【菜科解读】
在英国《皇家学会开放科学》杂志上,一则关于蘑菇间可以用电信号相互进行交流的研究,引起了广泛的关注。
西英格兰大学非常规计算实验室的科研工作者称,在四种不同大型真菌的生物电试验中,发现了真菌间存在类似语言的交流信号。
神奇的真菌
人们常吃的蘑菇,在生物学分类上是大型真菌的子实体。
如果用植物器官来类比,真菌的孢子相当于植物的种子,而真菌的子实体,也就是它的产孢结构,就相当于植物的果实。
人类所食用的蘑菇,只是真菌庞大组织中的小部分,除此之外,真菌更大的组成部分,是由大量的菌丝形成的营养体。
菌丝是大多数真菌的结构单位,是真菌主要用于吸收、运输、储存营养的主体结构。
尽管看似差异巨大,但真菌与人类的亲缘关系,其实比跟植物的更近。
在距今十亿年前,真菌和动物有着共同的祖先,而在之后的漫长进化道路中,二者分道扬镳,哺乳动物的一支演化成了今天的人类,而一部分大型真菌的子实体,则成了人类餐桌上的常客,也被称为蘑菇。
与蘑菇给人默默无声的一般印象不同,真菌整体上是行为复杂而活跃的物种,也是自然界高效的捕食者。
菌丝不仅可以吸取和消化植物中的养分,也可以制作成菌丝陷阱,捕捉土壤中的线虫,为真菌获取不能从植物中得到的营养元素。
真菌是可以吃肉的。
真菌间通过电信号交流
菌丝的奇特之处还远不止如此,英国研究者安德鲁·阿达马茨基,曾通过生物电活动峰值的测定试验,揭示了黏液菌具备一定的认知能力。
受此启发,他用电极测试了四种不同真菌的生物电活动信号,将记录的峰值与人类神经元信号进行对比,发现二者间具有很高的相似度。
因此,研究人员推测,真菌间可能拥有类似人类神经网络一般的信息交流网,并通过电信号来传递信息。
此次试验采用了常见的金针菇、冬虫夏草、裂褶菌和神秘的幽灵真菌,研究者通过差分电极记录了真菌在不同环境刺激下的菌丝中的微电流反应。
结果令人吃惊,菌丝末梢不仅检测到了生物电信号的波动,在不同环境刺激下,还呈现出了规律性的趋势。
例如,在接触到食物时,菌丝中的电信号峰值和频率明显变高了。
研究人员表示,这或许意味着真菌在跟同伴热切交谈食物的信息。
菌丝网络上能交流什么?
研究者表示,尽管这些真菌间的生物电信号峰值经过编码后和人类的语言有同样的分布特征,但还无法证明真菌生物电信号的峰值具有语言的意义,对破译真菌交流的内容仍停留在假设阶段。
不过,利用菌丝形成的网络传递信息,实际上并不罕见。
科学家在研究工作中,观察到了大量植物利用地下菌丝网络,向邻近植物传递信息的证据。
这或许可以为破译真菌间可能用菌丝网络交流的内容,提供一定参照。
在自然界,存在着一类与植物共生的土壤真菌,可以侵染植物根系形成丛枝状的菌根。
平时,植物为真菌提供生长必须的营养物质,而真菌利用庞大的菌丝网络从地下吸收氮、磷等元素供给植物。
当危险来临时,植物也可以通过共生的丛枝菌根真菌给另一头的植物"打电话",发出预警信息。
有试验利用丛枝菌根真菌,在两株临近的番茄间搭起菌丝网络,并给其中一株番茄接种了病菌,而在另一株健康的番茄植株上,研究者同样检测到了与抗病相关基因的表达和抗病相关酶的活跃。
研究人员判断,植物可能通过菌丝网络传递了抗病的警示信息,从而导致健康的番茄植株做出了抗病的表达。
植物会通过丛枝菌根真菌的菌丝网络与周围的植物共享环境信息,这些信息种类的丰富程度可能超出人类认知。
植物可以感知到环境中光、水、无机盐等营养物质的信息,通过菌丝网络传递给同类,调节植物自身和种群的生长状况。
同时,如果遭遇虫害或食草动物的威胁,植物还会通过菌丝网络将其移动信息传递给同类,引起邻近植物的防御性响应。
这些都是利用真菌的菌丝网络来实现的功能,菌丝网络不仅可以实现真菌间的信息交流,也可以帮助植物实现信息的联网。
可以设想,如果真菌真的可以上网对话,它们的菌丝网络世界交流的信息或许比人类想象中更为丰富。
从抗击敌人到获取食物,菌丝网络上发生的故事,精彩程度或许不会亚于人类的日常生活。
随着科学的不断进步,自然界许多的奇妙之处被一一揭开,也许有一天人类终能破译蘑菇的语言。
理解微生物组在抵抗应激和疾病中的作用,有助于更准确地评估这些动物的抗病机制及危险病原体由动物向人类传播的风险。
蝙蝠DNA免受损伤机制 俄罗斯科学家参与的一项国际研究表明,蝙蝠冬眠期间,其肠道菌群能比清醒时更活跃地产生保护宿主DNA免受损伤的物质。
研究数据将有助于更好地理解作为某些病毒携带者的蝙蝠如何在其非活跃生命期仍能保持免疫力及其自身微生物在其中扮演的角色。
蝙蝠体内病毒的多样性与其飞行能力、比其他类似体型哺乳动物更长的寿命和群居习性有关。
同时,蝙蝠本身通常不会感染,只是将病毒传播给可能对病原体敏感并患病的其他物种。
