小虫春秋：果蝇的视觉学习记忆与认知

视觉认知是脑科学领域中的重要研究方向,是揭示 “脑是怎样工作的”,“物质的脑是如何产生精神的”的重要路径。近年来,科学家们以果蝇为模式生物,从基因脑行为认知相结合的角度,系统性地开创了果蝇的视觉“认知”研究,如学习与记忆、注意、跨模态记忆、特征提取和泛化、两难抉择、抉择的神经环路等。即使果蝇这样相对简单的脑,在很多方面都展示了令人惊奇的“理性”行为。看来,那种认为只有某些独特的唯一的脑机制才能实现人类的理性的想法是不成立的。我们期待,在探索“智与愚”的神经生物基础方面,果蝇会对我们继续有所帮助。     

昆虫也打瞌睡

你见过昆虫打瞌睡吗?我敢打包票你没有见到过,肯定也没有听说过。不错,就连科学家以前都认为昆虫不需要睡眠,尽管他们承认睡眠是鸟类和哺乳类动物(包括人)生命活动所必需的。然而最近科学家发现果蝇每晚都会进入梦乡。     

有一点“猴精”好

日常生活中,哪个人聪明、乖巧、顽皮,人们就说他“猴精”。现实生活中,“猴精”是个褒义词,想来是借用猴子的精明吧。作为人类的近缘,灵长目中的猴、猿是伴随人类大约在三百万年至五六十万年以前出现在地球上的。它们属最高等的哺乳动物,大脑较发达,据专家们研究认为它们几乎接近于人类的大脑。从这一层面上讲,“猴精”也可以填补“人精”。自古以来,那些有作为的聪明人很善于向动物(包括昆虫)们学习,于是便发明了飞机、坦克、装甲车乃至汉字乃至今天我们穿的羽绒衣;于是便形成了仿生学。     

DDT:功过铭刻在历史墓碑上

DDT——一种合成的有机卤化物药剂,是20世纪名扬全球的“杀虫英雄”,曾为人类造福作出过杰出的贡献;DDT也是一把双刃剑,在铸就辉煌业绩的同时,又伸展那无形的黑手破坏着自然环境。今天,DDT已退出了历史舞台,让我们从逝去的岁月里,追寻科学家智慧的创造与“杀虫英雄”神奇的往昔。法国最先开发化学农药世界上有近300万种昆虫,其中害虫只有3000余种,绝大多数是益虫或既无益也无害的昆虫。在庞大的“昆虫王国”里,害虫虽为少数,但它们的存在已对人类及农作物等植物带来危害,并造成巨大的经济损失。因此,从古至今人类向害虫的宣战也从未停止…     

长寿减肥靠果蝇

人类长寿的愿望或许要靠果蝇来帮助实现。20年以前.科学家已经开始利用果蝇研完长寿的奥秘。去年美国加州大学罗斯教授在第五百代果蝇中发现了长寿型果蝇,但是这仅仅是偶然发生的事件。最近科学家在果蝇体内发现一种变异基因,称为"印地"(I’m not dead yet.简称 Tndy)。科学家推测,由此开发出的药物将有延年益寿的功效和减肥的效果。美国康涅耿克州立大学健康研究中心的 S.L.赫尔方教授和同事们在一次     

语言科学家破译外星人“鸟语”

还记得著名好莱坞大片《火星人袭击地球》里火星人叽里咕噜的语言吗？还记得片中科学家研制出的破译“火星语”的机器吗？现在，“搜寻地外文明计划”研究所的科学家们就在搜寻来自外星的信号。科学家们表示，一旦发现外星信号，人类可以从古代象形文字的研究中吸取经验。     

睡梦中的动物

人类有1/3的时间在睡梦中度过,且常常是“日有所思,夜有所梦”。动物们是否也和人一样会做梦？科学家给出了肯定的答案。     

广角镜

果蝇的抉择 在面临两难局面时，人或高等动物拥有权衡利弊做出最有利选择的能力，但目前人们对这种较为高级的认知行为的神经机制还知之甚少。已有的研究表明，果蝇和蜜蜂等昆虫能够通过学习和记忆获取知识。为进一步研究果蝇利用知识应付环境变化的能力，中国科学院神经科学研究所研究人员郭爱克和唐世明设计了新的实验。 在实验中；研究人员先训练果蝇喜欢绿色的正置“┬”形，而厌恶蓝色的倒置“┵”。然后使图形放置相同，结果发现 果蝇会选择绿色图形，回避蓝色图形；如果消去图形的颜色，果蝇会选择 “┬”图形而回避“┵”图形。 然…     

聆听动物的歌声

大海中鲸的歌声使海洋科学家和海洋研究爱好者为之沉迷，鲸白勺声音在我们听起来很像是美妙的音乐。但是无论是陆地上的鸟儿，还是深海中庞大的鲸，它们的“歌声”是否也承载着某些情感信息，是否也表达了它们的喜怒哀乐呢？为什么我们管鸟儿、鲸，以及各种昆虫发出的声音称之为它们的“歌声”呢？因为在它们发出的声音里传送着某种信息，让我们感受到音乐之美，我们能感受到它们流畅悦耳的韵律，令我们为之动容。多年来，科学家们谨慎地求证着，试图解开动物的歌声之谜。人类逐渐认识到动物发声中内在的音乐特性，以及动物的“音乐”对动物互相之间的交流沟通所起的重要作用。     

无所不在的磁力

神秘的“指南针” 地球是一块巨大的磁铁,处于磁场的严密包围之中.那么,地球上的一切生命现象,在进化过程中,是不是也受到这个磁场的影响?直到今天,包括人类在内的生物,是不是也必须和这个磁场相适应呢? 科学家们通过观察和实验了解到,为数众多的昆虫、爬虫和鸟类,是以地球磁场的磁力线为导向的.     

