修复大脑不是梦

（1）在人的生长发育过程中，细胞往往由于高度分化而失去了再分裂的能力，最终衰老死亡，而在长期的发展适应过程中，人体保留了一部分未分化的原始细胞——干细胞。干细胞，即起源细胞，它是一类具有多项分化潜能和自我复制能力的未分化细胞，是形成哺乳动物各组织器官的原始细胞。全球目前已经开展了上万例的干细胞移植，经临床证实的干细胞可用于移植治疗的疾病达92种，包括脑瘫、老年痴呆、糖尿病、肝脏疾病、肿瘤、烧伤、衰老等。

（2）按照发育状态，干细胞可以分为成体干细胞和胚胎干细胞。成年动物的许多组织和器官，比如表皮和造血系统，具有修复和再生的能力，成体干细胞在其中起着关键的作用。在特定条件下，成体干细胞或者产生新的干细胞，或者按一定的程序分化形成新的功能细胞，从而使组织和器官保持生长和衰退的动态平衡。胚胎干细胞（简称ES或EK细胞）是早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类全能性细胞。无论在体内还是体外环境，胚胎干细胞都能被诱导分化为机体几乎所有的细胞类型。在科学家的不断尝试下，人胚胎干细胞可以分化成多种细胞比如神经元、心肌细胞、胰岛细胞和血细胞等。

（3）最近，中国科学家对胚胎干细胞研究的一项新突破走在世界前列。

（4）2013年5月，复旦大学张素眷教授领军的科研团队首次将人类胚胎干细胞成功地转化成特定的神经细胞，并将转化后的中间细胞注入到小鼠大脑中，使已丧失学习和记忆能力的小鼠恢复了学习和记忆能力。该成果第一次证明人类干细胞可以成功植入到大脑中，对治愈各种神经功能缺陷疾病有重大意义。

（5）张素春团队选中了一种不会排斥其他物种移植物的特殊品种的小鼠，他们首先“蓄意破坏”了小鼠大脑中掌握“学习和记忆”、被称为“内侧隔阂”的大脑区域的线路，使小鼠暂时丧失“学习和记忆”能力。植入后的干细胞立刻形成两种常见的、重要的神经类型，它们分别与大脑中“指挥”行为、情感、学习、记忆、成瘾和许多其他神经问题的化学物质氨基丁酸或己酰胆碱能神经元进行有效沟通，并响应来自大脑的化学指令，开始特化并与海马体中的适当细胞相连接。测试证实，这些接受干细胞移植后“连接”成功的小鼠，常规学习和记忆能力得到了有效恢复，评分明显优于那些依然丧失“学习和记忆”能力的小鼠，尤其在“水迷宫”测试中，干细胞移植成功的小鼠对迷宫的设置记忆清晰，应对自如，而对照组小鼠面临迷宫则慌作一团，不知所措。

（6）干细胞移植研究的终极目标是通过细胞替代来修复大脑损伤，前景诱人。但张教授指出，目前干细胞治疗还不大可能立即产生效应，因为许多精神疾病仍难以确定是大脑的哪部分出现了问题。

    （节选自《生物读本》）

冬眠动物的秘密武器

韩吉辰

    ①动物的冬眠非常奇妙，人们观察了若干种冬眠的动物，发现了许多意想不到的现象。

    ②加拿大山鼠冬眠长达半年，钻进地穴内将身体蜷缩一团，呼吸几乎停止，脉搏也变得极为微弱，体温下降到仅有5摄氏度，简直像死去一样。松鼠睡得更死，把一只冬眠的松鼠从树洞中挖出，它的头好像折断一样，怎么摇都不会张开眼，用针也刺不醒，只有把它烘热才能动起来。刺猬冬眠的时候，简直连呼吸也停止了。

    ③动物冬眠完全是一项对付不利环境的保护性行动。动物冬眠的原因主要有两个，一是冬季环境温度的降低，天寒地冻需要散发大量的能量；二是冬季极度缺乏食物，动物生存受到威胁。一些动物在长期自然演变中，产生出一种适应性休眠状态，用以抵御冬季的低温。

