世界十大前沿科技

1、科學新知植物的求救信號美國科學家最近在一項研究中發(fā)現，當植物受到外部傷害時，能夠向根部發(fā)出化學信號以尋求幫助，接收到信號的根部會分泌出一種富含碳元素的化學物質蘋果酸，以吸引土壤中的枯草芽孢桿菌，在植物根部周圍形成一層抗菌保護膜，幫助它們盡快康復。除此以外，還有研究發(fā)現，谷類植物在受到一些害蟲侵擾時，會散發(fā)出一種雞尾酒般的氣味，從而吸引害蟲的天敵寄生黃蜂?？茖W家將這種機制稱為“間接防御”，這種植物的間接防御功能不僅在地面上有，在地下也同樣存在。干細胞“檢查站”控制癌癥與衰老美國和澳大利亞科學家近日研究發(fā)現，果蠅成體干細胞內的一種分子信使就像城堡的崗哨一樣，當感覺到癌癥入侵風險的時候，會發(fā)出警報，

2、隨后細胞分裂被中止，防止了細胞分裂失控及腫瘤的形成。 但其中存在一個平衡問題如果檢查站機制將細胞分裂降低到極低程度，那么就會缺乏新細胞，從而加速組織的衰老。研究人員解釋，人們一直推測有程序能控制癌癥和衰老間的平衡，如果人類具有相似的檢查站機制并且將來能被利用的話，就能調整細胞分裂的速度，控制腫瘤形成以及組織衰老。用頭發(fā)培育多能干細胞西班牙科學家采用新方法用頭發(fā)代替皮膚成功培育出誘導式多能干細胞，大大提高了這種細胞的培育效率。 誘導式多能干細胞是通過延遲普通皮膚細胞的 “生物鐘” ( 重設基因程序 ) 獲得的，它具備干細胞在醫(yī)學應用方面的優(yōu)點，但其培育過程卻十分困難且低效。此項新研究不僅提高了該

3、細胞培育的效率，且多能干細胞的增殖能力和發(fā)育多樣性與胚胎細胞不相上下，此外，用病人頭發(fā)培育出的誘導式多能干細胞的基因與之匹配，有利于將來科學家培育出能治療特定疾病的干細胞。一天中最具創(chuàng)造力的時刻意大利科學家稱， “夜貓子”可能是最具創(chuàng)造性的“思想家” ，也許是因為他們與普通人相比，更有可能打破常規(guī)。根據這項最新的研究，如果你真想讓自己更有創(chuàng)造力，最好能晚睡，至少要堅持到晚上2 點 04 分以后再睡覺，因為這是我們在一天當中最具創(chuàng)造力的時刻。研究人員指出，此時我們的創(chuàng)造性思維最為活躍，而下午 16 點 33 分，不啻為我們一天當中“最黑暗的時刻”此時我們的思想最無創(chuàng)新性，創(chuàng)新思維和集思廣益的能力

4、會被一種難以言表的困惑所取代。世界最長的竹節(jié)蟲一名竹節(jié)蟲愛好者在婆羅洲雨林發(fā)現了一只堪稱“怪物”的竹節(jié)蟲，其身體完全伸展后約 588 厘米，是現今為止發(fā)現的世界上最長的竹節(jié)蟲。這只新發(fā)現的竹節(jié)蟲被倫敦自然歷史博物館收藏。這是一個未為人知的新物種，它可能生活在雨林最高處的樹蔭。該竹節(jié)蟲體內有大量蟲卵，每個卵都生有翼狀延伸。研究人員解釋，蟲卵會被彈到空中后落地，這種方式可能是為了借助風的力量讓卵遠離母體生活的樹，避免幼小的竹節(jié)蟲與它的父母爭搶食物。頭條新聞NASA設立獎學金尋找外宇宙生命一直以來，人們對外星生命都抱有各種猜想，近日，美國國家航空航天局(NASA)設立獎學金，用于尋找太陽系外的行星以

5、及行星上的高等生命痕跡。獎學金以卡爾 ?薩剛的名字命名，他不僅是一位天文學家，并且是介紹宇宙知識的暢銷書作家。NASA稱，此舉的目的在于吸引年輕的專業(yè)人才利用高科技和其他手段來尋求關于宇宙問題的答案我們地球上的生命在宇宙中是否是孤獨的?過去， NASA對于外星生命的探索都是以地球為中心的， 一切假設都是以地球上的生命理論為基礎， 如生命出現所必要的條件等，這無疑限制了尋找外星生命的范圍。目前這種研究方式已經受到了批評。而新研究的目的就是為了解決該問題，確定在其他星球上是否可能存在異于地球生命的生物，尋找其他星球上過去或現在是否存在生命的跡象。科學家利用光控制蛋白質活性美國科學家研究發(fā)現，能夠利

