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欢迎收看一周科技。本周你将看到：①鱼类幼体美图；②牙齿如何感知寒冷；③10万年前的古老收藏品；④活细胞机器人又有了船新版本；⑤人造细胞更像真细胞了。
5 B- B ^6 Q4 _- ^" g1 O 鱼类幼体
/ z) \: C1 y+ q 鱼类小时候长得能有多狂野？潜入漆黑的海水，才能记录下它们最真实的样子。  1 |3 R% w& D: f: @$ p
千奇百怪的鱼类幼体 | JEFF MILISEN, E. OTWELL/SCIENCE NEWS
! t! M" T* l1 I2 d" x 在最近的一项研究中，潜水爱好者与海洋生物学家展开合作，观察了夏威夷岛附近的鱼类幼体[1]。夜晚幼鱼会游到浅水区域，此时潜水者们在水下进行实地拍摄，并采集幼体样本。接下来，研究者负责进行DNA鉴定与标本比对，确定这些小家伙分别属于哪个物种。  ' A6 P3 U) a" Q$ a- b. p8 F
这是三斑沙鰈（Samariscus triocellatus）的幼体。潜水拍摄（左）能记录下它身上惊艳的色彩，而经过处理的标本则显得苍白黯淡（右） | J. MILISEN（左），A. NONAKA/SMITHSONIAN NMNH（右） " O+ I; z# U: s; y) D4 _: f
潜水摄影是了解鱼类幼体的良好途径：通过它，可以发现标本无法展现的色彩、结构与行为信息。科学家获得了新的研究灵感，而潜水爱好者们也终于能确定自己拍到的小鱼叫什么名字了。 5 i3 o0 ~- j5 p1 }2 n: @! v4 c
寒冷牙痛 , k! s/ ?8 O' ^" k' y) R
牙齿受损或敏感时，喝口冰水可能都会疼得要人命——牙齿到底是怎么感觉到寒冷的呢？  d/ k6 R' T$ f- o/ Q
甚至看别人吃冰都让我感到一丝牙疼…… | 腾讯云图库
8 q+ d* H6 }% r! o; l 长期以来，人们并不清楚冷刺激造成牙疼的具体原理，而最近一项研究为此提供了新的信息[2]。通过动物实验，研究者证实牙齿感知寒冷要依靠成牙本质细胞（也就是形成牙本质的细胞）。而在这些细胞中，具体负责感知冷刺激的是名叫“TRPC5”的离子通道蛋白。当体内缺失这种蛋白时，小鼠即使牙齿受损也不再产生牙痛的行为表现。人们原本认为，成牙本质细胞主要只负责生产支撑牙齿结构的材料，没想到这些“建筑工”其实也在传递感知信号。 : W4 ]* @. \* b0 \, R
这一发现不能直接解决吃冰牙疼的困扰，不过锁定了具体的感受器蛋白之后，就可以针对它进行药物研发，说不定会有更好用的牙疼药物从中诞生。 L4 j% _: p: C; \$ H
古老收藏 & f0 \' ?9 w0 u0 N; g
考古学家发现了人类最早的收藏行为：10.5万年前，有人在南非沙漠的一处岩棚里，收藏了22块方解石晶体[3]。  9 K3 l& j" G/ ~% s
距今有10万年以上历史的矿石收藏 | Jayne Wilkins
, Q7 Q. Z4 l* t# Y 这些方解石晶体形状各异，没有被雕琢过。它们并非出产于这片区域，看起来也不具备任何实用功能。考古学家猜测，当时的人可能只是将它们收集起来，当作装饰品放在这里。这里同时还出土了42块烧制过的鸵鸟蛋壳碎片，这些鸟蛋当时可能用来存储和运输水。 - F: q3 P3 b; Q$ H+ j7 F' w$ V
对于现代人来说，收藏并不稀奇；但我们还不知道，这种毫无功能性的复杂行为起源于什么时候。而这次发现的古老收藏，让我们对人类行为的发展有了新的认识。
/ S4 H: Z3 J# F/ z* Q/ j 活体机器人 ' s5 K, k/ Z' b6 o, L$ t) S
这些在显微镜下游动的迷你“肉球”，是科学家最新研发的“活体机器人”。  fill=%23FFFFFF%3E%3Crect x=249 y=126 width=1 height=1%3E%3C/rect%3E%3C/g%3E%3C/g%3E%3C/svg%3E) , @9 S" S" p, a4 w e5 {# V3 q
是的，他们管这个叫机器人 | Doug Blackiston and Emma Lederer, Tufts University / Q" d) P2 k e) `4 {
