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行业文化对专业文化建设的导向
人才培养质量不仅取决于专业知识、技术、能力,更在于做人,在于修养、境界、诚信和社会责任。针对目前高职生就业后的离职率比本科生相对要高,存在职业生涯模糊、不能客观地认识自己、不善于处理人际关系、专业知识不扎实、基础知识面不宽等问题,职业教育未来要将专业文化升华为成人、成才、成功教育的文化。以石油和化学工业行业为例,2011年1月中国化工教育协会组织会员单位对华东、华北、中南、东北、西南、西北六大区186家国有、外资、合资、股份制、民营及其他类型石油化工企业进行了问卷调查,统计结果表明,企业对职业院校学生的企业文化认知、毕业生的职业素养等总体评价不高,与企业的愿望有较大差距。企业对职业院校毕业生评价在6个评价指标中满意度(非常满意+满意)均低于60%,说明企业对职业院校毕业生素质满意度不高,职业院校的教育与企业需求还有较大差距。其中,对石化企业相关法规的认知情况和对企业文化的认知情况,企业满意度最低(低于45%),而对学生的石化企业相关法规认知情况的不满意度(不满意+非常不满意)是16.01%,企业文化融入职业教育迫在眉睫。从表2得知,企业对职工综合素质的要求主要体现在劳动安全和保护意识、敬业精神和责任心、质量意识、对生产过程的理解和掌握、对企业文化有较好的认同感、绿色化工及环境保护意识、节能与效益意识、合作能力等方面。其中,劳动安全和保护意识、敬业精神和责任心要求很高或要求高的比例达90%以上,对质量意识、对企业文化有较好的认同感、对生产过程的理解和掌握要求很高或要求高达80%以上。同时,企业对职工的绿色化工及环境保护意识、节能与效益意识、合作能力也有较高的要求。企业招聘优先考虑的因素排序一般是:工作态度、职业道德、岗位技能,并且越是高技能、紧缺型人才,企业从自身利益出发,对工作态度及职业道德要求越高,而这恰恰是毕业生表现最欠缺的方面。根据调查结果,石化类专业应将石化行业文化中提炼出来的“安全、环保、质量、团队”作为专业文化建设的宗旨,“节能减排、零污染、绿色化工、循环经济、低碳经济、环境友好”作为专业文化建设的理念,“健康、安全、环境”作为专业文化建设的核心,“爱岗敬业,忠于职守;按章操作,确保安全;认真负责,诚实守信;遵规守纪,着装规范;团结协作,相互尊重;节约成本,降耗增效;保护环境,文明生产;不断学习,努力创新”作为专业文化建设的重点。通过专业文化的涵化,培养学生适应企业的相关意识和素养,如高度的安全意识、环保意识、健康意识、质量意识、执行意识、绩效意识、服务意识及技能素质和职业道德素质,将先进的企业文化和价值观融入学生的心灵,使石化行业的后备人力资源队伍承担起对生命的责任、对环境的责任及对社会的责任。
专业文化建设的途径
关键词:PPE; 反馈; 审核;
中图分类号:F407.45 文献标识码:A 文章编号:
引言 化工行业是高危行业,劳动防护用品在化工企业是无法替代的,在发生危险的时候劳动防护用品将是员工生命安全的最后一道屏障,合理的使用劳动防护用品可以最大限度的保护员工的生命安全[1]。希望通过对公司整个劳动防护用品的管理,找出改善方法,从而安全状况能得到有效的提高,降低事故率,使工厂事故率接近零的目标,为管理技术的进一步完善与发展提供必要的理论基础。
防护用品本身质量因素如不舒服、不满意、工作效率低等,也直接或间接地影响到防护用品的使用。
劳动防护用品的发放方式及其管理制度的实施,都直接影响到工人对防护用品的使用。由于企业管理者及工人的劳动防护知识水平低,用普通口罩代替防尘口罩、布手套防有机溶剂、普通眼镜防紫外线等。工厂对防护用品的使用制定了管理制度,然这种制度形同虚设。
一些生产商打着通过低成本生产得到高利润的算盘,他们就不会顾及那些用PPE来保命的工人们。殊不知,这样所酿成的后果,不仅会伤害某一个工人,有可能会对某一个家庭带来沉重的打击,企业最后还是要为此付出代价。说穿了都是一个“利”字在作祟。
而一些基层操作者,个体防护意识淡薄的行为,在生活中更是屡见不鲜。工地这头挂着注意安全的标语,工人们就在那边唱着“四不戴”的高调。“天气热了不戴,干活忙了忘戴,心情不好不戴,领导不在不戴”。他们可曾想过,这罩在安全帽下的是他们自己的脑袋,绑在安全带上的是他们自己的身体,无论哪个不戴都是在跟他们的身家性命开玩笑。
但从客观上来说,PPE的最终使用者,很多是一些农民工或者文化知识水平有限的工人。对他们来说,工作强度大,能把每天的活做完混口饭吃就不错了,让他们天天记着到这儿要戴安全帽,到那儿系安全带实在不是一天两天能养成的习惯,如果不是真正看到有人出了事,他们是不会相信不使用PPE有什么危险的。而且一些PPE的使用方法也比较复杂,所以,如果没有正确的教育和培训,他们就不会正确使用。
据了解,对PPE产品使用不当发生的事故并不在少数,有时是因为设备的设计不合理,或者是风险评估不足、沟通不足、工作现场检查不到位、监督不得力或操作者能力不足等等,事实上这其中每一样都是一道为安全所设的屏障,只要有其中一道屏障切实起到作用,事故就不会发生。而且,从我国的整个社会环境来看,整体的安全防护意识并不乐观,所以,在作业中从细节上时刻保护自己的做法很难深入人心,这可能也需要时间和经验来加以改变。
加强管理层对劳动防护用品的教育,把监管环节前移,增加违规使用劳动防护用品的成本,是增强安全意识的有效方法。不要等出了生产安全事故,事后再来罚款、总结教训。此外,还要重视对在岗工人的教育、培训,告诉他们安保用品辨别常识,了解错误使用PPE产品给他们的生命安全带来的危害,让他们在PPE产品的选择中也有话语权,从而达到对企业和PPE生产商家的监督。
1. 劳动防护用品的标准滞后以致难以规范
但让人忧心的是,我国现行的很多PPE产品的认证标准一直还在沿用二十几年前的标准,一直都没有更新过。至今为止,我国的防坠落防护用品的合格评定,还一直在用1985年的标准来衡量21世纪的产品。这种时间属性的不协调、标准内容的滞后,不仅给认证工作带来了很多麻烦,也很难给予产品全面的评定。
也就是说,社会在发展,劳动关系和作业方式都在发生变化,而国家却一直没有对PPE产品的质量提出新的要求,这必然会给市场带来困扰。专家认为,这些年来,重视程度不够、制定标准经费严重不足、科研参与太少、技术发展缓慢等,都是造成标准难以制定的原因所在。