6、用光控制催化生化反應的某種蛋白活性。這是首次成功利用光來控制蛋白的活性，將來可能具有多種應用，比如用來關閉細胞中致病蛋白的活性等。研究人員通過將來自燕麥的光覺蛋白插入來自大腸桿菌的催化生化反應的酶，創(chuàng)造出了一種雜種蛋白，而向這個光覺蛋白照射光可操縱酶的活性。研究人員解釋，這一技術就像光開關，當我們向光覺蛋白照射光時，酶的活性增加；當關閉光時，酶的活性降低。其中蛋白的正確構象和光覺蛋白插入酶的特定位點會決定光開關是否能起作用。研究小組未來將會研究由光觸發(fā)的信號如何從光覺蛋白向酶傳輸。這一過程的作用機制尚不清楚，但是他們計劃優(yōu)化這一技術，看看是否能夠以另一種方式利用光，以此調節(jié)酶的活性。引發(fā)金融風

7、波的神經學原理美國和瑞士的科研人員發(fā)現，人腦和電腦對風險計算的差別可能是近期金融市場風波背后的罪魁禍首，這樣的風波每隔 10 到 20 年就會出現一次，讓金融市場和股民備受折磨。他們表示，該研究成果將最終幫助金融界開發(fā)更可靠的市場活動預測模型。人腦與金融市場對風險的計算存在很大差異，此項研究則深入探索了情緒因素在該過程中所起的作用。研究發(fā)現，人腦在計算風險時不僅考慮過去的判斷失誤，它的內在算式還對許多財務模型不能預測的稀有事項更敏感。問題的癥結在于發(fā)現人腦用于評估風險的算法。經過 5 年的研究，研究人員在構建對情緒來源的研究時發(fā)現，人對風險的反應在很大程度上由島葉皮質的活動決定，而過去很少有針

8、對該領域的研究?？蒲腥藛T將以此為基礎對現有工具進行改造，來彌補缺陷。追蹤老鼠足跡了解人類遷徙過程家里發(fā)現耗子的足跡對多數人來說是煩惱的事情，但是對英國科學家來說，這些足跡卻是含金量豐厚的信息庫，能幫助破解人類遷徙史中的疑難問題。人們已知西歐的家鼠是3000 年前左右從中東過來的，它們住在人家里， 在人類遷徙時也往往躲在家當里一起搬遷，甚至乘船飄洋過海?？茖W家對英國96 個不同地點的310 只耗子的線粒體 DNA進行研究，這種展示母系遺傳的基因信息顯示，英國本土的家鼠與德國耗子是近親，而蘇格蘭以北的奧克尼群島上的耗子卻是北歐血統。對DNA的研究也發(fā)現，新西蘭的家鼠祖先大多來自英國，不過也有一些來

9、自東歐和南亞，反映了移民的不同來源。研究人員認為，他們的發(fā)現可望為解開人類遷徙史中的一些疑難問題提供有用的工具，對家鼠線粒體 DNA的研究還有可能揭示人類歷史其他新的領域。古老微生物制造巨型磁鐵科學家從距今5500 萬年的沉積層中挖出了巨型磁性化石微生物殘骸。這種不尋常的結構在大規(guī)模全球變暖時期成長，為我們提供了氣候變化如何影響生物行為的線索。研究人員從美國新澤西州的沉積物中發(fā)現了這些化石，他們把沉積物溶于水中，用磁鐵提取磁性物質，之后通過電子顯微鏡進行研究。結果發(fā)現磁鐵晶體含有氧的同位素，表明它們是水生來源，且體型巨大，一些 在長度上能達到 4 微米。這些化石的形狀奇特，該形狀從未在之前的化

