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科学家告诉我们夜跑vs晨跑,哪个更有益?

    每天保持运动,是一种良好的生活方式,特别是上班一族,养成规律的运动有利于维持身体的健康。但是,多数上班族由于白天需要上班,抽不出时间来运动,因此很多人会选择晨跑或者夜跑。

  然而,面对运动,一个疑惑却横亘在人们面前:跑步,夜跑好,还是晨跑好?

  为了回答这一问题,以色列和美国的科学家团队做了一项研究,他们在一天的不同时间里,将小鼠放在跑步机上“运动”,并在不同运动方案和强度下,观察小鼠运动效率的高低。结果显示,小鼠白天的运动效果比较好。

日期:2019年5月16日 - 来自[综合信息]栏目
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科学家告诉你秦始皇为什么吃不到番茄炒蛋

很多食物在现在的电视剧、小说中都在玩穿越,那么在不同朝代古人的餐桌上,究竟应该有哪些食物呢? 下面我们就来乘坐科技日报的时光机器,穿越历史长河,走进古人的厨房看一看吧。 现在作物种类丰富,除了常常...即将发布

日期:2017年9月12日 - 来自[技术要闻]栏目

嗡嗡蜜蜂歌告诉农民种什么

蜜蜂声音有助科学家了解其活动。图片来源:JenniferGeib 就像喷气式飞机会在无线电台呼告空中交通管制一样,蜜蜂的嗡嗡声也能帮助科学家谁在大片土地上为何种植物授粉,以便改进耕作方式和提高作物...即将发布

日期:2017年6月10日 - 来自[技术要闻]栏目
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一天喝多少喉咙告诉你


 如果你渴了,喉咙起的作用会变小。图片来源:Jose Luis Pelaez/Getty

咕隆,咕隆,咕隆!口渴得厉害,你一下子喝了一大杯冰水,水像河流一样流淌过你的喉咙。但是一项关于口渴和饱水感的研究表明,事情并不总是如此。

人们很少注意吞咽方面的事,但在口渴时,它在控制液体摄取的过程中却发挥着微妙的作用。澳大利亚墨尔本莫纳什大学的Michael Farrell及其团队的研究表明,当人们在脱水时,吞咽会变得困难;如果喝水过多,吞咽会更加困难,从而阻止人们继续喝水。

“通常,这个问题我们根本不会意识到。”Farrell说。但是当该团队请志愿者呷一小口水并描述他们的感觉时,研究人员发现那些刚刚喝饱水的人比喝一点水的人更难吞咽口腔中的液体,这一困难评级从1/10到近5/10。

当人们过度口渴时,大脑扫描表明吞咽动作与特定脑区的更多活动相关联,其中包括负责意识思维过程的前额皮质。

“这表明我们此前未考虑到饮水限量机制。”美国加州大学旧金山分校的Zachary Knight说。

为了验证这一机制,研究人员在喝完解渴的水之后,在接下来的一小时内喝了两大杯茶和一大杯水,直到肚皮发胀。最后进行了“呷水测试”:的确如此,在研究人员将其吞下之前,水在口腔上部停留的时间更长。研究人员表示,这种感觉或许有想象成分,但其测试对象的体验与研究结果相符合。

Farrell 表示,这项发现进一步证明有意多饮水的争议性建议是错误的。“它表明,人体有控制自身饮水量的微妙机制。根据这些机制,需要饮用适量的水保持平衡。”

Farrell说,即便是做运动的人也需要根据口渴度饮水。“这是进化铁砧上铸刻的精妙机制。”

(冯维维)

《中国科学报》 (2016-10-12 第2版 国际)

日期:2016年10月12日 - 来自[技术要闻]栏目

八位科学家告诉你:干细胞为何如此迷人?

