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蟑螂竟也有專屬配偶！

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，蟑螂并非獨(dú)居昆蟲，有些蟑螂似乎會(huì)與伴侶建立專屬關(guān)系。那它們是如何建立這種關(guān)系的呢？最近，一項(xiàng)新研究給出了答案：互相啃食對方的翅膀。

研究團(tuán)隊(duì)圍繞兩組蟑螂進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。一組是已經(jīng)吃掉伴侶翅膀的蟑螂，另一組是尚未完成吃翅行為的蟑螂。研究人員為每對蟑螂搭建了巢穴，待它們安頓下來后，再引入一只陌生的雄性或雌性蟑螂，并記錄整個(gè)過程。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，吃掉翅膀的蟑螂伴侶會(huì)對任何陌生蟑螂表現(xiàn)出敵意，會(huì)用身體撞擊入侵者以將其驅(qū)逐。即使引入了健康的潛在配偶，現(xiàn)有配偶也不會(huì)更換伴侶或嘗試與新來者交配。

相比之下，尚未完成吃翅儀式的蟑螂則溫順得多。當(dāng)有陌生蟑螂出現(xiàn)時(shí)，它們幾乎不表現(xiàn)出任何攻擊性，也不會(huì)積極地保衛(wèi)巢穴。

圖片來源：Royal Society Open Science (2026)

科學(xué)家提出新型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)框架！

近日，中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所團(tuán)隊(duì)等，提出了新型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)框架CATS Net，實(shí)現(xiàn)了類人的概念形成、理解和交流。

CATS Net包含概念抽象（CA）模塊與任務(wù)求解（TS）模塊。在處理視覺任務(wù)時(shí)，CA模塊能夠自發(fā)地將高維視覺輸入壓縮成低維“概念向量”。這些概念向量會(huì)通過分層門控機(jī)制產(chǎn)生一系列“開關(guān)”信號，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)TS模塊的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)，指導(dǎo)系統(tǒng)完成特定的視覺感知任務(wù)。

系統(tǒng)可以根據(jù)與環(huán)境的互動(dòng)自主生成大量新概念，形成自己的概念空間。當(dāng)不同的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)所生成的概念空間對齊后，可直接通過概念向量在網(wǎng)絡(luò)間傳遞知識，再現(xiàn)了人腦的概念生成、理解和交流。

團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步將CATS Net自發(fā)形成的概念表征與人類的概念空間和神經(jīng)活動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比。分析顯示，CATS Net生成的概念空間與心理學(xué)上的人類認(rèn)知語義模型一致，其表征模式還與人類大腦中負(fù)責(zé)視覺語義表征的腹側(cè)枕顳皮層活動(dòng)模式相關(guān)。

同時(shí)，CA模塊的動(dòng)態(tài)門控機(jī)制與腦中負(fù)責(zé)概念提取與操控的語義控制網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)模式吻合。這表明CATS Net在功能層面模擬了人類的概念認(rèn)知，并在機(jī)制層面揭示了人腦概念形成與理解的計(jì)算原理。相關(guān)成果已發(fā)表于《自然-計(jì)算科學(xué)》。

圖片來源：Guo, L., Chen, H., Chen, Y. et al. A neural network for modeling human concept formation, understanding and communication.

Nat Comput Sci

辣椒的辣和姜的辣一樣嗎？

辣本質(zhì)上不是味覺，而是一種由化學(xué)物質(zhì)引發(fā)的“痛覺”和“熱覺”。辣椒的主力軍是辣椒素，它極其“兇猛”，專門靶向并死死結(jié)合口腔中的TRPV1受體（負(fù)責(zé)感受約43℃以上高溫和痛覺）。因此，辣椒帶來的往往是直擊靈魂、尖銳且強(qiáng)烈的火燒火燎感。

相比之下，姜的辣味就顯得“溫婉”且富有層次多了。生姜的辣味主要源于姜辣素。當(dāng)姜辣素接觸口腔時(shí)，它也會(huì)激活TRPV1，但結(jié)合能力比辣椒素弱得多，所以刺痛感不強(qiáng)。同時(shí)，它還會(huì)激活TRPA1受體（這也是感受芥末、大蒜辛辣感的受體），從而帶來一種帶有特殊芳香、向四周發(fā)散的溫?zé)岣小?/p>

