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  • 科普中国
  • 刚吃完饭就想去拉便便，原因是啥？ 刚吃饭不久，来自肠道深处野性的呼唤，就有点让你按奈不住了。新陈代谢来得如此之快，你才明白美味和臭味之间只隔了你的消化系统。本文转载自公众号“环球科学“撰文 | clefable7米~9米的距离并不长，这是新鲜多汁的食物进入人体后走过的长度，一般需要花费24~72个小时。一天1~3次，食物在外力作用下开始这段旅程，被轮番压榨后，彻底失去了原有的模样，最终归于空气和流水。图片来源：Pixabay新陈代谢为了给新的食物腾出空间，人和许多动物体内都有一套调控进食和排泄的反射系统——胃-结肠反射（gastrocolic reflex）。一般来说，当食物从胃进入肠道时，会导致胃和肠道交接处周围的肌肉被拉伸，此时胃-结肠反射会被激活，而人们就会有想要排便的冲动。这种反应大概就发生在进食后的15分钟左右，特别是在早餐或节食之后。在这个过程中，反应最强烈的是堆积着粪便的乙状结肠，结肠上端的肌肉收缩，下端的肌肉舒张，通过强烈的蠕动推动粪便移动。如果一切顺利，粪便会进入直肠，然后从肛门排出。为了保障排便顺利，摄入食物时，我们会慎重考虑食物的荤素搭配、营养成分以及是否新鲜、清洁和安全等。而如果摄入食物2~3天后，残渣没有排出，在肠道末端长时间停留，它们就会展开“报复”行为。这种“报复”带来的后果最常见的就是便秘。图片来源：Pixabay据2017年一项发表于Nature Reviews Disease Primers的文章，慢性便秘在全球的平均患病率达到了14%，在老年人中更常见，且女性患者会多于男性。慢性便秘形成的原因大致有3种，一是参与排便的肌肉不能有效、正确地发力，二是结肠没有充分地蠕动，三是饮食改变、摄入药物等因素。而这些都与人体内“第二脑”——肠道神经系统（enteric nervous system，ENS）有关。人的“第二脑”肠道神经系统可以说是人体最大的自主神经系统，其中含有大约5亿个神经元，是人脊髓中神经元数量的5倍。这套神经系统就镶嵌在肠胃系统的内壁上，从食道一直延伸到肛门。包括胃-结肠反射在内，肠道神经系统中有很多内在的微小环路，能利用和中枢神经系统（CNS）中相同的神经递质来传递信息。在消化过程里，肠道神经系统中的感受神经元能感受到机械力和化学压力，运动神经元能通过肠道肌肉，来调节肠道的蠕动等；此外一些神经元能控制粘液、激素的分泌。根据一项发表于《生理学杂志》（The journal of physiology）的研究，人们每一天每一次食用的食物都不尽相同，当不同的营养成分进入胃肠道后，还能激活一些特定的感受神经元，促使肠道根据具体的营养成分，控制肠道运动、分泌酶的量以及肠道的通透性。图片来源：Pixabay除此之外，中枢神经系统还会通过脑肠轴（Gut-brain axis）来调控肠道神经系统。脑肠中的迷走神经，连接着中枢神经系统和肠道神经系统。当迷走神经被切断时，虽然中枢神经系统仍然能独立地完成消化活动，一些激素能够代替神经通路来调控肠道神经系统，但这个过程比神经调控要缓慢。科学家发现，中枢神经系统和肠道神经系统之间的复杂联系，能解释一些神经系统疾病的患者，为何会出现肠道症状，例如便秘就是帕金森病患者最常见的症状之一。而便秘产生的一些有害物质，也会导致一些疾病的症状更加严重。根据2021年一项发表于npj Parkinson's Disease的跟踪性研究，便秘的程度越严重，帕金森病患者会更容易出现痴呆的症状，也就是说认识功能受损会更严重。除此之外，一些研究发现，便秘也可能会导致阿尔茨海默病、路易体痴呆等这些疾病的出现。例如，一些阿尔茨海默病患者可能会在几年之前出现较为严重的便秘。平均而言，人一生中大概会排除6吨左右的粪便，其中包括水分、未消化的纤维、碳水化合物、脂类和蛋白质等，此外其中还有丰富的微生物。粪便在人体待着越久，微生物就会降解其中的蛋白质等，产生一些有毒的副产物如氨、硫化氢、组胺、硫醇和吲哚等。这些物质一旦穿过肠道进入血管，就有可能通过血液进入大脑。它们会毒害神经元，长此以往可能导致细胞死亡和认知受损。而想要避免这些问题的一个黄金法则就是响应身体的号召，不要憋着。图片来源：Pixabay如果蠕动过快此外，还有另外一种情况。一些时刻，我们能感受到肠道在快速蠕动时发出的响声，而排便冲动会来得特别突然，且无法克制。这些症状都意味着我们在经历腹泻。正常情况下，腹泻只会持续1~2天，如果超过2天可能就值得特别警惕了，因为这很可能是致病细菌感染（包括大肠杆菌、沙门氏菌等），病毒（包括轮状病毒、诺如病毒和腺病毒等）或者寄生虫（痢疾阿米巴）引起的。当有害的细菌侵入人体时，它们会在肠道内繁殖产生一些毒素或者入侵肠道的细胞，这些都会引发肠道炎症，导致腹泻。其中饮水或食物不卫生是导致这类问题的一个常见原因。此外，一些疾病会导致长期的慢性腹泻，例如肠易激综合征、乳糜症等。一些研究发现，肠易激综合征患者的胃肠道壁特别敏感，当有水、食物等的刺激时，就有可能出现胃-结肠反射，导致紧急的情况发生。而很多患者都会长期经历肠道疼痛，遭遇脱水、吸收不良等症状。在一些严重的情况时，也需要及时向医生请求帮助。本文来自微信公众号“环球科学” 作者： 2022/07/05 10:07