生物磁力——生命中一种可敬畏的力

多少世纪以来人们就知道从蛇、蜜蜂到信鸽都有着一种“识家的本能”。贝克认为我们人类也有这种识别方向的自然意识,它正象我们的视觉、嗅觉、听觉一样是确实存在的,不论其如何微妙,如何为人们所忽视。他确信这是一种对磁性的感觉,因为他曾试验过让那些曾表现出敏锐方向感的学生戴上装有磁铁的头盔,于是他们完全迷失了方向。研究人员早就形象地将一些具有准确识家本能的生物描述为大脑里装有指向的罗盘。科学家已经     

果蝇独居的后果

果蝇是一种社会化动 物,科学家常常用它做实 验,研究人类社会.在最近一项实验中,科学家将果蝇单独隔离,然后与群居的果蝇进行对比.结果发现,独居的果蝇睡眠更少、进食更多.     

动物通讯的奥秘(下)

动物利用它们的声音和身体语言进行交流。我们对动物之间进行通讯的情况了解多少呢?下面一组文章将揭示科学家们最新知道的各种动物“交谈”的方法。从大象通过大地发“电报”到树洞蛙利用树洞“调音”。所有这些具体研究事例的汇总,是我们了解动物王国中林林总总的交流方式的窗口。     

关于夸克禁闭理论的哲学思考

夸克禁闭之谜,一直是当代物理学探讨的问题,正当自然科学家们对于夸克禁闭问题争论不休的时候,哲学家们也从哲学角度对其展开了激烈的争论。人类进入20世纪以来,在物理学微观领域的研究取得了很大的成就,人类对物质的最小构成单元的认0尺度一下深入到原来的十亿分之一。从原来的大分子、原子、原子核直到新发现的夸克和轻子,正当人类想在基本粒子领域大显身手,向微观更深的层次挺进时,一道神秘的屏障好像故意在跟科学家们捉迷藏,阻碍着六微观粒子更深层次发展。无论我们的科学家们如何绞尽脑汁,动用各种机器设备,也难以揭开其神秘面纱,它就是神秘莫测的“夸克禁闭”现象。于是,围绕着“夸克禁闭”这一科学问题,各种假说、猜测、争论纷至杏来,从而使粒子物理学领域出现了一派空前繁荣的景象。     

快乐背后的科学

英国的科学家们最近正在关注这样一个问题:“究竟是什么缘故使人快乐或者悲伤?人需要做些什么,才能使自己更快乐?”快乐是什么?在人类文化发展过程中,快乐的感觉也会在人们头脑中反常地显示成负面形象。我们在世界大多数人面临痛苦的时候却期盼增加自己的快乐,这种想法是不是太     

编撰人类基因组的"百科全书"

揭示人类自身所有遗传信息是1990年代国际科学界启动“人类基因组计划”的根本目标。当2001年初国际人类基因组测序联合体(International Human Genome Sequencing Consortium，IHGSC)和美国的塞莱拉(Celera)公司分别在英国《自然》周刊和美国《科学》周刊上发表人类基因组的“草图”时，科学家们发现，尽管这项工作取得了生命科学上里程碑式的成就，     

果蝇:最具研究价值的昆虫

在世界范围内 ,再没有哪种昆虫比果蝇更吸引过科学家的注意力了。自从 1850年一位法国生物家首先发现果蝇那对凸出的眼睛背后两爿脑叶同它的社会行为有关以来 ,这种昆虫就始终被放在实验室显微镜之下了。一个多世纪以来 ,科学家对这种 3毫米长的昆虫绕着受损的水果噬啮、产卵和繁殖等方面已经积累了许多研究成果。中国科学院上海生物科学研究所研究员顾爱科(ＧｕｏＡｉｋｅ)说 ,果蝇之所以有价值 ,是因为它的控制多细胞机体及早成长的基本遗传机制在百万年进化过程中被保存了下来。根据一位备有详细网页 (ｗｗｗ .ｅｃｏｌｅｓ .ｏｒｇ/ＶＬ…     

动物是如何学习的?

动物的学习能力和我们人类相比有什么相同之处？长期以来，这个问题令科学家们困惑不解。     

排队习惯由遗传基因决定

英国人有讲礼貌的传统习惯，他们通常会很自觉地在公共场所排队买票、排队购物或排队上车等。然而．据科学家最新的研究表明，排队行为不仅仅是一种礼貌的表现，而是一种人类的本能，是由遗传基因决定的．自然界中有些动物也有排队的本能。     

“训练”电脑分析录像

近日，美国加州理工学院的科学家们训练电脑从录像中自动分析果蝇的攻击和求偶行为，从而开启了基因控制行为研究的新方法。