10、石中出現過，也不存在于現在的任何生物體?？茖W家還不知道哪種微生物能制造出這些磁性晶體，他們猜測，巨型微生物可能用這些晶體來定向，也有可能其中的一些微生物用該晶體作為盔甲外衣。為了確定晶體的作用，研究小組將進一步尋找能制造相同尺寸形狀的磁性結構的現代微生物?！疤涨致哉摺比肭植溉閯游锖团佬袆游锘蚪M根據一份新的報告，外來的遺傳成分可以通過水平轉移而不是傳統的遺傳途徑，把它們自己整合到幾種哺乳類和爬行類物中的基因組中。在多數生物體內，基因是從親代遺傳給子代的。遺傳信息的橫向或者說水平轉移發(fā)生在外來遺傳成分整合到宿主基因組中的時候。這些成分通常是由病毒、稱為質粒的環(huán)狀DNA或者轉座子運送。 科學家在

11、調查叢猴的 DNA轉座子時發(fā)現了 hAT(hobo Activator Tom3)轉座子超家族此前未歸類的成分， 將其稱之為 “太空侵略者” 。進一步檢查之后， 在別的物種中也發(fā)現了這些“侵略者” ，包括大鼠和小鼠、負鼠和非洲爪蛙。然而，其他許多脊椎動物的基因組中并沒有“太空入侵者” 。這種入侵現象是科學家首次報告哺乳動物中出現轉座子的水平轉移，并且這種入侵很可能發(fā)生在大約 1500 萬年到 4600 萬年的類似時間段中。聚焦中國揭開腦控制眼睛運動之謎腦如何控制眼睛運動，一直是神經科學家研究的前沿課題之一。近日，中國科學家在家鴿外展神經核里記錄到 297 個神經元，按放電模式與眼睛運動的關系分

12、為 3 類位移神經元在掃視前 20 毫秒開始放電，持續(xù)到掃視結束；振蕩神經元每次發(fā)放 5 6 簇脈沖，每簇脈沖對應眼睛的 1 次振蕩；掃視神經元則在持續(xù)性放電的同時，對應眼睛振蕩產生幾簇脈沖。進一步的研究表明，視動震顫核團和中縫核復合體分別向外展神經核發(fā)出指令信號，并通過運動神經元使外直肌和內直肌產生收縮或松弛，從而使眼睛發(fā)生掃視或視動震顫運動。胚胎干細胞命運調控新發(fā)現科學家利用人類胚胎干細胞為研究模型，研究了，人類胚胎干細胞定向分化和人類早期胚胎發(fā)育的機理。 研究發(fā)現， TGF-信號超家族 ( 包括 Activin Nodal 亞家族和BMP亞家族 )成員對人類胚胎干細胞的命運決定起著分子開

13、關的作用。 Activin Nodal 亞家族成員維持人類胚胎干細胞的全能性。當其被抑制時，人類胚胎干細胞向滋養(yǎng)外胚層分化。而且 BMP亞家族信號的激活對于滋養(yǎng)外胚層的分化也是必不可少的。該項研究工作為人類胚胎干細胞的定向分化和人類發(fā)育生物學的研究提供了新的信息。五味子科植物化學與生物活性研究中國科學院昆明植物研究所近日發(fā)表文章，對該研究組發(fā)現的系列高度氧化的三萜類化合物進行了詳細描述和分類，得到國際同行的認可。研究團隊對不同地區(qū)產的10 余種五味子科藥用植物的化學成分和生物活性進行了系統研究，從中分離鑒定了500 多個化合物，有些化合物經生物活性試驗已顯示出廣闊的應用前景。首次發(fā)現了包含多種

14、結構類型的80 余個新骨架類型的化合物。該項研究是我國在世界三萜類化學上真正具有原創(chuàng)性的研究成果之一，近年來在國內外同行中引起了廣泛關注。巨細胞病毒感染能引起腸炎針對近年臨床中常見的巨細胞病毒感染患者出現胃腸道疾病，中國科學家通過建立小鼠腸炎模型，深入探討人巨細胞病毒能否引起腸炎。結果顯示，人巨細胞病毒潛伏感染的小鼠模型中，通過對病毒的再激活可以引起小鼠腸炎，表現為小鼠小腸組織粘膜結構被彌漫性出血所代替，出血壞死可累及黏膜下肌層。該模型可較好地模擬人巨細胞病毒先天性感染后在患者體內長期潛伏及潛伏再激活兩種狀態(tài)，為該原因導致的嚴重臨床消化道疾病病癥的臨床診斷機制研究、藥物篩選及疫苗的研制和應用提供了可靠的實驗平臺。免疫分子起源和進化研究新進展中國科學院動物研究所以脊椎動物特有的宿主防御肽Cathelicidin為模型，系統研究了該基因家族起源的早期歷史及結構多樣性和功能分化的進化機制。Cathelicidin是脊椎動