猴子的社会认知与习性
感受一种新的文化常常意味着吃传统的食物。无论是在墨西哥吃玉米饼或是在法国吃薄煎饼,大多数的旅客都希望吃当地人吃的东西。现在新的研究显示,野生长尾黑颚猴也会“吃本地猴吃的东西”,并会在加入某个新的集体或者猴群时改变其对食物的喜好。这些发现就社会学习对野生动物行为有着比人们先前认为的更强的影响力提供了证据;社会学习指的是向其他同类学习而不是通过自身的试误法进行学习。Erica van de Waal、Andrew Whiten和Christèle Borgeaud在南非的野生动物保护区训练一群长尾黑颚猴进食蓝色或粉红色的玉米。在研究人员建立了绝对的“粉色猴群”及“蓝色猴群”后——即每一猴群中的猴子吃同样的玉米时,他们决定观察当新的猴子——它们或是猴的幼崽或是外来的公猴——进入其中一个猴群后会发生什么情况。
婴儿学习吃母亲吃的东西可能并不令人意外,但研究人员能够用实验的方法通过追踪在每个猴群中母猴的情况以及检测幼崽,密切地模仿其母亲的程度对这种情况进行了测试。他们发现,当把两种都可以吃的食物直接摆放在它们面前时,猴的幼崽几乎总是只会选择它们的母亲喜欢的食物。某些猴的幼崽甚至还会坐在“错的”食物上吃其母亲喜欢的食物。年轻已成年的野生雄性长尾黑颚猴会离开其家族并迁移到其他猴群之中,它们可以在新的猴群中最终与没有血缘关系的雌性交配。这些漫游者在其一生中常常会迁徙多次,直到它们在某猴群中被完全接受并成为该猴群中的主导者。在该实验中,有多达10只公猴会从吃某种颜色食物的公猴群迁移到吃相反颜色食物的另外一个猴群中。这些公猴放弃了它们从前的食物偏好并开始吃它们所加入的新猴群所偏好的颜色的玉米。这些发现凸显了社会学习和习性传播在塑造动物行为中所扮演的重要角色。
鲸鱼会从同伴那里获取捕食窍门
据一项新的研究报告,座头鲸会从其他鲸鱼那里学习捕食的技能。这些发现为行为可通过在非人类动物及非人类灵长类动物的习性传播而扩散提供了证据。在缅因湾,座头鲸通过在一群鱼的下方制造气泡并接着冲过这些泡泡来觅食。但在1980年,一头鲸鱼被发现以一种从未见过的方式进食。该条鲸鱼用它的尾巴末端拍打水面数次并接着进行泡泡进食。这种叫做尾叶拍打水面摄食法的技能是如今座头鲸中广泛应用的摄食法。Jenny Allen及其同事对超过20年的来自营利性观鲸船的数据进行了分析,以追踪从1980年至2007年尾叶拍打水面摄食法在一群座头鲸中的社会性传播。研究人员使用一种叫做基于网络的扩散分析的技术,其作用原理是假设如果尾叶拍打水面摄食法是从其他鲸鱼那里学来的,那么那些与尾叶拍打水面摄食的鲸鱼在一起的鲸鱼更有可能自己也能学会这种技能。这种场景相当于某人会从其朋友那里学会某种习惯。例如,如果约翰的朋友们喜欢吹调子悦耳易记的口哨,那么他与这些朋友在一起的时间越多,他也越可能发现自己会吹这些曲调的口哨。研究人员的模型显示,习性传播是尾叶拍打水面摄食行为扩散背后的一种强大的力量,而其他像遗传学及个体学习等因素不足以解释尾叶拍打水面摄食行为的传播模式。与人类的群体相似,在鲸鱼群中也会有创新者,它们会发展出新的行事方式。研究人员认为,它们的行为会扩散开来并最终被一般群体学会。尾叶拍打水面摄食行为以及座头鲸的歌唱传统为人们提供了鲸类动物中存在多种传统的证据。
古玛雅与多个人群有文化交流
中美洲的古玛雅文明可能是通过与许多其他人群接触而发展出了其独特的文化和建筑的他们并非像研究人员曾经争辩过的只是专门与奥尔梅克人接触或是在没有受到外界影响的情况下自己发展出其独特的文化和建筑的。据Takeshi Inomata及其同事的一项新的研究披露,在Ceibal——这是危地马拉的一个古玛雅遗址——的前广场和金字塔可能产生于大约公元前1000年至700年时发生在整个中美洲南部的广泛的文化交流。在此之前,有两种理论主导了有关玛雅文明起源的辩论:一种理论提出,玛雅文明几乎完全是在现在的墨西哥南部、危地马拉和伯利兹由其自身发展出来的文明;而另一种理论则提出,玛雅文明受到更古老的奥尔梅克文明的主导性文化影响。然而,这些新的发现意味着这两种理论都没有说出有关玛雅的完整故事。Inomata及其团队提供了采自Ceibal的某些举行仪式的建筑物的放射性碳年代测定数据,这些建筑物的年代早于La Venta多达200年,而La Venta是奥尔梅克文明的主要中心。他们的结果意味着La Venta不可能是像研究人员曾经以为的那样,即La Venta是Ceibal的主要影响来源,而且在大约公元前1150 年至800 年间在中美洲发生了一次范围更加广泛的文化变迁。
教机器如何触摸
握住一只鸡蛋而不会弄碎它或是拿着一杯水而不会让杯子失手掉下来的能力,取决于一个人触摸某物体并施加适量压力的能力。现在,Wenzhuo Wu及其同事设计了一批纳米线,当其在弯曲时可产生小幅电压;研究人员说,这种现象可被转化为一种压力信号。他们设计的装置感受压力的范围可高达30千帕(kPa),这与人类手指的大约10~40kPa的感受压力的范围类似;他们提示该设计最终可能会被应用于智能皮肤或其他人—电子器件的界面上。
(本栏目文章由美国科学促进会独家提供)
《中国科学报》 (2013-05-07 第2版 国际)