制造这些“活体机器人”的步骤十分简单：只需要从非洲爪蟾胚胎上挖下小块干细胞组织，然后等着这坨细胞自行长成球状。一些细胞会发生分化，长出纤毛结构——借助纤毛，“小肉球”就可以四处游动了。这些“活体机器人”直径约为500微米，它们能穿过细小的管道，还能顺利通过弯曲的简易迷宫[4]。
0 c$ M& a* U; ?' C, I Xenobots“活体机器人”穿过管道 | Doug Blackiston and Emma Lederer, Tufts University 8 [5 W) u8 t/ P: E I1 R
这些被称为“Xenobots”的活细胞机器人已经是2.0版本了，和初代版相比，它的制备更简单，运动也更快。即使不提供营养物质，这些小肉球也能存活10天时间。将来，人们或许可以安排它们去完成某种任务——或许是清除环境中的微塑料什么的。不过目前，研究者还没想好它具体能有什么用。
; R v! o2 X+ ?: s: _ 唯有一点可以放心：这些“肉球”不会长大，也不会变成异形的。
9 Q* ~5 _. E% F7 O& \ 人造细胞 4 G. I) t( L' K# f9 R& w! L# a8 e
人造细胞也能像天然细胞一样均匀分裂，产生正常的子细胞了[5]。  1 ~2 @3 w8 W, b1 }+ E! c \- Y* E$ ~7 U
最少需要多少基因，才能造出一个功能正常的细胞？| Emily Pelletier 7 S8 O" P6 d* P& W; m7 \# C
2016年，科学家利用衣原体和化学合成的基因组，制造了最小的合成细胞。通过筛选，科学家去掉了那些不重要的基因，在这个合成细胞中只留下了473个关键基因。然而，这个最小细胞虽然能够生长、代谢和分裂，但它们的分裂并不正常，产生的子细胞形态怪异。
# y6 h. l) ^/ Z/ l8 o" K 在重新筛选之后，科学家发现了7个细胞分裂的必需基因。在将这几个基因重新引入之后，极简人造细胞终于可以正常地均等分裂，产生形状大小一致的子细胞了。 # ]8 B4 |+ D" y; U9 S% }
构成“极简细胞”的这几百个关键基因中，仍有许多基因的具体功能是未知的。这项研究可以帮助探究这些基因对细胞生长的作用。 8 _2 G, N7 }" X. Z$ p4 V+ [# }- V; W
科学发现需要科学家们的细心观察和反复验证，但世界上你看到的有些事物，并不一定都是真实的。点击视频，看看哪几个瞬间，让你开始怀疑自己的眼睛？ % n0 C" {$ C7 m9 `' \( `
参考文献
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[1] https://bioone.org/journals/ichthyology-and-herpetology/volume-109/issue-1/i2019318/Blackwater-Diving--An-Exciting-Window-Into-the-Planktonic-Arena/10.1643/i2019318.full
+ y8 _ |6 M, d! T [2] https://advances.sciencemag.org/content/7/13/eabf5567
! a2 p7 K5 k1 A f8 X( U. A [3] https://www.nature.com/articles/s41586-021-03419-0 6 N: _0 c5 g- W' t" P
[4] https://robotics.sciencemag.org/content/6/52/eabf1571 , N5 [! r/ I3 o
[5] https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(21)00293-2
8 S9 D! S5 z5 K' I" I' m0 B 作者：麦麦，窗敲雨
8 [( ?. [1 G0 D) s 编辑：窗敲雨 + [' i7 k, ^! i# T1 @% @
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