目前来看,造成这样的结果,主要是由于一些较先进的产品在我国并不多,国内市场使用得也不广泛,所以针对这些产品根本就没有可以进行对照考核的标准,认证机构也无从进行认证。对于一些勉强可以认证的,程序就很繁杂。一个产品要用五六个标准来进行合格评定,而且这五六个标准还不一定完全适用。
标准的不完善,不仅给企业造成了一定的经济损失,也给认证机构在合格评定中出了很多难题。而对于国内PPE产品的消费者而言,正是由于这样的原因,导致他们很难享受到先进的PPE产品给他们带来的更为安全的保障。
2.劳动防护用品的品类质量不过关
劳动防护用品是保护职工不受伤害的重要防线,不合格的防护用品流入市场,必然会给安全生产埋下事故隐患。随着经济的发展,化工、建筑、煤炭等行业对防护用品的需求都在增大,但近几年因为防护用品质量不合格导致的事故也特别的多,从而使人对良莠不齐的劳防用品忧心不已。近日记者走访了北京市的几个劳保用品店和安监部门,他们对现在劳防用品市场的现状做了分析。
防护用品是在运输、电力、冶金、石油、化工、建筑、矿山、隧道挖掘等行业广泛使用的劳动安全防护用品。由于其直接涉及到使用者的生命安全与健康,国家对这类产品实施了严格的生产许可证管理制度。但是近几年由于一些防护用品的生产企业受技术和资金等因素的限制,或者私利的驱动,在生产过程中偷工减料,致使市场上防护用品的质量不尽人意,劳动者因使用不合格的防护用品致伤致残的事件时有发生。
现在工地上的民工所戴的安全帽,大多都不合格。他说,现在工地上购买安全帽,基本上不会去专门的防护用品店,因为专门的防护用品店里的安全帽太贵,而如果在一般的建材市场上购买的话,价钱就便宜得多。
3劳动防护用品的管理程序分析
公司的劳动防护用品的管理程序,在劳动防护用品的管理中应用了PDCA的管理模式,从而使该管理程序能够不断的进化,不断的更新,使劳动防护用品的管理更加完善。公司在劳动防护用品的标准、程序和责任划分做了很充分的解释,以下是对公司劳动防护用品管理程序的介绍与分析。
3.1. 劳动防护用品的管理
在工厂的管理层必须制订并实施书面的PPE采购、选择、使用、维修和保养程序。考虑工作场所危险控制措施中,必须按照下列层次的控制体系:工程控制、管理控制(例如培训和操作程序),最后为PPE。)公司必须在需要PPE的地方向员工提供PPE。对于储有有害化学品的区域内的,和可能遭受飞溅粉尘的作业的人员,最低容许级别的眼睛保护为附有护角的安全眼镜。必须无偿向上述人员提供附有护角的安全眼镜,包括医用眼镜。使用PPE的人员必须接受合适的设备使用方面的培训。培训必须包括一旦发生飞溅或暴露,防止或最大限度减少伤害所必需的行动。必须要求当承包商在厂内进行与公司员工进行同种作业时,穿戴相同级别的PPE。
3.2劳动防护用品的规格
在工厂的所有PPE必须至少符合基本的质量标准和公司内的标准,严格的按照标准处置,并且要有详细的要求在里面,保证质量。
3.3劳动防护用品的选择
必须基于对员工在工作中可能遇到的危险的识别和评价,选合适的PPE。必须指定资深的劳动或团队负责PPE的选择和变更审核。
3.4劳动防护用品的实施和检查
关键词:双重荧光聚合酶链式反应;动物源性食品;猪源性成分;鸡源性成分
A Dual Fluorescent Real-Time Polymerase Chain Reaction Method for Concurrently Detecting Pork-Derived and Chicken-Derived Ingredients in Animal-Origin Foods
JIN Ping, JIE Li, LU Jun, CHEN Ying, DING Hongliu*
(Suzhou Quality Supervision and Inspection Center, Suzhou 215128, China)
Abstract: Objective: To establish a dual fluorescent real-time polymerase chain reaction (PCR) assay for the simultaneous detection of pork-derived and chicken-derived ingredients which enables rapid detection of adulteration in animal-origin foods. Methods: With this aim, specific primers and TaqMan probes were designed according to the interspecific conservative sequences. Results: The dual fluorescence PCR method had good specificity and could only amplify pork-derived ingredients and chicken-derived ingredients. The method had high sensitivity and could detect as low as 0.02 ng of porcine DNA and 0.10 ng of chicken DNA. It had strong anti-interference ability and could correctly detect more than 2% pork-derived and chicken-derived ingredients spiked in mixed DNA samples with other species. Conclusion: The dual fluorescent real-time PCR provides a specific and sensitive method for the detection of pork and chicken-derived ingredients in animal-origin foods.