更有趣的是，姜的“化學(xué)武器”是會(huì)進(jìn)化的！如果你把生姜曬干變成干姜，或者拿去熬熱姜湯，生姜中的姜辣素就會(huì)在脫水和加熱的作用下，轉(zhuǎn)化為姜烯酚。姜烯酚的辣度幾乎是姜辣素的兩倍，并且對熱覺受體的刺激更強(qiáng)烈。這就完美解釋了為什么俗話說“姜還是老的辣”，以及為什么熬煮過的濃姜湯喝下去，會(huì)有一股從口腔順著食道一路暖到胃里、讓人微微發(fā)汗的辛熱感。

而如果在紅燒肉里長時(shí)間高溫?zé)踔螅@些辛辣物質(zhì)又會(huì)進(jìn)一步降解成姜酮，此時(shí)辣味會(huì)大幅降低，反而會(huì)散發(fā)出一絲類似肉桂的甜香。簡單來說，辣椒的辣是舌尖上的“狂轟濫炸”，而姜的辣則是游走于臟腑間的“溫?zé)岱蟆薄?/p>

圖片來源：pixabay

我國光鐘成功駕馭國際原子時(shí)！

據(jù)國際權(quán)度局發(fā)布最新一期《時(shí)間公報(bào)》，中國科學(xué)院國家授時(shí)中心自主研制的鍶光鐘NTSC-Sr2，被用作次級基準(zhǔn)以校準(zhǔn)國際原子時(shí)（TAI），并首次實(shí)現(xiàn)了我國光鐘對國際原子時(shí)的駕馭。

國際原子時(shí)是由國際權(quán)度局負(fù)責(zé)計(jì)算的原子時(shí)，作為參考用于校準(zhǔn)各國或地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)全世界時(shí)間的統(tǒng)一。而對自由原子時(shí)進(jìn)行秒長校準(zhǔn)的過程，就是駕馭國際原子時(shí)。

光鐘的性能比銫噴泉鐘高兩個(gè)量級以上。國際權(quán)度局制定了基于光鐘的“秒”定義變更路線圖，計(jì)劃2030年后實(shí)施，同時(shí)對光鐘的性能提出嚴(yán)格要求。

團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)十余年科技攻關(guān)，研制的鍶光鐘NTSC-Sr2，其頻率穩(wěn)定度與不確定度均優(yōu)于2×10-18，性能國際先進(jìn)，是我國首臺(tái)性能滿足“秒”定義變更的光鐘。

圖片來源：國家授時(shí)中心

科學(xué)家開發(fā)T細(xì)胞改造新方法！

免疫細(xì)胞里T細(xì)胞被稱為“守護(hù)健康衛(wèi)士”，而T細(xì)胞上的TCR分子就如同健康“安檢儀”，可識別癌細(xì)胞，但由于天然TCR靈敏度的有限，還是有部分癌細(xì)胞“漏網(wǎng)”。

針對這一難題，中國科學(xué)院分子細(xì)胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心團(tuán)隊(duì)等開發(fā)了組氨酸掃描法，能快速定位TCR分子中負(fù)責(zé)識別癌細(xì)胞并啟動(dòng)清除程序的“關(guān)鍵位點(diǎn)”。

對TCR分子中這些位點(diǎn)改造后，TCR分子的靈敏度高度增強(qiáng)，顯著提升了T細(xì)胞清除癌細(xì)胞能力。一旦TCR分子識別出癌細(xì)胞特有的pMHC抗原分子，T細(xì)胞便會(huì)“當(dāng)場抓獲”癌細(xì)胞。

研究還揭示，組氨酸能強(qiáng)化TCR分子與癌癥pMHC抗原分子之間的“逆鎖鍵”結(jié)構(gòu)——就像給癌細(xì)胞套上了“緊箍咒”，幫助T細(xì)胞更牢固地“抓住”癌細(xì)胞，為T細(xì)胞充分活化并啟動(dòng)殺傷程序贏得了寶貴時(shí)間，有效防止癌細(xì)胞逃逸。

改造后的T細(xì)胞不僅活化水平更高、殺傷力更強(qiáng)，還能精準(zhǔn)區(qū)分“敵我”，能夠避免誤傷健康細(xì)胞。目前，該研究在動(dòng)物模型中療效顯著，相關(guān)研究成果已發(fā)表在《細(xì)胞》上。

視頻來源：中國科普博覽

內(nèi)容綜合自中國科普博覽微博、環(huán)球科學(xué)、中科院物理所

本文首發(fā)于中國科普博覽（kepubolan）

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