验证量子性的经典方法
与量子系统所发生的实验相互作用是有限的,也是有必要如此的,那么是否有可能控制和命令这样的系统?Ben Reichardt等人参考量子计算和密码学(它们都涉及不完美模拟的或“不可信的”系统)来探讨关于量子力学的这一基础哲学问题。他们描述了一个能对大型量子系统进行表征的方案,从而为所谓的量子计算机是否真是“量子”的提供了一个验证方式。结果显示,利用经典干涉控制一个不可信的量子系统是有可能的。
斑马鱼基因组测序完成
斑马鱼(用于发育和人类疾病研究的一个重要模型生物)的基因组现已被测序,并作为一个被作了很好注解的参考基因组发表在本期《自然》上。原来,斑马鱼有迄今所测序的脊椎动物中最大的基因集,而几乎没有假基因。对于疾病研究来说重要的是,对人类和斑马鱼的序列所作的对比显示,人类基因的70%至少有一个明显的斑马鱼同源基因。另一篇论文报告了旨在识别斑马鱼每个蛋白编码基因中的破坏性突变并确定其表现型的一个正在进行的研究项目。该项目利用这一参考基因组序列,并将其与高吞吐量测序方法和高效化学诱变方法相结合。该项目的最初结果(覆盖所有已知蛋白编码基因的38%)描述了超过1000个等位基因的表现型。该项目的长期目标是,在斑马鱼基因组中的每个蛋白编码基因中生成一个敲除等位基因。
科学家发现
多样化细菌磷脂酶超级家族
分泌的细菌磷脂酶在细菌致病机理中起重要作用,它们以宿主细胞膜为目标,造成组织破坏、炎症和细胞内运输通道的中断。在这篇文章中,Joseph Mougous及其同事报告了一个多样化的细菌磷脂酶超级家族的发现,并且表明它们不仅仅只是以真核宿主细胞为目标:它们还通过磷脂酰乙醇胺在细菌膜中的降解产生物种内和物种间的抗菌活性。这项工作表明细菌间相互作用可能是感染进程中的重要因素,也指出了可能会产生候选抗菌目标的薄弱环节。
高盐摄取与自体免疫疾病有关
两个独立的研究小组得出了相同的令人吃惊的结论:盐浓度升高通过刺激产生白介素-17的辅助 T (TH17)细胞从CD4+ T-细胞的生成来促进自体免疫疾病。Chuan Wu等人发现,盐浓度的增加在试管中和在活体中都会诱导小鼠T-细胞中“血清糖皮质激素激酶-1” (SGK1)和增强TH17分化。Markus Kleinewietfeld等人发现,盐通过一个依赖于SGK1和p38 MAP激酶/NFAT5通道的激发的机制诱导鼠类和人类TH17细胞。采用高盐饮食的小鼠会患一种更为严重的实验性自体免疫脑脊髓炎(人脑炎的一个模型),这是由于大量渗透性TH17细胞的存在。这些研究提出一个可能性:高盐摄取可能会触发人类的组织炎症和自体免疫疾病。来自Nir Yosef等人的另一篇论文提出了关于调控TH17细胞分化的基因网络的一个普遍性观点。
 