  • 宇航员太不容易了！研究发现：6个月太空飞行或导致20年永久性骨质流失 冲出地球，进入太空，很酷，也令人自豪。当前，人类一直希望并致力于探索地球之外的第二个家园。也许在遥远的未来，人类或许真的可以搭乘最新的航天器，逃离地球，冲出太阳系，到达新的宜居家园。但是，已有科学研究证实，人的身体在脱离地球重力磁场之后，会受到太空微重力、辐射等的影响，甚至会出现无法逆转的伤害。如今，一项最新的研究再次证实了太空飞行的危险性。加拿大卡尔加里大学的运动科学家 Leigh Gabel 团队及其合作者，通过追踪平均年龄为 47 岁的 17 名宇航员（在太空中生活了 4-7 个月）发现，在持续 6 个月或更长时间的太空任务中，宇航员可能会经历相当于衰老 20 年的永久性骨质流失。相关研究论文以“ncomplete recovery of bone strength and trabecular microarchitecture at the distal tibia 1 year after return from long duration spaceflight”为题，已发表在科学期刊《科学报告》（Scientific Reports）上。带上你的“哑铃”人类一旦脱离地球的重力和磁场，太空中的微重力和辐射，就会成为一个大问题。长期暴露在微重力下，会导致宇航员大脑肿胀，包围大脑和脊髓的脑脊液增多，甚至影响视力。同样，在微重力下，肌肉不会像在地面保持紧绷，就好比失去行动能力的人，缺乏锻炼以后，腿部肌肉就会显得很松散，并慢慢萎缩。1970 年 6 月，当两名宇航员搭乘联盟 9 号从当时创纪录的 18 天太空飞行中返回时，其中一名宇航员身体虚弱，当他走出着陆舱时，甚至无法携带自己的头盔。此外，太空辐射也可能会增加宇航员患癌症和其他疾病的风险。自从人类飞离地球、踏入太空以来，科学家们已经无数次改进航天器的设计，也让宇航服穿起来更加舒适，但仍然无法使宇航员的身体免受来自太空的伤害。尽管失重的宇航员们为保持体力每天都会在空间站内锻炼几个小时，但微重力下生命的其他问题仍未解决。如今，科学家们正在设计的人造重力服、抗辐射药物和微型医疗工具，有望能在大约 10 年内准备就绪，从而保证未来太空旅行者的安全和健康。在这项工作中，研究团队通过使用高分辨率外围定量计算机断层扫描（HR-pQCT），在 61 微米尺度上（比人类头发还要细）测量了宇航员的 3D 骨骼微结构，对小腿胫骨的骨骼结构和小臂的半径进行成像。图｜使用高分辨率计算机断层扫描成像使研究人员能够研究宇航员骨骼中的 3D 骨骼微结构（此处显示的胫骨示例）。细微的细节可以揭示骨密度和强度的变化。他们在宇航员太空飞行之前、宇航员从太空返回时，以及返回六个月和一年后的 4 个时间点，分别记录并计算了骨骼的强度和密度。数据显示，在太空中生活不到 6 个月的宇航员，可以在回到地球 1 年后恢复太空飞行之前的骨骼强度。而对于那些在太空中生活时间较长的宇航员，他们的胫骨会出现永久性骨质流失，相当于衰老了数十年。为骨骼提供整体强度的微观组织消失后，即使在宇航员回到地球上后，也无法被重建，但剩余的骨骼组织会在一定程度上变厚。对此，论文作者之一、加拿大卡尔加里大学的运动科学家 Leigh Gabel 表示，骨骼是一种活的器官，它们充满活力且活跃，并且不断在重塑，但是没有重力，骨骼就会失去力量。另一个发现是，这些宇航员的小臂骨骼结构和半径几乎没有发生太大变化，一个可能的原因是，小臂骨骼不是承重骨骼。对于这一现象，卡尔加里大学运动科学家 Steven Boyd 也给出了建议，即“增加在太空中的举重训练可以帮助减轻骨质流失的问题”。图｜腿部力量锻炼有助于减轻由于微重力环境导致的骨质流失。法国圣艾蒂安大学的生理学家 Laurence Vico 认为，未来可能延长的太空飞行时间，会给宇航员造成更多的骨质流失，以及更大的恢复问题。这尤其令人担忧，因为在未来的载人任务中，即使去往火星也将持续至少两年。图｜科学家们正在研究如何在医疗设备空间有限的情况下保护前往火星执行任务的宇航员。此外，Vico 还补充说，太空机构还应该考虑其他骨骼健康措施，比如营养补充，从而减少骨质吸收和增加骨骼形成。未来，Gabel、Boyd 和他们的同事希望能够深入了解宇航员在太空中停留超过 7 个月后会发生哪些变化。这一研究是进行中的 NASA 项目的一部分，该项目旨在研究一年的太空飞行对宇航员十几个身体系统的影响。“我们真的希望能发现一个‘停滞期’，宇航员们会在一段时间后停止骨质流失。” Boyd 说。航天员的努力要成为一个航天员，着实不容易。除了在太空中遭受微重力和辐射的伤害，宇航员在地球上，也要经过十分残酷的“魔鬼”训练。例如，为了在飞船上升和下降的过程中，能够承受巨大的过载，始终保持清醒，正确进行操作，他们会进行超重耐力与适应性训练，在高速旋转的离心机中承受 8 倍的重力加速度。