七天传媒:环球科技七天博览(2019年7月27日)

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本期导读

  1. 大脑如何自我清洁
  2. 肠道细菌或有助瘦身
  3. 日本批准首个在动物体内培育人类脏器的研究项目
  4. 动物适应能力赶不上气候变化速度
  5. 气温升高会破坏花朵和蜜蜂的共生关系
  6. 妇科病多因湿而起
  7. 零食吃得停不下来?可能是你压力太大了
  8. 功能强大的美颜相机是如何使人像变美的?
  9. 科技快报集锦

 

大脑如何自我清洁

大脑如何自我清洁?现在,人们知道了清除大脑毒素的主要途径。这一发现有助于了解阿尔茨海默氏症等与年龄相关的疾病是如何发展的。相关成果日前发表于《自然》。

韩国科学技术高级研究院的Gou Young Koh介绍说,脑脊髓液进入和离开大脑的位置一直是个谜。2014年,科学家在大脑外膜上发现了一个叫作脑膜淋巴管的血管网络。它在调节大脑液体方面起着一定作用,并且可清除大脑中累积的多余蛋白质。

不过,由于大脑结构复杂,目前尚不清楚大部分液体的进出发生在哪里。

为确定液体流向,Koh和同事将染料和示踪剂注入老鼠的脑脊髓液中,然后通过脑部扫描追踪它们从大脑中流出的位置。研究发现,基底脑膜淋巴管允许脑脊液在颅底进出大脑,而不是在顶部。

该团队还发现,较年迈小鼠的脑脊液引流明显减少。2岁或2岁以上的小鼠通过基底膜淋巴管的引流量约是3个月小鼠的一半。

“这是一个如此基础的解剖学问题,而我们却不知道像大脑周围的液体这样重要的东西是如何被清除的。这真是令人惊讶。”瑞士伯尔尼大学的Steven Proulx表示,“不过,讨论还没有结束。我们的发现是,鼻腔区域甚至是视觉区域的引流通路同样重要,甚至更重要。”

脑脊液的排出被认为对大脑健康很重要。对于像阿尔茨海默氏症这样的疾病,淀粉样蛋白等蛋白质会在大脑中积聚,并可能造成损害。

Proulx表示,大脑排出液体的途径可能有几种,包括脊椎。“了解这种流动在哪里发生,对于理解可能通过中枢神经系统发生的免疫反应,以及如何清除淀粉样蛋白等有毒蛋白质,是非常重要的。”(中国科学报)

 

肠道细菌或有助瘦身

美国犹他大学日前宣布,该校研究人员发现了可抑制小鼠肥胖的肠道细菌,这类细菌可能也会影响人类体重。

相关研究刊登在美国《科学》杂志网络版上。研究显示,健康小鼠肠道中有大量梭状芽孢杆菌。研究人员发现,肠道中缺乏这类细菌的小鼠在正常进食后会“发胖”,而当研究人员将这类细菌移植回小鼠肠道后,它们会变“苗条”。

研究显示,这类细菌可以阻断肠道摄取脂肪的能力。研究人员使一部分小鼠肠道内只剩下这类细菌,结果发现,这些小鼠会比完全没有肠道微生物的对照组小鼠更瘦,且体内负责调控脂肪酸摄取的CD36基因水平更低。

论文通讯作者、美国犹他大学病理学副教授琼·朗德在犹他大学发布的新闻稿中指出,其他研究表明,人类肥胖者体内也缺少这类细菌。研究人员希望将这项研究成果应用于治疗肥胖、2型糖尿病或其他代谢性紊乱疾病。(新华网)

 

日本批准首个在动物体内培育人类脏器的研究项目

日本政府近日批准利用诱导多能干细胞(iPS细胞)在实验鼠体内培育人类胰脏的研究项目。这是日本首个申请利用动物培育人类脏器的研究项目。

据日本共同社等媒体报道,日本文部科学省一个专门委员会24日批准了东京大学一个研究小组提出的上述研究计划。研究小组并未透露项目开展的具体时间,日本媒体报道称研究将于近期实施,以确认利用相关技术能否在动物体内正常形成脏器,希望将来能为移植医疗提供助力。

研究人员将首先对实验鼠受精卵的基因进行修改,使其无法正常生成自身的胰脏等脏器;然后向受精卵中植入人类iPS细胞,培育含有人类细胞的动物胚胎“动物性集合胚”;之后再将其移植回实验鼠子宫。研究人员期待实验鼠胎鼠长大后能拥有由人类iPS细胞形成的胰脏等。

