍及于北半球山地及溪谷,这其中,我国占其半数,拥有4种1变种,即东北红豆杉、云南红豆杉、红豆杉、西藏红豆杉及南方红豆杉。

目前,由于利益的驱使和生态环境的破坏,我国的5种红豆杉都在极度减少,就连资源相对较多的南方红豆杉也在近年被认定处于濒危状态。

3

被破坏的红豆杉  图片来源见水印

究竟是什么利益导致如此的几近灭绝式的破坏呢?答案之一就是紫杉醇

抗癌的紫杉醇

说起紫杉醇,其实也是在近几十年才被人们所重视,它可以通过抑制微管蛋白解聚,将细胞周期阻滞在G2/M期,并最终导致肿瘤细胞凋亡。研究人员也证实了将NF- B抑制剂与紫杉醇协同用药可有效提高紫杉醇的治疗效果。

10

紫杉醇结构

紫杉醇由于只专一抑制癌细胞生长、增殖,并不作用于所有细胞,而备受人们的青睐,成为用于防癌治癌的良药,对如乳腺癌、肺癌、食道癌具有显著疗效。

然而,由于其仅存于红豆杉属植物中且含量极低,紫杉醇变得越发珍贵,有研究发现,我国所分布的红豆杉属4种1变种中,紫杉醇含量仅在0.004%~0.01%之间,相当于一棵10公斤重的红豆杉最多仅能提取1克的紫杉醇。

而且,野生红豆杉生长条件近乎苛刻、生长地域窄小,对气候条件要求十分严格,一般成树要生长100~250年,而紫杉醇多分布于红豆杉的树根及树皮中,因此,1千克100年树龄的树皮,也仅仅只能获得50毫克~100毫克的紫杉醇。

8

红豆杉树干  (图片来源:中国植物图像库 作者:吴棣飞)

如此低的利用率相较于每年数吨的需求量,如果仅从野生个体中提取的话,可想而知会造成怎样毁灭性的破坏!

基于上面介绍的这一情况,人工培育便被认为是解决这一问题的最佳途径,巨大的经济效益也使得很多人因此受益,于是红豆杉成了名副其实的“摇钱树”。

浑身是“宝”的红豆杉

当然,除了紫杉醇,红豆杉还有着温肾通络、利尿消炎的功效,其所含近百种的有效成分,对提高人体免疫力可是大有裨益!

特别是红豆杉树的叶中所富含的鞣质,可是细菌炎症的克星,若是将叶制茶或是磨粉饮食,淡红的茶色,沁人的芬芳,不仅口感佳,而且益处多多!

但是红豆杉树叶亦药亦毒,食应有量,过量食用,不仅不会有益反而可能引起头晕、腹痛等症,严重的还可能会危及生命,所以寻医问药,这为药者一定要遵医嘱,切不可擅自食用!

这里也要提醒大家,红豆杉红色的假种皮外部具有很高的毒性,里面的种子和假种皮“石细胞”也含有剧毒,红豆杉中的制毒物质是植物碱基的混合物,统称紫衫碱,可引发肠胃炎、心脏病以及呼吸困难,毒性极大,甚至可能会导致人的突然死亡。

5

红豆杉的叶与果  图片来源:中国植物图像库 @李敏

除了药用,红豆杉的外貌也十分喜人!身形独特的它,每至秋日其小枝都会转为黄绿或淡红褐色,镰刀型的小叶交互螺旋而生于小枝之上,“红果”悬于枝头,宛如南国的相思红豆,甚是美观。

它不但可以全天释放氧气,而且吸收能力也超强,不仅对有毒物质如二氧化硫、一氧化碳等有吸收作用,对甲醛、甲苯等致癌物质也能很好地吸附,是不是才貌兼备呢!

4

有人说:相思是红豆,相守红豆杉。

以红豆寄予相思,或最终会收获爱情的完满,而树非无情物,相守数百年,也会寄予守护之人无尽的回报!