他们也会进行前庭功能训练，做 360 度顺时针和逆时针的快速运转，同时上下前后摆动，主要目的是提高前庭功能稳定性，降低空间运动病的发生几率，减轻空间运动病的症状。另外一项，是中性浮力水槽训练，航天员在模拟失重的训练环境下，进行出舱活动训练，特别是舱外行走、出舱装配和维修等舱外作业。总之，在太空中完成的每一个动作，都是在地球上数倍努力的结果。此外，为了确保宇航员可以笔直行走，未来的空间站内也很有必要配备一些人工重力机器，比如下躯负压系统（LBNP）。当宇航员的身体从腰部以下被密封时，该装置会对宇航员下半身施加真空压力，真空重新产生重力的向下拉力，可以使得宇航员的脚牢牢地站在空间站地板上，并将体液吸向腿部。图｜LBNP但这些 LBNP 只是人工重力的早期形式，它们的优点是，与正在测试的替代品相比，它们可能更容易送入太空。正如前面提到的，离心机可以通过离心力模拟重力，帮助宇航员在微重力环境下更好地工作。但是，如何把想对笨重的离心机带上太空，还是一个大问题。但无论如何，相信随着科学技术的进步，人类有能力让宇航员甚至更多人，更舒服地走出地球，在太空生活。 作者： 2022/07/05 10:06
  • 还是看不清楚？ 看来望远镜该更新了 1609年，天文学家伽利略制成了口径4.4cm的望远镜，并用它来观测月亮、太阳、恒星和银河系。这是世界上第一台有科研产出的天文望远镜，伽利略用它发现了木星的卫星，并测定了太阳黑子周期。伽利略正在教别人怎么使用望远镜（图源：Wikipedia）工欲善其事，必先利其器。由于望远镜在天文学研究中起着举足轻重的作用，那如何加大清晰度，自然成为了科学家们需要攻克的难题。想要看得更清楚？麻烦加大口径随着对望远镜光学原理的了解，科学家们总结出了影响望远镜分辨率的主要因素：口径。望远镜的口径越大，收集光的能力越强，能够捕获的信息就越多。以物理学家瑞利（Lord Rayleigh）命名的公式清楚地表达了光学系统孔径与分辨本领的关系公式看不懂没关系，它想说的其实就是，望远镜的口径越大，望远镜的分辨力越高，能够观察到的细节也就越多。图源：作者自制随着技术的进步，天文界制造地望远镜口径也越来越大。1789年，英籍德国人威廉-赫歇尔制成了口径为1.22米的反射式望远镜。1975年，苏联建造的六米口径反射式望远镜BTA-6正式亮相，它是当时世界上最大的望远镜。但在实际操作中，BTA-6的观察结果和一米口径望远镜的观察结果相差无几。尽管BTA-6拥有巨大的口径，大气湍流仍然牢牢限制着它的观测能力。BTA-6一年只有不到一半的夜晚能够进行观测，而且分辨力远远达不到瑞利公式的计算结果。干扰观测的大气湍流夜晚眨眼睛的星星、炎热夏天道路远方扭曲的汽车、飞机发动机后方的景象、都是大气湍流造成的。在大气湍流的作用下，物体看上去似乎被扭曲了。大气湍流导致光线在穿过大气时发生扭曲，使得望远镜观察到的图像质量大打折扣。大气湍流导致望远镜观察到的月球图像产生变形（图源：Wikipedia）起初，为了尽量减小大气湍流带来的影响，科学家们选择在大气条件比较好的地方建造望远镜。BAT-6在建造前，十六支探险队被派往苏联的各个地区，最终选址在海拔2070米的北高加索山脉。目前，世界上比较重要的天文台几乎都位于夏威夷、加那利群岛等大气条件比较好的地方。尽管如此，大气湍流对观测带来困扰仍然是无法避免的。饱受折磨的科学家们心想：大气湍流不是把光线给弄扭曲了吗？那能不能把光再给“扭”回来呢？在这个思想的启发下，自适应光学利用技术应运而生。扭曲镜面的自适应光学早在1953年，科学家就提出了自适应光学的概念，但在概念提出后数十年才真正获得突破。自适应光学的核心是，可变形的镜面，以及探测光波扭曲情况的夏克-哈特曼波前传感器。利用可变形的镜面来矫正大气湍流导致的畸变，从而大大提高光学系统的性能。（图源：作者自制）可是镜子要如何变形？其中一种思路是，制造一块非常薄的镜面，在镜面背后施加压力，促使镜面变形。比如，欧航局的VLT巡天望远镜里边的变形镜系统就是这样的：上边密密麻麻的小孔会安装一个个的小驱动器，然后再覆盖上一片非常薄的镜片，驱动器会带动镜片发生形变。覆盖在驱动器上的超薄镜片（图源：欧航局官网）装备自适应光学系统的望远镜工作时，望远镜会朝着天空发射激光。这束激光的作用是测量大气湍流带来了多少畸变，测得的数据是变形镜变形的参考依据。变形镜在一秒内可以调整上百次形变来应对不断变化的大气湍流。VLT天文望远镜获得的图像。左边是开启了自适应光学系统后获得的图像，右侧是未开启自适应光学系统后获得的图像。（图源：欧航局官网）解决了大气湍流这一难题后，天文界呈现出一番“做大做强，再创辉煌”的景象。已建成的大型望远镜有：位于太平洋夏威夷岛上直径10米的凯克望远镜；凯克望远镜（图源：Wikipedia）位于西班牙拉帕尔玛岛上直径10.4米的加那利大型望远镜；位于南非天文台直径11米的萨尔特望远镜。这几大望远镜之间堪称是诸神争霸，实力相当。目前，计划建造还有直径30米的TMT望远镜，等效直径21.4米的巨型麦哲伦望远镜以及直径达42米的ELT望远镜。