Key words: dual fluorescent real-time polymerase chain reaction (RT-PCR); animal-origin product; pork-derived ingredients; chicken-derived ingredients
DOI:10.15922/ki.rlyj.2016.09.004
中图分类号:TS207.3 文献标志码:A 文章编号:1001-8123(2016)09-0017-06
引文格式:
金萍, 结莉, 陆俊, 等. Taqman探针荧光聚合酶链式反应实时同步鉴定动物源性食品中猪肉、鸡肉源性成分[J]. 肉类研究, 2016, 30(9): 17-22. DOI:10.15922/ki.rlyj.2016.09.004. http://
JIN Ping, JIE Li, LU Jun, et al. A dual fluorescent real-time polymerase chain reaction method for concurrently detecting pork-derived and chicken-derived ingredients in animal-origin foods[J]. Meat Research, 2016, 30(9): 17-22. (in Chinese with English abstract) DOI:10.15922/ki.rlyj.2016.09.004. http://
牛肉享有“肉中骄子”之美称,是中国人的第二大肉类食品。牛肉不仅味道鲜美、消化吸收率高,同时具有高蛋白、低脂肪、富含多种氨基酸以及矿物质等特点,受大众喜爱。牛肉的相对高价促使一些不法分子制作假牛肉,如2013年内蒙古包头公安破获的一起制售假劣食品案,涉案公司经过调查发现,采用鸭等原材料生产假冒的牛肉干、羊肉干,在15 个省市自治区进行销售,涉案价值600多万[1]。2011年人民网报导江苏无锡的犯罪分子利用硼砂和猪血等物品将猪肉伪装成牛肉出售;2013年西安通报了一起“9.10”特大制贩假牛肉案,共查处17 t假牛肉,这些假牛肉其实均为猪肉[2]。食品掺假是指向食物中非法混进外观、物理性状或物种形态相似的物质,混入后的物质在外观上很难鉴别[6]。随着目前食品检测技术不断完善和更新,食品掺假的手段也越来越隐蔽,主要手段可总结为“注”、“混”、“改”、“充”、“提”[3]。肉类掺假主要采用“混”,即以一些低价肉(如猪肉、鸡肉)代替/部分替代高价肉(如牛肉、羊肉),再在高价肉中加入各种调料、香精基料等化学品进行遮掩。由于替代成分与被替代成分均同属肉类,两者在感官、理化特性等方面极其相似,另外肉类制品大都经过高压、煮沸、腌制等加工程序,使得食品本身复杂多变。因此这类型的食品掺假鉴定变得非常困难,也成为食品质量安全保障方面的技术瓶颈之一[4]。
荧光定量聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)方法具备特异性高、样本需求低(少量受检样品即可检测)、耗时短、操作过程简单,同时具有无污染(闭管操作)、无毒性、高通量、多重扩增、可定量分析的优点。因此,对于实时掺假食品的监督和管理,应用以DNA为靶分子的实时荧光PCR技术是未来发展方向之一[15]。通过前期对江苏苏州地区32 家生产单位共计90 份样品的掺假鉴定[5],发现目前不法分子主要是用猪肉以及鸡肉制作假牛肉、假羊肉,因此本研究目的在于建立一种能同时检测动物源性食品中猪源性和鸡源性成分的双重荧光PCR方法,其中涉及2 个扩增体系:猪源特异性扩增体系、鸡源特异性扩增体系。2 个体系的探针用不同的荧光基团标记,在同一反应管内同时进行鉴定,节省检测中试剂的损耗以及时间。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
Taqman反应预混液(ABI Taqman Universal PCR master mix) 英潍捷基(上海)贸易有限公司;天根血液/组织DNA提取试剂盒、焦碳酸二乙酯(diethy pyrocarbonate,DEPC)处理水 苏州阿尔法科技有限公司;引物、Taqman荧光探针 生工(上海)生物工程股份有限公司合成;无水乙醇 美国Thermo-Fisher公司。
1.2 仪器与设备
台式高速冷冻离心机 美国Thermo-Fisher公司;核酸蛋白测定仪(酶标仪) 美国Bio-Tek公司;7500型实时荧光PCR仪 美国ABI公司;旋涡振荡器 德国IKA公司;槽恒温水浴锅 韩国Daihan Scientific公司。
1.3 方法
1.3.1 基因组DNA模板制备
使用一次性组织研磨棒、剪刀、镊子等器具对样品进行均质处理,保证样品的均匀性;不同的样品分开处理,器具使用前后均用酒精棉球擦净,避免不同样品间的交叉污染。按照血液/组织DNA提取试剂盒说明书的步骤提取样品DNA。采用微量核酸蛋白测定仪测定模板DNA的浓度以及纯度,OD260 nm/OD280 nm比值均在1.7~2.0之间的动物组织DNA纯度达到要求,对模板DNA进行分装,冷冻备用。
1.3.2 引物、探针的设计、合成及有效性验证
在Genbank数据库(http://ncbi.nlm.nih.gov/)中搜索,得到猪、鸡线粒体细胞色素b基因(Cytb)序列,利用引物探针设计软件(Primer Express 3.0),依据荧光PCR扩增中引物探针设计的相应原则,获得猪、鸡成分特异性的引物和探针。同时将设计得到的引物、探针在NCBI数据库中进行BLAST比对,确定其理论特异性。
引物、探针序列:
猪上游引物:5’-GAAAAATCATCGTTGTACTTCAACTACA-3’;
猪下游引物:5’-GGTCAATGAATGCGTTGTTGAT-3’;
猪探针:5’-FAM-CAAACATCCGAAAATCACAC CCACTAAT-TAMRA-3’。
鸡上游引物:5’-CATCTCATCCGACTCTGACAAAATT-3’;
鸡下游引物:5’-GGGAGAATAGGGCTAGTGTTAGGAA-3’;
鸡探针:5’-HEX-TCAAAGACATTCTGGGCTTAACTCTC ATACTCACC-TAMRA-3’。
