“全新人類腦圖譜繪就”等9則

彭文

中國科學家成功繪制出全新的人類腦圖譜——全腦精細分區(qū)圖譜及其全腦連接圖譜。人類腦圖譜是理解腦的結(jié)構(gòu)和功能的基石。目前最常用的腦圖譜還是100多年前德國神經(jīng)學家布羅德曼在單個人的尸體組織標本上利用細胞構(gòu)筑繪制的腦圖譜。近年來雖然出現(xiàn)了一些利用磁共振成像技術(shù)構(gòu)建的腦圖譜，但對腦區(qū)劃分粗糙，很難與腦的功能解剖相對應(yīng)。中國科學家利用腦結(jié)構(gòu)和功能連接信息繪制的腦網(wǎng)絡(luò)組圖譜包括246個精細腦區(qū)亞區(qū)，比傳統(tǒng)的布羅德曼圖譜精細四五倍，具有客觀精準的邊界定位，第一次建立了宏觀尺度上的活體全腦連接圖譜。

科學家再次探測到引力波

美國激光干涉儀引力波天文臺（LIGO）首次探測到引力波的消息在全球引起轟動也帶來了各種質(zhì)疑，比如認為這是一種罕見的小概率事件，難以重復(fù)。最近，LIGO宣布又探測到了一個引力波事件。此次探測到的引力波是由兩顆初始質(zhì)量分別為約14倍和8倍太陽質(zhì)量的黑洞，合并成一顆約21倍太陽質(zhì)量的旋轉(zhuǎn)黑洞所引起的。這個信號于2015年12月26日被LIGO的兩臺孿生引力波探測器探測到。與此同時，研究人員還曾捕捉到第三個“疑似信號”，但由于該信號太過微弱而無法確認。再次探測到引力波信號，意味著引力波事件的探測概率比人們以前預(yù)計的要高不少，未來可能還會有更多的案例出現(xiàn)。

“健談基因”

為什么有人嘴笨，有人特會聊天？美國研究人員發(fā)現(xiàn)，原來是“健談基因”決定著一個人是否善于社交，這一發(fā)現(xiàn)可能有助治療孤獨癥等社交障礙類病癥。“健談基因”名為OXT，它決定著催產(chǎn)素的產(chǎn)生。催產(chǎn)素不僅能幫助女性分娩，還在社交行為方面發(fā)揮著重要作用，影響人的情緒、信任感和恐懼感等。OXT基因的甲基化水平會改變基因的表達，影響催產(chǎn)素的產(chǎn)生，從而導致人社交能力變化。研究人員借助一系列測試評估志愿者的社交能力，并用功能性磁共振成像技術(shù)掃描其大腦，同時采集DNA樣本檢測OXT基因的甲基化情況。結(jié)果顯示，OXT基因甲基化水平更高的志愿者，對他人表現(xiàn)出“不安全型依戀”程度更高，不善于適應(yīng)社會環(huán)境；相反，OXT基因甲基化水平低的志愿者產(chǎn)生催產(chǎn)素的水平較高，表現(xiàn)出更高的“安全型依戀”，更善于辨識他人面部表情背后的情緒，社交能力更強。

線粒體為何不由父系遺傳？

人類的遺傳物質(zhì)除細胞核中的DNA外，還有線粒體DNA。而線粒體DNA不能通過父親的精子，而只能通過母親的卵子遺傳給后代，這是為什么呢？研究發(fā)現(xiàn)，當精子與卵子結(jié)合成受精卵后，精子中的線粒體會啟動一套自毀機制。如果延遲這套機制發(fā)揮作用，那么由受精卵發(fā)育而成的胚胎存活可能性降低。父本線粒體存在于精子里，而精子需要線粒體產(chǎn)生大量能量用于游動以與其他精子競爭。在大負荷的情況下，線粒體產(chǎn)生了很多氧自由基，這些氧自由基能誘導線粒體DNA發(fā)生突變，所以大自然進化出一套機制將來自父親的線粒體從受精卵中清除掉。

1億年前昆蟲就會“偽裝術(shù)”

昆蟲是自然界中的偽裝高手，它們的本領(lǐng)是從何時就有的呢？中國研究人員對30多萬件白堊紀蟲珀標本進行了系統(tǒng)調(diào)查，總計發(fā)現(xiàn)39枚偽裝昆蟲化石。這說明，早在1億年前，就有多個種類的昆蟲已經(jīng)演化出惟妙惟肖的“偽裝術(shù)”。