ELT望远镜效果图（图源：欧航局官网）自适应光学的出现，不仅对天文界做出了巨大的贡献，它在其他领域也得到了广泛的应用。在医学成像设备上，自适应光学应用使我们能够获得更加清晰的人眼组织结构图像，推动了医学的进步；在人类未来最理想能量来源——核聚变领域，自适应激光光学能够产生质量更好的激光光束，为人类能源未来提出新可能。有大气影响？那就上太空除了自适应光学系统，还有一种更直接的消除大气湍流的方法——去太空。哈勃望远镜是人类拥有的第一台在大气层外工作的望远镜，它的口径是2.4米。由于它位于大气层之上，不会受到大气湍流的影响。哈勃望远镜的出现成功弥补了地面观测的不足，帮助科学家解决了许多天文学上的基本问题，也让人类对天文物理有更多的认识。前不久升空的詹姆斯-韦伯望远镜（JWST）是太空望远镜的新任王者。相比于哈勃望远镜2.4米的口径，它不仅口径更大（6.5米），而且还装备了自适应光学系统。全球各大望远镜尺寸图集（图源：Wikipedia）受制于火箭尺寸，JWST的镜面并不是一块整体，而是十八块六角型的镜片拼装组成。望远镜主镜面以折叠的方式进入太空，在太空中展开，利用自适应光学系统纠正不同镜片的位置偏差。为了避免太阳对观测的影响，JWST还特意跑到150万千米远处的第二拉格朗日点去进行观测。在建的太空望远镜中，还有中国科学院长春光机所设计制造的巡天空间望远镜。预计在2024年，巡天空间望远镜将发射升空并与天宫号空间站共轨运行。中国科学家们还在研究在轨制造并组装望远镜的方案，弥补火箭装载能力有限的不足。也许不久以后，我们就会拥有在太空中工作的30米直径太空望远镜了。大型天文望远镜堪称人类智慧与现代科技的集大成之作。人类对太空的不舍追寻，推动了天文望远镜技术的不断进步。而人类对宇宙的探索，也将一直进行下去。 作者： 2022/07/05 10:05
  • 漫长的童年，孩子到底在学什么？该怎么学？丨展卷 认知控制不是一种心理官能，而是出自一个连接思想和行动的高度互动和复杂的系统。要全面理解认知控制，必须将其视为一种动态官能，而不是一种一成不变的能力。本文节选自《认知控制》（国际文化出版公司2022年5月版），有删节。撰文 | 戴维·巴德翻译 | 方庆华如果你自己有孩子，或者至少在小朋友身边待了很长的一段时间，你可能对“儿童认知控制障碍”这一概念的由来有一定的了解。卡梅伦可能连续20分钟就一直重复同一个词，琼可能决定让餐馆里的每个人都知道她刚刚去了洗手间，埃尔罗伊可能没意识到自己一整天都穿着两只不一样的鞋，并且衬衫的里外穿反了。这些瞬间惹得我们暗自发笑，但正如喜剧演员雷·罗马诺 (Ray Romano) 在他的喜剧表演中提到的，“爷爷也这样，但并不像小孩一样讨人喜爱。对吧？这是你太双标了”。雷说的完全正确。神经学家早就观察到额叶受损的成年患者表现得非常像儿童，这是他们生活中的一大障碍。1936年出现了一例可供参考的病例，即患者A的行为举止非常幼稚。举个例子，下面是患者A在医生、妻子、母亲面前穿衣服的一段描述：(患者A) 在洗手。“为什么我要洗脸？理发师会给我洗脸的。他在我脸上敷上一条热毛巾，就够了。” (有人指出，肥皂的清洁力比热毛巾好。) A回答说：“胡说！”……A从一个房间溜达到另一个房间，打趣母亲，讽刺妻子。他吹口哨、唱歌、咧嘴笑、跳舞，还声称：“我也有点像舞蹈家了。我打赌你不会跳舞。” (没有人理他时，A开始做出打架的姿势，用拳头推L。) A经常提到证券交易所和交易大厅。A穿上衬衫，然后穿裤子，先穿右腿，再扣扣子，但只扣了一部分。他穿上鞋子，但没有系鞋带。然后站起来，手里拿着拖鞋，这时他的母亲似乎要从他手里把拖鞋拿走。我想我和妻子在努力让孩子准备好去上学时，曾经历过一模一样的早晨，可能孩子只是用讨论游戏《我的世界》 (Minecraft) 代替纽约证券交易所而已。这些行为的相似性表明了这两个群体的行为背后有一个共同系统。换句话说，这些共性促成了一种假设，即认知控制是儿童发展变化的主要扩展位。但这只是一个类比。正如认知控制发展缓慢一样，对认知控制至关重要的大脑系统从婴幼儿期到青春期也经历了漫长的变化。然而，这并不是说额叶皮质正在等待发育或直到童年后期才活跃起来。相反，其发育始于子宫内，到我们出生时，大脑已经有了前额皮质的区域和神经网络分区。“细胞迁移”是指幼小细胞在胚胎的周围移动，把自己安置在发育中的有机体内合适位置的过程。在胎儿期，神经元中的细胞迁移对神经系统的发育很重要，是因为它决定了神经元定位、分组以及相互连接的方式。值得注意的是，神经元细胞主要是在额叶内从前到后迁移，因此，头侧前额叶皮质中的细胞比尾侧前额叶皮质中的细胞更早分化。与此相反，丘脑与前额叶皮质按从后到前的方式连接。你可能记得，丘脑皮质的驱动由纹状体调节，并支持工作记忆门控。因此，如第四章所讨论的那样，这种从尾侧到头侧的皮质—丘脑连接模式可能是门控回路支持层次认知控制不对称的来源。而且，额叶皮质中由尾侧至头侧的丘脑神经支配模式与由头侧至尾侧的细胞发育成熟模式截然相反，可能存在重要的组织结构性结果。