1.3.3 双重实时荧光PCR检测
扩增反应体系的体积为50 μL:Taqman PCR master mix 25 μL;10 μmol/L的上游引物1 μL;10 μmol/L的下游引物1 μL;10 μmol/L的荧光标记探针1 μL;模板DNA(0.001~50ng/μL)2 μL;其余不足用DEPC处理灭菌双蒸水补齐。反应循环参数:50 ℃,2 min;95 ℃,10 min;95 ℃,15 s;60 ℃,1 min;40 个循环,于实时荧光PCR仪上进行。
1.3.4 特异性实验
按照血液/组织DNA提取试剂盒的说明书步骤分别提取纯牛、羊、猪、鸡、鸭、鱼的DNA,按照1.3.3节所描述的体系进行实时荧光PCR扩增反应,实时PCR扩增结束,通过观察各体系对不同模板DNA的扩增曲线及临界循环值(Ct值)来判定所设计的双重荧光体系的特异性。
1.3.5 灵敏度实验
按照1.3.1节的方法提取纯猪、鸡DNA,用DEPC处理灭菌双蒸水进行稀释,以0.001~50 ng/μL的猪、鸡核酸质量浓度,按照1.3.3节中所描述的体系分别进行实时荧光PCR反应,根据两体系的Ct值及扩增曲线确定所建立的猪-鸡双重荧光PCR体系中猪源、鸡源的检测灵敏度。
1.3.6 混合样品检测能力验证
为进一步检测所建立的Taqman探针双重荧光PCR检测体系的抗干扰性以及其特异性检测能力,确定该体系对混合样品的检测低限,所以决定从DNA核酸水平进行实验确认。取牛、羊、猪和鸡的纯DNA模板,分别按表1~2所示制备各混合DNA样品,进行Taqman探针双重实时荧光PCR,以确定该体系用于混合样品检测的检出限。
2 结果与分析
2.1 Taqman探针双重实时荧光PCR特异性实验检测结果
图1为双重体系中猪源体系的特异性检测结果,该体系采用FAM荧光标记探针进行检测。猪源体系仅对猪源成分产生扩增,与其他肉源(牛、羊、鸭、鱼、鸡)成分无交叉,阴性样品(牛、羊、鸭、鱼、鸡)的Ct值限制在32 个循环以后,猪源检测体系具有较好的特异性。图2为双重体系中鸡源体系特异性的检测结果,该体系采用HEX荧光标记探针进行检测。鸡源体系仅对鸡源成分产生扩增,与其他成分(牛、羊、鸭、鱼、猪)无交叉,阴性样品(牛、羊、鸭、鱼、猪)的Ct值限制在32 个循环以后,鸡源检测体系具有较好的特异性。
从实验结果中可以看出,所建立的Taqman探针双重实时荧光PCR体系对猪、鸡成分产生有效扩增,而对阴性样品无明显扩增且Ct值均限制在32 个循环以后,因此该双重体系对猪、鸡成分具有特异性,同时Ct值≥32.0视为不含有目标成分。
2.2 灵敏度实验检测结果
取纯猪、鸡肉提取DNA,采用微量核酸蛋白测定仪测定获得模板DNA的浓度,用灭菌双蒸水进行10 倍倍比稀释。取各稀释度的核酸2 μL作为模板,进行猪-鸡Taqman探针双重荧光PCR检测。猪源性DNA模板质量浓度依次为10、1、0.1、0.01、0.001 ng/μL,鸡源性DNA模板质量浓度依次为50、5、0.5、0.05、0.005 ng/μL。
猪源检测中DNA模板质量浓度10、1、0.1、0.01、
0.001 ng/μL的Ct值分别为19.6、23.8、26.4、30.1、
>32.0,其中0.01 ng/μL的DNA模板质量浓度的Ct值
30.1
0.005 ng/μL的Ct值分别为18.9、23.7、28.6、30.4、>32.0,其中0.05 ng/μL的DNA模板质量浓度的Ct值30.4
2.3 Taqman探针双重荧光PCR混合样品检测能力验证
由表3可知,模拟混合样品中所有含有2%~10%猪DNA的混合样都获得了成功扩增,Ct值在31.07~24.83;其中含有2%~10%鸡DNA的混合样也都获得了成功扩增,Ct值在29.28~25.49。结果显示,当DNA混样中猪、鸡含量在2%以上水平时,所建立的混合检测体系均能对DNA混样给出正确判断,DNA混样的猪、鸡成分检测下限为水平2%,证实所设计引物探针体系具有较好的抗干扰能力及较高的灵敏性。
3 讨 论
本研究所建立的双重荧光PCR,特异性强,仅对猪、鸡成分有扩增,Ct值限制在32。该方法灵敏度高,最低检测到猪、鸡源DNA的含量分别为0.02、0.10 ng;抗干扰性强,当DNA混样中猪、鸡含量在2%以上水平时,所建立的混合检测体系均能对DNA混样给出正确判断,适用于动物源性产品中猪、鸡源性成分的鉴别检测,可为食品安全和饲料监管提供有效依据。
与食品标签的食品成分不相符合的食品掺假会误导消费者,对消费者造成各种影响,甚至危害其身体健康,也影响社会的公平竞争和健康发展。当消费者选购食品时,通过观察食品标签就可以知道这种食品的成分,可以根据自己的需要做出合理的判断、选择。食物过敏者通常可以避免含过敏成分的食物,关注健康膳食的人会倾向选择鸡、鸭、鹅等脂肪含量低的家禽肉类代替牛、羊、猪等脂肪含量高的畜肉类,患有某些疾病的患者也需要遵循医嘱忌食或少食某些种类的食物,各种人士会不吃某些特殊的肉类,如牛肉或猪肉,而素食者会禁食任何含肉的食品。食品掺假严重的甚至会威胁到人的生命,如安徽阜阳“大头娃娃事件”中的涉案乳粉,以植物淀粉代替乳粉原料掺假,不仅造成婴儿严重营养不良,而且导致许多婴儿死亡[7]。因此保证食品标签的真实性对于消费者非常重要,而食品掺假的鉴定及检测技术是保障食品标签真实性的关键。
我国新出台的《食品安全法(2015版)》明文规定:禁止生产经营掺假掺杂食品。随着食品质量安全监管部门检测技术的不断完善和更新,食品掺假的手段也在不断提高。如牛乳掺假从最初掺水、尿、淀粉、三聚氰胺到最近的皮革水解蛋白,又如从向肉制品中注水到用猪肉、鸡肉、鸭肉通过浸泡、加香精等方式伪装成牛肉、羊肉。这种用同类物质部分掺假的方法由于其隐蔽性、复杂性,而检测技术、监管体系又相对薄弱,导致被较多使用。Chen等[8]用酶联免疫吸附测定(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)方法从902 种食品中分别检测到了15.9%的生肉类食品及22.9%的熟肉类食品中含有未标明的动物肉类成分。Ayaz等[9]在2006年对100 种肉类食品进行调查研究,研究发现,有22.0%含有标签上未标明的肉源成分,它们中大部分是用禽肉代替牛肉进行掺假。为了维护市场的公平竞争,需要加强食品标签管理及行之有效的食品成分检测方法,建立快速、高效、定量的新的检测体系是食品监管的当务之急。