武汉植物园

ID:wh-zwy

武汉植物园

(本文首发于科学大院,中科院武汉植物园供稿,转载请注明出处并保留下方二维码)二维码


钱学森院士:“分分合合”的三类科学

作者:钱学森(中国科学院院士)

在人们从事生产的过程中,必然地累积了许多对自然界事物的经验,这些经验可以直接应用到生产上去,也可以先通过分析、整理和总结,然后再应用到生产上去。

直接应用这一个方式是工艺的改进,是所谓的工程技术,而把经验进行分析、整理和总结就是所谓的自然科学的起源。

所以工程技术和科学研究只不过是人们处理生产经验和对自然界观察结果的两方面,基本上是同一来源,而且两方面工作的最终目的也是一样的,都是为了改进现有的和创造更新的生产方法来丰富人们的生活。

在这里,自然科学这一名词是用来指包括数学、物理学、化学,以及生物学、地质学等在内的科学,但是并不包括工程技术。

是科学家也是工程师?

在科学发展的早期,我们不能把科学家和工程师分开来。一位物理学家同时也可能是一位工程师,牛顿就是一个著名的例子。

牛顿

牛顿

牛顿不仅因发现了力学上的三大定律,而奠定了理论力学的基础,而且他也是一位结构工程师,他设计了一条在英国剑桥大学校址中的木结构桥,这桥据说至今还存在。

再像欧拉,他不仅是一个大数学家,而且在工程结构的稳定问题上也作出了伟大贡献。

但是在十九世纪中,当科学在资本主义社会中得到了迅速的发展,科学家的确和工程师“分手”了

当时的科学家们忙于建立起一个自然科学的完整体系,而工程师们则忙于用在实际工作中所积累了的经验来改进生产方法。

同时,欧洲的一些学者和科学家,对工程师是看不起的,认为他们是一些有技术但没有学问的人,而工程师们又认为科学家是一些不结合实际的幻想者,由此也让两方面的人缺乏了相互之间的了解和合作。

当然,科学家和工程师“分手”的这种现象,也是事实上的一种社会需要。

某一部分的工作因发展而变得更复杂了,工作量也大了,此时若要一一兼顾,自然是不可能的,分工就成为必需。但这也不能完全解释为什么分工之后不能保持紧密的联系,我相信其中必定有更深入的原因。

而这原因,则多是由于当时科学的发展还没有达到一个完整体系的阶段,自然科学的各部门中虽然有些部分是建立起来了,但另一些部分又确是模糊的,不明确的。

也就是说,当时的自然科学自身还有不少漏洞,不是一个结实的结构,所以当时的自然科学还不能作为工程技术的可靠基础,来把工程技术完全建筑在自然科学基础上面。

由于这些漏洞,有一些纯由理论所推论出来的结果明显不符合事实,动摇了工程师们对当时自然科学的信心。

这样看来,我们便可以完全理解,为什么在十九世纪中和二十世纪初年工程师与科学家之间会出现隔膜了。

科学家

科学家(图片来源见水印)

工程与技术也要分开而论

在原子和分子世界中,有量子力学;在日常生活的世界里,有牛顿力学;在大宇宙的世界里,有一般相对论的力学。于是,在今天来看,我们对物质世界的认识,只要是在原子核以外,只要除开个别几点,是基本上没有问题了。

由这个事实出发,有许多科学家认为:一切工程技术可以看做是自然科学的应用,而一个工程师的培养只要在他的专门业务课程之外,再加上自然科学就行了,就可以保证他在以后工作中有解决新问题和克服困难的能力。

工程师

工程师

于是,学校将工程师的培养和技术员的培养分开来,把工程师作为一个科学的应用者,培养出来的工程师比起老一辈的工程师来,的确有科学分析的能力,在许多困难的问题上不再完全靠经验了,能用自然科学理论来帮助解决问题。