丘脑作为一种脑结构，实际上是一个庞大的中枢站，来自大脑外部的输入都必须首先经过丘脑，才能与大脑接触。丘脑是感官信息从新皮质后侧区到达额叶的主要经停站。由于最初没有丘脑的输入，头侧前额区在缺乏大脑后部感官输入的情况下就会成熟。因此，头侧前额叶神经元的早期分化主要依靠自身局部额叶输入而形成，这种局部综合处理是第四章讨论的前额叶层次控制结构的另一特征。令人惊讶的是，这些特征在我们出生时就已经存在了。出生后大脑中的其他变化仍在继续，并延伸到了前额叶皮质区。虽然在生命早期整个大脑的体积都在增大，但前额叶皮质的发育速度是其他区域的两倍，这一事实反映了人类前脑的进化扩张过程。前额叶皮质也是大脑中最后成熟的区域之一。在大脑全部皮质区发育成熟的过程中，皮质厚度先增加，然后在成年后下降至一个稳定的水平。然而，这一过程的时间进程在大脑不同区域之间各不相同，沿着这条时间曲线的进展，可以用来衡量某一特定皮质区域的成熟度。采用这些测量方法进行的研究一致发现，虽然大部分基本感官区和运动皮质区在3~6岁左右达到稳定成熟期，但前额叶皮质在青春期继续发育成熟，到20出头时才停止。下图显示了这一时间进程。脑白质测量结果显示，相对于大脑的其他区域，额叶区域的成熟时间进程很漫长。图1 皮质表面的脑灰质发育成熟图。(A)俯视图，改编自肖等人 (Shawetal.)(2008)；(B)侧视图，由戈塔伊等人(Gogtayetal.)(2004)重新绘制。色标与灰质体积对应，灰质越薄，代表着发育越成熟。在成熟过程中，大脑皮质出现厚度变化的一个原因是，神经元通过突触相互交流使其密度发生了变化。在整个大脑中，新的突触在我们出生后形成，发育生物学家将这一过程称为“突触发育” (synaptogenesis)。突触发育最初呈增加的趋势，这时突触数量大幅增加，随后进入了突触修剪期，在此期间，许多突触会消失。这种修剪过程对于高效的神经网络处理来说必不可少。没有被用到的突触会消失，而一起被激活的神经元集群发育出更强的突触连接。大脑皮质中这种使用依赖性的变化很关键，因为这是我们发现的第一条线索，表明大脑的发育并非无法改变，而是受使用驱动的影响。一个人在世的经历决定了大脑的使用方式。这种突触变化的过程在前额皮质内是漫长的，峰值出现的时间比大脑其他区域更晚，所需的时间更长。是什么推动了认知控制的发展变化？这是一个基本问题，其答案可能会告诉我们个体在认知控制能力上存在差异的原因，以及我们以何种方式干预才能确保大脑和认知控制的健康发展。正如你所料，鉴于其重要性和复杂性，这在科学界也是一个颇有争议的问题。认知和大脑功能由基因和环境共同决定，最重要的是，由它们之间的相互影响所决定。环境因素包括生物环境，例如，一直追溯到在子宫里时就接触到的激素和分子。环境因素还包括通过感官处理信息的影响。我们的经历会影响大多数认知功能的发展，认知控制也不例外。要了解环境和遗传学对认知控制的影响，我们首先需要探讨科学家如何测量人与人之间认知控制能力的差异。我可能无须告诉你，人们的认知控制能力千差万别。我是个典型的丢三落四的教授，比如说，我最近因为工作原因出国，弄丢了我家所有的国际电源适配器，弄丢了不止一个，而且也不止一次。事实上，我刚沮丧地给妻子发短信，说我如何在酒店丢失了一个适配器，就在飞机场又弄丢了一个。这样马虎也不容易啊！所以，认知控制因人而异。然而，设法对这些差异进行测量的科学家面临着一个具有挑战性的问题。我们想知道各种抽象的心理能力，比如抑制力，如何因人而异。但是我们没有办法直接测量它们。我们可以对任务进行检测，比如旨在挖掘这些能力的终止信号测试之类的任务。但我们在实验室里做的任务都不太纯粹。当人们执行指定任务时，可能有多个认知和大脑系统参与其中，并以复杂的方式相互影响，产生我们所观察到的行为。例如，终止信号任务测量抑制力，但它也涉及视觉和听觉、空间注意、运动准备、语言、记忆等等。我们通过控制来解决这些影响因素，但即便是这些控制也并不纯粹，我们必须假设如何将抑制从列出的所有其他因素中分离开来。为了解决该问题，科学家们假设，虽然没有一项任务是纯粹的，但同时执行的多项任务会以不同的方式呈现其不纯粹性。因此，我们不仅仅利用终止信号任务，还测试了共有同一个假设的抑制成分的多项任务。然后，我们可以了解在执行这些任务期间受试者表现出的相似性。例如，相对于包含其他成分的任务，特别擅长抑制的人往往擅长执行任何包含抑制成分的任务。当然，此过程的主要局限性在于，我们假设自己知道哪些任务涉及抑制或任何我们乐于测量的过程，而这并非简单的设想。尽管如此，这种方法还是在人类认知控制功能的差异性方面带来了一些普遍而又一致的模式。科罗拉多大学的三宅明 (Akira Miyake) 和娜奥米·弗里德曼 (Naomi Friedman) 进行了一项具有里程碑意义的认知控制个体差异研究。他们对认知控制能力的三个架构——抑制、更新和工作记忆——进行了假设性的区分。大致上，他们设想的“抑制”本质上对应我们在第六章中所说的终止抑制，而“更新”和“工作记忆”则近似于我们在本书中框定的工作记忆门控的灵活性和稳定性两个维度。三个架构中的每一个都经过了多次测试。