ScienceShot: Even Slime Molds Make Mistakes - ScienceNOW
以為只有長了大腦才會想嗎？黏菌(slime mold)的實驗告訴我們，即使這樣簡單的生物，還是會思考的喔！
研究者用了不同濃度的燕麥粥(oatmeal)來測試黏菌是否能辨別並選擇濃度較高的燕麥粥，發現不論是在容易的那一組（包含濃度為2%, 6%, 10%）或是在困難的那一組（6%, 8%, 10%），黏菌能夠辨別並選擇濃度最高(10%)的燕麥粥，但是下決定很快的黏菌，選錯燕麥粥的機會是下決定慢的黏菌的5倍。當然在困難的那一組，要花比較多的時間作決定囉！
有趣的是，如果進行測試的黏菌，在測試前經歷了壓力(stress)：比方說飢餓，或是用強光照射；這時它們面對選擇，要花多少時間來做的決定就會完全不同；在困難的那一組他會趕快作決定，而容易的那一組反而花了較長的時間才能選擇。
推論是因為：較容易的那組，最低濃度(2%)實在太低了，經歷了壓力的黏菌如果選了最低濃度，會因為吃不飽就很難過！
老葉覺得：因為我有自律神經失調的問題，如果餓到的時候我都會想要吃「營養特別豐富」的東西，黏菌是不是也是這樣呢？
大家覺得呢？
2010年9月8日 星期三
2010年9月4日 星期六
幹細胞事件
因為最近有關Stem cell ban的新聞實在太多了（看台灣的報紙就一點感覺也沒有），我好奇的爬了一下新聞，發現最老的是下面這篇
Federal Judge: Obama Stem Cell Policy Halted - ScienceInsider
大意是，有一群人（James Sherley, Theresa Deisher, Nightlight Christian Adoptions, the Christian Medical Association, and others.）上了一個petition給法院，陳明現在的幹細胞研究其實有傷害胚胎，也就是違反了 "Dickey-Wicker Amendment"這個修正案（這個修正案是眾議院通過的，內容大意就是政府不會支持任何損害人類胚胎的研究），因此法官Royce Lamberth在8/23下令所有拿政府研究經費的科學家，即日起暫停進行幹細胞研究。
然後是這個新聞：
NIH Director Collins Says Cell Ruling Won't Halt Most Ongoing Grants - ScienceInsider
NIH Director說，對於人類幹細胞研究(hESCs)，已經給出去的研究經費不會收回，但是目前正在審的計畫已經暫停審理，而這些已經給出去的研究經費，如果明年來renew時政府還沒有解禁，可能也沒辦法renew。
這個答案對於做人類幹細胞研究的科學家來說應該是很不滿意，不過對於那些上了petition的人，可能也不會滿意吧？難道已經拿到研究經費的這些人，就可以繼續做幹細胞研究？
然後在這篇新聞裡面，提到上petition的人過去的一些記錄（感覺有點狗仔了），其中James Sherley原本在麻省理工學院（MIT）進行幹細胞的研究，但是在2007年MIT拒絕給他終身教授(tenure)的位置，他還曾為此絕食抗議，聲明這個決定是種族歧視；但是MIT在2008年還是決定不給他tenure。而 Theresa Deisher則在過去一直都是反對幹細胞研究的。
那麼到底這個暫停的命令會不會就成為禁令呢？過去NIH的說法是，如果使用的是幹細胞株，並不是研究者由胚胎取得幹細胞，那就不違反修正案，但是法官在8/23的判決中也說明的NIH的說法是站不住腳的，就像持有保育類動物的人說，動物不是他抓的，他只是去買一樣的荒謬。畢竟修正案的精神是要防止一切可能的傷害人類胚胎的行為。
不過很妙的是，這次法官的決定把前任總統的決定也給推翻了。原本George W. Bush是說2001年8月9日之前就作出來的人類幹細胞株是可以用的，但是現在法官卻說不可以，因為不管是什麼時候做出來的細胞株，只要修正案還有效，就是違反了修正案的精神，政府就不可以給研究經費去支持。
接著是各大學因為NIH的決定，所以發了信給校內從事幹細胞研究的學者說，你們今年的錢拿到了，可以繼續你們的研究，不過明年...再說吧...