    ④生物学家发现，冬眠动物体内会发生一系列奇特的生理变化。心脏的跳动特别缓慢，肺的呼吸减慢，一次呼吸最长达10分钟……科学家们还发现，动物冬眠的时间差别很大，一般为3个多月，西伯利亚的旱獭和我国北方的刺猬，一次冬眠达200天，而黑貂却只有20多天的冬眠。

    ⑤虽然人们至今仍在探索冬眠动物调节的机制，还远远没有揭开动物冬眠的深层秘密。不过，对动物冬眠的研究已经取得一些可喜的进展了。

    ⑥科学家做了一个实验，先用人工条件使黄鼠进入冬眠，抽取其血液，注入到其他欢蹦乱跳的黄鼠体中，这些黄鼠也马上进入了冬眠。实验还表明，已连续冬眠几周的动物血液，比刚进入冬眠的动物血液，其诱发冬眠的作用更强烈。科学家利用电脑、示踪原子、电子显微镜等技术发现：冬眠动物血液中存在三种奇异的微小颗粒，简称DADLE物质，都是结构复杂的高分子化合物，它们被称为“冬眠素”，具有诱发动物冬眠的作用。

    ⑦动物的冬眠现象促进了关于“睡眠”的研究。生物学家在研究普通动物的睡眠时做了一个试验：把一只狗或山羊累得筋疲力尽，长时间不让它睡觉，然后抽取一些血液或脑脊髓液，再注入其它的猫、狗体内，仅仅万分之一克，就能使后者沉睡几个小时。利用精密的分析方法，得知组成这种睡眠素的成分是一种胞壁肽，称作“S﹣因子”，其结构与“冬眠素”相似，也是一种高分子化合物。

    ⑧睡眠素不同于安眠药，安眠药的副作用令人担忧，而“睡眠素”是在脑内生成的内源性化合物，对身体没有任何副作用。“睡眠素”可以为无数失眠病人解除痛苦，还为医生找到一种新疗法：手术后给病人注射微量睡眠素，根据需要使病人熟睡几天或十几天，这时睡眠就是最好的镇静药物，病人一觉醒来，伤口已然愈合了。

    ⑨目前，科学家正在加紧研究睡眠素结构，以便找到人工合成的方法，一旦揭开其中的奥秘，意义极其重大。

（节选自《百科知识》2011年第3期，有改动）

蝙蝠鼠中仙

秦自民

    ①蝙蝠的样子有点像老鼠：尖嘴、细牙、小眼，还有一对能竖立的耳朵，而且也跟老鼠一样喜欢夜晚活动。也许是由于唐代诗人白居易在《喜老自嘲》中有“蝙蝠鼠中仙”这样的诗句，蝙蝠也被称为鼠仙。

    ②古今中外，人们对蝙蝠毁誉参半。唐代诗人孟浩然写道：“虫之属最可厌莫如蝙蝠，而今织绣、图画皆用之，以福同音也。”可见，由于蝙蝠的“蝠”与幸福、福气的“福”同音，使得人们对蝙蝠青睐有加，建筑物、装饰品、家具、服装、瓷器、玉器、书画上经常有蝙蝠图案，尤以门窗上雕刻五只蝙蝠最为常见，寓意“五福临门”。

    ③不过，很多人不喜欢蝙蝠，可能是受到一些传说的影响。明朝学者冯梦龙在《笑府》中编了一个故事：凤凰寿，百鸟朝贺。唯蝙蝠不至。凤责之曰：“汝居吾下，何如此倨傲？”蝙蝠曰：“吾有足，属兽，贺汝何用？”一日麒麟生诞，蝙蝠亦不至。麒亦责之。蝙蝠曰：“吾有翼，能飞，属禽，何为贺欤？”继而，凤凰与麒麟相会，语及蝙蝠之事，相与慨叹曰：“今世风恶薄，偏生此等不禽不兽之徒，实无奈他何！”这个故事嘲讽了那些卑鄙无耻、没有立场的人。

    ④在西方，蝙蝠是吸血鬼的化身，传说罪恶的灵魂能转世成吸血蝙蝠继续作恶。这些故事的流传给蝙蝠带来了邪恶的坏名声。而事实上，蝙蝠家族中也确实有吸血蝙蝠存在，如分布在美洲热带地区的普通吸血蝠、白翼吸血蝠和毛腿吸血蝠。