俄罗斯顿河国立技术大学(顿河畔罗斯托夫)的科学家发现,Nyctalus noctula(褐山蝠)肠道中的细菌会根据季节和宿主状态不同,分泌有不同特性的生物活性物质。
科学家从深度冬眠期和活跃期的蝙蝠肠道中分离出细菌,随后对其代谢物的生物活性进行评估。
项目负责人、生物学博士、顿河国立技术大学生命系统研究所所长叶尔马科夫(Aleksey Ermakov)教授说:“来自冬眠蝙蝠肠道的细菌更积极地产生保护DNA链免受断裂等损伤的物质。
这意味着冬眠条件下,微生物帮动物细胞避免遗传物质受损。
最有效的‘保护者’是弗氏柠檬酸杆菌和格氏乳球菌。
” 此外,蝙蝠冬眠和清醒时,肠道微生物分泌的氧化损伤细胞物质与抗氧化保护物质总量基本持平,表明其细胞的这种损伤与季节无关。
了解微生物群影响蝙蝠的抗应激能力的机理,有助于更深入地理解蝙蝠的抗病机制,更准确地评估动物传人疾病的传播风险。
初步研究阶段 接下来,科学家计划更深入地研究“宿主-微生物群”的相互关系及肠道微生物如何在蝙蝠的不同生理阶段影响其免疫系统工作。
项目执行人、哲学博士、顿河国立技术大学研究员波波夫(Igor Popov)说:“研究数据可以为城市生态系统(即蝙蝠与人和家畜接触最频繁的地方)的生物安全提供更周密保障措施的科学基础。
顿河国立技术大学的蝙蝠康复中心致力于保护蝙蝠种群、观察蝙蝠,并进行实验室免疫生物学分析,可以成为微生物学、免疫学和城市生态学综合研究的关键平台。
” 俄罗斯皮罗戈夫国立医科大学老年病科研临床中心衰老研究所研究员、医学副博士博尔科夫(Mikhail Bolkov)说:“哺乳动物抗病毒机制非常相似,但蝙蝠具有特殊性,其干扰素水平与体温长期偏高,相当于持续处于‘抗病毒值班状态’。
同时,后续炎症级联反应——对受损细胞和DNA的反应、感染性炎症,在其体内受到抑制。
结果病毒在其体内复制水平很低,免疫系统不攻击病毒,不引起炎症。
同时蝙蝠还有强大的抗肿瘤系统,温和免疫反应则很容易诱发肿瘤,如人类身上。
最终,蝙蝠成了大量病毒的携带者。
” 国家技术倡议FoodNet工作组“智慧供应链”板块负责人科索戈尔(Sergey Kosogor)说,专家对蝙蝠与其携带众多病毒的关联及可传播给人类的周期性灾难性病毒变异的原因与后果仍处于初步研究阶段。
可由蝙蝠传染人类的病原体包括狂犬病毒、尼帕病毒、埃博拉病毒等。
潜在病原体 至于哪些病毒可能成为下次全球大流行的潜在病原体,俄罗斯乌拉尔联邦大学经济与管理学院兼莫斯科物理技术学院未来技术教研室副教授科利亚斯尼科夫(Maksim Kolyasnikov)认为,高致病性H5N1亚型禽流感仍是最有可能的候选者。
他说,该病毒已在野生鸟类、家禽和奶牛中广泛传播,不久前的研究表明,仅需一个突变,它就能具备稳定的人传人能力。
这位科学家说:“尼帕病毒尽管致死率极高,但目前仍呈局部流行。
猴痘2022年暴发后呈下降趋势,但仍需警惕。
D型流感病毒、犬冠状病毒HuPn-2018等研究较少的病原体也值得关注,目前既没有针对其的检测方法,也没有疫苗。
” 本文刊载自《环球时报》“透视俄罗斯”专刊,内容由《俄罗斯报》提供。
在随后的新闻发布会上,中国科学院高能物理研究所高能同步辐射光源工程总指挥潘卫民对入选的“高能同步辐射光源(HEPS)建成试运行”成果进行解读。
2026中关村论坛年会重大成果发布专场活动解读新闻发布会。
新京报记者 张璐 摄 HEPS不仅是亚洲首个第四代同步辐射光源,也是中国首个高能量的同步辐射光源,是目前全球设计亮度最高的同步辐射光源。
这座位于怀柔科学城的“超级显微镜”以“加速电子生产光”为核心原理,能提供高品质的X射线,深层次探索微观世界,2019年正式动工建设,2025年10月通过工艺验收。
“目前,HEPS储存环束流发射度降至56.8皮米・弧度,可发出比太阳亮1万亿倍的X射线,综合性能达到国际同类装置领先水平。
”潘卫民说。
2025年12月3日,HEPS开始了用户实验,截至2026年2月中旬,已为91个单位完成了200余项课题实验,提供近5000小时用户机时,包括清华、北大等国内多所高校和国内外多家研究机构以及比亚迪、宁德时代等领军企业。
其中航空叶片缺陷检测、3D打印材料动态结构捕捉、高铁轮毂应力检测、液态和固态电池原位工况检测、脑器官神经连接图谱、半导体纳米结构成像等多个方向的实验,均取得重要成果,充分验证了HEPS作为第四代同步辐射光源的卓越性能。
3月20日,HEPS 面向全球用户启动了首轮用户课题征集,这是非常重要的里程碑。
“未来,我们将持续优化机器性能,完善用户服务体系,与各领域用户协同创新,并推动跨领域、跨国界协作联动,成为面向全国和世界的重要创新平台。
”他说。
编辑 张磊 校对 卢茜