干细胞研究权威期刊《Cell Stem Cell》为了庆祝“干细胞认识日”(Stem Cell Awareness Day,10月14日),特别报道了《Cell Stem Cell》10月刊18位论文作者分享的科研灵感和动力,希望这些个人经历和科研幕后故事能给读者以启发。本文编译了其中8位科学家的感想:

Allison Bond

——论文“ Adult Mammalian Neural Stem Cells and Neurogenesis: Five Decades Later ”第一作者

在这篇文章中我们发现的干细胞具有强大的活力,其用途有待开发。

长期以来,科学家们都认为成体神经干细胞(NSCs)是一种具有无限自我更新能力的均质细胞。在我进入成体NSC研究领域的时候,一些研究证明NSCs实际上是异质的,不均匀的,它们的自我更新能力,休眠期和命运均不同,这说明NSC亚群在整体NSC干细胞贡献不同,必须协调相互的作用。而亚群之间的不平衡也许就会损伤NSC,导致NSC功能衰退。

我们的工作主要是了解成体NSCs中如何形成这种异质性,我对干细胞周围微环境分子机制尤为感兴趣,因为我们实验室近期的研究发现休眠期成体NSCs受控于外在微环境信号来引导它们的行为,而激活的NSCs和祖细胞则是依赖于内在转录和翻译过程。我希望通过了解不同微环境因素对特定NSCs亚群的调控,能深入解析NSCs。

Michael Cleary

——论文“ CD93 Marks a Non-Quiescent Human Leukemia Stem Cell Population and Is Required for Development of MLL-Rearranged Acute Myeloid Leukemia”通讯作者

寻找白血病干细胞生物标记物将有助于探索靶向治疗方法。

我对干细胞的兴趣来自早期血液形成细胞癌基因的研究,我们在恶性血液病中发现了几个新的致癌基因,之后通过解析这些致癌基因的特性,我们发现白血病发病是由主要转录调控子出问题导致的,文中指出CD93+白血病干细胞是一种具有分裂能力,非休眠的白血病起始细胞,其中CD93是一种细胞表面凝集素,也就是MLL基因重排极性白血病干细胞的功能性标志分子。这些发现将有助于了解癌症干细胞到底是如何而来,并且CD93也能作为免疫治疗的一个候选靶标。

Francesca D’Addio

——“Circulating IGF-I and IGFBP3 Levels Control Human Colonic Stem Cell Function and Are Disrupted in Diabetic Enteropathy”共同第一作者

IGFBP3的发现意外的令我从糖尿病研究跨越到了再生医学。

我第一次接触到干细胞研究还是在十年前了,当时我正在进行肾脏病学临床培训,参与了一个研究肾脏再生的干细胞项目。我们机体中的一些内在修复系统,也就是某些成体组织中的干细胞池能在机体受损或者生病的时候进行补给,这让我觉得太神奇了!

这些令人惊异的细胞指出了一种新型器官移植再生医学新方法,但是我很快也意识到干细胞不仅自我更新能力可以作为资源,而且也具有其它重要的作用,比如调节免疫应答。

我很荣幸的参与了一项多机构合作研究项目,这个研究证明了干细胞疗法能通过停止对胰岛自身免疫性攻击,恢复I型糖尿病患者的胰岛素不依赖性。随着我对干细胞研究兴趣的扩展,我也开始分析糖尿病患者肠道功能紊乱,以及干细胞对其的作用。从此我走上了另外一条令人激动的“旅程”——我们发现了肠道干细胞如何调控它们的命运,如何保持其功能,而IGFBP3 在调控肠道干细胞方面的作用,也将是我未来干细胞研究的一个大方向。

Paolo Fiorina

——论文“Circulating IGF-I and IGFBP3 Levels Control Human Colonic Stem Cell Function and Are Disrupted in Diabetic Enteropathy”通讯作者

我的一生都希望能帮助那些患有难以忍受糖尿病相关症状的患者。

2000年初,我还在米兰从事临床工作,当时我发现我的一位患者出现了严重的肠道症状,我意识到我们应该做些什么。超过80%的长期患有I型糖尿病的患者都会出现让人不舒服的胃肠道症状,目前也没有好的治疗方法可用。我们最近的研究发现了糖尿病如何摧毁维持肠道健康的干细胞,其中涉及一种称为胰岛素样生长因子结合蛋白3 (IGFBP3) 的激素。

每个人都有IGFBP3,但有高血糖的人肝脏会产生更多的IGFBP3,而这扰乱了肠道干细胞功能。如果体内激素干扰了干细胞微环境,那么就要绕过细胞疗法,通过改变激素水平来帮助微环境恢复。

我们很幸运,研发出了一种IGFBP3 受体 (TMEM219)的人工版,这种受体能中和IGFBP3 ,减轻临床前模型中出现的症状。我为我创造了这样一个工具而感到自豪,而且这种方法也有可能重塑细胞治疗的方式。我认为其它激素也存在相同的作用。

Jason Cheuk-Ho Tsang

——论文“Single Cell RNA-Sequencing of Pluripotent States Unlocks Modular Transcriptional Variation”作者

科学很有趣,干细胞更是酷极了,它们会改变你和我的未来!