    ⑤人们把蝙蝠和吸血鬼联系起来，可能与蝙蝠是夜行性动物有关。白居易在《洞中蝙蝠》中说蝙蝠“黑洞深藏避网罗”。蝙蝠白天隐藏起来，既有利于安全，也有利于安静地歇息、降低体温和代谢速度，这样既可以延年益寿，又可以养精蓄锐，到了夜晚可以精力充沛地外出觅食。

    ⑥南宋诗人范成大在《高楼曲》中有“岁暮天涯客，黄昏蝙蝠飞”的诗句。的确，蝙蝠很善于在漆黑的夜晚捕食蚊、蝇、飞蛾等昆虫。捕食昆虫既满足了蝙蝠的口腹之需，也帮了人类的忙，因为这些昆虫大多数是有害的。事实上，蝙蝠是世界上最好的害虫杀手之一。

    ⑦蝙蝠之所以对害虫有那么大的威力，部分的原因是由于即使在漆黑的环境中它也能“看见”猎物。但是，蝙蝠的视力并没有什么特别的长处，他的看家本领是回声定位能力。

    ⑧正如人眼能根据从物体反射回来的光波分辨物体的形状、大小和颜色一样，蝙蝠的耳朵能根据从物体反射回的超声波分辩物体的方位、距离、大小和性质。这种通过对回声的频率强弱以及发出与收到回声的时间间隔等进行分析来探测目标的方式就是回声定位。蝙蝠喉部通过声带震动而定向发射超声波，这种声波人的耳朵是听不到的，但对蝙蝠很重要。如果被堵塞耳朵，即使在明亮的环境中，蝙蝠也会像醉汉一样乱撞；如果只蒙住双眼，蝙蝠的行动却不“盲目”，依靠回声定位蝙蝠能准确地发现目标、确定飞行方向，甚至1分钟内可连续捕捉到10余只飞行中的昆虫。

    ⑨鉴于蝙蝠的出色表现和非凡本领，荷兰动物行为学家、诺贝尔奖得主廷伯根认为：“不论以何种标准而言，听觉冠军都该属于蝙蝠。”正因为如此，蝙蝠也成了仿生学的重要研究对象。

    ⑩_______________，_______________。蝙蝠虽没有真正的翅膀，却有功能绝不亚于翅膀的翼手，蝙蝠家族因此得名“翼手目”。蝙蝠有一系列适应于飞行生活的结构特点。前肢为构造极其轻巧的翼手，这种翼手宽大灵活，操控性极佳，可以随心所欲地变换形状产生升力，因此，蝙蝠在空中急转弯的本领远胜于鸟类。此外，蝙蝠胸、肩部的强大肌肉集中在躯干部，胸骨具有和鸟类一样的龙骨突起，锁骨也很发达。这样的构造使蝙蝠飞起来更加灵巧自如。

    ⑪独特的飞行能力和回声定位本领，使蝙蝠具有高超的捕食能力。大多数蝙蝠以昆虫为食，也有一些蝙蝠的喜好与众不同。

    ⑫世界上有一种蝙蝠具有罕见、奇特而又令人惊诧的饮食习惯，它们的猎食目标竟然是水中的鱼。兔唇蝠就是这样一位渔夫。它能利用超声波探测到猎物，强大的飞行能力能保证它轻盈地掠过水面，而修长的脚趾和锋利的爪子，使其能轻而易举地抓到浅水中浮游的光滑的小鱼。

    ⑬得益于漫画中的超级英雄“蝙蝠侠”，蝙蝠的形象在今天得到了很大的改善。的确，蝙蝠不是老鼠，蝙蝠是像神仙一样飞行的哺乳动物，蝙蝠是鼠中仙。

——选自“百科知识”，有删改

浙江不乏山河湖泊，引得人们在这一城风雨变幻之下感知自然。

阅读下面的材料，完成问题。

材料一

2024年1月，中国气象局发布2023年国内十大天气气候事件，“杜苏芮”北上发威引发京津冀罕见暴雨洪涝赫然在列。

超强台风“杜苏芮”的来袭对我国相关地区产生极大影响。造成台风“杜苏芮”强度偏强的原因，首先是台风所经过的洋面海温较高，达到28℃至30℃，且海面较为宽阔，为台风提供了充足的水汽和能量；其次，“杜苏芮”高层南北侧的辐散比较强，这为台风的进一步增强带来动力条件。此外，台风“杜苏芮”于7月21日在菲律宾以东洋面生成，相较于南海台风，这类台风距离中国大陆有一定距离，有充足的时间来发展增强，这也是其强度偏强的原因之一。

