环球科学：史上第一次，8艘航天器同时对接国际空间站；...

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　　· 动物学 ·

　　猫猫迎接男性看护者时，会发出更多的喵叫声

　　来源：Unsplash

　　宠物猫看起来似乎神秘莫测，有时独立、狡猾，甚至冷漠疏离。不过它们似乎会偏袒某一些看护者。近期，一项发表于《动物行为学》（Ethology）的研究表明，当男性照护者进门时，家猫的叫声会更加频繁。为了更好地了解猫主人和猫猫之间的跨物种互动，研究人员对31只猫及其主要照护者在家庭环境的互动进行了研究。

　　研究人员要求照护者胸前佩戴摄像头，拍摄回家后最初几分钟观察到的宠物状态，并尽可能保持自然。随后，研究团队分析了每段录像的前100秒，追踪了宠物猫的22种特定行为，包括喵叫次数、用头蹭腿以及打哈欠等行为。他们发现，猫在迎接男性照护者时，发出叫声（喵喵叫、呼噜声、啾啾声）的频率远高于迎接女性照护者。这种频率的增加普遍存在，与猫的年龄、品种、性别，甚至家庭规模无关。平均而言，猫在迎接男性的前100秒内会发出4.3声喵喵叫，而迎接女性时则只有1.8声。研究人员认为由于男性照护者往往较少与猫交谈，而且通常不太关注猫，所以猫会调整自己的沟通方式来吸引他们的注意力。他们还发现，猫会通过多种方式迎接主人，表现出友好的社交行为（例如翘起尾巴、靠近并蹭蹭主人）以及一些应对压力的行为（例如打哈欠、伸懒腰、抓挠）。研究人员认为，这表明猫的“你好”是一种复杂的沟通方式，既包含渴望建立联系，也包含缓解一些压力的方式。（Phys.org）

　　· 物理学 ·

　　用单个原子进行爱因斯坦思想实验

　　来源：Jasper Olbrich/CC BY-SA 3.0/Wikimedia Commons

　　早在1927年，尼尔斯·玻尔（Niels Bohr）将“互补性”概念引入量子力学，断言微观粒子的互补性质，如波动性和粒子性，无法被同时观测。阿尔伯特·爱因斯坦对此表示质疑，并设计了一个著名的思想实验试图揭示该概念的矛盾之处。玻尔随后通过不确定性原理反驳了这一观点，指出对动量的精确测量必然会模糊位置信息，进而消除干涉条纹。最近，中国科学技术大学的潘建伟团队及合作者在实验室中完成了爱因斯坦构想的实验。这项成果最近发表于《物理评论快报》（Physical Review Letters）。

　　爱因斯坦的思想实验是：让粒子先通过一个装有动量敏感弹簧的单缝，再通过双缝。爱因斯坦认为，通过测量单缝的动量变化可以确定粒子路径，即展现粒子性，同时双缝后仍应形成干涉条纹，即展现波动性，从而推翻玻尔提出的互补性。在这项新研究中，研究团队使用单个光子作为飞行的粒子，用被光镊捕获的单个铷原子代替爱因斯坦设想中的单缝。通过调节光子的动量不确定性，研究人员可以控制干涉条纹的模糊程度，这与理论相符。虽然互补性建立在坚实的物理基础之上，但研究人员计划利用他们的装置来探索退相干和纠缠如何相互影响这一更为开放的问题。

　　· 航空航天 ·

　　有史以来第一次，8艘航天器同时对接国际空间站

　　来源：NASA

　　当地时间12月1日，美国航空航天局（NASA）发布博文称，国际空间站（ISS）有史以来第一次实现八个对接端口全部被占用。与ISS对接的八艘飞船分别是：两艘SpaceX公司的“龙”飞船、“天鹅座 XL”货运飞船、日本航天局（JAXA）的 HTV-X1飞船、两艘俄罗斯航天局（Roscosmos）的“联盟号”载人飞船以及两艘“进步号”货运飞船。这一里程碑事件发生在诺斯罗普·格鲁曼公司“天鹅座 XL”货运飞船重新对接之后。上周，NASA休斯顿任务控制中心的机器人操作员使用空间站的加拿大臂2号机械臂将其移动至另一接口，以便为11月27日抵达的“联盟号”载人飞船MS-28腾出空间。