例如，抑制由三项测试，如终止信号测试、斯特鲁普任务、行动—不行动测试进行测试。研究结果既有说服力但又自相矛盾。首先，人们的表现可以部分地用抑制或更新等不同的架构来解释。换言之，比如，与在工作记忆测试中的表现相比，人们在既定抑制测试中的表现与其在其他抑制测试中的表现关系更大。因此正如我们所料，认知控制的不同方面决定了表现方式的迥异。然而重要的是，尽管执行的任务要运用特定的控制功能，还有一个通用成分可以预测在所有任务中的表现。因此，如果一个人擅长涉及认知控制的其中一项任务，那么可以预见他一定程度上在其他认知控制测试中也同样表现出色。三宅明和弗里德曼将这组自相矛盾的发现称为“执行功能的统一性和多样性”。换句话说，控制功能并不像心脏和肝脏那样，作为独立器官运转，而是不可完全分开的单位。很可能大脑功能的一些共性方面会影响所有的认知控制表现，也有一些系统或因素有利于一些特定类型的控制表现。考虑到这种复杂性，我们可以看看基因和环境是如何影响认知控制的发展的。对双胞胎进行的研究为遗传和环境因素对共同的和特定的认知控制架构发展的影响提供了最有力的调查研究。双胞胎研究包括同卵双胞胎和异卵双胞胎，前者基因100%相同，后者基因50%相同。通过对双胞胎的比较，我们可以估算出三个影响表现的因素。首先是基因的影响，据估计，同卵双胞胎彼此之间的相似性高于在异卵双胞胎身上所观察到的相似性。其次是双胞胎共同生活环境的影响，这是指双胞胎之间的相似性，而不考虑其基因的相似性。最后还有非共同生活环境的影响，这是根据处于同一环境的同卵双胞胎之间的差异来评估的。聪明的读者可能会注意到，该算式漏掉了共同生活或非共同生活环境与基因的相互影响作用。如果没有大量共同抚养或分开抚养的双胞胎样本，就很难评估这种相互作用。即使我们有这样的样本，也并非真正随机分配这些组别。鉴于我们对遗传和表现遗传作用的了解，这种相互影响可能正是造成个体差异的重要因素，因此它的缺失导致从人类行为遗传学研究中得出的结论有很大的局限性。不过，虽然有此局限性，但是从双胞胎研究中获得的证据还是很重要的。关于认知控制的双胞胎研究发现，共同基因几乎可以解释在共同认知控制成分上表现出来的所有个体差异，所有认知控制测试表现相关的认知控制成分中的发现与此如出一辙。通过对儿童和青少年的多项研究，以及综合考虑社会经济地位、受教育程度、种族和其他人口统计数据等不同因素，发现这一成分的遗传性高达99%左右。共同生活环境和独特的生活环境几乎没有影响。此外，与其他假定的特质(如一般智力的遗传性在成年前随着年龄的增加而增长)不同的是，普通认知控制因素似乎在儿童、青少年和成人身上都具有高度遗传性和同等遗传性。重要的是，如果把这种高度遗传性解释为环境对认知控制的发展并无作用，那就大错特错了。第一，这种高度遗传性只适用于共同的认知控制成分。正如我们稍后将讨论的那样，环境因素可能对更重要的特定控制成分具有很大的影响力。第二，虽然在一些研究中使用了多样化的样本，但这些研究中的大多数个体仍然受到限定范围内的环境影响。对智商的遗传研究一致发现，遗传性随着社会经济地位的提高而增加，因此，类似的现象可能会影响认知控制的结果。第三，如前所述，本分析没有评估基因和环境之间的相互影响这个关键项。第四，尚不清楚极度忽视、虐待以及营养不良之类的异常环境因素是否影响以及如何影响共同控制成分。尽管如此，这些观察结果确实表明，我们在认知控制测试中的一部分共同表现，将是基于我们基因的稳定个体差异。目前尚不完全清楚这种共同认知控制能力在生物学上与什么相对应。然而，最近对英国生物库中的427037人进行全基因组分析，识别出299个与估算的普通认知控制能力架构相关的位点。从广义上来说，这些位点与大脑的生物特征有关，与快速突触路径的形成和神经递质GABA（即γ-氨基丁酸）的普遍性有关。像快速神经动力学或GABA之类的特征如何或为何对认知控制具有广泛的重要性，仍不得而知。这些因素太过笼统，无法在任务发出抑制或切换需求的过程中做出改变，而且很难去研究学习。因此，它们不太可能解释个体差异悖论的多样性。虽然共同认知控制成分可能具有高度遗传性，但对于日常生活中面临的更具体的认知控制架构或单个任务的表现，情况显然并非如此。例如，在一项对7~12岁双胞胎的研究中，非共同生活环境是终止信号任务表现的主要决定因素，其次是共同生活环境。根据所起的作用顺序，遗传基因位列最后。在这些特定任务中，遗传性降低的部分原因是任务纯粹性问题，我们在前面探讨过这个问题。然而，任务不精准并非全部的原因。源自多任务的更新或抑制之类的个体控制架构的遗传率也较低。在前面提到的研究中，双胞胎之间的非共同生活环境是抑制、更新和工作记忆的主要贡献因素。鉴于学习对建立控制系统的重要性，这种环境影响对个体控制功能是有意义的。还记得工作记忆门控的例子吗？在第三章中，我们讨论了如何获取适用于给定任务的门控策略，是完美执行该任务的关键。我们不仅需要学习游戏规则，还需要学习基于输入和输出的关系，通过工作记忆如何执行这些规则。随着层次结构越来越复杂，门控在管理多层次目标时起着至关重要的作用，而正确的门控策略可从经验中学到。