但这不过在一定程度上如此而已,至于课程改革原来的目的:把工程技术完全建立在自然科学的基础上,是没有完全实现的。

这种课程是四年制的,前两年着重在自然科学,后两年着重专门业务,但是两部分之间没有能结合起来。

前两年他是一个学者,追求着自然界的真理,运用理论的分析而且做严密的实验,确是在高度学术空气中生活着的。但是一过了两年,进入了后一阶段的教育,他又忽然从学术空气中被赶出来,进入了工程师们所习惯的园地,放弃了分析方法,去研究经验公式了。

工程师与大学生

工程师与大学生(图片来源:红动中国)

这样培养出来的工程师一进入到实际工作中,不久就把他们学过的自然科学各个学科的大部分内容都忘了,数学也不大会用了,只不过还会运用自然科学的一般原则来帮助他思考罢了。若要真正以科学的理论来推演出他们在工作中所需要的准则,他们还是不能做到的。

那么究竟怎样才能真正以科学的理论来推演出他们在工作中所需要的准则?

我们知道,自然科学的研究对象并不是大自然的整体,而是大自然中各个现象的抽象化了的、从它的环境中分离出来的东西。

所以自然科学的实质是形式化了的、简单化了的自然界。虽然关于原子核以外的世界,现在已经发现了许许多多的自然规律,但毕竟自然科学还是要不断发展的。

在任何一个时代,今天也好,明天也好,一千年以后也好,科学理论绝不能把自然界完全包括进去。总有一些东西漏下了,是不属于当时的科学理论体系里的;总有些东西是不能从科学理论推演出来的。

所以,虽然自然科学是工程技术的基础,但它又不能够完全包括工程技术。

如果我们要把自然科学的理论应用到工程技术上去,这不是一个简单的推演工作,而是一个非常困难、需要有高度创造性的工作。

我们单纯地说科学理论应用到工程技术上去是不合适的,应该更确当地说,是要达到科学理论和工程技术的综合。

因此,有科学基础的工程理论就不是自然科学的本身,也不是工程技术本身,它是介乎自然科学与工程技术之间的,它也是两个不同部门的人们生活经验的总和,有组织的总和,是化合物,不是混合物。

科学家vs技术科学家vs工程师?

我们不可能要求一个高等学校的学生仅仅用四年的功夫把“工程技术”这个非常困难的工作做好,他们最多只不过能把科学和工程混在一起,绝不能让两者之间起化合作用。

要综合自然科学和工程技术,产生有科学依据的工程理论需要另一种专业的人,这个工作内容的本身,成为了人们知识的一个新部门:技术科学

技术人员

技术人员(图片来源见水印)

它是从自然科学和工程技术的互相结合所产生出来的,是为工程技术服务的一门学问。

由此看来,为了不断地改进生产方法,我们需要自然科学、技术科学和工程技术三个部门同时并进,相互影响,相互提携,决不能有一面偏废。

同时,我们也必须承认,这三个领域的分野不是很明晰的,他们之间有交错的地方。

如果从工作的人来说,一人兼在两个部门,或者甚至三个部门是可以的,所以一个技术科学家也可以同时是一个工程师;一个物理学家也可以同时是一个技术科学家。

不但如此,这三个领域的界限不是固定不移的,现在我们认为是技术科学的东西,在一百年前是自然科学的研究问题,只不过工作的方法和着重点有所不同罢了。

更要明确的是:在任何一个时代,这三个部门的分工是必需的,我们肯定要有自然科学家,要有技术科学家,也要有工程师。

自然科学、技术科学和工程技术之间的相互影响和相互提携,这也就是说,我们不能只看到自然科学作为工程技术的基础这一面,而忽略了反过来的一面——一个反馈作用,也就是技术科学对自然科学的贡献。

(内容来源于《院士谈力学》,略有删节和修改,转载请注明出处并保留下方二维码)二维码

新发现的亿年前恐怖昆虫,究竟有多“恐怖”?