　　· 遗传学 ·

　　人类2号染色体融合起源遗传成因

　　染色体数量差异一直被视为灵长类演化中最醒目的标志之一。黑猩猩、大猩猩等大猿拥有24对染色体，而人类仅有23对，根源在于两条祖先状态染色体2a与2b在演化过程中发生的“头对头”融合，形成了现代人类的2号染色体。长期以来，“这一融合何时出现”“以何种结构方式形成”“是否影响了人类特有生物学特征”等问题困扰着科学家。上海交通大学研究员毛亚飞团队与中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心研究员孙强团队等合作，系统解析了人类2号染色体融合起源的遗传成因，并发现不完全谱系分选（ILS）、亚端粒串联重复序列（TRs）和片段重复（SDs）在重塑人类基因组结构与物种分化中的关键作用。12月3日，相关研究成果发表于《细胞-基因组学》（Cell Genomics）。

　　他们通过对高质量非人灵长类完整基因组数据的整合分析，在人类2号染色体中间区域发现了一段约109 kbp长的人群间保守的复杂融合位点，表明2号染色体融合并非源于两条祖先染色体简单的“头对头相接”。该融合位点由3个片段重复（SD_fusion_A、B、C）组成，这些片段起源于古老猿类的不同染色体，早在非洲大猿共同祖先时期便开启扩增重排，展现出高度复杂的演化动态。研究团队同时发现，融合位点内部的A、B、C三段片段重复序列的演化历史与公认的物种树存在明显分歧。结合计算模拟分析结果，研究团队推测该基因树不一致性源于ILS过程中祖先多态性的随机固定，揭示了5-7百万年前的非洲大猿祖先亚端粒的结构多样性和复杂性。进一步地，研究团队在人类诱导多能干细胞中杂合敲除了融合位点，并将其诱导分化为神经祖细胞，发现融合位点的杂合敲除导致了神经祖细胞中轴突生成与前脑发育相关基因的表达水平改变。

　　基于以上发现，研究团队提出了新的人类2号染色体融合潜在模型。具体而言，由于非洲类人猿祖先种群规模巨大，其2a和2b染色体的亚端粒具有多种复杂结构，在ILS作用下，现代人类祖先独特的亚端粒结构是人类2号染色体融合的关键遗传基础。值得一提的是，该染色体融合事件极有可能加速了人-猿谱系间的生殖隔离进程，成为物种分化的重要节点。（中国科学报）

　　·动物学 ·

　　生病的蚂蚁发信号，让同伴消灭自己

　　蚂蚁检查幼虫。图片来自 Christopher D. Pull, 奥地利科技学院

　　患病的成年蚂蚁会离开蚁群，防止疾病传播。但如果患病的是未成熟的发育中的蚂蚁，它们处于蛹期（幼虫到成虫的过渡阶段），包在茧中无法自行离开。过去的研究表明，工蚁能识别病蛹并毁掉，以避免巢中感染。12月2日，一项发表于《自然·通讯》（Nature Communications）的研究进一步揭示患病的未成熟工蚁会发出信号，让同伴消灭自己。这一行为被认为可阻止感染扩散，有利整个蚁群。

　　研究人员利用一种毛蚁（Lasius neglectus）感染真菌病原体棕色绿僵菌（Metarhizium brunneum），来调查这一过程，观察蚂蚁单独和群体行为。他们发现，患病工蚁会释放出一种化学信号——一种改变过的体味——来激发群体中的成年蚂蚁将其清除。这一信号仅在患病蚂蚁周围有成年工蚁存在时释放，表明它不仅仅是感染的副产物或免疫反应。当研究人员将这种化学信号应用于健康蛹，会导致工蚁摧毁这些蛹，证实了这种化学物质会触发该效应。这一信号体现了一种利他行为，表明蚂蚁如何作为超级有机体协同工作，促进整体的利益。

　　撰文：不周、clefable