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       月全食分为初亏、食既、食甚、生光、复圆五个阶段,而月偏食只有初亏、食甚、复圆三个阶段。而本月19日的月偏食将在15点18分迎来初亏,17点03分达到食甚,18点47分复圆,别忘记和小伙伴一起欣赏哦。新华网科普事业部科普中国-科学原理一点通联合出品

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  人类一生中有三分之一的时间在睡觉,包括苍蝇、蠕虫甚至水母等无脊椎动物也会睡觉。在整个进化过程中,睡眠对所有具有神经系统的有机体来说都是普遍的,也是必不可少的。然而你有没有想过,为什么我们要睡觉?事实上,科学家多年来一直在寻找答案。据11月18日发表在《分子细胞》杂志上的一项新研究,以色列巴伊兰大学研究人员发现,大脑中的PARP1蛋白犹如“天线”,可向大脑发出睡眠和修复DNA损伤的时间信号,这一发现朝着解开这个谜团更迈近了一步。  当我们醒着的时候,体内的稳态睡眠压力会增加,保持清醒的时间越长,这种压力就越大。在醒着的几个小时里,紫外线、神经元活动、辐射、氧化应激等因素会造成神经元中的DNA持续损伤。然而,大脑中过度的DNA损伤会带来危险,睡眠则可以“召唤”DNA修复系统。  斑马鱼睡眠时的神经活动特征与人类相似,是研究睡眠的对象。通过斑马鱼实验,研究人员确定,DNA损伤的累积是引起睡眠状态的驱动因素。当DNA损伤的积累达到最大阈值,稳态睡眠压力便增加到了触发睡觉的冲动,于是鱼进入了睡眠状态。随后的睡眠促进了DNA修复,从而减少了DNA损伤。  研究还发现,至少需要睡6小时才能减少稳态睡眠压力并修复DNA损伤。  那么,大脑中是什么机制告诉我们:该睡觉了?研究发现,PARP1蛋白是DNA损伤修复系统的一部分,是最先做出快速反应的蛋白之一。它可标记细胞中DNA损伤位置,并“招募”所有相关系统来清除DNA损伤。  通过遗传和药理学操作,PARP1的过表达和敲低(表达下调)实验表明,增加PARP1不仅可促进睡眠,还可增加睡眠依赖性修复。相反,抑制PARP1会阻断DNA损伤修复的信号。结果就是,这些鱼没有完全意识到它们累了,因而不会进入睡眠模式,造成DNA损伤没有得到及时修复。同样的实验结果也在小鼠身上得到了验证。  这一新发现描述了如何在单细胞水平上解释睡眠的“事件链”。这种机制可解释睡眠障碍、衰老和神经退行性疾病(如帕金森病和阿尔茨海默症)之间的联系。研究人员相信,未来的相关研究将能拓展到更多其它的动物,包括从低级无脊椎动物到人类。

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  近日,瑞典研究人员领导的一项研究显示,中度和剧烈运动都能缓解焦虑症状。相关论文日前发表于《情感障碍杂志》。  该研究对象是286名焦虑症患者,他们招募自哥德堡和哈兰县北部的初级保健服务机构,平均年龄为39岁,70%是女性。其中一半患者在焦虑中生活了至少10年。通过抽签,参与者被分配到为期12周的运动小组中,这些运动有中度运动也有剧烈运动。结果显示,与对照组相比,他们的焦虑症状明显减轻,尽管焦虑是一种慢性疾病。  在12周运动后,治疗组中的大多数人从中度焦虑到高度焦虑的基线水平变成了低焦虑水平;相对那些运动强度较低的参与者来说,焦虑症状改善的机会增加了3.62倍。  论文第一作者、哥德堡大学萨尔格伦斯卡学院的MalinHenriksson说:“有一个显著的改善趋势——也就是说,他们锻炼得越剧烈,焦虑症状改善得越多。”  以前的研究表明,体育锻炼对抑郁症症状有明显改善。然而,到目前为止,关于焦虑症患者如何受到锻炼的影响,还缺乏一个清晰的描述。该研究被认为是迄今为止规模最大的此类研究之一。  研究人员表示,两个治疗组都在物理治疗师的指导下,每周进行3次60分钟的训练。课程包括有氧运动和力量训练。热身之后是45分钟的12站循环训练,最后以伸展运动结束。研究人员定期使用博格量表对运动强度水平进行验证,并通过心率监测仪进行确认。  如今,焦虑症的标准治疗方法是认知行为疗法(CBT)和精神药物。然而,这些药物通常有副作用,焦虑症患者往往对药物治疗没有反应。CBT的长时间等待也会使预后恶化。  “初级保健医生需要进行个体化治疗,副作用少,而且易于开处方。我们的研究表明,该模式可以包括12周的体育训练。无论强度如何,这代表了一种有效的治疗,应该在初级卫生保健中更经常地为有焦虑症的人提供这种治疗。”论文通讯作者、哥德堡大学副教授MariaAberg说。  相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.jad.2021.10.006