故事要从跳虫说起,其实跳虫起源很早,是最早出现在陆地上的六足动物之一。

4

4亿年前跳虫复原图

现今已知的最古老的跳虫化石发现于距今约4亿年前的泥盆纪早期莱尼燧石(Rhynie Chert)中,而中、新生代各个琥珀生物群中也发现了种类多样的跳虫化石。

千万别小瞧这跳虫,它们比人类在地球存活的时间久多了……而且,就是这小小的跳虫,以其娇小玲珑,身手敏捷,跳遍了四海八荒无敌手,是不是很厉害?

然而但是可可是……

3

现生跳虫

当它们遇到了“掠食者”——我们今天要介绍的主人公,不对,应该是“主虫公”的时候,一场血雨腥风的生死之战就这样展开来了。

“恐怖掠食者”——恐怖古鞭苔甲

近日,中国科学院南京地质古生物研究所博士蔡晨阳、研究员黄迪颖和上海师范大学副教授殷子为、教授李利珍,在白垩纪中期的缅甸琥珀中,发现了一类形态极其特化、专性捕食跳虫的苔甲的化石,化石中的这类苔甲,在分类上属于隐翅虫科(Staphylinidae)、苔甲亚科(Scydmaeninae)、鞭苔甲族(Mastigini)。

1

参与研究人员

由于其极其特化的触角、口器和鞘翅等特征,这种苔甲成为了一种新的属种——“恐怖古鞭苔甲”Cascomastigus monstrabilis Yin & Cai, 2017)。

理论上,昆虫一般都发育有与其行为密切相关的形态特征,通过对特化的形态特征的阐释,有助于揭示昆虫的某些行为特征。

而这类新属种的发现,在揭示了早期苔甲特化的形态特征与专性捕食跳虫的行为适应的同时,也深化了人们对早期陆地生态系统中捕食者与被捕食者之间演化关系的认识。

1

恐怖古鞭苔甲化石

那为什么叫“恐怖古鞭苔甲”这么恐怖的名字呢?

其实是因为,与体长一般为1-3毫米的现生苔甲相比,恐怖古鞭苔甲体长可达6-7毫米,可算“超大”,同时,研究员们通过对化石苔甲触角细节特征的分析以及与现生毛角步甲的习性的对比推测,这类白垩纪苔甲很有可能具有与毛角步甲类似的捕食跳虫的行为

加上这类苔甲生在远古时代,又属于鞭苔甲族,所以才被称为“恐怖古鞭苔甲”。

恐怖古鞭苔甲捕捉跳虫之谜

在南古所内的这粒琥珀长一厘米、宽八毫米,形成于一亿年前的白垩纪,封存的是一只雌性恐怖古鞭苔甲,足有7毫米,是迄今为止发现的体型最大的苔甲,这对于仅仅1-3毫米的现生苔甲来说简直是个“巨无霸”!

5

琥珀中的苔甲化石

恐怖古鞭苔甲下颚须长棒状,上颚具齿,足超长;更为有趣的是,它的触角极其修长,基部两小节明显加长,且其腹面具有两排规律排列的大刚毛,如同两排“鬃毛刷”。

2

触角第一小节和第二小节之间可自由弯曲,当触角第二小节向下弯曲时,一二两节的“鬃毛刷”便互补,形成了由众多大刚毛构成的“触角毛状陷阱”,这也成为了捕捉跳虫的“天罗地网”,让跳虫插翅难逃。

11

根据两节“鬃毛刷”形成“天罗地网”的这一特征判断,白垩纪苔甲很有可能具有与现生毛角步甲类似的捕食行为。

虽然现生的苔甲由于某种原因已失去了捕食跳虫的能力(现今的苔甲以捕食慢虫为主,例如,毛毛虫、虫子的尸体……),但根据恐怖古鞭苔甲特殊形态特征,再对比现生一类极其特化的步行虫——毛角步甲,研究人员推测在白垩纪中期,跳虫这一庞大的生物质来源曾被苔甲所利用,而且这一特殊的捕食跳虫的习性曾至少一直延续到始新世中期。