《中国科学报》 (2013-05-06 第2版 国际)

在北京集中学习文化课的第一年,科研任务没有那么紧,平时最多是看一些相关文献。初来北京的我,看一切都是新鲜且充满乐趣的,加上首都交通设施特别齐全,出门游玩很是方便,这一年的绝大部分时间都贡献给了老北京的角角落落。坐在国家图书馆,走进国家大剧院,立在天安门的红墙下,看着圆明园上空的蓝天白云,不时感叹:这个城市真的包容了太多,只有数千年的历史才会积淀出这样的文化和氛围。

在国科大的第一年,生活很充实,视野变得开阔了。身边有很多优秀的同学和老师,看到他们,总会深感自身知识的贫乏,见识浅陋,思维僵硬。在学校,不仅会被北大、清华、中国科技大这样的字眼闪烁得眼睛疼痛,更会为他人开阔的视野、生活的斑斓而自叹不如。而每次看到如此优秀的他们依然在不懈奋斗时,更会意识到自己的自满心之强和奋斗意识之淡薄。《世界著名大学》栏目哈佛一期中有这样的话语:到了哈佛,你才知道真正的精英并不是天才,都是要付出更多努力的人。

这一年,在国科大经常有各界精英前来演讲。我特别喜欢人文论坛讲座,不仅亲眼见识了名人的风采,还能从他们的演讲中吸取到学习和做人的道理,对树立正确的人生观是非常有益的。

这一年,爱好写作的我很荣幸地成为国科大记者团中的一员。虽然只在北京呆一年,我还是决定加入记者团,因为我觉得,生活,更应该听听心的想法,喜欢,就要勇敢去做。既然生命的长度有限,我们就要不断去拓展它的宽度。自知与科班新闻人员有相当大的差距,但还是体会到了做新闻、做记者并不像媒体上我们看到的那样简单风光,精彩的人生,需要更多的付出。

一年的研一生活很快结束。2012年7月份,我回到了中科院水土保持研究所导师的身边。初来乍到,摩拳擦掌,跃跃欲试,满腔抱负涌在心头,仿佛马上就要收获果实一般。大家也都纷纷开始了试验站生活,开始的日子,看上去如此美好。

我先是被安排去了试验站两次,每次都在一周左右。第一次去试验站,还没有接手试验,只是熟悉环境,听老师和同学介绍试验站的基本情况等。空闲时间,我就外出体验一下当地的风土人情,拍一些照片,和老师傅聊聊天,总感觉日子过得很是惬意。

8月份,老师安排我和课题组的三位同学一起去青海采样。一直非常爱好野外活动的我异常兴奋,更重要的是,有一位多年未见的好友在青海,我想可以趁机去叙叙旧。然而,事实却没有想象中那么美好。

刚到达青海,还没有找好住处歇息,师兄就安排我们开始第一个采点任务,虽然只是一个样点,却在崎岖盘桓的山路上绕了好久。到了目的地,还要穿过青稞、土豆地,背着工具继续爬到几百米远的林地。这对于好久都没有运动的我来说,无疑是个艰难的挑战。强硬的性格又时刻提醒自己,不能拖后腿,喘着粗气,迈着沉重的步子继续前行。第一天,就把我满脑袋的激情“挫”去了一大半,之后的二十天,每天都是在相同的紧张忙碌中度过。在一个多民族居住的省份,吃住无疑会有很多不习惯,面对这些,只能告诉自己要努力去适应。找村民调查信息时,面对陌生神秘的藏民又总是带着几分胆怯……看来,科研根本不是自己到处走走、看看这么简单。科研的道路,是要亲自用脚一步一步丈量的。

从青海回来,非常荣幸地接触到我们水保界的老前辈唐克丽老师,两个小时的交流,可能没有获得和记住太多的专业知识,但是却能从这位八十岁的科研巨擘身上学到一种要做就做最好的精神。每每想起,总是觉得很庆幸。“听君一席话,胜读十年书”,这,该是一生的财富吧!