小鼠胚胎干细胞的生物学特性总是令我着迷,你可以在单个细胞中培养出胚胎干细胞,也可以修改它们的基因组,甚至还可以将它们变成一个活生生的小鼠。对于我们来说,这些干细胞就是科研中我最爱的一部分,代表着灵感和无限可能。

这一次我有幸参与了一项单细胞基因组学研究项目,分析发现了参与干细胞调控网络的新基因,以及新的细胞亚群,可让我们深入了解干细胞多能性——成为几乎所有不同类型细胞的能力。

这令我感到很兴奋,就像是第一次用高分辨率摄像头拍出清晰照片一样,现在你不仅可以判断出那个模糊的物体是一只栩栩如生的蝴蝶,而且还能在它的翅膀上识别各种独特的模式,找到真正的美丽。

这可以获得小鼠胚胎干细胞成千上万个基因表达这一非常动态的过程的快照,并由此推断出许多信息。这有点像对着时代广场上拥挤的人群拍摄照片,并根据所有人的年龄进行排序,以探究他们的生命周期,或通过穿衣风格对他们进行分组,来推断他们接下来去哪里。

单细胞RNA测序可帮助研究人员看到,是什么使得我们身体里所有的细胞会有不同的形状,并预测它们会做什么,并探索出许多促成它们命运的因素。在这项研究中,我们开发了新的方法来表征,三种不同的状态中干细胞之间的基因表达水平是如何变化的。我们发现了参与干细胞调控网络的新基因,并利用CRISPR技术验证了我们的研究结果。这使我们更接近于推断整个网络是如何被放在一起的,而这反过来又能让我们深入了解,是什么让干细胞处于一种基态,是什么触发它们改变。

对于我这样的年轻干细胞科学家来说,这真的是一个神奇的时代!

Karl Fernandes

——论文“Aberrant Lipid Metabolism in the Forebrain Niche Suppresses Adult Neural Stem Cell Proliferation in an Animal Model of Alzheimer’s Disease”通讯作者

最大的问题就是当干细胞遇到大脑。

Masatoshi Ohgushi

——“ Rho-Signaling-Directed YAP/TAZ Activity Underlies the Long-Term Survival and Expansion of Human Embryonic Stem Cells” 第一作者

非转化细胞无法在体外无限生存,但是胚胎干细胞可以。我想知道为什么!

在我博士学习期间,我的工作就是利用各种肿瘤源性和原代培养细胞分析细胞死亡。这段学习经历让我了解到“细胞永生”是一种异常表型。的确,显然细胞需要一种基因突变或基因操作才能绕过限制,在体外它们必须努力才能生存下来。

因此在之后转到胚胎干细胞研究,我就想知道它们是如何能在如此长的时间里生存和生长的。从它们起源上来说,胚胎干细胞一般被认为是一种非转化细胞,但好像又具有转换细胞的一些关键特征。而且胚胎干细胞又好像是可逆的,这种可塑性能永远存在吗?这些问题都激励着我深入探索胚胎干细胞,幸运的是我发现了YAP/TAZ ,这种因子依赖于Rho,有助于了解其分子机制。

Michael J. Ziller

——“ Ground State Conditions Induce Rapid Reorganization of Core Pluripotency Factor Binding before Global Epigenetic Reprogramming ”第一作者之一

干细胞能帮助我们了解单个基因组如何掌控整个细胞命运的奥秘。

对我来说,生物学中最令人着迷的现象就是单个基因组可以创造出如此庞大和纷杂的细胞状态,影响细胞命运的改变。血清-2i开关就是研究细胞多能性基础生物学的一个重要模型系统,通过这个系统,我们可以分析细胞命运的转换。(加入两种激酶Mek 和GSK3抑制子称为“2i”条件)