据报道,日本研究人员还将在食蟹猴和猪的受精卵中植入人类iPS细胞,但暂时不会将其移植回子宫,而只是开展有关iPS细胞的研究。

日本文部科学省今年3月修改了有关规定,允许在动物体内培育人类器官,以加强利用动物培育移植用人体器官的相关研究。

iPS细胞是通过对成熟体细胞“重新编程”培育出的干细胞,拥有与胚胎干细胞相似的分化潜力,但获得方法相对简单,并且避开了胚胎干细胞研究中的伦理问题,在临床治疗中被认为具有巨大应用价值。(新华网)

 

动物适应能力赶不上气候变化速度

气候变化正使全球很多物种面临生存挑战。一个国际研究团队发现,尽管动物会“自我调节”来适应环境变化,但它们的适应能力总体上还是赶不上气候变化的速度。

德国莱布尼茨动物园与野生动物研究所学者领衔的团队近日在英国《自然·通讯》杂志发表报告说,他们分析了此前发表的1万多项科研成果,结果发现,动物通常会尽力“自我调节”去适应气候变化,比如调整冬眠、繁殖和迁徙时间等,只要适应得足够快,它们还是可以在气候变化时在自己的栖息地生活。

不过研究人员说,按照如今的气候变化速度,即便是那些“自我调节”较快的动物,适应速度也不足以保证生存。

莱布尼茨动物园与野生动物研究所教授斯特凡妮·克拉默-沙特说,新研究主要针对鸟类,而且是大山雀、喜鹊等常见而且已知能较好地应对气候变化的物种。其他动物群体的完整数据较少,研究人员预计,一些稀有或濒危物种的生存前景更不容乐观。

动物灭绝可能会对生态系统造成严重破坏。研究人员说,希望他们的分析和数据整理能够促进气候变化与物种适应能力相关研究,为出台更好的环境保护措施贡献力量。(新华网)

 

气温升高会破坏花朵和蜜蜂的共生关系

德国维尔茨堡大学科学家一项新研究发现,随着全球变暖,平均气温升高,植物和传粉昆虫间的共生互利关系也遭到了破坏。这一研究发表在《公共科学图书馆·综合》杂志上。

为了研究不同温度是如何影响植物和传粉昆虫的,研究人员选择了欧洲白头翁花和欧洲果园蜜蜂以及红色梅森蜜蜂两种独居蜂作为实验对象。通过测算冬季和春季的两种独居蜜蜂的孵化时间以及白头翁开花的开始时间,得出实验结果。

欧洲白头翁花是春季最早开花的植物之一,对气温非常敏感,气温上升会促使它每年提早开花,其主要的繁殖方式是由独居蜂传递花粉播种繁殖。然而,独居蜂却不能像白头翁花那样随着温度的升高而提前孵化。这可能会导致植物种子产量减少并危及繁殖,同时要求独居蜂们转向其他植物觅食以补偿食物供应缺乏。

在植物和蜜蜂的生命中,孵化和开花这两件事同步是至关重要的。研究人员解释说,对于独居蜂来说,初春是他们孵化的时间。如若没有开花植物提供食物,可能会对蜜蜂的生存和后代数量产生负面影响。而对于那些依赖单独授粉的植物来说,在最适当的时间开花亦很重要。或早或晚的开花,都会造成缺乏传粉者的情况,而由于花蜜和花粉的供应减少产生的时间上的错配,也会危及独居蜂。(科技日报)

 

妇科病多因”湿”而起

传统中医将妇科炎症等妇科病统称为“带下病”,古代妇科大家傅青主曾说过:“带下俱是湿症”。湿为阴邪,日久可化热,成湿热,也可生寒,成寒湿,甚至可成湿毒。湿热、寒湿、湿毒扰乱正气,湿浊下注,阻滞胞宫经脉,影响子宫、卵巢正常气血运作,可诱发多种妇科疾病,常表现为白带多、痛经、月经不调等症状。女性机体长期受湿邪困扰,无法挣脱,就会导致病程缠绵,容易反复发作或迁延不愈。

中医认为,“肝经环绕阴器”,意思是说,生殖系统疾病和肝经有一定联系。现代女性独立自主,无论在学业、职场还是家庭中,都承担着重任。时间长了,这种无形的压力容易导致情绪不畅、肝气郁结,进而引发肝经湿热之症。过度劳累也会导致体内湿热过盛,下注阴部而引发妇科病。此外,湿气长期困阻在体内,还可能影响女性受孕,即便怀孕也会妨碍胎儿正常发育,甚至造成流产等。

所以,想要根治妇科疾病,首要是祛湿,“湿”没有了,疾病自然好转。

 

零食吃得停不下来?可能是你压力太大了

很多人吃零食并不是因为饿了,而只是想吃东西,并且根本停不下来。可是,那些一边口口声声说着要减肥,一边还吃大量零食的人究竟是为什么?是因为缺乏自制力吗?其实未必,这一现象更深层的原因也许与人们的心理压力有关。