不過他們還是擔心會整個被中止...
接著，在2010/8/27 NIH發了一個e-mail給內部的實驗室（NIH有非常多的實驗室），請他們「立即停止」所有的幹細胞研究，包括之前原本在George W. Bush的規定下OK的，現在都不行了。這在NIH是從來沒有發生過的事。
最新的新聞是，科學家們正在要求法官先暫停他的禁令...
Federal Judge: Obama Stem Cell Policy Halted - ScienceInsider
大意是，有一群人（James Sherley, Theresa Deisher, Nightlight Christian Adoptions, the Christian Medical Association, and others.）上了一個petition給法院，陳明現在的幹細胞研究其實有傷害胚胎，也就是違反了 "Dickey-Wicker Amendment"這個修正案（這個修正案是眾議院通過的，內容大意就是政府不會支持任何損害人類胚胎的研究），因此法官Royce Lamberth在8/23下令所有拿政府研究經費的科學家，即日起暫停進行幹細胞研究。
然後是這個新聞：
NIH Director Collins Says Cell Ruling Won't Halt Most Ongoing Grants - ScienceInsider
NIH Director說，對於人類幹細胞研究(hESCs)，已經給出去的研究經費不會收回，但是目前正在審的計畫已經暫停審理，而這些已經給出去的研究經費，如果明年來renew時政府還沒有解禁，可能也沒辦法renew。
這個答案對於做人類幹細胞研究的科學家來說應該是很不滿意，不過對於那些上了petition的人，可能也不會滿意吧？難道已經拿到研究經費的這些人，就可以繼續做幹細胞研究？
然後在這篇新聞裡面，提到上petition的人過去的一些記錄（感覺有點狗仔了），其中James Sherley原本在麻省理工學院（MIT）進行幹細胞的研究，但是在2007年MIT拒絕給他終身教授(tenure)的位置，他還曾為此絕食抗議，聲明這個決定是種族歧視；但是MIT在2008年還是決定不給他tenure。而 Theresa Deisher則在過去一直都是反對幹細胞研究的。
那麼到底這個暫停的命令會不會就成為禁令呢？過去NIH的說法是，如果使用的是幹細胞株，並不是研究者由胚胎取得幹細胞，那就不違反修正案，但是法官在8/23的判決中也說明的NIH的說法是站不住腳的，就像持有保育類動物的人說，動物不是他抓的，他只是去買一樣的荒謬。畢竟修正案的精神是要防止一切可能的傷害人類胚胎的行為。
不過很妙的是，這次法官的決定把前任總統的決定也給推翻了。原本George W. Bush是說2001年8月9日之前就作出來的人類幹細胞株是可以用的，但是現在法官卻說不可以，因為不管是什麼時候做出來的細胞株，只要修正案還有效，就是違反了修正案的精神，政府就不可以給研究經費去支持。
接著是各大學因為NIH的決定，所以發了信給校內從事幹細胞研究的學者說，你們今年的錢拿到了，可以繼續你們的研究，不過明年...再說吧...
不過他們還是擔心會整個被中止...
接著，在2010/8/27 NIH發了一個e-mail給內部的實驗室（NIH有非常多的實驗室），請他們「立即停止」所有的幹細胞研究，包括之前原本在George W. Bush的規定下OK的，現在都不行了。這在NIH是從來沒有發生過的事。
最新的新聞是，科學家們正在要求法官先暫停他的禁令...
