|
1 B) G+ P% i. H" F
欢迎收看一周科技。本周你将看到：①鱼类幼体美图；②牙齿如何感知寒冷；③10万年前的古老收藏品；④活细胞机器人又有了船新版本；⑤人造细胞更像真细胞了。 9 k- D( W" H/ B; c) ~$ F7 v) i/ d0 |
鱼类幼体 8 V! l8 j6 [; V, ]. q9 m! g
鱼类小时候长得能有多狂野？潜入漆黑的海水，才能记录下它们最真实的样子。 
3 R6 I+ Q8 h5 ~! _* W 千奇百怪的鱼类幼体 | JEFF MILISEN, E. OTWELL/SCIENCE NEWS
: O& [ |' K# u" D! S9 [ 在最近的一项研究中，潜水爱好者与海洋生物学家展开合作，观察了夏威夷岛附近的鱼类幼体[1]。夜晚幼鱼会游到浅水区域，此时潜水者们在水下进行实地拍摄，并采集幼体样本。接下来，研究者负责进行DNA鉴定与标本比对，确定这些小家伙分别属于哪个物种。  % ]# r1 U+ Z4 B7 q6 K) g
这是三斑沙鰈（Samariscus triocellatus）的幼体。潜水拍摄（左）能记录下它身上惊艳的色彩，而经过处理的标本则显得苍白黯淡（右） | J. MILISEN（左），A. NONAKA/SMITHSONIAN NMNH（右） " \% t2 f( s4 G: ]( y* w
潜水摄影是了解鱼类幼体的良好途径：通过它，可以发现标本无法展现的色彩、结构与行为信息。科学家获得了新的研究灵感，而潜水爱好者们也终于能确定自己拍到的小鱼叫什么名字了。
0 B9 q# d; o# e" _ 寒冷牙痛 . l0 b2 F) n9 ~$ I) `1 ^: h
牙齿受损或敏感时，喝口冰水可能都会疼得要人命——牙齿到底是怎么感觉到寒冷的呢？ 
; {+ `6 C5 q% ?$ o* t0 i 甚至看别人吃冰都让我感到一丝牙疼…… | 腾讯云图库 0 u2 _: H" \5 P' k# d
长期以来，人们并不清楚冷刺激造成牙疼的具体原理，而最近一项研究为此提供了新的信息[2]。通过动物实验，研究者证实牙齿感知寒冷要依靠成牙本质细胞（也就是形成牙本质的细胞）。而在这些细胞中，具体负责感知冷刺激的是名叫“TRPC5”的离子通道蛋白。当体内缺失这种蛋白时，小鼠即使牙齿受损也不再产生牙痛的行为表现。人们原本认为，成牙本质细胞主要只负责生产支撑牙齿结构的材料，没想到这些“建筑工”其实也在传递感知信号。 : E8 D) |; B: Y" [+ o3 @4 v2 n
这一发现不能直接解决吃冰牙疼的困扰，不过锁定了具体的感受器蛋白之后，就可以针对它进行药物研发，说不定会有更好用的牙疼药物从中诞生。
- q2 S( k& _" t& n; ^) J 古老收藏 1 R) O0 u) R+ v
考古学家发现了人类最早的收藏行为：10.5万年前，有人在南非沙漠的一处岩棚里，收藏了22块方解石晶体[3]。 
8 H: u( ^( J, I6 A 距今有10万年以上历史的矿石收藏 | Jayne Wilkins
, D) \4 |$ ?/ ?" P2 [ 这些方解石晶体形状各异，没有被雕琢过。它们并非出产于这片区域，看起来也不具备任何实用功能。考古学家猜测，当时的人可能只是将它们收集起来，当作装饰品放在这里。这里同时还出土了42块烧制过的鸵鸟蛋壳碎片，这些鸟蛋当时可能用来存储和运输水。
5 t( P+ e ]+ h( Q- P3 a& p 对于现代人来说，收藏并不稀奇；但我们还不知道，这种毫无功能性的复杂行为起源于什么时候。而这次发现的古老收藏，让我们对人类行为的发展有了新的认识。
) y v/ A1 v1 U8 u$ z& Q 活体机器人
" e$ R0 J* d' m 这些在显微镜下游动的迷你“肉球”，是科学家最新研发的“活体机器人”。  fill=%23FFFFFF%3E%3Crect x=249 y=126 width=1 height=1%3E%3C/rect%3E%3C/g%3E%3C/g%3E%3C/svg%3E)
0 k) C8 g T' I, e; z; b f. u 是的，他们管这个叫机器人 | Doug Blackiston and Emma Lederer, Tufts University + s% C* ^; I8 A" S