在协同工作中，我和迪玛·阿姆索 (DimaAmso) 以及博士后克斯廷·安格尔(KerstinUnger)发现，在第三章讨论的情景放在最前/最后任务中，7岁孩子似乎比10~12岁的孩子更容易选择错误的门控策略。与年龄较大的孩子相比，未能选择正确的门控策略是他们表现较差的部分原因。因此，孩子可能并非总是无法控制自己。相反，他们只是没有找到正确的方法将任务分解成若干小任务、控制工作记忆的输入输出，以便有效地执行任务。因此，在漫长而关键的童年中期，儿童可能一直在学习要控制什么以及什么时候进行控制。他们忙着制定适用于更多情况的越来越抽象的门控策略，让自己适应越来越复杂的任务。他们还要学习如何进行内在控制。当然，在做这些的同时，他们还受到知觉、概念、语言、运动和其他系统的限制。因此，这种认知控制发展的观点特别强调学习和体验，尤其强调我们在童年时期的多样化体验。为了建立有用、抽象且适用于今后生活中许多情况的门控策略，我们需要在多种不同的环境中尝试去控制自己。神经网络中的认知控制计算机模型表现出这一基本特性。以第三章和第四章中讨论的门控皮质—纹状体模型为例。许多训练使该模型根据多巴胺预测误差来学习哪些输入可以通过门控进入工作记忆以及何时通过门控将其输出。同样，向这些模型提出多个不同的任务，使他们可以概括并创建抽象的情境表征，这些表征不是只在特定任务中才有用，而是可重复使用的任务组成部分。因此，这些模型为我们的假设提供了存在性证明，向我们表明，为认知控制建立一个门控系统需要学习和多样化的体验来确保其门控正确。在现实世界中，该观点与数据吻合，这些数据表明环境的丰富化是认知控制系统发展中的关键，其中的认知控制系统在广泛的新环境下行之有效。丰富化基于儿童多样化的经历和学习环境。长期以来，丰富化一直与积极学习联系在一起，这包括了认知控制。因此，对这些观察的一种解释是：丰富的环境可以让儿童发展广泛适用于新环境的抽象门控策略。当大多数儿童发现成人世界与童年世界截然不同时，丰富化对他们以后的生活大有裨益。他们已拥有庞大的门控策略库，可根据目标需求基于策略库整合各种问题的解决方案。另一引人注目之处在于，多样化学习的必要性为认知控制发展的漫长历程提供了一种解释。从体验中收集尽可能多的数据很有必要，这将优化控制系统与我们生活的世界相适应。本质上，大脑假设人生的前15年是接下来65年生活方式的“样板”，大脑在此基础上优化了控制。这也就意味着认知控制的有效性将只取决于这一假设的有效性，即取决于大脑建立的模型的质量。就像任何统计模型一样，如果获得大量的数据——以后生活中会遇到的各种需求的有用样本——它可能会产生更好的结果。这种强调用认知控制来学习和体验的做法对越来越多干预主义的育儿趋势发出了警告。21世纪初的“直升机式育儿”已经演变为今天的“割草机式育儿”。“割草机式育儿”指的是，无论是在学校还是家里，家长力图扫除孩子成长路上的一切障碍。这种极端的育儿方式剥夺了孩子自主选择走向成功或失败之路的机会。这种趋势的出现有许多理由，大多情有可原。家长对孩子安全的担忧、对孩子的怜爱以及希冀孩子表达自信和获得成功是重要的驱动压力，此外，还有社会压力。家长非常清楚，他们的孩子需要在竞争日益激烈的学习环境中取得成功。让孩子自己记得收拾书包上学或做作业是天方夜谭。对许多父母来说，即使他们想鼓励孩子更加独立，在当今的世界也很难做到。就算允许孩子自己到公园去玩，他们又能和谁一起玩呢？当然孩子也能有很大的自主权。大多数上一代的孩子对这种成长方式不太熟悉，他们一直能够自由自在地玩耍，可以随心所欲，穿过公园、街道和树林，漫无目的地闲逛。不同年龄的孩子们可以组成小组，想出自己的目标、游戏、规则和解决问题的办法。其中许多想法无疑是糟糕的，甚至是可怕的，不可避免地导致了一些失败。但是，如果没有危险，失败也是一种极好的学习手段，对培养认知控制尤其如此。让儿童拥有成功和失败的自主权是优秀的儿童足球队教练早已熟知的学习原则。作为初学者，儿童在球场上没有做好有效地站位和制造空档。他们等待传球的时间过长，球没传到，虽然他们本该传到球的。在这种情况下，家长试图告诉孩子该往哪里跑、什么时候踢、踢给谁，等等。然而，与气急败坏的父母不同，优秀的教练会等孩子自己做决定——或者说，孩子未能做决定——那么教练会相应地予以表扬或纠正。他们会指出孩子在那种情况下该怎么做，但重要的是，他们先给了孩子一个自己做决定的机会。教练之所以这样做，是因为如果不断告诉孩子该怎么做，孩子永远也学不会自己去解读在所处的情境下如何采取正确的行动。他们永远不会制定出正确的控制策略——而该策略能解读这项运动的动态系统并选择恰当的行动。他们只学会一种控制策略：听教练的话。生活不是一个足球场。那么，作为父母的我们应该如何为孩子创造一个安全有效的学习环境呢？一个看似很有希望的方法：在钢琴课、体育锻炼和家庭作业之间留出时间，让孩子进行一些非结构化的活动。事实上，对非结构化或半结构化学习的初步研究证实了其对发展认知控制是有益的。在这些研究中，非结构化游戏指的是儿童可以自行决定目标和任务、制定计划和组织活动以及并找出解决自己问题的方法。