2010年8月29日 星期日
小麥(Wheat)的產量已經到頂了嗎？
Has Wheat Peaked? - ScienceNOW
雖然最近已經把小麥(wheat)的基因體(genome)給定序完成，但是從1974年開始，任何品種改良的措施卻已經不能再讓小麥的產量上升了。
要讓作物產量上昇一般來說就是兩個方法：一個是在單位面積種更多的作物，另一個方法就是透過品種改良，讓作物在最佳時間成熟、可以抵抗病原、或是挑選可以把更多能量轉移到產生穀物的品種。
為什麼小麥的產量不能再上昇了呢？研究者說，原因之一是病原總是演化得更快；另一個原因則是所謂的「基因瓶頸效應」(genetic bottlenecks)。舉例來說，當初育種學家挑選了矮莖的小麥，因為這種小麥會用比較少的能量去長莖，所以可以把這些能量轉移去產生麥粒；在做這個選擇的同時，高莖的小麥裡面「所有的」基因，就完全被排除在現代農夫栽種的小麥的基因組合之外了。
當然讀者可能會說：那就再把高莖的小麥找回來雜交啊！說起來容易，但是經由雜交選種是浩大的工程，育種學家們由1959年開始努力的選種雜交出「理想的」小麥品種，如果現在要再去找高莖的小麥來跟現代農夫栽種的小麥雜交，這中間要投入的人力物力相當龐大，而且當初高莖的小麥，不就是因為產量不如人才被摒除在外嗎？現在要再把它找回來加入現代小麥的基因組合不是不可能，但是中間所牽涉到的龐大的人力物力，如果沒有拿到研究經費是不可能做的，而要去說服主管機關（如農委會或國科會，或是USDA和NIH）提供經費做看起來很可能不會有結果的研究，更是難上加難。
所以目前所能做的，既然育種已經不能產生產量更高的小麥，而有鑑於玉米跟大豆的經驗，小麥農夫們並不想去嘗試轉殖小麥（目前也沒有，因為現代農夫栽種的小麥不是四倍體就是六倍體，基因實在太複雜了），就只剩下改良耕種的技術，來提高單位面積的產量了。
定序完一個生物，就真的能夠掌握他的一切嗎？不，困難的工作才剛開始哪！
雖然最近已經把小麥(wheat)的基因體(genome)給定序完成，但是從1974年開始，任何品種改良的措施卻已經不能再讓小麥的產量上升了。
要讓作物產量上昇一般來說就是兩個方法：一個是在單位面積種更多的作物，另一個方法就是透過品種改良，讓作物在最佳時間成熟、可以抵抗病原、或是挑選可以把更多能量轉移到產生穀物的品種。
為什麼小麥的產量不能再上昇了呢？研究者說，原因之一是病原總是演化得更快；另一個原因則是所謂的「基因瓶頸效應」(genetic bottlenecks)。舉例來說，當初育種學家挑選了矮莖的小麥，因為這種小麥會用比較少的能量去長莖，所以可以把這些能量轉移去產生麥粒；在做這個選擇的同時，高莖的小麥裡面「所有的」基因，就完全被排除在現代農夫栽種的小麥的基因組合之外了。
當然讀者可能會說：那就再把高莖的小麥找回來雜交啊！說起來容易，但是經由雜交選種是浩大的工程，育種學家們由1959年開始努力的選種雜交出「理想的」小麥品種，如果現在要再去找高莖的小麥來跟現代農夫栽種的小麥雜交，這中間要投入的人力物力相當龐大，而且當初高莖的小麥，不就是因為產量不如人才被摒除在外嗎？現在要再把它找回來加入現代小麥的基因組合不是不可能，但是中間所牽涉到的龐大的人力物力，如果沒有拿到研究經費是不可能做的，而要去說服主管機關（如農委會或國科會，或是USDA和NIH）提供經費做看起來很可能不會有結果的研究，更是難上加難。
所以目前所能做的，既然育種已經不能產生產量更高的小麥，而有鑑於玉米跟大豆的經驗，小麥農夫們並不想去嘗試轉殖小麥（目前也沒有，因為現代農夫栽種的小麥不是四倍體就是六倍體，基因實在太複雜了），就只剩下改良耕種的技術，來提高單位面積的產量了。
定序完一個生物，就真的能夠掌握他的一切嗎？不，困難的工作才剛開始哪！
2010年8月26日 星期四
全世界最小的青蛙
ScienceShot: The Smallest Frog in the Old World - ScienceNOW
全世界最小的青蛙，但是卻有很好的肺活量。
Microhyla nepenthicola的長度大概在10.6 to 12.8 mm之間，他們生活在Nepenthes pitcher plants（一種豬籠草）上，因為豬籠草的表面滑溜溜（有蠟），可能是這樣導致這種青蛙的第一根腳趾及蹼都呈現退化的現象（可以抓得更穩）。
天下無奇不有....