接下来,又是长达近两个月的试验站生活。这次已不比上次那样悠闲自在,每天都要早起骑着电动车去地里测样。冬天下大雪时,有几次我骑着电动车在车来车往的大马路上差点摔倒。我们试验站不大,对于刚去不久的同学来讲,试验站的饭菜可能很合口,但是时间一长,不免会感到油腻。而我,通常时间一久,身体就会出现上火的反应,路远乡偏,能吃的又只能是这个唯一的大锅食堂,所以,每次都要带上充足的茶叶和降火药。

在试验站,每天都在单调地重复做同一件事,各种不良情绪不断袭来。抱怨、疑惑,为什么大把的时间都要用来做这些?这就是引以为豪的科研生活?每天做这些试验能否有什么收获?这些对以后的工作有什么实质性的帮助?倘若以后还是从事这样的工作,自己究竟适不适合这样的生活?

现在想想,之所以出现这些想法,都是因为自己太急功近利,付出一点就急着想看到丰硕的回报,然后坐享其成,期待不劳而获。要说没有收获,每天记录本上密密麻麻的数据,难道不是一种独一无二的收获吗?成果不是直接送到手中的,要靠自己去分析处理,然后写成一篇篇漂亮的论文。这才仅仅是两个月的试验,就想收获成果吗?想一想搞科研的老前辈们,徒步穿越黄河考察,吃住行基本都靠人力,而且一走就是几个月,那才是真正的苦。至于对以后的工作考虑,自己现在所做的,只是科研的冰山一角,还没有深入到科研的内部,当然更没有权利这么早就下定论自己到底适不适合做研究?

耐得住寂寞才能守得住繁华。我认为,用这句话来形容科研生活再合适不过了。随着对试验工作的熟悉和生活环境的适应,在这种简单的生活中。我也顺理成章地学会了知足,能抽出时间去县城转一转便觉得很幸福。每天晚上还可以在广阔的院子里跳跳绳,在安静的村落里散散步,看到的天空和星星比城市里更干净清澈。想起这样一天一天的坚持,又觉得充实无比。

最后以一句哈佛校训与科研路上的大家共勉吧:“学习并不是人生的全部。但,既然连人生的一部分——学习也无法征服,还能做什么呢?”

北国飞雪,南国花香,告别国科大来到昆明已经快半年了,在实验室的日子和在北京的岁月就像南北气候差异一样大。当国科大记者团的记者问我,从国科大到研究所,从学校到实验室的感受时,我想到的只有一个成语“学以致用”。

在北京的一年里,主要还是以学习理论为主,广泛涉猎与自身专业相关的知识、调查国内外的研究情况和尽情畅游个人感兴趣、好奇的领域,导师也不会时刻监督,相对压力比较少,较为轻松,没课的时候还可以三五成群地去领略祖国首都的风土人情、大好山河,开拓眼界。但回到研究所,真正开始做实验,就会领悟到明刀明枪和纸上谈兵的区别,发现书到用时方恨少的真理,一次次事实会印证理论和实践的各种不同。理论可以指导实践,但面对变化和问题层出不穷的科研实验,需要我们懂得如何在已有的种种规定下灵活变通地善用、修改、组合各种知识去进行科研工作。

在上研究生以前,我们大多数人学习知识都是为了一个又一个的考试,面对的是题海,是试卷,是出题人的心思,而不是用于解决现实中出现的问题,所以知识只是单纯地输入和输出。很明显,这种简单的模式在我们的科研工作中是远远不够的,面对实验中出现的新问题、新现象,我们还需要一个“同化”和“异化”的过程,也就是要求我们要熟练掌握所学的知识,并重新搭配组合成能解决现实问题的方法。这里还得注意不要墨守陈规,得大胆猜想,敢于尝试,小心求证。另外,实验中常常会遇到“最优解”的问题,就是说可能有多种途径和方案都能达到目的,但哪种方法最好,这时就需要“想方设法”了,对知识的广度和深度要求很高,在对比和筛选最优解的时候,缜密的逻辑思维和头脑风暴是必不可少的。但有时候如果只是实验的某一个步骤,或者实验在意的是结果而不是过程,特别是在一些比较粗放的步骤和追求进度的实验,追求最优解是没有必要的,此时快速让实验从一个阶段进入另一个阶段更重要。

