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  来源:大河网   
    2020-1-12

      9月3日来自漫威影业官方消息显示被称为最幽默漫威电影的〖蚁人2〗上演10天票房已突破7亿元。漫威英雄都有超能力蚁人也不例外他能大小变化自如还能够控制各类蚁群组成的“军团”。在第一部中创造蚁人的汉克博士表示前者是通过缩小原子直接的差距而后者是通过一个小巧的夹耳装置将大脑所思所想转为电磁波直接指挥蚂蚁的嗅觉神经中枢以达到控制的目的。

      生物科技经常让科幻大片里的主人公们呼风唤雨——蜘蛛侠被基因“合集”的蜘蛛咬了一口、美国队长是因为注射了血清而成为超级战士、〖第九区〗中主人公因为感染外星病毒而变成虾人……这些奇思妙想有的对于目前的生命科学研究来说“八字还没一撇”而有的已经在“改变生活”的路上。

      蚁人2

      电影场景:意念控制军团 科研现实:神经信号复杂电磁波协载难

      一个小巧的夹耳装置究竟能不能传递人的思想并控制成千上百蚂蚁军团的行动呢?

      假如拆解这个生物电信号传递的过程就可以发现这是一个将人类神经元电信号捕捉、转换、传递并接收的过程而在这个过程中人类要像了解程序的底层源代码一样了解神经元所传递的电脉冲的含义。然而在神经领域中这个工作才揭开了一个小角。

      目前对神经科学所知甚少

      假如以电脑系统的上亿行代码作为总数人们对神经科学了解的部分可能不及亿分之一。在科学家对斑马鱼脑中的10万个神经元研究了数年后日前有国内专家表示将在2020年完成斑马鱼神经元图谱的绘制工作。相比之下人类大脑的神经元要复杂数倍其绘制工作目前预估还需要几十年时间。

      与全局同步推进的研究工作还包括不同神经环路发送信号的意义。例如战斗—逃跑的指令是如何发出的北京生命科学研究所曹鹏团队通过光遗传学等多种技术手段在小鼠视觉中枢上丘中鉴定出一条以小清蛋白为生物标记物的兴奋性神经环路能把预警信息间接传送给恐惧中枢杏仁核。直接刺激该神经环路动物做出的相关反应与受到生命威胁时一致。

      意念传递载体难寻

      “〖蚁人2〗中将神经元中传递的信号提取并传递可能是可以实现的但传递介质还有待商榷。”中国科学院深圳先进技术研究院研究员路中华表示“现阶段电磁波还没有达到拥有能将自我协载的复杂信息准确传递给目标神经元的能力。”

      有形的介质或许比电影中的电磁波更可能成为传递载体的“首选”。可以将其形象地理解为有线电话与手机载波能力的差别。有线电话实现点对点的数据传输更精准、更容易而手机在复杂的区域、地形中的解码能力还非常薄弱例如会经常出现噪音且声波的种类相对简单脑电信号则复杂得多。

      细胞“逆应用”仍需机理探索

      另一个可能实现的思路或许是生物细胞本身的“逆应用”。生命体中存在可以将声波、光信号等进行转换的“生命仪器”假如将机理参透进行逆向利用或许可以在不了解神经元电信号含义的情况下进行获得与传递。

      例如在听觉方面将声波转换为电信号的细胞是“毛细胞”。有科学家利用单个毛细胞为“零部件”创造了一个机电转换器用极细的玻璃纤维模仿声波推动静纤毛毛细胞就会产生电位变化。而假如将该装置反其道而行之很可能将以一系列电位变化形式存在的神经信号转换为机械震动进而传播利用。然而目前科学家还不能完全揭示该细胞内部的分子机理仍需进一步的基础研究以实现对其利用。

      总而言之人们现在对神经科学知之甚少脑电波仍处于捕捉与再现的基础研究阶段还没有到转换状态与传播利用更谈不上用脑电波进行动物行为控制的应用研究。

      美国队长

      电影场景:20秒变强壮 科研现实:血清虽好却不能乱用

      与蚁人相比复仇者联盟中的当家小生美国队长就接地气了许多。美国队长原本是位叫史蒂夫·罗杰斯的普通年轻人二战爆发他想参军卫国。无奈他瘦弱矮小只有90磅(81.6斤)屡次造假仍未被选上。在一位项目首席科学家的帮助下他先被注射超级士兵血清、再经不知名仪器电击后在几十秒内变高长壮速度、力量、耐力瞬间提升被称为美国队长。