现代人面临着巨大的社会压力,而且不分年龄、性别和职业。在压力面前我们会不由自主地产生焦虑,于是我们需要找一个突破口去缓解并释放这些压力,吃零食恰恰是一种有效方式。它最重要的好处可能并不是充饥,而是吃东西所带来的感官刺激,人们通过这种刺激转移了自己的注意力,从而可以冲淡当下面临的压力。

这种现象在心理学上叫做“情绪化进食”,它是指日常生活中的饮食模式或习惯按心情不同而变化,其产生的突发性变化往往是用来平衡情绪的。特别是当人们处在不开心、紧张、压力大、焦虑等负面情绪状态的时候,就尤其想吃东西,而且很难控制自己。

芬兰职业健康研究所和奥卢大学的研究人员对230名女性进行了为期一年的跟踪研究。结果发现,在工作中感到压力大和身心疲惫的女性更容易产生情绪化进食,从而养成不良的饮食习惯进而导致肥胖,甚至会危害健康。

那么,如果你恰好经常采用情绪化进食策略来缓解焦虑,并总在事后产生新一轮的自责和愧疚,你一定会问,有没有办法戒掉这种因压力大而产生的零食成瘾呢?其实,我们可以在刚拿出零食的时候就尝试遏制住这种冲动,比如站起来伸个懒腰或出去散步,让自己远离食物;其次,我们也可以提前准备好一些健康的小食,例如用苹果、梨、杏仁、粗纤维饼等食物来代替膨化食品。

另外,我们也可以通过其它途径来减轻压力,从根本上避免情绪化进食。在压力面前,人们可以通过哭泣来释放这种压抑的情绪,或是尝试增加社交,和亲朋好友聊天、打电话倾诉,亦或者通过打游戏、出去旅游等方式来跳出当前的压力环境,缓解压力。(人民网)

 

功能强大的美颜相机是如何使人像变美的?

美颜一张照片首先要进行人脸检测,即检测图片中是否存在人脸,并定位其位置。这个过程主要的技术难点在于图片中可能存在光照条件变化、人脸姿态变化、人脸表情变化以及遮挡等问题。

在深度学习理论诞生之前,人们主要使用人工设计好的特征来训练检测器检测人脸;当深度学习在计算机视觉领域占据绝对主导地位之后,人们便开始尝试用深度神经网络来做人脸检测。目前,主流的用来训练人脸检测模型的方法有两种,一种是使用通用的目标检测网络,如SSD(Single Shot MultiBox Detector,单次多边框探测器)、YOLO(You Only Look Once,只看一遍图片就能把目标检测出来)等;另一种是专门的人脸检测网络,如CascadeCNN(Convolutional Neural Network Cascade for FaceDetection,级联结构的卷积神经网络)等。

检测到人脸后,就需要对人脸关键点进行定位,即对眉毛、眼睛、鼻子、嘴巴以及脸部轮廓进行定位。传统的人脸关键点定位技术有ASM(Active Shape Model,主动形状模型),CPR(Cascaded Pose Regression,级联姿势回归)等。

有了定位到人脸的关键点以后,便可以对人脸区域进行瘦脸、磨皮、美白等“美颜”操作。瘦脸是通过对像素位置进行偏移来实现对脸部区域的放大、缩小,即由变形前坐标根据变形映射关系,得到变形后坐标。这其中变形映射关系是最关键的,不同的映射关系将得到不同的变形效果。平移、缩放、旋转等对应的都是不同的映射关系,即不同的变换公式。在实际计算过程中,要运用插值的方法来保证变形后的图像是连续、完整的,这样图像才不会失真。

磨皮是使皮肤看起来更加光滑,其主要应用了计算机图像处理的一些滤波算法,如高斯滤波或双边滤波等。

美白是在图像处理领域中使用三原色来保存图片的颜色信息,三个值的取值范围是0~255,越靠近0,图像就越黑;越靠近255,图像就越白。

 

科技快报集锦

  1. 美国监测部门报告,在16种常用防晒霜添加剂中,发现其中的12种对人体健康存在风险。
  2. 全球气温的升高会增加人类感染致命真菌的风险。
  3. 针对老鼠进行的实验表明,免疫系统的缺陷会影响肠道内部菌群组成,从而增加脂肪的摄取,导致肥胖病和糖尿症。
  4. 古代的“丝绸之路”促进了水果和粮食作物的传播,其中杏子、桃子、苹果、葡萄、大米、小麦等都是通过古代的丝绸之路由中亚国家传到中国,进而传到世界其它地区。而小米等农作物则通过丝绸之路由中国传向中亚国家,进而向欧洲等地区传播。通过“丝绸之路”展开的物质和文化交流或许可以上溯到5000年以前。
  5. 欧洲人的祖先是来自世界不同区域人类的杂合体,包括非洲人、远东人等。

(选编: 洪田 博士)

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