《科学美国人》精选系列.STEM大探索(生命密码)(套装共4册)

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《环球科学》杂志社，由中国科学技术协会主管，其出版的科普期刊《环球科学》是《科学美国人》授权中文版。《科学美国人》（Scientific American）是全球科学家智慧与卓越见解的分享之地，创刊170多年来，超过100位诺贝尔奖得主在此发表文章，传播科学理念及前沿科技领域的发展动态。《科学美国人》也是最常被大众媒体、研究机构和政府报告引用的杂志。在欧洲及美国，国家科技顾问、政策制定者、企业决策者一直把《科学美国人》作为科学和商业决策的重要参考。外研社科学出版工作室，外研社是一家以外语出版为特色，涵盖全学科出版、汉语出版、科学出版、少儿出版等领域的综合性教育出版集团，也是大学出版社、外语出版机构。科学出版工作室是外研社下属专业从事科学教育与科普出版的机构，其翻译出版的《<自然>百年科学经典》丛书深受读者与科学人士的喜爱。

内容简介

《大美生命传奇》鸟类也会\\\"胎教\\\"撰文▏雷切尔？努维尔（Rachel Nuwer）翻译▏杨风丽研究人员发现，雌鸟在孵卵时就开始\\\"早教\\\"了。人类胎儿在母体子宫内时，就可以分辨出人的声音和其他声音的区别，甚至还能区分母亲和陌生女性的声音。但是谈到胚胎学习，鸟类在动物界可以说是首屈一指。发表于《海雀：鸟类学研究进展》上的一项研究指出，有些雌鸟可能在雏鸟孵化前，就开始教它们唱歌了。新生的雏鸟在出生后几天，就可以模仿母亲的叫声。2012年，澳大利亚弗林德斯大学生物学家索尼亚？克兰多弗和同事首次发现了鸟类的这种教育模式。研究人员通过观察发现，雌性澳大利亚壮丽细尾鹩莺在孵卵时会不断重复一种叫声。当雏鸟破壳而出时，就能对着母亲发出完全相同的叽叽喳喳声，一种含义相当于\\\"妈妈喂我\\\"的鸣叫。为了探究这种现象是否在鸟类中广泛存在，研究人员又观察了另一种澳大利亚鸣禽—红背细尾鹩莺。首先，他们在昆士兰的4个采集点，分别采集了67个鸟巢从开始孵化到孵化后的声音数据。然后，他们通过分析音调的顺序和数量识别出了求食鸣叫。电脑分析随机对比了雌鸟和雏鸟发出的叫声，并按照相似性进行了排序。结果显示，红背细尾鹩莺的雏鸟也会发出像母亲一样的叫声，而且雌鸟孵卵时鸣叫得越频繁，雏鸟的求食鸣叫就和母亲的叫声越相似。此外，研究团队进行的另一项试验表明，模仿母亲声音越像的雏鸟获得的食物奖励也越多。这项研究暗示，鸟妈妈或许将那些在胚胎时期最善于学习的雏鸟，视为自己最优秀的后代。由此，我们可以扩展一下结论。\\\"作为父母，你会将更多的爱给予优质的后代还是有需要的后代？\\\"克兰多弗说，\\\"我们的研究表明，鸟类会选择优质的后代。\\\"《破译健康密码》20世纪90年代初，基因治疗犹如坐了一趟云霄飞车：被冠以\\\"未来医学\\\"的美名，前来求医的患者络绎不绝；但在导致一名18岁青年死亡，并导致其他3例白血病后，情况急转直下。2007年7月，美国伊利诺伊州一名36岁的女性在接受类风湿关节炎的治疗后死亡，人们又将这一病例与基因治疗联系在了一起。所幸的是，后来的深入调查替基因治疗洗脱了污名。尽管阴云尚在，但凭借基因治疗领域最近的一些新进展，科学家们可以暂时将这些坏消息置于脑后了。所谓基因治疗，是将新基因或经过改造的基因插入人体细胞来治疗或预防疾病。起初，研究人员计划利用这一疗法来治疗一些遗传疾病，比如囊性纤维化，这些疾病是某些正常基因产物缺失所致。将功能完好的缺失基因拷贝转入需要这些基因的细胞，就能治疗此类疾病。发展至今，科学家已大大扩展了基因治疗的应用范围，包括\\\"训练\\\"免疫细胞去捕杀肿瘤，构建新的血管，以及让免疫系统对感染产生抵抗力等。《走近读脑时代》\\\"睡觉，偶尔做做梦。\\\"在这句话里，莎士比亚想说的也许并不是真实意义上的梦境—夜间去往另一个世界的旅程，但这并没有减少梦中景象给我们带来的意义和神秘感。最近的一项研究扩展了我们对梦的理解，并得出了一些关于意识本身的见解。美国威斯康星大学麦迪逊分校的神经科学家本杰明？贝尔德（Benjamin Baird）说，睡眠为科学家提供了一种研究各种形式意识的方法，从生动的梦境到无意识状态等。当受试者打盹时，研究人员可以将有意识的经历与感官的混杂影响隔离开来。美国威斯康星大学麦迪逊分校的贝尔德和朱利奥？托诺尼（Giulio Tononi）及其他同事使用头皮电极，通过高密度脑电图记录睡眠者的脑电波，窥探了梦中的大脑。研究人员每隔一段时间，就会唤醒受试者，询问他们是否在做梦以及梦到了什么。在第一个实验中，研究人员通过询问32位受试者，获取了约200份唤醒记录。在第二个实验中，研究人员先对受试者（人数比第一个实验少）进行了梦境描述培训，然后再开始唤醒询问，这一次研究人员得到了800多份唤醒记录。研究人员在头后部附近的后脑皮质区发现了一个\\\"热区\\\"，当受试者说自己在做梦时，与无意识相关的低频脑波减弱，高频脑波增强，而这与是否处于快速眼动期无关。并且，与常识相反，人在快速眼动和非快速眼动期都会做梦。相关研究结果已经发表在了《自然？神经科学》上。在有7名受试者参与的第三个实验中，科学家以87%的准确率预测了他们是否在做梦。此外研究人员还发现，某些大脑区域的脑波活动与特定的梦境内容有关—比如位置、面部和语言。在醒来时，这些相同的区域也处于激活状态。贝尔德说：\\\"在这个实验中，我们原本并没想到要预测梦境内容，\\\"但他表示，这将是一个令人振奋的\\\"潜在方向\\\"。美国艾伦脑科学研究所的神经科学家克里斯托弗？科赫（Christof Koch，《科学美国人》顾问委员会成员，未参与此项研究）表示，这种方法\\\"非常酷且极具创意\\\"。科赫说，发现与梦境相关的活动集中在后脑十分令人惊讶，因为此前研究人员普遍认为意识是在额顶区产生的。不过，这个实验的不足之处是，受试者醒来和回忆梦境之间有一个延迟。科赫说：\\\"我们希望实验可以更加准确。