目前从物理技术、化学技术、免疫学技术、电泳技术以及DNA技术等方面均有对食品成分掺假鉴别的研究。物理技术可以针对肉类结构的不同关键信息进行检测,通过对检测结果的比对,对肉类的品种和品质进行鉴定,特别适合用来评估肉的品质。樊玉霞[10]通过可见-近红外光谱对猪肉肉糜中粗脂肪、肌内脂肪、蛋白质、水分和14 种脂肪酸进行了研究,结合化学计量学方法对猪肉肉糜品质进行研究。化学方法有气相色谱(gas chromatography,GC)、气相色谱质谱联用(gas chromatography-mass spectrometer,GC-MS)、高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)等,GC、GC-MS通过检测甘油三酯C2位置上的饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸的比值或某些特定脂肪酸的含量来进行检测鉴别。然而,由于肉制品中脂肪含量的变化范围很宽,因此脂肪分析只能应用于动物来源的脂肪粗略检测。HPLC[11-12]以及免疫学方法中的ELISA法[13]、蛋白质等电聚焦方法[14]等对物种特有的蛋白质或抗原决定簇进行辨别,可有效鉴定未加工生食物原料,但对混合样品或者用香精、香料等处理后的样品则无法准确分析出其中的物种,并且蛋白质热稳定性差,经过加工处理可能会改变其结构,从而破坏物种辨别依据――特有的蛋白质或抗原决定簇,因此不适于加工熟肉制品;而且不同种属之间蛋白质也存在一定的种属交叉反应,尤其是近缘物种间的交叉反应更为严重(例如绵羊和山羊),因此也不适于近缘物种的鉴别检测[15-16]。大量以DNA为检测对象的方法已经用于食品成分造假检测及种类鉴定,如PCR[17-18]、限制性片段长度多态性(restriction fragment length polymorphism,RFLP)[19-20]、随机扩增多态性DNA标记(random ampli?ed polymorphic DNA,RAPD)[21]、基因芯片技术[22]。基于DNA的种源鉴定检测方法目前最受欢迎,源于DNA分子能耐受食品加工过程中的高温高压等极端条件而保持相对稳定,并被有效扩增[23]。目前,实时探针荧光PCR技术运用荧光探针,利用荧光信号积累实时监测整个过程,具备特异性高、样本需求低(少量受检样品即可检测)、耗时短、操作过程简单同时具有无污染(闭管操作)、无毒性、高通量、多重扩增、可定量分析的优点[24]。因此,荧光PCR技术体系应用于食品掺假的监督和管理将是未来发展趋势。目前国内外已有关于利用实时荧光PCR技术进行肉种来源鉴定的文献报道[25-27],但涉及双重荧光PCR的研究相对较少。
该实验的目的在于建立一种荧光PCR方法,同时检测动物源性食品中猪源性和鸡源性成分,该研究的关键在于物种特异基因的正确选择,测试选定的细胞色素b基因位于线粒体,线粒体DNA是遗传检测特定序列的理想目标,主要原因在于:1)含量高[28]:在所有的组织细胞中均存在大量的线粒体,可以获得大量的线粒体DNA,即使是由于剧烈的加工条件而使得DNA严重破碎的情况下也能获取;2)特异性高[29]:线粒体DNA在不同物种间具有高度的特异性;3)研究成熟:国内外成分鉴定的研究中选择Cytb的较多,技术比较成熟[30-34];4)获取途径便捷:在Genbank上,已经有很丰富的动物Cytb基因序列登录上传,这些在一定程度上给实验的实施提供了简便前提条件。
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XNA分子连同DNA和RNA加入基因目录
生命的遗传分子“动物园”2012年又稍稍扩大了一些。通过用其他分子替换DNA链主干中的糖,科学家们创造了ANA、TNA、HNA、FANA、CeNA和LNA。这些统称为XNA的合成遗传分子,每个都有其自己的经设计的酶,从而允许分子被“读取”,然后进行复制。此项进展或有助于理解地球生命是如何发端的。
在一个好的旧DNA的帮助下,XNA也可以有自己的下一代。通过选择一个特定的性状,如附加到其他分子的能力,研究人员还能诱导XNA随时间而改变。遗传和进化将不再只是DNA和RNA的专利。
这项工作表明,地球及宇宙其他地方远古时代的生命,也可能出自其他种类的分子。此项研究成果在生物医学方面具有潜在的应用价值:由于研究人员可引导分子的进化,经设计的XNA可由能传递药物的特殊性状组成。这些新鲜分子或可为从头开始构建新生物提供复制机制。
“我们现在只知道生命的一个例子,那就是40亿年前地球上的生命形式,”美国加州斯克里普斯研究所的生物化学家杰拉尔德·乔伊斯说:“也许我们还会发现木卫二上的某种生命证据,抑或是火星上的生命化石。再不然,也许我们还能制造一个生命。”
12.量子的盛装舞会
离超远距加密传输和超高速计算机更近了一步
未来正在呼唤。在防止黑客窃取消息方面,物理学家们2012年在更远距离上实现了量子编码压缩信息的传送。他们还发现了一个梦寐以求的粒子,其量子特性将来或可用以开发超高速电脑。
一提到发送信息,即便是即时通信也无法与量子态隐形传输相提并论。研究人员使用一对“纠缠”粒子来传送信息,即使它们相距甚远,也只需测量其中一个的特定属性就可决定另一个的属性。有关属性的信息于是就可在瞬息之间在两者间传递。
中国研究团队在青海湖首次成功实现百公里量级(97公里)的自由空间量子隐形传态和纠缠分发。很快,奥地利物理学家安东-泽林格领导的一支国际小组成功在加那利群岛的两个岛屿——拉帕尔玛岛和特纳利夫岛间实现了143公里的量子态传输,一举打破中国科学家的纪录。
科学家们下一步将在卫星和国际空间站进行永久的量子态隐形传输实验。将信息送入轨道意味着传送距离将比以往远上3倍以上。因为在高空中存在较少的干扰分子,物理学家认为在未来几年内实现上述目标是完全可能的。
另一个梦想则是建造一台量子计算机,其将基于粒子的量子特性以极快的速度来运行计算。2012年,科学家们已在实现此一目标的道路上迈出了坚实一步,他们发现了一个苦苦追寻的粒子——马约拉纳费米子。