2010年8月25日 星期三
鶲鳥的流行歌
ScienceShot: That Birdsong Is So Five Minutes Ago - ScienceNOW
以為只有人會趕流行，今年裙子長，去年裙子短，還是今年流行Bassa Nova，去年流行Jazz嗎？
一群科學家研究麻省的一種鶲鳥(chestnut-sided warblers)發現，鶲鳥有兩種歌，一種是求偶的，另一種是與其他雄性鶲鳥爭地盤唱的；19年來的研究發現，求偶的歌曲數十年如一日，但是爭地盤的歌曲很少流行超過七年，大部分的都是年年更換。
不知道鶲鳥今年流行的是哪一種曲風？
以為只有人會趕流行，今年裙子長，去年裙子短，還是今年流行Bassa Nova，去年流行Jazz嗎？
一群科學家研究麻省的一種鶲鳥(chestnut-sided warblers)發現，鶲鳥有兩種歌，一種是求偶的，另一種是與其他雄性鶲鳥爭地盤唱的；19年來的研究發現，求偶的歌曲數十年如一日，但是爭地盤的歌曲很少流行超過七年，大部分的都是年年更換。
不知道鶲鳥今年流行的是哪一種曲風？
2010年8月22日 星期日
蒼蠅怎樣飛？
You Are Now Free to Move About the Insect - ScienceNOW
不管你覺得蒼蠅/果蠅有多討厭，但是他們是不折不扣的空中霸王。他們可以在一秒內急轉彎躲開你的手/蒼蠅拍，那並不是很容易達成的任務。
但是蒼蠅是怎樣決定要飛多高？過去有人提出Optic Flow Model，說當在高處飛行的時候，地面看來是靜止的，如此一來蟲蟲們無法知道到底飛多遠；所以牠們不會飛太高，因為這樣容易撞到。聽起來好像還蠻合理，但是卻無法解釋一些觀察到的現象。
為了瞭解果蠅如何決定牠們的飛行高度，加州理工學院的Dr. Andrew Straw建造了一個風洞，將果蠅放在裡面然後拍攝果蠅們的飛行行為。
一開始他們先測試Optic flow model是否正確。當果蠅起飛後，他們在地上打出光線的條紋，並且讓這個條紋跟著果蠅一起移動。這樣會讓果蠅有種錯覺：地面沒有在移動。如果optic flow model是正確的，果蠅應該會飛低一點，好讓自己能更正確的掌控飛行的距離。結果是：果蠅們不為所動。
接著他們在風洞的牆上投射陰影。沒想到陰影有多高，果蠅就飛多高！
科學家們推論這是因為：果蠅們利用牆上的陰影來偵測家具的高度，這樣要降落的時候，才能夠很快降落。
有趣的是，之前觀察蛾(moth)發現蛾也會利用牆上的陰影來決定自己飛行的高度。所以，或許所有的飛行昆蟲都使用類似的機制？
下次看到蒼蠅/果蠅的時候，留意一下他們的飛行高度，是否跟附近的物體的高度有關喔！
不管你覺得蒼蠅/果蠅有多討厭，但是他們是不折不扣的空中霸王。他們可以在一秒內急轉彎躲開你的手/蒼蠅拍，那並不是很容易達成的任務。
但是蒼蠅是怎樣決定要飛多高？過去有人提出Optic Flow Model，說當在高處飛行的時候，地面看來是靜止的，如此一來蟲蟲們無法知道到底飛多遠；所以牠們不會飛太高，因為這樣容易撞到。聽起來好像還蠻合理，但是卻無法解釋一些觀察到的現象。
為了瞭解果蠅如何決定牠們的飛行高度，加州理工學院的Dr. Andrew Straw建造了一個風洞，將果蠅放在裡面然後拍攝果蠅們的飛行行為。
一開始他們先測試Optic flow model是否正確。當果蠅起飛後，他們在地上打出光線的條紋，並且讓這個條紋跟著果蠅一起移動。這樣會讓果蠅有種錯覺：地面沒有在移動。如果optic flow model是正確的，果蠅應該會飛低一點，好讓自己能更正確的掌控飛行的距離。結果是：果蠅們不為所動。