7月底8月初，受台风“杜苏芮”残余环流影响，京津冀等地遭受极端强降雨，引发严重暴雨洪涝、滑坡、泥石流等灾害，造成北京、河北、天津551.2万人不同程度受灾，紧急转移安置143.4万人；倒塌房屋10.4万间，严重损坏房屋45.9万间，一般损坏房屋77.5万间；农作物受灾面积416.1千公顷；直接经济损失1657.9亿元。

（取材于《五问台风“杜苏芮”》等相关文章）

材料二

绝大多数台风是在两半球信风气流矛盾冲突中诞生的，它自身也充满了矛盾。可以说，世界上没有任何别的天气系统中有如此多的、尖锐而有趣的矛盾。

大家都知道，台风会造成狂风暴雨的天气。可是，恰恰在台风的中心，即直径为十几至几十公里的台风眼区里，却是个天气晴好、无风或小风的“世外桃源”。因此，在狂风暴雨区和台风眼区分界面内外，几尺之间，这两种截然相反、矛盾鲜明的天气和谐地共存着。

降暴雨的台风会引发大火，这是台风制造的又一个尖锐矛盾。日本曾多次发生这一现象。因为在日本，台风过境后，其后部西南气流在较高大的东西向山脉背风的北坡下沉时由于“焚风效应”而变得又干又热，只要有火源，大火就会一发不可收拾。1955年10月1日深夜，日本新淇县府失火，恰逢台风过境后的强烈焚风迅速助燃，造成了市中心的毁灭性大火。

加强台风的监测和预报，是减轻台风灾害的重要措施。对台风的监测主要是利用气象卫星。利用气象卫星资料，可以确定台风中心的位置，估计台风强度，监测台风移动方向和速度，以及狂风暴雨出现的地区等，对防止和减轻台风灾害起着关键作用。当台风到达近海时，可以利用雷达监测台风的移动方向。建立城市的预警系统，提高应急能力，建立应急响应机制。还有气象台，根据所得到的各种资料，分析台风的动向，登陆的地点和时间，及时发布台风预警，通过电视、广播等媒介为公众服务，让沿海渔船及时避风回港，同时为各级政府提供决策依据，发布台风预报。

（取材于林之江等的相关文章）

材料三

台风是发生在热带或副热带洋面上急速旋转的热带气旋，它像在流动江河中前进的涡旋一样，一边绕自己的中心急速旋转，一边随周围大气向前移动。作为一种灾害性天气，可以说，提起台风，没有人会对它表示好感。然而，凡事都有两重性，台风是给人类带来了灾害，但假如没有台风，人类可能会遇到巨大的生存危机。我国东南沿海地区民间流传的“台风来了怕台风，台风不来想台风”，正是对台风的客观评价。

台风可调节地球温度，维持全球热量平衡。台风最高时速可达200千米以上，巨大能量的流动在直接给人类造成灾难的同时，也使地球保持着热量平衡。众所周知，靠近赤道的热带、亚热带地区受日照时间最长，气候也最为炎热。台风发展和维持的主要能量来源是水汽凝结释放出的潜热能，其水汽主要来自低纬度的热带洋面。随着台风从热带向中高纬度地区的移行，由其携带的大量热量和水汽即从热带输送至中高纬度地区，它给酷暑难熬的人们带来了清凉。如果没有台风，就会造成热带地区的气候更加炎热，寒带地区则正好相反。

台风这一热带风暴可为人们带来丰沛的淡水。盛夏时节，我国由于受副热带高压控制，常严重干旱，造成大片农作物干枯，这时人们会盼望台风带来降水。台风降水是我国东南沿海地区夏季降水的主要来源，而包括我国在内的东南亚各国和美国，台风降雨量占这些地区总降雨量的1/4以上，对改善上述地区的淡水供应和生态环境都有十分重要的意义。