马约拉纳费米子于上世纪30年代提出,其不像其他粒子一样拥有反物质伴子。因此,它们可在量子计算机中形成一个更稳定存储单元的基础,几乎不受外界的影响。
13.北极熊迎来悲惨时世
两项遗传学研究扩展了北极熊的家世
北极熊这种毛茸茸的野生动物,正处于气候变化的危险之中。现在看来,它似乎已在过去的温暖期存活了足够长的时间。究竟有多长虽有待观察,但2012年发表的两份遗传学研究报告将该物种的起源追溯到了冰河时代。
北极熊历史的改写,使人们重新思考它的未来。不过,虽然北极熊在过去已安然度过了好几个温暖期,但也无法保证它们将逃过这最新的一劫。
在2012年的遗传学研究报告出台前,北极熊作为一个物种的历史一直被认为是短的。来自挪威的北极熊颚骨和牙齿化石,可追溯到11万年至13万年前,这也是现存最古老的北极熊遗物化石记录。布法罗大学的夏洛特·林克韦斯特及其同事开展的遗传学研究表明,雌性北极熊的家世可溯回到大约15万年前,这与棕熊的血统相一致。
法兰克福生物多样性和气候研究中心的进化生物学家弗兰克·海拉尔表示,如果北极熊作为一个物种真的进化得如此之快,这将是“快速适应的奇迹”。
但2012年,两个独立的研究团队首次对北极熊细胞核中的DNA进行了详细分析。林克韦斯特此前曾对线粒体中的DNA进行过分析,而线粒体仅能对母系进行追踪。
海拉尔团队的研究将棕熊与北极熊的分异往前推进到大约60万年前,林克韦斯特的研究则将之推进到更遥远的400万年至500万年前。美国科罗拉多大学波德分校的古气候学家吉福德·米勒说,往回追溯到60万年前意味着该物种安然度过了40万年前的温暖期。更早一些的研究则把北极熊投入到一个可能不会有冬季海冰的不同世界。
至于为什么他们推断出的日期如此不同,两个团队提出了很多的解释。但他们一致认为,更长的家世并不意味着,这种已被列入濒危动物名录的物种现在就可以高枕无忧了,因为它们专享的海冰栖息地正在不断融化。
还有一点,现今的北极熊已不再是昔日的北极熊。北极熊的早期祖先也许根本不是专业的海冰捕食者。随着人类造成的气候变暖,地球可能热得更快,比北极熊曾经历过的温暖期更长久。这也是北极熊第一次和数十亿的人类共享这个正在变暖的星球。
14.人类的血统可能不那么“正”
DNA描绘出石器时代的杂交乱象
科学也闹“狗血剧”。2012年的一些研究曝光了人类祖先和近亲种群之间也曾过。这些新发现(莫名其妙地被街头小报忽略了)提出了一个问题,那就是数万年前的智人间到底发生了多少基因交换。更重要的是,这种混乱的家庭树将现代人类在非洲进化和扩散并击败了尼安德特人等近亲的流行观点连根拔除。
一个国际研究团队揭示了一份从石器时代女孩指骨化石中提取的基本完整的基因图谱。DNA数据表明她是西伯利亚的丹尼索瓦人种,他们在数万年前移居到东亚。研究发现,今天的巴布亚新几内亚人继承了丹尼索瓦人6%的基因。
因为没有足够的化石,研究人员无法确定这个西伯利亚女孩或其他丹尼索瓦人是否代表了一种新的智人种群。来自一个古代个体而非代表性种群样本的DNA,是无法确定一个新物种的。
另一方面,尼安德特人被普遍认为是一个独立的种群,即使他们也偶尔与智人杂交。最近发现的石制工具表明,尼安德特人从75000年前开始长途跋涉从欧洲转向东亚,使他们有机会在一个广阔的地域内与古人类杂交。对丹尼索瓦人的研究还发现,今天的东亚人与尼安德特人共享的基因要比南美人或欧洲人多。
然而,尽管知道他们共享DNA,目前还不清楚他们之间是否确实发生过杂交,或发生过多少次杂交。一些科学家说,非洲种群是人类和尼安德特人的共同祖先,其携带的基因成为了这两个物种基因组的一部分。其他科学家则推测至少发生过低水平的杂交。无论是哪种情况,有证据表明,今天的欧洲人带有2.5%的尼安德特人DNA,中国人为3%,非洲人则不到1%。
当谈到这些遗传线索意味着什么时,研究人员总是各执己见。一些人怀疑,石器时代的杂交要比这些数字表明的多,从而形成了智人的遗传进化。其他研究人员则认为尼安德特人和丹尼索瓦人只是偶尔与智人,对人类进化没有或很少造成影响。抑或是,尼安德特人和丹尼索瓦人都属于智人种群的一部分,只是他们在石器时代要比现在表现出更多的遗传多样性。
如果在冰河世纪,欧洲和亚洲的小股智人孤零零地隐藏起来,那么这个群体可在没有或是很少杂交的情况下共享大量的基因。在相对温和的区域隐藏了较长时间的种群本可保留许多相同的基因,但进化成了不同的物种,如尼安德特人,也有可能是丹尼索瓦人。在天气变暖后,这个群体的活动范围逐渐扩大,结果在偶然之间也会发生跨物种联姻。
这种混乱的情形多起来后,古人类可能就有了其他近亲属。在两个中国洞穴中发现的化石表明,这里居住的未知智人种群与14300年至11500年前的人类很接近。这些古老的亚洲人看上去像是今天的人类与10万年前的非洲智人的合体,其可能是带有一点丹尼索瓦人血统的智人,又或是因孤立生活得太久而进化出不同外貌的纯人类。
非洲或还保留着更多的人类近亲。现代非洲狩猎采集者的DNA显示出其在7万年至3万年前与一种未知智人种群杂交的迹象。狩猎采集者的DNA还表明,在横跨非洲的遥远网络中,人类至少在10万年前就已相互。
15.美丽的银河或不复存在
与仙女星系的最终碰撞将撼动太阳系
2012年5月,美国巴尔的摩太空望远镜科学研究所的科学家报告说,假设地球再活40亿年,它的天空中将闪烁着史诗般的宇宙碰撞所造成的发光碎片。银河星系和离它最近的邻居——巨大的仙女座星系将投入彼此的怀抱。如果太阳系在碰撞时能幸存下来,而且人类文明依然存在,那么我们的位置也将被重新定位。随着碰撞进程的开始,银河的外形也将发生巨大变化,大大改变了地球上所观察到的夜空。
研究团队利用哈勃太空望远镜对仙女座星系中的恒星运动进行测量后确定,该星系正以每小时近40万公里的速度直奔银河系。虽然两个星系间仍有250万光年的距离,但万有引力正在将它们拉在一起。研究人员推测,邻近的三角星座M33星系也可能会被拉入这场连环碰撞。不管怎样,这场大合并应是一幅壮丽的景象。
虽然天文学家们认为银河系与仙女座星系将在40亿年后发生碰撞并融合,但是这里还有一个问题,即仙女座星系的横向移动速度还是个未知数。研究人员希望借助欧空局发射的探测器来确定横向速度值,这是判断星系在宇宙空间中移动路径的一个关键性参数,目前所确定的仅仅是通过恒星光谱多普勒效应计算出的视向速度。
16.我会走,我还喜欢爬
化石研究表明两足行走的原始人类仍喜欢攀爬