      这部作品中的血清就像〖大力水手〗里的菠菜只不过这是一罐“永久牌”血清型“菠菜”。资料显示血清提供基本营养物质、激素与各种生长因子等。其中类固醇类激素对于身体变化的影响早被世人所知人们将促进肌肉生长的神秘药物统称为“类固醇”。在竞技运动中总有一些希望获得奖牌的运动员尝试此类产品以提高运动成绩。

      类固醇之所以能够控制身体生命活动是因为它直接影响核内基因的表达仅需三步。细胞膜主要成分是磷脂而类固醇激素的分子质量较小且是脂溶性的穿透细胞膜的“第一步”如入无人之境。第二步“借壳入核”它与细胞质中的物质形成激素—受体复合物通过Ca2+通道进入核内。第三步组装后“吸附”于染色质控制DNA转录进而诱导或减少某些蛋白质的合成影响机体变化。在这三步中一个激素分子可生成几千个蛋白质分子从而实现激素的放大功能。

      相关资料显示一些运动员也通过血液回输技术来提高比赛成绩以回避检测但这一方法不仅会导致血液黏度过高而且对使用者的循环系统有极大损害。

      侏罗纪公园

      电影场景:蚊血孵出大恐龙 科研现实:再造生命得先获干细胞

      生物技术中最令人着迷也是最受争论的部分应该是“创生”。〖圣经〗创世纪中记载上帝分别在第5天、第6天创造生命。而在〖侏罗纪公园〗中科学家则是利用凝结在琥珀中的史前蚊子体内的恐龙血液将已灭绝6500万年的恐龙复生。

      干细胞是生命发育的原点每个生命个体均从没有分化的干细胞开始生命旅程可谓“创生”必备品。此前胚胎只能由胚胎干细胞发育获得直到2006年日本学者山中弥伸发表论文报道了小鼠体细胞诱导能够产生干细胞的研究。他于2012年因该项研究获得诺贝尔生理或医学奖。

      2009年我国学者中国科学院动物所周琪利用四倍体胚胎技术培育出27个来自于体细胞诱导的诱导性多能干细胞(IPS)的活体小鼠最终证明了体细胞经过“重编程”能够获得干细胞。这为〖侏罗纪公园〗中蚊子中含有的恐龙血液细胞变为干细胞提供了微小的可能性。

      2008年北京大学教授邓宏魁以几万种小分子化合物为基础进行大规模筛选最终证明并不需要日本学者的转基因手段就可以用小分子处理体细胞得到IPS细胞这使得获得干细胞的方法出现极简风格。这类研究近年也在突飞猛进以致于后来有媒体报道相关研究时表示将体细胞在两种溶液中“蘸蘸”“洗澡”就能获得干细胞。

      从琥珀中死去的血液细胞是否能获得干细胞至今没有人尝试过不过其中的某些步骤已经打通;而随着大鼠等复杂物种研究的逐步深入从IPS细胞到活体生物的可能性也获得了大幅提升尽管人们对恐龙的生物学特性知之甚少但在对濒危物种的保护上相信生物科技能发挥越来越重要的作用。(记者 张佳星)

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      梅静与孩子在一起

      清华博士辞职回乡做守陵人?

      当事人称自我为清华大学硕士 回乡创立书院并非守陵 是想把文化遗产传播出去

      近日一个名为〖清华女博士辞掉高薪回乡做守陵人〗的视频在网上热传视频文字介绍称清华大学建筑专业博士梅静回到老家河北易县守护清西陵。9月26日梅静告诉北京青年报记者自我回乡并非是做清西陵的守陵人而是在清西陵附近的村子创建了一个包括公共图书馆、绘画创作、教育讲座等功能的书院目的就是想把家乡的文化遗产传播出去。

      9月25日身在河北易县的梅静看到自我出镜的一则视频在网上火了起来这则视频不到一分钟但播放量已过百万。视频文字介绍称梅静清华大学博士毕业后辞去北京高薪工作回家宣传清西陵文化“开始了守护陵墓的人生历程”。