后裔——现生鞭苔甲

说到现生鞭苔甲族,它们的地理分布较为有趣,其间断分布于欧洲和非洲南部,而远古鞭苔甲族的化石分布更为广泛,之前曾被报道发现于始新世波罗的海琥珀中。

10

世界鞭苔甲族的地理分布图

最近在白垩纪缅甸琥珀中发现此类群,极大地扩展了该族的分布范围,揭示了其可能经历了严重的灭绝事件,而现生分布模式很可能为孑遗分布。至于究竟发生了什么灭绝事件,这暂时还是个谜……

据科学家介绍,目前已知特化的跳虫捕食者包含多个类群,包括鞘翅目和膜翅目。

其中,隐翅虫科中的突眼隐翅虫(Stenus spp.)也具有特殊的利用可伸缩的下唇捕食跳虫的行为,但这一特化特征仅发现于始新世波罗的海琥珀中。

9

跳虫和专性跳虫捕食者的系统演化图

因此,白垩纪特化苔甲的发现将专性捕食跳虫的记录提前了5400万年,代表了专性捕食跳虫的最早化石记录,这对进一步理解早期生态系统中捕食者与被捕食者之间的演化关系具有重要意义。

中科院南古所

ID:NIGPAS

南古所

(本文首发于科学大院,中科院南京地质古生物研究所供稿,转载请注明出处并保留下方二维码)二维码

为了研究长寿,科学家也是拼了……

作者:韩飞(中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所)

1

当我们说起“长寿基因”时,我们在说些什么?

简单说,活得比人均预期寿命长就算长寿,所以,中国人长寿的标准是活过76.34岁,这是2016年官方公布的人均预期寿命。

韩国人的这一数字要高许多,韩国政策中心2015年的报告称,2030年韩国女性预期寿命高达87.7岁。但2017年发表在顶尖医学期刊《柳叶刀》上的、帝国理工学院与世界卫生组织的研究报告说,韩国人这一次谦虚了,2030年该国女性预期寿命其实要超过90岁,排名世界第一。

然而,90岁对许多人来说还是太短,自古帝王就盼望能够长生不老,120岁的时候还可以像年轻人一样血脉贲张就更棒了!

但科学家发现,人体细胞好像都安装了定时器,到点便衰老、退化,就好像一个工厂按部就班生产若干年后,忽然开始关闭一条条生产线,一个个车间,最后居然“自爆”了!宏观上,人也就跟着衰老而死亡了。

这些组成人体的细胞,它们的一举一动都被基因操控着。而人体一共两万多个基因,这其中谁可以保护好细胞工厂,或者延缓它的“自我爆破”,那谁就应该算作“长寿基因”喽!

遵循这个标准,科学家评委们开始了“长寿基因”的漫漫海选之路。

2

端粒酶基因:实现细胞永生的关键?

1912年,法国诺贝尔生理学或医学奖得主卡雷尔坚定认为,人体所有细胞都有永生能力,只要外界环境合适,就能无限分裂增殖下去。

但是,在38年后,美国人海佛列克发现,卡雷尔大错特错!

人类细胞即使在最理想的外界环境中也只能分裂大约60次,然后就衰老死去,这叫“海佛列克极限”

谁决定了海佛列克极限呢?

1975年,美国人伊丽莎白·布莱克发现是端粒,一种存在于人类染色体末端,同样也是由DNA组成的结构。

细胞寿命是有限的,为了延续下去,它必须在死亡之前复制出一个新的自己,但端粒却每复制一次就缩短一点,从而损失了一小段记作TTAGGG的DNA,这称为“末端复制难题”。

再加上外界紫外线、尼古丁、有机染料等等有害刺激,染色体越来越不稳定,终于彻底崩盘。

3

那把TTAGGG补到端粒末端,不就可以维持端粒的长度了吗?