比如,色谱柱通过柱子分离纯化物质,需要熟悉各种不同柱材料的特性和应用对象,根据所分离的物质特点选取不同的柱材料、不同的洗脱体系、采用不同柱材料的顺序等进行分离纯化物质。有时欲分离物质量很少,我们则需要考虑选用哪种柱材料、哪种方法最好,在达到纯化目的同时又不至于样品过多损失。而在分离粗样的时候,则不需要考虑太多细节,尽快把要的部分洗脱分开就可以了。上面提到的方法论,相信在大多数科研领域都适用,因为这个方法论的名字就是“学以致用”。从国科大的一年学习到昆明植物所做了半年实验,才深刻体会到这个成语的含义,感受到知识的真正趣味所在。

不少学友都说实验不顺利,实验很累,一脸失落沮丧的样子。我的课题从开始到现在也遇到了很多困难,进展也不是很好,但这种每天都会遇到新问题,然后不断地想办法解决问题的日子比实验一帆风顺更吸引我,“我思,故我在”,这才是科研的魅力!实验过程中失败次数总是远远多于成功的次数,但实际上,每次的失败其实都是一个进步,每次的失败都将更接近成功。假如有一千种可能,你已经失败了999次,请再坚持,不要放弃,下一次你就成功了。

衡量一位商人的优劣是看他(她)为社会创造了多少财富,提拔一位军人的职称是看他(她)立了多少战功,而评价一位科研人员的业绩是看他(她)发表了多少论著。虽然现在很多人对用SCI收录期刊文章衡量科研人员的业绩颇有微词,但是鉴于目前的客观现实,我们也必须接受。就如同用高考来考核高中生,我们不能因为制度中存在的某些缺陷而因噎废食,而应积极改善SCI收录期刊文章评价体制中的不利一面,限制其不利一面,不断完善其评价体系。

国际期刊评审要点

前不久,我为一家SCI期刊审了一回稿,从评审人的角度我了解了评审的各个要点,正确理解这些评审要点,在写文章中注意它们,无疑会提高我们科研论文的投稿命中率。

这家国际期刊的评审要点主要体现在以下三个方面:首先是文章的结构,即:研究问题或假设是否用一两句话进行说明,研究重要性是否用一个或两个段落解释清楚,研究方法是否适当,研究结果是否做出了详细的解释,文稿写作是否具有逻辑性,研究工作是否具有实际的科学贡献,引用的论据是否具有说服力。第二方面是文章的技术,即:英文(词汇和语法)的表达是否清晰、简洁和正确,文稿的长度与其贡献是否匹配,摘要部分是否呈现易懂的方法、结果和结论,标题是否与文稿内容一致以及图表是否有用且具有高质量。最后一方面是文章的质量,即:研究的重点是集中在方法或理论还是具体案例?研究问题或假设是否是衍生的理论和文献回顾?如何评价作者的解释和结论的质量?

这些评审要点都设计了三个答案,评审人只需对照文稿逐一做好这些选择题即可。该期刊的每个评审要点可能都对应着一定的分数,评审人审完稿后,编辑可能会看到这篇文稿的分数进而决定这篇文章的未来。因此,我们如果在写论文的时候能真正领悟并把握好这些要点,任何一个评审人想不打高分都难。