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       潮起潮落、云卷云舒,大自然的一切现象都有规律可循。那么,地球潮汐是由月球引起的吗?地球潮汐现象到底是怎么形成的呢?       简单来说,潮汐是地球上的海水受月球和太阳的万有引力作用而引起的周期性涨落现象,人们把吸引海水涨潮的力称为引潮力。一般正对着月球的地方引潮力大,而背对着月球的海水所受引潮力小,又因离心力变大,海水在离心力的作用下,向背对月球那面跑,于是也会出现涨潮。       所以,我们可以知道,如果单单说地球潮汐是由月球引起的,这是不准确的。那潮汐到底是怎么形成呢?       首先,月球影响海水的状态。潮汐是重力在月球、地球和太阳之间相互作用的结果,它更像是一种挤压力。每一个水分子都会受到月球引力的作用,不过一个水分子作用力并不明显。但是由于海水覆盖了地球表面71%的面积,所以这些微小的力量集合起来也会形成巨大的力。       其次,除了月球之外,太阳引力也是引起潮汐现象的重要因素之一。当太阳引力抵消月球引力时,会导致“小潮”;而当太阳与月球排成一排时,便会触发更大的潮汐。不过,大家可能也发现了,湖泊和水池,不会有明显的潮汐作用,这是因为较小的水体没有足够的液体来产生能克服地球引力的压力。       综上,月球是产生海洋潮汐的主要“推手”。没有了月球,每日汹涌的潮起潮落将不复出现,取而代之的,将是海浪的轻柔波动,洋流改变方向;同样的,海平面也会受到影响,失去了月球引力的牵引,海水会几乎均匀地分布到整个地表,两极的海平面将大幅上升。       大家一想到潮汐,或许最先想到是它的壮观、美丽,但地球潮汐涨落所产生的能量,更是不可多得的高质量能源。       比如,在生活中,我们经常见到在海湾或某些河口建筑一座拦水堤坝,形成水库,并在坝中或坝旁放置水轮发电机组,利用潮汐涨落时海水水位的升降,使海水通过水轮机时推动水轮发电机组发电。或者,在河流下游地区,农民们在涨潮时利用河水和海潮来灌溉农田;另外,通过利用潮汐作用,人们还会进行捕鱼、晒盐、做“天然咸菜”等。       本文由中国人民大学附属中学第二分校一级教师王和意进行科学性把关。新华网科普事业部科普中国-科学原理一点通联合出品