布莱克也是这样想的,而且她发现大自然确实也是这样设计的:一种叫端粒酶的蛋白质,可以通过精妙的机制参与合成出一段新的TTAGGG,补充到端粒末端(布莱克凭此成就,顺利拿到了2009年的诺贝尔生理或医学奖)。

于是科学家猜想,是不是可以利用端粒酶,让人类细胞永远活下去呢?

可惜,90%的癌细胞也是这样想的,它们邪恶地利用了端粒酶。通过反复激活它的活性,让自己无休止地分裂下去,最终形成可扩散的恶性肿瘤。

看来这条路不好走,人们用小白鼠做实验发现,提高端粒酶TERT基因的表达确实可以延长一点它们的生命,但也大大增加了患癌的风险

What a sad story!!!

SIRT6基因:尝试重建新的细胞工厂?

旧细胞工厂的“倒闭”,看来是不可避免的了,那可不可以多造一些充满活力的新厂房呢?

比如,造血干细胞就是负责造血的,如果某基因可以让造血干细胞稳定造血,新鲜血液源源不断注入人体,那它是不是就应该被尊为长寿基因呢?

科学家早早就锁定了SIRT6基因,它来自Sirtuin家族,该家族一共七个成员,个个都有长寿基因的潜质。科学家发现,如果把SIRT6基因敲掉,小鼠就会早衰,寿命从2-3年锐减到1-2个月!反过来,让SIRT6基因过量表达,小鼠寿命就可以延长20-30%。

但在人类身上就没办法做类似的实验了,直到去年,科学家还只能在外源培养的人间充质干细胞上做实验,值得小小兴奋的是,实验中科学家发现,由于SIRT6缺失的人间充质干细胞也在加速衰老。

但是,SIRT6更像是一把双刃剑,它既能抑制癌变,也能促进皮肤癌的发展。这就使科学家更不敢直接在人体做SIRT6的寿命实验了。

这个时候,和SIRT6同一家族的另一个成员——SIRT1登场了。

SIRT1基因:可以被激活的“长寿基因”

我们都知道,负责细胞工厂“能源供应”的是线粒体,这种细胞器是细胞工厂极其重要的、不可分割的一部分。而SIRT1基因可以保护线粒体,那么,激活它是不是就可以长寿呢?

不同于SIRT6,安全激活SIRT1的办法早就有了!白藜芦醇可以帮忙激活SIRT1!

哈佛医学院的科学家用白藜芦醇喂小白鼠,结果发现鼠“寿”延年!

继续用它在酵母菌、线虫、果蝇中做实验,也得到了类似的结果,SIRT1确实有益于长寿,而且还能让机体免受肥胖和衰老的影响。

这批科学家马上成立了Sirtris制药公司,希望制造出类似白藜芦醇或比白藜芦醇效果更好的长寿药物。毕竟,白藜芦醇可以在葡萄皮、花生和浆果中找到,但含量还是太少,总不能让一个想长寿的人变成酒鬼吧!

4

白藜芦醇的故事也相当精彩,考虑到目前市面上卖白藜芦醇的保健品特别多,今后我们有机会再详细聊它吧。

有没有更多类似SIRT1的延寿基因呢?别急,往下接着读!

bcat-1基因:限制它的活动就能延寿?

