|
/ d* H6 X* @$ k9 j; s- w
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。
2 N7 H, M$ J: E$ A, P 鱼类幼体
, [& v4 R+ M8 I6 q8 A 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。 
) K# T! X& F3 s# R! U6 V A" Y K+ ` 千奇百怪的鱼类幼体 | JEFF MILISEN, E. OTWELL/SCIENCE NEWS
, y' x4 ]( k6 I9 e 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。 
0 ?( U- k3 p; { C4 i9 _1 @ 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）
$ C% H7 J* a, V5 m9 _% n4 N8 ] 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。 ; R. L$ {. t5 c. @. K# l! o
寒冷牙痛
; U p$ u( L6 o! u0 T" [: P, e 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？ 
# ~# x! l- ^! X; P, | 甚至看别人吃冰都让我感到一丝牙疼…… | 腾讯云图库 4 F( Y5 N6 q C# ^
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。
9 [& O0 K) T! r9 ^ ^4 S 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。
- H3 n9 T% k' c; b# g) P 古老收藏 ! V$ f' ?1 k$ w h% B. R
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]。 
/ q$ w; C4 ]7 X# }7 L9 Y 距今有10万年以上历史的矿石收藏 | Jayne Wilkins
4 e5 M, j. G+ X! o+ }5 v& B$ q 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。
u: l8 u% j4 w* `% e' R 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。 4 D4 ^3 d( b& W0 a0 z2 @
活体机器人 : j( O7 q! c! h6 D1 H+ H K
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)
# D! Z" Y2 B N5 M 是的，他们管这个叫机器人 | Doug Blackiston and Emma Lederer, Tufts University . n. i% E. E4 i9 t3 c1 }
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]。 : V5 N _0 J! P0 f, s9 U( h! y
Xenobots“活体机器人”穿过管道 | Doug Blackiston and Emma Lederer, Tufts University ( |4 ~# f2 R1 u" ~; ]' `, Q6 P
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。 ) B% O/ n" T; [, L
唯有一点可以放心：这些“肉球”不会长大，也不会变成异形的。
% c) p( d- T1 X& j 人造细胞 8 g8 B" V9 x3 x" I f& x
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]。  ( ^, a% k7 v( B0 v% r
最少需要多少基因，才能造出一个功能正常的细胞？| Emily Pelletier
6 f/ P7 h( y$ T3 |6 B( j% ? 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。
; J% t+ o2 P4 p. h* ~ 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。 ; a" S) X0 @9 g: D1 U- t
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。
( ]4 {$ W) l0 Y- x# D 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？
& ~7 I* B/ u- ]4 c' F: u 参考文献 & w6 m; ^& P8 W2 B) C
; S* X- D, f4 D3 \9 i
[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 - j5 q: |+ P2 {0 T0 M0 X
[2] https://advances.sciencemag.org/content/7/13/eabf5567 & I; D0 k$ j/ B. E9 P U6 s' q
[3] https://www.nature.com/articles/s41586-021-03419-0 0 ~* a9 l3 g/ v6 K- ?, A B
[4] https://robotics.sciencemag.org/content/6/52/eabf1571
9 Z* p# _- }, f- _; x" \ [5] https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(21)00293-2
7 |& g% T! v5 `- Z 作者：麦麦，窗敲雨 1 N5 A3 d I* G4 T8 T% O8 n! g& A
编辑：窗敲雨
* q. J2 i5 K. i- Z5 H% i 本文来自果壳，未经授权不得转载. 7 k/ @1 y, k0 Q% |& b w5 j# {5 d
如有需要请联系sns@guokr.com 1 j/ c8 o$ d8 d( Z4 x6 d
: U2 B# |% Q, S* t m0 i
! S; h) ~. H* Y: \1 {( Q* p | 
