《科学》:125个最具挑战性的科学难题
进化是指一个种群随着时间的推移而发生的累积变化。正如查尔斯·达尔文所证明的那样,自然选择决定了当生物繁殖和发展可遗传的特征时,它们会更容易适应环境,从而使其物种更偏爱那些具有有益基因的个体。这些基因将随着时间的推移被后代所继承。自然选择是进化的基本机制。但是,进化理论有许多谜团尚未被真正理解。例如,眼睛...
奇妙的性欲:漫天性欲和性
在漫长的进化过程中,性欲不断强化,逐渐成熟,完善了难以忘怀的愉悦的快感,并渐渐地获得了专门的器官(如有的物种后腿退化为性器官)来满足快感和专门的物质来开启这种欲望,甚至发展出高潮、性爱和性享受,有的物种进一步发展到运用意识去分辨和使用意志来克制它。尤其值得注意的一个现象是,在以性为目的的占有活动中,胜利...
多主体智能综述:社会互动启发的人工智能进化
适应动力学模型表明,这种选择可以推动进化策略的多样化,就像在殖民事件后观察到的适应性辐射一样。适应性辐射即从一个单一的祖先种群中演化出许多新物种,这些新物种能够利用不同的生态位或资源。这些思想被应用于遗传算法中,以在多目标优化中保持多样性。在多主体强化学习中,它们引发了马尔萨斯强化学习的概念,其中子群...
Nature Genet | 神经母细胞瘤起源与进化时程可用于预后判断
与驱动基因突变相反,中性SSNVs和小的插入或者缺失是不断积累的,包含了关于肿瘤进化的信息。突变标志的分析将大部分SSNVs分配给类似于时钟样的标志(SBS1、SBS5、SBS40)。总体上,下一个最丰富的标志是与活性氧物质有关的SBS18,在神经母细胞瘤中经常发现,其次是与有丝分裂细胞中同源重组失败有关的SBS3。这些标志...
神经复杂性经典综述:涌现的复杂神经动力学
因此,临界动力学已在物种进化、蚂蚁集体觅食、群体模型、细菌种群、公路网和互联网上的流量、宏观经济动力学、森林火灾、降雨动力学和鸟群形成等领域得到证实。同样的理论推断认为,大脑动力学的复杂性也只是另一种更底层的临界过程的显化标志。由于在临界相变点附近存在最多的亚稳态,大脑能以灵活的方式访问最广泛的...
近代思想全球流衍视野中的章太炎与五四一代
一个物质宇宙的景象呈现在人类的眼前(www.e993.com)2024年7月29日。而整个19世纪,“进化”成为“最翻天覆地而又无处不在的新观念”。19世纪的“进化”观念事实上是由哲学与经验上的“进步”(progress)思想,以及在西方有着漫长知识史、从宇宙星体演变逐渐导向生物种群起源的“进化”(evolution)学说结合而成。法国革命撼动了旧的秩序,工业革命的...
高分综述丨CHEM REV(IF:62): 微生物组与人类健康: 当前的理解...
共生菌在处理营养物质和代谢物,如短链脂肪酸(SCFA)、胆汁酸、氨基酸等方面起着关键作用。借此,其中一些细菌促进了宿主能量吸收和代谢效率。其中一些成员还通过维持肠上皮的完整性,对致病菌起重要的免疫作用,防止细菌入侵。尽管微生物组的组成在代谢中起着关键作用,但群落的代谢输出也取决于微生物群的底物可用性或当...
“人类世”的提出与争议
人类世”底界的标志性物质在足够长的时间之后能否真正反映地球环境演化的转折特征,或在未来的地层中是否存在“人类世”的标志性岩石特征和特定的“古生物”化石组成[37,44]??因此,学术界目前应搁置争议,重点研究不同时间尺度上人类活动对全球气候及环境影响的事实和机制,充分考虑地球系统多圈层相互作用的复杂性...
从动物群体行为到大脑空间决策,复杂性如何启发智能探索?
集群行为对地球上许多生命过程至关重要,因此我们研究的生物范围非常广泛,从地球上最简单的动物——扁盘动物门(placozoa),它是一个基础门类,可能是地球上最简单的多细胞动物,由数千个细胞构成,并且能像鸟群或鱼群那样移动——再到无脊椎动物,如具有惊人协调行为的蚂蚁,或者形成最大、最具破坏性的蝗虫群体。再到...
“最佳饮食”不一定适合你!基因不同,营养物质的吸收也大不相同
研究人员发现,来自同一起始种群的不同等基因(isogenic)果蝇品系在不同饮食条件下的存活能力不同,这表明遗传成分决定了对不同大量营养素的耐受性。在高糖和高椰子油饮食中果蝇存活率差异最大,而大多数种类的黑腹果蝇在高蛋白、高猪油和高淀粉的饮食中都生长旺盛。高蛋白和高淀粉在不同种类中的存活率相同。存活率最低...