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       蜂蜜是人类历史上有记载的古老的甜味食品之一,人从石器时代就已经开始采集和利用蜂蜜。它是蜜蜂从花蜜或植物分泌物中酿造产生的一种甜味天然物质。       由于蜂蜜的成分取决于蜜蜂的种类以及它们所采集植物和花朵的品种,所以蜂蜜的口味和颜色可能会有很大不同。但是,蜂蜜大都由80%的糖和不超过20%的水组成。此外还含有微量的其它物质,如有机酸,钾,蛋白质,酶和维生素等。       日常生活中,人们为了延长蜂蜜的保质期,常常选择将它放在冰箱里保存,但不是所有的食品都可以冷藏。对于蜂蜜来说,被冷藏时产品质地会发生变化。在冰箱中存放一段时间后,蜂蜜会产生结晶,变硬、变稠。即蜂蜜放到冰箱里,反而可能因受潮促使它结晶析出葡萄糖。虽然这个变化并不影响蜂蜜的安全性,也不影响它的营养价值,但会在一定程度上影响到口感。所以蜂蜜不一定要冷藏保存。       为什么蜂蜜放到冰箱里储存会出现结晶呢?       其实主要有两个原因:第一,跟蜂蜜本身糖的组成有关系。如果蜂蜜中葡萄糖含量高,果糖含量低,这种蜂蜜就容易结晶,比如椴树蜜和油菜蜜;如果蜂蜜葡萄糖含量低,果糖含量高,这种蜂蜜就不容易结晶,比如洋槐蜜。第二,蜂蜜是否结晶和加工工艺有关系。有的厂家过滤效果比较好,蜂蜜里几乎不残留花粉颗粒或小的结晶颗粒,这种蜂蜜就不容易结晶。       为什么蜂蜜可以在冰箱外长时间保存呢?       一是蜜中大约80%的成分是糖,高糖含量意味着蜂蜜中的渗透压非常高,这就会让水分从微生物细胞中流出,可以抑制多种微生物的繁殖。尽管蜂蜜中含有约17-18%的水,但水的活性却非常低,微生物无法利用,就难以发生蜂蜜的发酵或分解。       二是蜂蜜的PH值是偏酸性的,在3.4到6.1之间,平均PH值为3.9,这种酸性环境对于抑制和杀死微生物是非常有效。       最后,提醒大家蜂蜜最佳的保存方法是用密封容器常温保存。       首先,容器选择玻璃、陶瓷制品会比较好,因为蜂蜜里有一些酶或酸性的物质,如果使用铁器,容易发生化学反应,影响蜂蜜的品质以及一些营养成分;其次要密封,密封之后就不会跟空气与水发生反应。常温保存蜂蜜时,一定要注意避光,选择阴凉、干燥、通风的地方,这样保存时间会更长。       本文由北京市海淀区教师进修学校附属实验学校中学一级教师牟丹进行科学性把关。新华网科普事业部科普中国-科学原理一点通联合出品

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  从进化的角度来看,黑猩猩是现存的人类最近的“亲戚”。研究表明这种亲属关系源自同一个祖先。但是,大约在五六百万年前,黑猩猩和人类的进化路径分开了。  近日,瑞典隆德大学的干细胞研究人员发现,之前被忽视的部分DNA,即所谓的非编码DNA,导致了人类与黑猩猩之间的差异。这一发现,阐释了两者大脑的工作方式为什么不一样。相关研究成果发表于《细胞—干细胞》。  研究人员并没有直接研究活的人类和黑猩猩,而是通过在实验室培养干细胞来进行研究。他们重新编程皮肤细胞得到干细胞,再通过干细胞专门培养得到了人类和黑猩猩的脑细胞,并比较了这两种细胞类型。  随后,研究人员发现,以前一个长期被忽视的DNA片段似乎在大脑发育过程中发挥了相当大的作用。该片段是一长串重复的DNA,此前被标记为“垃圾DNA”,长期以来被认为没有功能。  研究领导者、隆德大学神经科学教授JohanJakobsson表示,该研究表明,大脑的发育机制可能就隐藏在这个片段中。  “人类大脑进化的基础是遗传机制,这可能比之前认为的要复杂得多。此前人们认为答案就在那2%的蛋白质编码DNA中。然而我们发现,对大脑发育有重要意义的部分可能隐藏在被忽视的另外98%中。”Jakobsson说。  值得一提的是,研究人员使用的干细胞技术是革命性的。这项技术获得了2012年诺贝尔生理学或医学奖的认可——日本研究人员ShinyaYamanaka发现,特殊细胞可以被重新编程,并发育成所有类型的身体组织。有了该技术,研究者得以在符合伦理道德的前提下在实验室培养干细胞,从而进行相关研究。  为什么研究人员想调查人类和黑猩猩之间的差异?Jakobsson解释说:“我相信大脑是理解人类之所以为人的关键。人类是如何使用他们的大脑建立社会、教育后代和发展先进技术的?这个问题很吸引人。”  Jakobsson相信,未来这些新发现可能还有助于从遗传学角度解答有关精神疾病的问题,比如只在人类中存在的精神分裂症。  “还有很长的路要走。要实现这一点,不仅需要进一步研究2%的编码DNA,而且要深入了解DNA的全部。这是一项非常复杂的研究任务。”他总结道。  相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.stem.2021.09.008

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