300多万年前,一个黑猩猩大小的动物爬上了树,并小睡了一会儿。醒来后,它又爬下树,用两条腿站起来,四处觅食或寻欢。后来,它又爬上了另一棵树。
科学家们一直在争论,著名的人类祖先露西及其阿法南猿属是否经常爬树。新的化石证据表明,早期人类即使其主要活动是在地面上直立行走,但它确实仍会在树上待上一些时间。该化石的发现对有关人样物种取代更原始野兽的人类进化观点提出了挑战。相反,原始人类家族树是一个混乱的杂色灌木丛。
华盛顿大学生物人类学家布赖恩·里奇蒙德说,人类最早祖先在解剖学和行为上具有多样性的观点在近一年中得到了强化。
对露西们生活习惯的深刻理解,来自一个330万年前生活在埃塞俄比亚的阿法南猿孩童。与其他古老的原始人类、现代人类和类人猿相比,该孩童的肩胛骨经历了与类人猿一样的发展变化,其肩胛骨的大小和形状都受到了幼年时期攀爬的影响。这种相似性预示着,阿法南猿至少将部分时间花在了爬树上。
露西不是一个人在树上。科学家在埃塞俄比亚还挖出了一个34000年前的古原始人类足部化石,与阿法南猿不同的是,其拥有像黑猩猩一样的可抓树的脚趾。这表明,这只脚属于具有良好攀爬能力的不同物种。
美国波士顿大学生物人类学家杰里米·德席尔瓦说,有些物种成了更好的双足步行者,而其他的则花更多的时间去攀爬。拥有奇特解剖学特征的是来自200万年前南非的南猿源泉种,其具有灵巧的内弯脚掌。
原始人类多样性的研究还不限于脚踝。一些人类学家认为,至少有两个独立的智人种群生活在古人类出现在非洲后的200万年前。在肯尼亚出土的古生物化石——一个孩子的部分脸及两个下颚骨,与同属一个物种的其他一些早期智人化石完全不同,研究人员说,这为早期智人具有多个种类提供了最好的例证。
17.你就是睡死了还在学习
大脑即便在熄灯后仍在不停忙碌着
你可能会认为,睡眠是大脑休息的时候。但是,科学家们今年发现,在正常情况下,你沉睡的大脑其实正在上夜班。
人们在访问睡梦之乡的同时或会提高他们的音乐能力,学习将气味与声音联系在一起,或是强化负面情绪。这些结果正将科学家们认为的沉睡大脑所能完成的任务推进到极限。
“我们想要了解的是,大脑在睡眠中到底能做多少事。”以色列魏茨曼科学研究所解剖学家阿内特·阿兹说。这一年,她的研究小组发现,处于熟睡中的大脑可将特定音调与臭鱼的气味联系在一起。另一项研究发现,人们还可在打盹时提升现有技能。在午睡时间听完一首歌后,志愿者们能更准确地敲击键盘上的音符。
科学尚不能明确地建议一个准备参加托福考试的学生是否应该整夜地听一盘英语磁带,但研究结果确实表明,沉睡中的大脑能够吸收这些信息,而且效果要比死记硬背强得多。
在一场痛苦经历后的睡眠,或许会将负面记忆锁定在大脑内。在关键的窗口期保持清醒,有助于减轻精神创伤的影响。对小鼠的研究表明,在动物打盹时将药物注射入大脑,可减轻痛苦记忆的效果。
科学家们仍然没弄明白,为什么人类要将生活中的很大一部分时间花在睡眠上。美国哈佛医学院的睡眠研究人员罗伯特·斯迪克高德认为,在晚间大脑也许应该放任不管,给它时间让它做任何需要做的事情,“睡眠也许比你还聪明”。
18.肥胖研究越来越受到重视
各种研究成果正在充实脂肪背后的故事
2012年,科学家们发现,催产素和素等激素似乎有助于防止体重增加,或至少可控制食欲。其他研究则发现,饮用苏打水或对控制体重帮助不大,垃圾食品进入学校的影响可能被高估了,但这项成果似乎有悖常理。
肥胖研究似乎是个大杂烩,但有一点是明确的:美国超过三分之一的人已患上肥胖症,另有三分之一的人已达超重标准。在这一代人中,肥胖已从一个医疗和社会问题转变为一场公共卫生灾难。
肥胖会引发动脉粥样硬化、代谢问题和其他慢性疾病。美国佛蒙特大学生物化学罗素·特雷西说:“如果你想要降低这些疾病的风险,减肥是一个很好的办法。”
肥胖不只是暴饮暴食的结果,研究人员常常会发现,不健康的生活方式会影响到人类的的神经系统。经常食用大豆和玉米油可使体内的热量感应网络混乱。身体会将某些植物油的成分转化为内源性大麻素,其对食欲的刺激类似于大麻中的化合物。更重要的是,某些暴食者的大脑区域会变得异常活跃,尤其是与食欲相关的区域。
虽然这些发现有助于科学家揭示食欲的复杂性,引起肥胖的其他原因则可能更为直接。长期暴露于二手烟环境中的成年人,可能会患上糖尿病和肥胖症,这表明禁止吸烟是比禁止垃圾食品更为迫切的事情,应该通过立法来对抗肥胖的流行。
对婴儿使用抗生素,似乎也会在3岁前引起超重。对小鼠开展的研究也表明,这种抗生素效应可能源于肠道有益菌的改变。
甚至连你的邻居也可能成为肥胖风险。生活在有足够绿色空间且周边有杂货店的孩子,与那些没有这些便利设施的孩子相比,肥胖的可能性会减少一半。此项新的研究结果提请人们注意“建筑环境”这个可加改善的肥胖危险因子。
当然也有好消息。减肥可使人们化解肥胖、炎症甚至是癌症等三方面的风险。最新数据显示,肥胖女性仅需减去5%的体重,其炎性蛋白和细胞的数量就会下降。现代医学已将肥胖列为需要解决的头等大事之一。
19.“好胆固醇”其实没那么好
高密度脂蛋白对心脏的保护作用遭到质疑
有时候,新研究会让我们重新思考我们的既有认知。今年就有这么一个例子,胆固醇长期以来被简单地分成“好”的和“坏”的,它们分别对应的是高密度脂蛋白(HDL)和低密度脂蛋白(LDL)。过去的研究认为,HDL较高的人往往更少患上心脏病。
果真是这样吗?一个国际研究小组对数千人的医疗数据进行了分析,其中也包含一些因遗传变异而导致HDL水平高于平均值的患者。令人惊讶的是,研究人员发现,拥有天然的高HDL水平,对心脏并没有附加的保护功能。
可增加HDL水平的活动,如锻炼、减肥和戒烟等,都能在防止心脏病发作方面发挥作用,这使得很难辨别HDL本身到底提供了多少保护。2012年8月份的一项新研究结果,对HDL是否能给心脏带来好处提出了质疑,并认为拥有高HDL也许仅是身体正常运转的一个标志而已。
20.先锋派的洞穴艺术
绘画和动画很久以前就曾结合
41000年前就已有人在欧洲洞穴的墙壁上作画了,这要比研究人员的想法早上几千年。这些古老绘画的创作者还会使用卡通般的效果来画野牛和其它动物,使它们看起来就像是在墙上移动。但是,到底是谁创作了这些绘画仍是一个悬而未决的问题。
2012年的研究报告显示,红色圆盘、手工模板及其他的一些绘画作品可能是尼安德特人那个时代的杰作。