选择合适的期刊

“酒好也怕巷子深”,为了让研究者的每篇有价值的文章发表在合适的杂志上以引起广泛的同行关注、合作或资助等,几年、十几年乃至几十年磨一剑的文章理应发表在更权威、更高影响因子的杂志上。细细梳理起来,一篇文章的发表无不是凝聚着研究者繁重的体力劳动与脑力劳动。我们和导师、同行或者同学积极讨论即将开展的研究工作的思路、文章的构思,有时候并不明朗,我们只好“摸着石头过河”——边做实验边调整思路。中期冒着严酷的自然环境条件进行繁重的取样、做实验和分析数据,实验中出了问题还得咨询导师、同行或者朋友等。后期写论文我们挑灯夜战,为了寻找一篇合适的文献“众里寻他千百度,蓦然回首,那人却在灯火阑珊处”。末期写论文初稿的时候不厌其烦地修改与提高,投稿的时候一家杂志拒稿,立马接着投到另外一家,同样被拒之后,一而再,再而三……当我们写文章的万丈豪情被再一次拒稿打击得一落千丈的时候,或许我们在盘算着:到底是应该重新补做实验还是投稿到另外一家杂志去合适呢?因此,将自己的研究工作做好后,选对杂志并顺利发表出来,将是对研究者大量辛苦脑力与体力劳动的一种最好的回馈。

现在很多人做了很好的研究工作,但是发表的文章却平平。我并不是说他(她)的文章写得不好,而是说,发表文章的杂志一般般,即发表在影响因子档次较低的SCI杂志上。或许,我们调整文章的结构将最吸引人的地方放在最显眼的位置上,提高一下写作技巧,选择一些更为恰当的用词,我们的研究工作可发表在更权威或更高影响因子的SCI期刊上。因为期刊的影响因子越高,研究工作被引用的频次将越高,研究工作可能得到更为广泛的同行关注。记得2007年我去西北大学(在陕西西安)开会的时候与一位老师交流,我说某项工作被另外一个老师用中文抢先发表出来了,这位老师几分痛心地说:“发糟蹋了,这么好的工作应该发表在更好的杂志上。”的确,一个很有趣的研究工作,最好发表在最适合的杂志上。例如现在很多搞生态学的人以能在美国生态学会主办的Ecology上发表论文作为荣耀,其实Ecology相比生态学的其他杂志影响因子并不高,记得Ecology的影响因子前几年的时候只有三点几,但是很多生态学者却惟独钟情于此。这是为什么呢?原来,Ecology是全球主流生态学的门户或招牌杂志,几乎汇集了全世界顶尖级的生态学工作者的生态学理念和最新研究动态。假如某位生态学者的研究论文能在这样的杂志上发表,无疑将得到全世界顶级同行的肯定,而他(她)的研究工作或许能得到全世界的广泛兴趣与交流。

投稿要愈挫愈勇

投稿要愈挫愈勇,投稿要肯定执着。文章写好了投稿就好比找女朋友,当我们满腔热情去“钟鼓乐之”意中人的时候不幸被拒是很正常的事情,因为现实生活中很少有一见钟情的爱情传奇。但是,当尝试了好几个意中人后还是不幸被惨拒,或许,有人担心这辈子是不是真的要打光棍了。错,现实生活中很少有打光棍的,十个中八个曾经找女朋友失败的人最终还是结婚了。所以,我们要坚信投稿的文章经过修改后就一定会被发表的,只是时间迟早的问题,当然每拒绝一次进行反思与提高是十分必要的。

近年来,很多中国投稿者发现投稿被接受并不像以前那么容易了。前不久,我就这种现象专门请教了Biological Conservation的亚洲植物学编辑Richard T Corlett博士。他说,在过去10年到15年时间内,中国、印度、东欧和其他国家的一些大学或研究机构越来越倾向要求所属员工将研究工作发表在国际期刊上,而且对影响因子还给出了限制。例如,中国科学院生态环境研究中心在2011年之前每年年终对员工发表的SCI论文都可以给出不菲的奖励,但是到了2011年,就对影响因子进行了限制和要求,一篇影响因子一点几的杂志现在的奖励强度已经显著降低了。这些规定导致一些国家的期刊被这些蜂拥而至的稿件忙得不可开交,这些期刊只能接受很少的投稿文章,鉴于Biological Conservation只有20%的投稿接受率,因此,大约50%的文章在未经过送审就被编辑直接拒绝了。

事实上,期刊喜欢那些被其他杂志广泛引用的文章,从而可以提升该期刊的影响因子,扩大杂志的发行范围。正因为如此,一些描述性的和地区性兴趣的文章很难发表在这些国际期刊上。但是,除了北美、欧洲和澳大利亚,很少有这样的国际期刊,针对发展中国家的文章接受率走低的态势,Richard T Corlett博士呼吁亟需一些影响力大的“东亚生态学”之类的杂志以解决这些问题。