（取材于张汉武等的相关文章）

蔬菜，生吃好还是熟吃好

段梅红

①就蔬菜而言，到底是生吃好还是熟吃好呢？

②生活中，有很多蔬菜适合生吃。生吃蔬菜最突出的好处，是最大限度地保留了蔬菜中的维生素和微量元素。蔬菜中的维生素、胡萝卜素等可以提高人体中免疫细胞的吞噬能力，增强人体抵抗力。生吃蔬菜可以让牙齿充分咀嚼，从而刺激唾液分泌，帮助消化食物，同时还能增强口腔的自洁能力。人们利用生吃蔬菜的益处，设计出了生食疗法。生食疗法对失眠、精神不振、记忆力减退、高血压等病症均有疗效。有些蔬菜只有在生吃时才能更好地发挥保健作用，比如，大蒜所含大蒜素（在高温下易被破坏）可以有效地杀灭致病菌，生吃大蒜的抗菌作用非常突出。

③从营养的角度看，有一些蔬菜适合生吃，如韭菜、蒜苗等。其实，包括韭菜、蒜苗在内的很多蔬菜都可以在“生熟之间”或“非全生也非烂熟”的状态下食用，营养价值并不会打折扣，同时又照顾了口感。

④尽管生吃蔬菜有很多好处， A____。比如土豆、山药等富含淀粉的蔬菜适合熟吃，否则人体很难消化其中的淀粉。再如，扁豆（豆角）含有大量皂苷和血球凝集素，必须熟吃。

⑤对人们来说，熟吃蔬菜带来的健康益处是生吃无法替代的。首先，将蔬菜烹饪后食用有利于胡萝卜素的吸收。深绿色、黄红色的蔬菜大多富含胡萝卜素，这种物质可以在人体内转化为维生素A，对人的视力、皮肤、神经系统的健康非常重要。将这些蔬菜用油炒或在肉汤中烹熟后食用，能够显著提高胡萝卜素的吸收率。再次，熟吃可使人获得对人体非常有益的番茄红素。番茄红素具有抗氧化、抗辐射、抑制肿瘤、调节血脂的功能，番茄生吃很美味，但通过油炒可以使番茄红素更好地被人体吸收。另外，绿叶蔬菜是钙和镁的良好来源，但绿叶蔬菜往往含有草酸，不利于钙和镁的吸收。把它们做熟，这个问题就解决了。

⑥从卫生的角度说，熟吃蔬菜胜过生吃。在种植过程中，蔬菜不可避免地会受到农药、化肥的污染，甚至会受到其他有毒物质的污染。靠近地面生长的蔬菜还可能接触粪肥，被致病菌污染。这些污染物用清水洗是洗不干净的，熟吃可以去除或减少污染物带来的危害。加热烹调还能杀死一些不耐沸水、热油的虫卵和病菌，避免病从口入。

⑦烹饪会令蔬菜损失某些营养素，而采取具有保护性措施的烹饪方式则能使菜肴保存更多的营养素。

⑧维生素C很容易被氧化，因此它在热环境中很不稳定，但在某些情况下，维生素C能保持一定的稳定性。我们日常炒绿豆芽时会放些醋，主要是为了提鲜。其实醋最重要的作用是保护维生素C，因为维生素C怕碱不怕酸，酸能避免绿豆芽中的维生素C被氧化。土豆也富含维生素C，如果不是炒，而是蒸或煮，维生素C的流失就很少，因为土豆中的淀粉可以保存维生素C。

⑨当然，也有一些不利于保存营养素的烹饪方法需要调整。比如，制作某些菜肴或馅料时，一些人喜欢多次加热蔬菜或挤掉菜汁，这样会损失大量营养素。所以，在烹饪方法上下功夫可以让蔬菜留下更多的营养素。比如，与油炸相比，蒸和煮的加热方式可以更好地保留蔬菜中的化合物；缩短烹饪时间，可以更好地保存蔬菜的营养素。无论生吃还是熟吃，只要是新鲜的蔬菜，对人体健康都是有益的。既然生吃和熟吃各有益处，那我们就不必在这个问题上非要分出高下，只须针对不同的蔬菜采取不同的烹饪方法。比如，熟吃颜色较深或富含淀粉的蔬菜，生吃颜色较浅而脆嫩的蔬菜。如此，生吃、熟吃有机结合，营养、口感兼顾，彼此取长补短。