但是,也有研究人员怀疑,这些艺术家应该是智人,而不是尼安德特人。在洞穴的墙壁上开始作画的人大约在45000年前,比他们进入欧洲的时间要早或稍晚一些。研究人员报告说,许多洞穴壁画是在尼安德特人灭绝后完成的,所以它们一定是人类创造的。
许多问题都是基于绘画的年份,但对石器时代洞穴艺术无法使用精确的年代测定法。对西班牙的洞穴,研究人员利用矿床分析法估算出最低和最高年份。
无论是谁完成了这些古老的洞穴艺术品,其中一些艺术家小心地创作出了实景的错觉。在法国的洞穴中,几十个数字叠加在两个或两个以上相同的动物图案上,这也许代表了奔跑、摇头和摆尾。有一个洞穴中描绘的狩猎场景显示了一群狮子,距离较远的画得较小一些,仿佛正在扑向逃走的野牛。
法国研究人员的实验结果表明,古代艺术家还会把动物雕刻在圆盘上,当圆盘快速滚动时,这个动物就似乎在移动。
21.这一年的新物种
描述新物种不必只用拉丁文
2012年的科学新闻中可不能少了那只拥有金发鬃毛和天蓝色屁股的猴子,当然也不能缺了首个带有钙结构(有点像骨头)的细菌、世界最小的果蝇、形似竖琴的海绵、带有折叠右爪的“洞穴掠夺者”蜘蛛,以及一种新的鱼物种,其能在雄性的颔下长出长长的器。生物学家描述道,到2012年年底,在某地这一年新出现的物种就在16000种至20000种之间。
在所有这些新物种中,最出名的要数南非的一种茄属多刺灌木。说它出名是因为它的论文信息是用英文撰写的,这标志着对一种植物、真菌或藻类等新物种必须用拉丁文描述的要求终于被终结。
虽然新物种的学名仍是拉丁文的。但从2012年开始,植物学家既可用英文也可用拉丁文关于新物种的摘要信息。植物学家也将接受网上公布的命名。有了可选语言,对于那些想让自己对新物种的命名千古流传下去的科学家们来说是一个大胆的改变。
国际动物命名委员会2012年9月决定,对动物的描述将步入数字化。科学家们在描述已发现物种方面的进度是很慢的,更别说那些还正在发现的物种,上述急剧变化正在改变这一切。同时,《公共科学图书馆》2012年5月的一项研究表明,本地新生物的发现率在欧洲已在放缓,即使这个区域是生物学家精挑细选过的。
分类学家迄今已描述了约19000种生物物种(不包括细菌和古细菌)。但是,最新研究预计还有680万种生物有待发现。以目前的速度,将其全部命名还将需要400年。如果一项更高的估计是正确的,这项工作则需花上1653年,前提条件是它们在被科学家们发现前不灭绝。
22.金星凌日
分离百多年后的两次重逢
2012年6月,全球数百万双眼睛跟随着金星缓缓掠过太阳的表面,如果不借助天文仪器,你看到的也许只是一个橙色的完美圆盘上有一个小小的黑点在移动。金星凌日在本世纪是第二次出现,第一次是在2004年。
在2004年的那次前后近6小时的金星凌日旅程中,天文学家们看到了他们一直希望看到的东西:金星上层大气的微弱光晕清晰可见。今年的凌日事件则给了科学家们了解金星气态云(其旋转要比行星本身快)的机会。
哈雷阿卡拉天文台的研究小组使用日冕观测仪抓拍了大约6.6万张图片。在未来的一年里,科学家们将把哈雷阿卡拉天文台的数据与来自宇宙飞船、地面望远镜和世界其他地区日冕仪的数据进行比较。哈勃太空望远镜也参与其中,其将收集凌日过程中月球表面的反射光,以测试对遥远类地行星的大气进行探测的技术。
上次金星凌日发生在1882年和1874年,当时的观察者把精力集中在了利用三角测量计算地球与太阳的距离。再次看到金星凌日将会在105年后的2117年和2125年。
23.大肠杆菌的三步进化
历经25年的实验观察到了实时的自然选择
在历时25年的这项进化实验中,大肠杆菌在研究的某个时刻获得了新能力。它们可在存在氧气的情况下吞食一种称为柠檬酸盐的化学品。大肠杆菌失去此项性状已超过1300万年了,所以,当烧瓶中的细菌开始对这种化学品狼吞虎咽时,科学家们简直着了迷。因为他们保存了来自烧瓶的好几代细菌样品,研究人员得以追踪导致这种微生物重建吞食柠檬酸盐能力的基因变化。
美国密歇根州立大学的扎克瑞·布朗特和理查德·伦斯基2012年报告说,他们揭示了细菌形成这一能力的三步过程。第一个阶段是增强作用,此时大肠杆菌累积至少两个突变为后续事件打好基础。第二步是实现,细菌首先开始食用柠檬酸盐,但只能勉强轻咬一点。最后一个阶段是完善,有关的突变大大地提高了最初薄弱的功能。
长期以来,进化遗传学家们称,改变一个物种的外观或代谢需要DNA中的许多递增量变化。但化石记录中并不包含会预期发生在此种情景中的所有中间形式,这表明重大创新可能是突然出现的。
实验表明了这两者是如何成真的。许多基因变化要历经数年才得以发生,以允许细菌消耗柠檬酸盐,但这种能力似乎又是在一夜之间出现的。有了这样的实验室进化实验,“人们才真正得以一瞥进化的内部运作过程。”
24.地下水资源渐枯竭
淡水资源过度消耗带来的风险
每个人都需要淡水,但有时候人的需要会占据上风,胜过明智的利用。人类的饥渴使蓄水层的消失要快于补充,从而带来灾难性的影响。一张标示各国“地下水足迹”的世界地图表明,全世界的淡水资源正在被吸干,其中大部分都被用于作物灌溉。根据该项研究的估测,印度、巴基斯坦和沙特阿拉伯是最为缺水的3个国家。
淡水枯竭的可能性并不是唯一的威胁。抽取地下水,无论是用于灌溉或饮用,对全球海平面上升造成的影响可能要比科学家们预计的大得多。从地下取水意味着它最终流入大海。许多科学家推定,从地下蓄水层获取的淡水与全球水坝的拦水量大致相当。但2012年的两项研究得出的结论是,事实并非如此。
地下水的开采甚至可以杀死人。地质学家今年发现,从蓄水层抽水转移了西班牙东南断层的压力。在2011年5月该地发生5.1级地震造成9人死亡的悲剧后,研究人员得出结论,正是因为地下水的抽干造成了地震的提前发生。
25.玛雅人迎来新纪元
世界末日没有来,生活仍将继续
你现在能读到这个故事,古代玛雅历法预计的世界末日肯定已离我们远去了。
2012年早些时候,考古学家在危地马拉一处玛雅文明遗址发现了一块刻有2012年终结日期的石砖。不过,和一些热衷于末日理论的现代人不同的是,古代玛雅人并没有预言世界会在2012年12月21日终结。在考古学家们看来,将玛雅碑文中的“终结日期”解读为世界末日根本就是在牵强附会。
美国杜兰大学马塞洛·卡努托领导的研究小组发现并破译了镌刻在玛雅遗址22级台阶上的象形文字。这些具有1300年历史的碑文记述了两个世纪的政治活动。“这段碑文说的是古代玛雅人的政治历史,而非对未来的预言。”