接著他們在風洞的牆上投射陰影。沒想到陰影有多高，果蠅就飛多高！
科學家們推論這是因為：果蠅們利用牆上的陰影來偵測家具的高度，這樣要降落的時候，才能夠很快降落。
有趣的是，之前觀察蛾(moth)發現蛾也會利用牆上的陰影來決定自己飛行的高度。所以，或許所有的飛行昆蟲都使用類似的機制？
下次看到蒼蠅/果蠅的時候，留意一下他們的飛行高度，是否跟附近的物體的高度有關喔！
塑膠都去哪裡了？
Where Has All the Plastic Gone? - ScienceNOW
還記得大海中的「塑膠之島」（ the Great Pacific Garbage Patch）嗎？在美洲大陸的另外一邊，也有很多小小的塑膠顆粒漂浮在大西洋中間，漂浮物的面積大概有2/3個美國那麼大。
來自於麻省（Woods Hole, Massachusetts）的SEA (Sea Education Association) ，從1986年起就開始帶領學生進行一系列的研究，利用撈捕浮游生物(phytoplankton)的細網在大海中拖行2公里，然後把撈到的塑膠用夾子(tweezers)夾出來，並定量。
22年中他們進行了6136次的拖行，超過60%的拖行中都找到塑膠，主要是polyethylene and polypropylene（購物袋跟牛奶罐的主要原料）。
但是讓他們很訝異的事情是，這二十幾年來塑膠的量並沒有增加。乍聽之下好像是好事，但如果去看這二十幾年來生產及拋棄的塑膠製品的數量增加了數倍，面對這個數據我們就不禁要問：塑膠都去哪裡了？
畢竟塑膠不是水，可以蒸發，所以作者提出幾個可能：
一、塑膠已經分解為極小的顆粒，小到連用來抓浮游生物的網子都抓不到。
22年中他們進行了6136次的拖行，超過60%的拖行中都找到塑膠，主要是polyethylene and polypropylene（購物袋跟牛奶罐的主要原料）。
但是讓他們很訝異的事情是，這二十幾年來塑膠的量並沒有增加。乍聽之下好像是好事，但如果去看這二十幾年來生產及拋棄的塑膠製品的數量增加了數倍，面對這個數據我們就不禁要問：塑膠都去哪裡了？
畢竟塑膠不是水，可以蒸發，所以作者提出幾個可能：
一、塑膠已經分解為極小的顆粒，小到連用來抓浮游生物的網子都抓不到。
the plastic might disintegrate into pieces too small to be caught in a net.
二、塑膠顆粒外面被藻類覆蓋後，下沈到海底。
Algae-coated pieces might sink to the sediments.
三、塑膠被浮游生物，或是魚類吞食。
The plastic could be eaten by plankton or fish.
不管是哪一個可能，或是通通都發生，這些都不是好事。
所以，現在我們需要繼續去追蹤塑膠去哪裡了？還有，我們要減少使用、加強回收，不要再讓更多的塑膠釋放到地球上...
二、塑膠顆粒外面被藻類覆蓋後，下沈到海底。
Algae-coated pieces might sink to the sediments.
三、塑膠被浮游生物，或是魚類吞食。
The plastic could be eaten by plankton or fish.
不管是哪一個可能，或是通通都發生，這些都不是好事。
所以，現在我們需要繼續去追蹤塑膠去哪裡了？還有，我們要減少使用、加強回收，不要再讓更多的塑膠釋放到地球上...
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