      对于上述文字介绍梅静并不认可。她告诉北青报记者自我2009年从清华大学建筑学院研究生毕业毕业之后就到中国建筑设计研究院工作了7年并非网传的清华博士而是清华建筑学院的硕士。2014年底她辞去了在北京的工作回到自我的老家河北易县在清西陵附近的五道河村创建了一个 “听松书院”这个书院功能包括公共图书馆、公共教室及活动室、绘画创作空间、民宿等同时进行一些教育活动及带有清西陵与易县元素的文化产品设计。并非如网络视频所说她是一个清西陵的守陵人“我不再重复祖辈人守陵人的职责现在有专人在做清西陵的保护工作我只是把这些我熟悉的文化遗产传播出去。”

      但是对于清西陵梅静是十分熟悉的。从清雍正时期开始梅静的祖先就在清西陵做守陵官员他的父亲也在清西陵工作。从小梅静就跟着父亲去清西陵的各个陵进行修缮冬天则去雕刻砖花与父亲一起补陵上丢掉的一些砖雕还曾特意去故宫找相近的图案把它拍下来并帮助父亲把图案画下来。而回到家乡后她也经常到清西陵去写生对清西陵建筑的细节进行发掘与记录。

      书院建成后经常有当地的村民来到书院看书也常有妈妈带着孩子到书院听梅静讲课与其他讲座梅静称这也是她做书院的目的之一成为城市与农村的连接体为家乡做些事情。

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      当地的村民来到书院听课

      对话

      梅静:“我所做的就是把文化遗产传播出去”

      昨天梅静对北青报记者称回乡之后也遇到很多的困难比如资金问题以及乡村人才缺乏的问题还有一些做农家乐的邻居把他们当成竞争对手。她认为她做的这些与祖先那些守陵人做的事情已经发生了根本转变她所做的就是把文化遗产传播出去。

      北青报:为什么会辞去工作回到家乡做听松书院?

      梅静:我的家乡河北易县是一个千年古县历史很丰厚而且我的祖辈就是清西陵的守陵官我从小就去过很多次的清西陵这个地方有丰富的文化遗产我学的又是建筑艺术理论所以想为家乡做些什么。还有一个直接原因我是两个孩子的妈妈我希望孩子们的童年在一个更自然的环境中长大。

      之所以创建书院是因为我小时候就很渴望有个图书馆但是当时资源缺乏去图书馆得上北京。我觉得乡村里有一个知识平台很重要能让乡村的人有途径接触到这个开放的社会。现在书院有1万多本书涉及农业与人文社科等方面的书籍有70多名固定的读者这部分完全是免费的村民可以来书院看书也可以免费借阅。

      北青报:除了图书馆书院还有什么功能?

      梅静:当然书院也不光有图书馆还有教育功能。我会邀请以前的同学与同事不定期来做一些公益讲座包括高考咨询、乡村建设、传统文化。此外我会对来参与的家长及孩子做美育就是把传统的文学、文化、艺术作品等放到画里让孩子与家长可以更细腻地去观察、欣赏激发他们的创造力。

      还有一个功能是做一些文化产品这些产品都是围绕清西陵与易县来创作的比如之前我们设计了一款丝巾上面的纹饰来自于清西陵大红门前麒麟神兽的须弥座还有一些产品是融入了易县的传统工艺包括易水砚、雕刻等。

      北青报:回乡之后有没有遇到一些困难?

      梅静:困难肯定有。我与我先生两个人都是辞职在裸创我们不是很富有的家庭最开始资金是一个问题但是现在慢慢想到了解决的办法。其实更大的困难在于人才大量的人才都在城市里我在这里想找到一个志同道合一起做设计的人是很困难的而且我一个人又做教育又做管理与设计其实是很难的。

      而且村里人有的理解我们也有的很不理解。比如说一些邻居也在村里做农家乐觉得我们做这个书院是在与他们进行市场竞争加上中间有一些沟通不理想所以现在书院的停车问题也还没有解决好。

      北青报:你其实想通过这个视频表达什么?

      梅静:我其实是清华大学硕士毕业也并非是守陵人。在视频中我其实想要表达的主题是我做的事情是想把文化遗产传播出去我现在做的与祖先那些守陵人做的事情已经发生了转变而且清西陵有专门的机构在管理与做系统的保护但是视频没有很好地传达。不过还是感谢他们让更多人注意到我们这一代人为清西陵所做的事情。

      本组文/本报记者 黄筱菁

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