通过这种开关培养短时间切换培养条件,就会出现一种新的细胞状态,其特点是双价基因 H3K27me3 丢失,和DNA甲基化损失,不过关键的多能因子在两种状态中都会出现。这种快速的化学定义的过渡,为研究细胞状态动力学多维度提供了一个重要的平台。

利用这一平台,我们发现了这种复杂构成的一些奥秘,我们的研究人员有助于更好理解2i 基因调控网络中不同表观遗传机制的作用,以及相互作用。但这其中还存在许多未知的问题,这令我着迷,我希望能最终建立细胞状态建立,维持和定义过程中转录因子或表观遗传标记的每一个单独改变的功能定义。

日期:2015年11月14日 - 来自[技术要闻]栏目
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细胞内“突变时钟”能告诉你何时会得癌

滴答,滴答。我们老得有多快?我们是否会得癌?答案或许可以由人体几乎每个细胞内都有的两个“突变时钟”来告诉我们。英国科学家的这一发现将有助于深入了解癌症的起因,掌握如何健康老去的秘诀。而如果能让这些“时钟”走慢点,就有可能改变癌症的进程,甚至延缓衰老。

人体中有些基因突变似乎以恒定的速度在逐年累积,造成DNA受损,从而导致癌症。据《新科学家》网站11月9日报道,英国维康信托基金会桑格研究所的迈克尔·斯特拉顿和同事研究了1万多例癌症患者的DNA序列,确定了两个这样的“突变时钟”,它们几乎存在于每一个细胞中,这些“时钟”的每声滴答,都代表了一个突变。

其中一个是“有丝分裂钟”,记录由细胞分裂导致的突变。斯特拉顿说,基因突变的速度与组织中细胞更新的速度相符,因此,未来将能够通过突变的数量,来判断细胞分裂了多少次。

至于另一个“时钟”,研究团队对其了解得还不够深入,初步假设它可能与细胞修复有关。斯特拉顿说,复制DNA的机器偶尔会出错,这个“时钟”可能就是出错的结果。

该团队还发现,在不同组织中,“时钟”的速度也有快有慢。比如“有丝分裂钟”,在胃和结肠细胞中走得最快,每个细胞每年发生约23个突变;而在乳腺和卵巢细胞中速度最慢,突变数量每年只有3到4个。

这些“时钟”可用来判断癌症发生转移和扩散或者对一种药物产生耐药性的速度有多快,这意味着医生可以为患者制定最佳的治疗方案。

斯特拉顿表示,是否患癌,对个人来说不是必然的,但癌症对人类这个群体来说则是不可避免的,他们下一步将研究突变率是否存在个体差异,如果是的话,将有望通过读出“时钟”的速度来预测细胞癌化的时间。

那么人的衰老是否也由这些“时钟”设定了?斯特拉顿说,这取决于个体细胞中的突变累积在多大程度上决定了衰老,若有很大关联,预知老化的速度也是可能的。

日期:2015年11月13日 - 来自[肿瘤相关]栏目

施一公:结构生物学告诉你“眼见不一定为实”

“结构生物学最后是什么,就是眼见为实,你看到了以后,你就不会怀疑了”。施一公认为,结构生物学它既是生命科学的一部分,也是自然科学的重要分支,从1901年第一个诺贝尔奖开始一直到去年、前年诺贝尔化学奖都先后给了结构生物学。

“在实验室里面,当你把蛋白结晶以后,蛋白有序排列的蛋白质,这个晶体会把黄吸收到,使得普通偏执的光,会在晶体的不同的吸收之后,戴上不同的颜色,显示五颜六色”。施一公介绍,晶体世界非常的精妙,都是蛋白质有序排列之后的排列出来的。1997年,瑞士科学家解析了这个结构之后,我们可以看到清清楚楚146个剪辑对环绕高蛋白,我们第一次在原子初度上看到我们人类遗传的基本单元。

由科技日报社和科技部机关党委联合主办的第二期《科技创新大讲堂》今天下午在科技部D段四层报告厅举行,本期邀请到中国科学院院士、美国科学院、美国艺术与科学院外籍院士,结构生物学家,清华大学生命科学学院院长、生命科学与医学研究院院长施一公先生做主讲嘉宾,题目是《生命科学与人类探知未来》。

