靈感引力場

竹子

又是一年四月天，大自然春暖花開之時，生機蓬勃的學術界也爭奇斗艷、芬芳四溢。如果細胞聽得懂人類語言，如果心臟如同情緒一般在抒情曲奏罷后愉悅舒展，如果人類對天體的位置及運動了如指掌，世界將會有哪些不同？

帕金森病是一種常見的老年人神經系統退行性疾病。針對帕金森和癲癇等腦部精神系統疾病的外科治療，目前多是采用腦深部電極刺激術。這種技術通過在腦內特定的靶點植入刺激電極，施以高頻電刺激，來協助調節激活相應的神經亞群。開腦手術的風險之大世人皆知，讓我們暢想一下，能否用聲音刺激代替電刺激達到治療效果？

索爾克生物研究所多年來致力于研究“聲遺傳學”（使用安全的、非侵入性的超聲波刺激特定細胞群，如神經元細胞群）。早在2015年，該研究所就曾成功研究并報道線蟲體內的一種對低頻超聲波敏感的蛋白質TRP-4，含有該聲敏蛋白的線蟲神經元可以受超聲波的調控而被激活。近日，來自索爾克生物研究所和美國加州大學的研究者們第一次將“聲遺傳學”成功運用到哺乳動物細胞中。研究人員將數百種不同的蛋白質，一次一個地添加到對超聲波不敏感的普通的人類研究細胞系HEK中，隨后將每個細胞培養物放在一個裝置下，監測細胞在超聲波刺激下的變化。在進行了一年多的篩選，并對近三百個候選蛋白質進行研究后，科學家們最終找到了一個能使人類胚胎腎細胞（HEK）對7兆赫的超聲波頻率敏感的蛋白質TRPA1，這種通道蛋白能夠對有毒化合物的存在作出反應，并激活人體的腦細胞和心臟細胞等。

該科研團隊用這種方法激活了培養皿中的人類細胞和活體小鼠體內的腦細胞，為非侵入式的深層腦刺激、起搏器和胰島素泵鋪平了道路。正如索爾克神經生物學實驗室副教授Sreekanth?;Chalasani所說，無線化是一切的未來。針對生物體的調控，更多簡易化、非侵入化的手段有待實現。

（據英國《自然通訊》2022.01.09）

靈光一現：王晉康老師曾在《生命之歌》中寫道：“所有生物的DNA結構序列實際是音樂的體現……從實質上說，人類乃至所有生物對音樂的精神迷戀，不過是體內基因結構對音樂的物質諧振。”在感慨科幻創作者擁有的先見之明的同時，也驚嘆于生命的奇妙：除了光調控、聲調控和磁調控，基因還可能與哪些意想不到的外界因素相關？

恒星移速3

一般來說，確定恒星穿越太空的總速度需要測量三個量：自行運動（天體本身的真實運動）、距離（用以結合自行運動來計算切向速度）和多普勒頻移（徑向速度）。如果一顆恒星向我們靠近，其光波波長會被壓縮得更短，產生藍移;如果一顆恒星正在遠離，其光波波長會被拉伸得更長，從而產生紅移;恒星移動速度越快，偏移越大。觀察者們多年來一直通過多普勒頻移來測量恒星移動速度。

傳統的恒星移速測量方法存在一些難以消除的弊端，例如，大多數恒星的外層都是對流的，熱氣體上升，輻射出熱量后冷卻下沉，這使得多普勒頻移測量的徑向速度變得模糊不清。2021年，瑞典隆德天文臺的Lennart?Lindegren和Dainis?Dravins利用幾何學新方法成功獲得了精確到1km/s的徑向速度。新技術的理論并不神秘：天文學家們在不知道多普勒頻移的情況下，利用一段時間內恒星位置的變化、與我們所在位置的夾角、距離等觀測數據進行演算。

雖然這種方法僅僅針對距離近且移動速度快的恒星效果良好，且目前只對少數幾顆恒星獲得了1km/s的精確度，如巴納德星和半人馬座。但這項獨立于多普勒頻移的測量徑向速度的新技術可以幫助天文學家了解恒星現象（如對流和耀斑）如何改變恒星的藍移紅移測量值，甚至可能協助探索其他類似太陽的恒星周圍的類地行星，尋找地球的孿生兄弟。

（據《美國科學院院報》2022.01.13）

靈光一現：隨著技術的發展，人類探索宇宙的方式愈加多樣、精確度更高、所需時長更短，類似地球的宜居星球的發現指日可待。它或許遠在天邊，近在眼前，同樣圍繞太陽日復一日，只是還未曾出現在我們的視線中;又或許圍繞著其他恒星，正靜靜地孕育生命。