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海鷗與丹頂鶴居然是近親？
海鷗與丹頂鶴、老鷹與貓頭鷹，這幾組看似“風馬牛不相及”的鳥類，不久前剛認上親。浙江大學生命演化研究中心張國捷教授聯合國内外學者，正在組織收集世界上現生一萬多種鳥類的基因組及形态資訊，旨在建構起鳥類物種的“生命之樹”。
“界門綱目科屬種”，是傳統的生物學分類層級。而張國捷團隊對“鳥類生命之樹”的建構，則在此基礎上進一步為全球鳥類的分類提供架構，揭示整個鳥綱裡不同子類群的演變曆史。這次研究，團隊基于更為合理的全基因組的資料，對介于不同的“目”和“科”之間的分類關系進行研究，為現存于世的所有鳥類類群進行了“滴血認親”，提供了一套新的鳥類分類劃分方案，揭示各種鳥類之間的親緣關系，為後續的分析提供了重要基礎。而團隊基于本次研究建構的鳥類系統發育樹，對鳥類演化曆史做了更精确的時間斷代，為發生在物種大滅絕之後的“大爆炸”假說觀點提供了強有力地支援。本研究還發現，新鳥類在輻射演化過程中，相對于祖先類群出現了腦容量急劇上升、體重急劇降低等一系列變化，展現出新鳥類适應恐龍大滅絕後擁有更多生存空間的特點，這也進一步支援論證了這個假說。
來源：http://www.news.zju.edu.cn/2024/0403/c23225a2897250/page.htm
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植物如何修複土長城遺址？
現存的長城主要沿北方農牧交錯帶分布，多由夯土建造而成。在嚴酷的氣候條件影響下，土長城易遭受風蝕、水蝕、鹽害和凍融侵蝕。減緩自然外力對長城本體的破壞，成為長城長期儲存和永續利用的關鍵。目前，國際上已有利用植物對土遺址進行加強或修複的研究，但缺乏關于深層機理的研究。地處大陸半濕潤區的甘肅省渭源縣境内的秦長城遺址，修築于戰國時期，是大陸最古老的長城地段之一。秦長城牆體表面附生着大量維管束植物和生物結皮，但這些維管束植物和生物結皮是否對土長城本體具有防護作用尚不明确。
中國科學院西北生态環境資源研究院甯夏沙坡頭沙漠生态系統國家野外科學觀測研究站賈榮亮研究組，聯合敦煌研究院，以戰國時期的秦長城渭源段為研究對象，對長城本體附生的維管束植物和生物結皮分布格局以及協同減緩長城土體抗侵蝕的作用開展了探索性研究。研究發現，維管束植物物種豐富度、物種多樣性、功能豐富度、群落權重平均和苔藓結皮蓋度由土長城遺址頂部向下部降低，且與土長城兩側土體侵蝕程度呈負相關，表明土長城本體較高的區域利于維管束植物和生物結皮的定殖和生長。同時，維管束植物和生物結皮的協同作用可以緩解遺址本體遭受風雨侵蝕。基于此，該研究基于生物結皮和維管束植物群落，建構了目标物種選擇、植物群落建構、生物結皮接種和維持群落穩定等增強土長城抗侵蝕的“修複架構”，為土長城遺址本體侵蝕防治提供了新思路。
來源：https://news.ustc.edu.cn/info/1048/86632.htm
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延緩認知衰退的治療新思路
大腦衰老過程中會産生結構上的退行性改變，以及功能衰退。大腦結構的改變主要表現為大腦皮層體積的縮小，該變化主要影響運動、心理活動等執行功能。被稱為大腦細胞的“能量工廠”線粒體，其主要以ATP的形式為神經元提供能量，維持神經元的神經遞質合成、軸突運輸以及有氧代謝等過程的能量需求。然而，線粒體在大腦衰老程序中，結構發生明顯的退行性改變，功能發生明顯的下降。然而，衰老過程中線粒體結構和功能改變的調控機制仍不清楚。衰老是阿爾茨海默病最重要的風險因素，認知功能障礙和線粒體結構功能異常也是阿爾茨海默病的重要病理特征，但是衰老如何導緻阿爾茨海默病的發生發展并不清楚。