“结构能做的变化,因为你最后看到原子尺度,分子尺度的结构,一定可以让世界大统一,叫眼见为实”。施一公认为,人是进化来的,人和蝙蝠非常相像,人类和蝙蝠的骨骼很像的,骨骼的分布。甚至蝙蝠和人的基因序列非常的相似。除了蝙蝠之外,人和大肠杆菌也非常的相像,转运蛋白和人的葡萄糖转运蛋白放在一起,它是非常的相似,在原子的尺度上,继续没有通列性,仍然非常的相似,这就是进化,这就是结构上解释的进化。无论是大肠杆菌,我们用的是同一个遗传密码,同一个氨基酸。

日期:2015年4月10日 - 来自[技术要闻]栏目
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八个征兆告诉你是否怀孕

  怀孕的征兆是什么呢?假如你出现了以下症状,那么,恭喜你,你很有可能怀孕了!

       一、月经停止

  月经停止是怀孕最显著也是最早的信号。如果你和爱人近期有过同房的事实,月经期没有任何诱因的推迟了十天,这就应当引起你的高度警惕了。这个时候,你极有可能怀孕了。但并不是月经没有来就是怀孕了,月经没有来的原因有很多,可能因为卵巢机能不佳,可能因为荷尔蒙分泌不正常,工作忙碌,考试紧张等等,都会引起月经迟来的现象。所以最好还是要经过医师的诊断,才是最安全的。

  二、出现“早孕反应”

  如果你的月经期本来就很紊乱,月经已经停止了数周,已经怀孕了自己还不知道的话,到了怀孕的第六周,就会出现恶心、呕吐、乏力、嗜吃酸辣、生猛等所谓的“早孕反应”。几乎很多怀孕初期的孕妇都时常会有恶心、呕吐的感觉,尤其是在一天的刚开始。这些症状都是因人而异的,有些人的症状相当轻微,有的则是很严重。除非是恶心、呕吐的非常厉害,才需要就医,否则这些都是怀孕初期的正常现象。

  三、出现排尿增多

  怀孕8周以后,由于增大的子宫压迫膀胱,会反射性地引起排尿增多,有时甚至高达一小时几次、十几次。排尿的次数增多,但尿量并不增多,并伴有轻度的头晕、恶心等症状。

  四、出现体温持续轻度增高

  正常情况下,年轻女性在排卵期前期体温较低,排卵期后体温较高。如果你的月经期已经推迟了数周,并且感觉到没有诱因的心跳略快,就需要到药店买一支体温计测量。假如测量结果是一连20天体温都比平常略高,并且居高不下的话,你就极有可能怀孕了。

 


五、乳房出现明显变化

  假如你的工作强度大,生活节奏快,已经怀孕了八个星期尚不自知的话,乳房的异常变化对你也是一个重要提醒。怀孕八周以上,乳房会出现胀、麻和微痒感,乳头上的颜色也会日渐加深,乳晕周围会出现深褐色粗大结节。

  六、用“早孕试纸”化验,呈阳性

   早孕试纸可在停经后自己检测。使用前,先将自己的双手及用来检测的杯子清洗干净,然后,用干净的杯子盛尿液少许,将试纸按箭头所指处插入尿液之中三秒钟,然后抽出放在杯子边缘等待片刻。如果是怀孕了,试纸上就会呈现出两条紫红色的短线;如果没有怀孕,试纸上则呈现出一条紫红色的短线。

  七、胃口出现变化

    随着激素水平升高,味觉也可能改变。有些妇女在月经过期不久的时候(1--2个星期)就开始发生胃口的改变。平常喜欢吃的东西,现在不爱吃了。吃过一次的食品第二次就不爱吃了。有些人简直不想吃或甚至要呕吐,有些人很想吃些酸味的东西。一般经过半个月至一个月,这些症状就会自然地消失。有人认为,上述现象可能是由于体内缺少某种矿物质和微量元素而导致的结果。

  八、容易出现疲倦

    疲倦感是由于体内孕酮水平增高,而孕酮恰恰有镇静的作用。另外,妊娠早期新陈代谢速度加快,这样就可能感到非常疲惫,有时甚至控制不住自己,想要马上睡觉。

日期:2012年11月13日 - 来自[孕早期]栏目
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