人工智能幫助讀懂小鼠表情；近半世紀(jì)的細(xì)胞周期定律被推翻；200萬年前，3種人族動(dòng)物曾同時(shí)存在；重組冠狀病毒疫苗PittCoVacc正申請(qǐng)進(jìn)入臨床試驗(yàn)……

· 神經(jīng)科學(xué) ·

人工智能幫助讀懂小鼠表情

圖片來源：MPI of Neurobiology / Kuhl

發(fā)表于《科學(xué)》的一項(xiàng)新研究首次利用機(jī)器視覺識(shí)別小鼠的面部表情，不僅能區(qū)分出小鼠高興、厭惡、惡心、疼痛和恐懼五種情緒對(duì)應(yīng)的表情，還可以測(cè)量對(duì)應(yīng)的情緒強(qiáng)度。接下來，研究團(tuán)隊(duì)用光學(xué)方法激活小鼠與情緒處理相關(guān)的腦區(qū)，并記錄下單個(gè)神經(jīng)元活動(dòng)與同時(shí)刻的表情。他們發(fā)現(xiàn)神經(jīng)元活動(dòng)強(qiáng)度和反應(yīng)時(shí)間與表情一致，且每個(gè)神經(jīng)元只與一種情緒相關(guān)，證明了“情緒神經(jīng)元”的存在。這項(xiàng)技術(shù)為研究動(dòng)物模型中情緒的基本神經(jīng)元機(jī)制打開了新大門。

· 細(xì)胞生物學(xué) ·

近半世紀(jì)的細(xì)胞周期定律被推翻

1974年，科學(xué)界將細(xì)胞周期的G1定義為決定細(xì)胞命運(yùn)的時(shí)期，其中該周期中的“限制點(diǎn)”起著開關(guān)作用：如果細(xì)胞受體感受到生長(zhǎng)因子則會(huì)增殖，否則會(huì)停滯生長(zhǎng)。而發(fā)表于《科學(xué)》的研究可能推翻這個(gè)觀點(diǎn)，新研究發(fā)現(xiàn)，如果在第一個(gè)細(xì)胞復(fù)制周期中，提前1小時(shí)移除生長(zhǎng)因子，那么細(xì)胞在15個(gè)小時(shí)后，會(huì)有更少的細(xì)胞選擇復(fù)制。這說明細(xì)胞并不只是在G1期獲取生長(zhǎng)因子信息，而是在一個(gè)細(xì)胞周期中持續(xù)監(jiān)測(cè)周圍環(huán)境。

· 古人類學(xué) ·

200萬年前，3種人族動(dòng)物曾同時(shí)存在

最古老的直立人化石（圖片來源：Therese van Wyk, University of Johannesburg）

在一項(xiàng)發(fā)表于《科學(xué)》的研究中，研究人員通過對(duì)南非喀斯特地貌帶的直立人和粗壯傍人化石進(jìn)行精確定年，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)這兩個(gè)物種的化石歷史可追溯至204萬~195萬年前。其中，直立人的定年結(jié)果不僅提供了南非定年最為精確的人屬動(dòng)物，還將直立人首次出現(xiàn)的時(shí)間提前了至少10萬年。研究結(jié)果還意味著，大約200萬年前，3種人族動(dòng)物（傍人屬的粗壯傍人、人屬的直立人以及更古老的南方古猿屬）曾同時(shí)生活在這一地區(qū)。

· 行星科學(xué) ·

日本科學(xué)家揭示天王星“不合群”的原因

在太陽系的8大行星中，其中7個(gè)都以相同的方向、幾乎在同一自轉(zhuǎn)平面上運(yùn)行。然而，唯一的例外是天王星，它的軌道傾角達(dá)到98°。在一項(xiàng)發(fā)表于《自然-天文學(xué)》的研究中，日本工業(yè)大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了天王星“不合群”的原因。研究通過模擬指出，在太陽系早期，一顆質(zhì)量相當(dāng)于地球1~3倍的冰質(zhì)行星撞上了天王星，將天王星“掀翻”致其傾斜，同時(shí)天王星的衛(wèi)星及環(huán)系統(tǒng)也誕生于該過程：由于兩個(gè)低溫行星撞擊后產(chǎn)生的碎片大量蒸發(fā)，天王星的衛(wèi)星質(zhì)量非常小，這也與觀測(cè)結(jié)果一致。

· 動(dòng)物學(xué) ·

冷戰(zhàn)核試驗(yàn)揭示鯨鯊真實(shí)年齡

圖片來源：Paul Fanning, Pakistan node of the UN Food and Agricultural Organisation

鯨鯊是世界上最大的魚類，它的椎骨數(shù)量會(huì)隨著年齡增加，增長(zhǎng)速度卻沒有定論。冷戰(zhàn)期間的核試驗(yàn)為海洋生物帶來了大量放射性物質(zhì)碳14，而這些同位素能很好地指示骨骼生長(zhǎng)狀態(tài)。最新發(fā)表在《海洋科學(xué)前沿》雜志的論文，根據(jù)椎骨中的放射性水平推算出鯨鯊椎骨每年長(zhǎng)一個(gè)。因此科學(xué)家根據(jù)這一知識(shí)，就能推算所有鯨鯊的年齡。?

· 環(huán)境 ·

浮游生物固碳能力遠(yuǎn)超預(yù)期

海洋中的浮游植物能夠通過光合作用固定大量的碳，并且最終被捕食者食用或死亡，進(jìn)而沉入海底，這也被稱作生物碳泵。但是陽光穿透海洋的深度決定了浮游植物的光合作用效率，《美國(guó)科學(xué)院院刊》的新研究發(fā)現(xiàn)，世界上海洋的不同區(qū)域陽光透射程度差異很大，而此前的研究錯(cuò)誤估計(jì)了陽光透射的深度。用新發(fā)現(xiàn)構(gòu)建模型算出來的結(jié)果顯示，浮游植物固碳的能力是以往預(yù)測(cè)的兩倍。

· 生理學(xué) ·

不嘗味道，大腦也更喜歡高熱量食物

據(jù)一項(xiàng)發(fā)表于《神經(jīng)元》上的研究，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)即使沒有經(jīng)過口腔進(jìn)食，消化系統(tǒng)和大腦也會(huì)判斷食物的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，并據(jù)此調(diào)整對(duì)食物的偏好。實(shí)驗(yàn)中，即使無法嘗到味道，被直接灌胃的小鼠也更偏愛高熱量食物。因?yàn)楫?dāng)食物到達(dá)胃腸道后，肝臟會(huì)過濾來自腸道的血液獲得食物的營(yíng)養(yǎng)信息，并通過迷走神經(jīng)傳遞給大腦，激活產(chǎn)生多巴胺的神經(jīng)元，調(diào)整潛意識(shí)中對(duì)食物的偏好，而高熱量食物會(huì)讓該過程更興奮。