近日，中國科學技術大學劉強團隊揭示了在衰老和阿爾茨海默病的大腦中會産生大量的谷氨酸tRNA片段，并線上粒體内發生異常累積，導緻線粒體蛋白的翻譯發生損傷以及内嵴結構發生破壞，最終損傷谷氨酸的合成過程，加速大腦衰老和阿爾茨海默病的病理程序。綜上，這項研究揭示了在腦衰老和阿爾茨海默病中異常積累的谷氨酸tRNA片段通過損傷線粒體的蛋白翻譯過程和内嵴結構，抑制谷氨酸的合成，進而加速大腦衰老和阿爾茨海默病的病理程序。該項研究對了解大腦衰老與阿爾茨海默病的發病機制具有重要意義，揭示了tRNA片段在大腦衰老中的全新作用，并且提出了延緩認知衰退的治療新思路。
來源：
https://news.ustc.edu.cn/info/1048/86626.htm
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為什麼有人數學特别好？
學習是人類最重要的技能，很多家長都十分關心孩子“怎麼更輕松地學習”“怎麼樣能學得更好更快”等問題。為此，浙江大學實體學院陳飛燕教授和斯坦福大學Vinod Menon教授，以數學學習作為突破口，開展了學習的神經機制研究。研究團隊招募了200餘位學生參加實驗，并在此後的五年時間裡持續開展追蹤研究。每經過一年訓練時間，團隊都會使用國際通用的量表來測試兩組學生的數學能力，并對獲得的一手資料進行分析研究。浙大科研團隊在征得學生家長同意後，開展安全無損的磁共振成像掃描，通過磁共振技術擷取了訓練一年後的大腦結構和功能資料，來預測後續四年珠心算兒童的數學學習效益。
A 珠算的操作執行個體 B 本研究實驗流程
5年的長期追蹤對照實驗發現，在經過一年珠心算訓練後，海馬系統通過與數學學習相關的腦區間的資訊交流，加強整合特定的資訊來支援後續長期的學習。這也表明，個體通過持續的學習，能夠對大腦系統産生持續的特定刺激，擴大學習的成效，達到“腦子越用越好”的效果。在這項研究中，浙大實體學院的科研人員通過綜合實體學、認知神經科學、心理學、神經科學等學科，解答了困擾人們已久的學習背後的神經機制，對教育教學實踐以及認知訓練研究具有潛在的意義。
來源：http://www.news.zju.edu.cn/2024/0403/c23225a2897271/page.htm
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智能纖維研究方面取得進展
随着科技不斷發展，智能可穿戴裝置正逐漸成為我們生活的一部分，并在健康監測、遠端醫療和人機互動等領域發揮着越來越重要的作用。相較于傳統剛性半導體元件或柔性薄膜器件等，由智能纖維編織而成的電子紡織品具有更好的透氣性和柔軟度，被視為理想的可穿戴裝置載體。目前，智能纖維的開發多基于“馮·諾依曼架構”，即以矽基晶片作為資訊處理核心開發各種電子纖維功能子產品，如信号采集的傳感纖維、信号傳輸的導電纖維、資訊顯示的發光纖維、能量供應的發電纖維等。盡管這些功能單元可組合制成織物形态，但這種複雜的多子產品內建技術還面臨着一系列挑戰。現階段的智能紡織品仍依賴于晶片和電池，體積、重量和剛性大，難以同時滿足人們對紡織品功能性和舒适性的需求。
人體耦合電磁能量收集示意圖
東華大學材料科學與工程學院先進功能材料課題組提出了基于“人體耦合”的能量互動機制，并成功研發出集無線能量采集、資訊感覺與傳輸等功能于一體的新型智能纖維，由其編織制成的智能紡織品無需依賴晶片和電池便可實作發光顯示、觸控等人機互動功能，這一突破性成果為人與環境的智能互動開辟了新可能，具有廣泛應用前景。
來源：
https://www.nsfc.gov.cn/csc/20340/20343/67265/index.html
排版 | 弢弢
稽核 | 一涵 六朵 慧 蘇蘇 竹子