在其中一枚化石中，能清晰地看見一只草蛉幼蟲背部背負著兩個小型昆蟲軀體，這很可能是草蛉幼蟲取食后遺留的獵物空殼，背著它們就能掩蓋住自己的氣味。而在一個琥珀中發(fā)現(xiàn)的蟻蛉和獵蝽幼蟲，則將砂粒、土壤塵粒和各類植物碎屑等覆蓋在身體表面，達到偽裝自己的目的。

自閉癥或非只是大腦疾病

長期以來，自閉癥被認為是一種大腦疾病。但美國的一項研究提出不同看法，認為一些自閉癥癥狀與四肢、皮膚等人體外周神經(jīng)系統(tǒng)的缺陷有關(guān)。研究人員首先通過基因工程技術(shù)制造出含有自閉癥相關(guān)基因突變的實驗鼠，但這些突變只發(fā)生在實驗鼠的外周感覺神經(jīng)細胞中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些實驗鼠對外界觸碰異常敏感，并且它們不愿與陌生實驗鼠交流，焦慮程度增加。研究人員提出，自閉癥相關(guān)基因突變導致小鼠外周感覺神經(jīng)細胞的“音量開關(guān)”出現(xiàn)重大缺陷，就好比“音量”被調(diào)得很高，導致小鼠的觸感被放大，最終造成小鼠的行為異常。這種作用機制可能同樣適用于人類，因此下一步他們將研究怎么通過基因或藥物手段把上述“音量開關(guān)”調(diào)回正常水平。

細菌的耐藥性基因可遺傳

德國科學家日前發(fā)布的一項研究成果顯示，讓細菌具有耐藥性的基因不僅能夠跨越不同物種傳播，還能通過接觸染色體而遺傳。目前，多粘菌素是對抗耐藥性細菌的最后一道防線，但是一個名為MCR-1的基因會讓細菌對多粘菌素也產(chǎn)生耐藥性，變成“超級細菌”。MCR-1基因有兩個傳播途徑：一是通過細胞染色體外的質(zhì)粒（很小的一段環(huán)狀DNA）跨物種傳播，另一個是通過染色體遺傳。事實上，這種情況已經(jīng)發(fā)生，德國研究人員發(fā)現(xiàn)，一種在人畜間傳播的“ST410”大腸桿菌就帶有MCR-1基因，而且這種基因能夠遺傳給下一代。

比“霍比特人”更古老的小矮人

印尼弗洛勒斯島的梁布亞巖洞中曾出土弗洛勒斯人骨骼化石，由于其成年身高僅110厘米左右，所以被昵稱為“霍比特人”，他們生活在距今19萬～5萬年前。最近兩個國際研究團隊分別發(fā)表論文稱，他們在弗洛勒斯島上新發(fā)現(xiàn)了比“霍比特人”年代更久遠的古人類骨骼化石，可追溯至大約70萬年前。從考古證據(jù)推測，這些古人類的體型甚至比“霍比特人”還要矮小。新發(fā)現(xiàn)還排除了“霍比特人”是由于疾病導致體型不斷縮小的說法。研究人員推測，直立人抵達這座島嶼后為了適應(yīng)島上資源稀缺的環(huán)境，在進化過程中不斷“縮小”體型。

女性比男性長壽，僅限人類

女性比男性更長壽，所有物種都是如此嗎？美國一項研究認為，這種由性別導致的壽命差異或許是人類在生物學上獨一無二的特征。其他物種，不論是研究中常用的蛔蟲、果蠅，還是其他哺乳動物，一旦食物、交配模式或者生存環(huán)境發(fā)生變化，生存優(yōu)勢常常會在雌雄兩性間發(fā)生轉(zhuǎn)換。雖然女性更長壽的原因尚不明了，但科學家找到了支撐這一觀點的確鑿證據(jù)。美、德科學家發(fā)起的用于研究人類壽命的“人類死亡率數(shù)據(jù)庫”項目，完整記錄了來自38個國家的男女壽命歷史數(shù)據(jù)，最早的數(shù)據(jù)可追溯至1751年。這38個國家每年的數(shù)據(jù)都顯示，女性的預(yù)期壽命都超過男性。以冰島這樣一個面積較小、人口基因庫相對單一的國家為例，不論是否遭受饑荒、是否發(fā)生瘟疫以及洪水、火山噴發(fā)等災(zāi)害，女性無論老幼都比男性更具生存優(yōu)勢。

【文稿】彭 文

【責任編輯】龐 云