苏黎世联邦理工学院和耶拿JenAge财团仗着有钱,干脆来个“基因海”战术,在自然界大规模筛选一下,反正基因分析技术已经非常成熟了,不差钱。

他们找了三种典型生物,线虫、斑马鱼和老鼠,一共检测了它们的4万个基因。

科学家假定,与长寿有关的基因应该在年轻时很活跃,在老年时很低调,活跃还是低调的标准就看基因的副本多不多,而这可以用统计模型计算出来。

统计模型表明,三种生物有30个共同的基因可能对寿命长短有影响,科学家挨个细致检验了一遍。

结果发现,有12个基因可以延长线虫5%的寿命,有一个叫bcat-1的基因,如果限制它的活动,竟然延长了线虫25%的寿命,而且线虫活得更健康。

人体内也有bcat-1的同源基因,科学家相信它也是人类的长寿基因。

有意思的是,bcat-1基因在人体内的作用是减少支链氨基酸的积累,那多吃些支链氨基酸是不是就可以延长寿命呢?可惜人体实验不好做,确定性的结果还没有。

然而,目前市面上的许多运动类保健品,都含有比较丰富的支链氨基酸,后者也被用来治疗肝损伤。

科学家希望搞清楚的是,限制bcat-1的活动,或者增加支链氨基酸(主要是亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸)的摄入,是不是就可以既活得长寿,又在高龄时依然健健康康呢?弄清楚这个问题很重要!

5

APOE e4基因:长寿,是要付出代价的

有些人并不想长寿,因为寿则多辱,老去后各项机能衰退,各种老年病缠身,痛不欲生。

比如阿尔茨海默症,让病人丧失了记忆力和认知能力,吃喝拉撒都不能自理,即使活到120岁也毫无质量和尊严可言。

为什么长寿往往伴随着这些老年病呢?

美国人凯莱布·芬奇提出来一个假说:人类祖先之所以比其他灵长类动物如近亲黑猩猩更长寿,在于人类祖先摄入大量肉食,进化出了对抗肉食中病原体的免疫机制。这些免疫机制保证了人类祖先的寿命(大约40岁左右,是黑猩猩13岁的3倍),但这也让人类祖先付出了巨大代价——更容易得老年病。

免疫机制的原理是消灭异己,办法是各种各样的,比如炎症反应就是其中一种。

炎症反应包括发热、发红、肿胀和疼痛,发热让细菌无法正常繁殖,肿胀是因为组织液增多,把受伤区域与健康组织隔离开来,疼痛则让人注意保护自身。

6

但反复的炎症反应会让癌症发生的概率,以及各种疾病发生的概率大大增加。

芬奇用动脉粥样硬化举例:慢性感染和炎症导致血管壁形成了微小伤口,后者在愈合的过程中产生了动脉斑块堆积,久而久而即堵塞了血管,造成疾病。

APOE e4就是这样一个基因,它在生命早期强化了炎症反应,成功打退进攻,但在生命晚期,却会让机体付出沉重代价。

多管齐下,延寿效果加倍?

正如我们一开始提到的,凡有益于寿命延长的,都可称之为长寿基因。所以,科学家也想过,如果同时改变两个潜在的长寿基因,是不是延寿效果就会加倍呢?

依旧拿线虫做实验,科学家发现,改变线虫的雷帕霉素标靶(TOR)通道,可以延长线虫寿命30%,改变胰岛素信号通道则可以延长100%,把二者结合起来操作延长了线虫130%的寿命!

科学家真不怕折腾!不过也可见人类对于长寿的渴望是多么迫切,并且,人们最想要的是既长寿又健康。科学家和制药巨头们一定会继续走下去,先定一个小目标:让人类预期寿命突破120岁再说。

上面我们洋洋洒洒说了这么多,不过必须说明的一点是,长寿只是结果,而造成长寿的原因,一部分是基因因素,一部分是后天环境因素。

目前来看,长寿基因应该指的是一大类基因,它们参与到了至少五大类信号通路之中,且对长寿的决定占比为25%,60岁之后则更高。

当我们还做不到删除坏基因,添置一些长寿基因的条件下,想长寿就只能改变自己的生活方式,比如不吸烟、不熬夜,不吃撑以限制热量摄入等等,健康的生活方式才更加延年益寿哦!

i_4_2130127258x2964649678_21开心点!保持良好的情绪对健康和寿命的影响也很大哦!