制造这些“活体机器人”的步骤十分简单：只需要从非洲爪蟾胚胎上挖下小块干细胞组织，然后等着这坨细胞自行长成球状。一些细胞会发生分化，长出纤毛结构——借助纤毛，“小肉球”就可以四处游动了。这些“活体机器人”直径约为500微米，它们能穿过细小的管道，还能顺利通过弯曲的简易迷宫[4]。
1 L; j7 q. w w2 G) I) w Xenobots“活体机器人”穿过管道 | Doug Blackiston and Emma Lederer, Tufts University * u0 c! w" Q2 Q& Q/ b9 c
这些被称为“Xenobots”的活细胞机器人已经是2.0版本了，和初代版相比，它的制备更简单，运动也更快。即使不提供营养物质，这些小肉球也能存活10天时间。将来，人们或许可以安排它们去完成某种任务——或许是清除环境中的微塑料什么的。不过目前，研究者还没想好它具体能有什么用。
7 g( J) g3 p I/ H7 h' p 唯有一点可以放心：这些“肉球”不会长大，也不会变成异形的。 . a6 l. q/ u6 C- ` Y( r/ L- o/ `
人造细胞 % {6 b* n0 z7 m# L) Q! i
人造细胞也能像天然细胞一样均匀分裂，产生正常的子细胞了[5]。 
" {) p5 M& P1 F. B. q 最少需要多少基因，才能造出一个功能正常的细胞？| Emily Pelletier 3 J! R6 |7 g: f$ t( p
2016年，科学家利用衣原体和化学合成的基因组，制造了最小的合成细胞。通过筛选，科学家去掉了那些不重要的基因，在这个合成细胞中只留下了473个关键基因。然而，这个最小细胞虽然能够生长、代谢和分裂，但它们的分裂并不正常，产生的子细胞形态怪异。
3 v: W* o* j: x5 \ 在重新筛选之后，科学家发现了7个细胞分裂的必需基因。在将这几个基因重新引入之后，极简人造细胞终于可以正常地均等分裂，产生形状大小一致的子细胞了。 9 ?4 Q; Z r, R- g
构成“极简细胞”的这几百个关键基因中，仍有许多基因的具体功能是未知的。这项研究可以帮助探究这些基因对细胞生长的作用。 + n' y5 Z8 ?. Z
科学发现需要科学家们的细心观察和反复验证，但世界上你看到的有些事物，并不一定都是真实的。点击视频，看看哪几个瞬间，让你开始怀疑自己的眼睛？ ) z( A4 }. P. M8 E D3 l% i6 J5 c
参考文献
2 _" @. h+ V( O2 { b2 o2 w ) C: q( { l7 h6 N
[1] https://bioone.org/journals/ichthyology-and-herpetology/volume-109/issue-1/i2019318/Blackwater-Diving--An-Exciting-Window-Into-the-Planktonic-Arena/10.1643/i2019318.full
9 d% _$ C/ l: d$ j/ @ @+ o [2] https://advances.sciencemag.org/content/7/13/eabf5567
, m8 y; u! _4 b4 o1 z [3] https://www.nature.com/articles/s41586-021-03419-0
- ~4 M4 ?: g9 k [4] https://robotics.sciencemag.org/content/6/52/eabf1571
/ }/ d) ]' |& S* W& D [5] https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(21)00293-2 8 m, L. X6 P P3 N2 s. e: b
作者：麦麦，窗敲雨
9 Y; m& c, k$ m ]. | 编辑：窗敲雨
9 m/ `0 Y, a$ T( [( z5 K8 A 本文来自果壳，未经授权不得转载. , O# t8 [* Q! J o' ? y0 g
如有需要请联系sns@guokr.com 4 {# s/ v$ P6 W! v- h0 |
& K/ T: o* x ~& n' l' j' Q* e1 K8 g- E9 I( d; \: k/ y
| 