参考文献:

1, Hubbard BP et al., Evidence for a Common Mechanism of SIRT1 Regulation by Allosteric Activators,Science, 2013.

2, Daniel W. Belsky et al., Quantification of biological aging in young adults, PNAS, 2015.

(本文首发于科学大院,中科院上海生科院供稿,转载请注明出处并保留下方二维码)二维码

你以为大院里只有科学?其实我们也是女神收割机……

若干年前,提到科研工作者,大家脑海中的形象是这样的:

111

身穿白大褂整天泡在实验室里的实验狂人(来源见水印)

这样的:

222

鼻上架着厚如瓶底的眼镜?埋首书籍山论文海里的学霸?(图片来源:聚图网)

抑或这样的:

333

中老年男性?无所不知、留着胡子?

所幸,后来,搞笑诺贝尔奖让大家看到了科学研究严谨却不失有趣的一面:

444

向左靠能让埃菲尔铁塔看起来变小?嗯,你没看错,这是科学

美剧《宇宙大爆炸》的热播,大家知道了科学家也可以是这样:

555

性格各(guai)异、极客范儿(生活大爆炸人物截图)

那么,作为科学家群体里凤毛麟角的女性科研工作者,又是怎样的存在呢?

在过去的几个月中,关于科学、关于前沿,大院er已经给大家介绍了不少,不过,大院里可不光有科学,我们同样有以科学为兴趣、以科研为乐趣的女神。今天,趁着过节,大院er就给大家说叨说叨。

======(我是不是分割线的分割线)======

说到铜,你首先想到的是什么?铜火锅吗?说到细菌呢?

对于中科院金属所的科研女神任玲来说,细菌就仿佛是她的宠物一般,被她养在含铜的金属表面,她用显微镜观察它们,给它们拍照片、做比对……

你一定很好奇她究竟在干嘛吧,来听听我们的任女神自己的讲述:

视频连接:https://v.qq.com/x/page/k0352g9myeg.html

有一个姑娘,她在美国洛杉矶长大、爱笑爱闹,却来到中国、住进胡同、走上研究古鸟类的道路,她就是中国科学院最年轻的外籍研究员之一,中科院北古所的混血女神Jingmai。

她为何会来到中国?又为何迷上了古生物研究?

远古时期的鸟儿,它们的羽毛是什么颜色的,也像今天的鸟儿一样色彩缤纷吗?

它们吃什么?

羊膜动物以及非鸟恐龙都有双侧卵巢,为什么鸟类却只有单侧卵巢?

让Jingmai自己为大家揭开答案:

视频连接:https://v.qq.com/x/cover/5nxftvpa62l43d1/h14104dnxkq.html

当年神舟一号发射时,定在11月18日的发射时间,为何会被空间天气预报人员叫停?

曾经轰动一时的加拿大魁北克大停电的元凶竟然是太阳风暴?

电影《2012》除了玛雅预言,还有空间天气的背景因素?

临近预产期却依旧坚持在空间天气监测一线,直到发射任务顺利结束才肯进医院生产,准妈妈为啥这么拼?

让我们听听来自中科院空间中心的陈艳红,一个将目光投向地面30公里以上空间的女神的故事。

当然,科学大院里的女神远远不止她们三个(点击“阅读原文”可查看更多),这些美貌与智慧并重的科研女神们,以巾帼不让须眉的气概以及她们各自的执着和专注,为我国乃至全人类的科学事业努力拼搏着,最后的最后,让我们一起,向这些科研圈里的美丽身影致敬!

(内容由科学大院整理汇编,视频来源于中科院SELF格致论道讲坛,SELF格致论道是中国科学院全力推出、中国科普博览承办的科学讲坛,致力于精英思想的跨界交流。合作请与SELF工作组self@cnic.cn联系)