因此，与直接听从他人发出的指令相反，拥有这些机会可能对儿童学习自我导向的认知控制特别重要。所以，如果儿童有各种机会去面对新问题、为此而努力奋斗、经历失败以及解决新问题，尤其当他们独立做这些事情时，他们的大脑也获得制定抽象有效的控制策略的机会。儿童看护者应抵制“越俎代庖”的诱惑，并为儿童寻找到自主和成功的机会，在确保安全的前提下让孩子真正地经历失败。有了这些经验，可以优化控制系统，为适应以后生活中的一系列新环境做好准备。这一点尤为重要，正如我们将在下一节所见，当我们变老时，控制系统成为我们面对挑战和获得支持的主要来源。作者简介戴维·巴德（David Badre）：布朗大学认知学、语言学和心理学教授，卡尼脑科学研究所的成员。他对认知控制和执行功能的神经科学做出了开创性的贡献。↓↓前往“返朴”公众号，点击左下角“阅读原文“购买↓↓ 作者： 2022/07/04 09:40
  • 关键时刻，能救你一命！ 作者： 2022/07/04 09:38
  • 看那一片绿色的“野菜”，好想挖来吃哦！ 近期，在一档自驾旅行的综艺节目《追星星的人》中有这样一幕，几位嘉宾在静谧的树林间穿行时，有位嘉宾被路边鲜嫩翠绿的苔藓深深的吸引了，甚至想尝一尝。图片来自：《追星星的人》很多观众甚至在弹幕区高呼想帮他们完成“心愿”，尝尝苔藓好不好吃。看来这些郁郁葱葱的苔藓勾起了大家吃货的心。吃它？不可以，也没必要苔藓看着可可爱爱，但仔细想一下苔藓常出现的地方，一般都是在比较阴暗潮湿的石壁、地面或树木表面。而这些地方往往，正是滋养各类细菌、真菌等一些致病微生物的好环境。所以来上一口生苔藓，吃的可能就不仅仅是苔藓了，也可能携带大量的致病微生物。400倍显微镜下某苔藓及其表面的细菌，图片来自：dreamstime那如果把苔藓采摘下来，清洗甚至做熟了后可以吃吗？可以自行脑补一下手指头抠苔藓的场景会有多费劲。苔藓植物包括苔、藓和角苔三大分支，是一群小型的植物，结构非常简单，它没有根、茎、叶的分化，抠个几十分钟，也说不好究竟是抠下来的土多点还是苔藓自身多点。土壤上大面积却小体积的苔藓，图片来自：dreamstime我们通常吃的蔬菜，一般都是食用其根、茎、叶或者果实的部分，这些往往是植物生长活动旺盛，积累营养物质的部分。而苔藓繁殖靠的是孢子，没有真根和维管组织的分化，营养储备很少，所以基本上没有食用价值。某苔藓拟叶结构，图片来自：disjunctnaturalists同时，有的苔藓本身就具有一些拒食性质，它们产生一些多酚类或者萜类化合物，让自己变得非常难吃，这样连虫子和动物都嫌弃。除此之外，有些种类可能还具有一定的毒性，例如耳叶苔科植物，就可能引起强烈的接触性皮炎。苔藓、地衣，傻傻分不清楚在全世界约有23,000种苔藓植物，中国约有2800多种。说到苔藓植物的生物多样性，我们其实还在不断的刷新认知中，苔藓的种类识别起来比其它植物要困难得多，而且相关的生理学、生态学以及基因组学研究都没那么成熟。有人可能觉得自己明明就吃过苔藓的，那很可能是一种与苔藓非常类似的生物——地衣。自然生长状态下，苔藓和地衣存在较大的生态位重叠，它们俩喜欢的环境很接近，就容易凑一块长，但它们是两种完全不一样的生物。地衣，图片来自：PPBC苔藓之所谓称为植物，是因为它有叶绿体，在光照下，可以通过光合作用来“养活自己”，而可以作为食物的地衣，是真菌和光合生物（绿藻或蓝细菌）之间稳定而又互利的共生联合体，其形态及后代的繁殖均依靠真菌，可以说它是一类专化性的特殊真菌，和苔藓天差地别。地衣所含蛋白质较丰富，还含糖类、钙、铁、碘、藻胶等营养成分，脂肪含量极少，有山珍“瘦物”之称。科学家研究发现，地衣中含有一种可以抑制人大脑中乙酰胆碱酯酶活性的物质，从而能对老年痴呆症产生疗效。但它是一种寒性强的食物，脾胃虚寒泄泻者不可多食。除了被食用，苔藓意义重大如今，苔藓植物物种数量仅次于被子植物，在现存陆地植物中位居第二。地球可以没有人，但不能没有苔藓。苔藓植物出现于4.3亿年前，是现存最早从海中来到陆地的植物。在陆生植物出现之后，它们所产生的光合作用释放出氧气，才为后续的各类生物登陆提供了有利条件。苔藓化石，图片来自：fossilera除了氧气的供给，在早期的陆地上，更多的是岩石而非土壤，也不利于生物的生长。而苔藓植物自身能够分泌出一种液体，通过这种液体能够缓慢地溶解岩石的表面，促进岩石加速风化，加上死亡的苔藓，共同加快了土壤的形成。尼尔森湖国家公园的高山苔藓，图片来自：wildernessphotographs有了氧气和土壤，苔藓甚至还能在关键时刻提供水，它们可以从雨中、甚至雾中吸收水分，储存多余的雨水，以防发生洪水和土壤侵蚀。因此，除了条件恶劣的地区，在植被丰茂之地，例如云雾缭绕的森林中，它们就像海绵一样，为森林及地下水提供了一座‘蓄水池’。直到如今，苔藓植物作为生态系统中必备的一环，依然在各类不毛之地和受干扰后的次生生境中担当重要的拓荒者角色，尤其是在高山生态系统的水土维持方面有着不可替代的作用。南极冰原上的苔藓，图片来自：antarctica养苔藓的潮流很多喜欢玩盆景的爱好者们，对苔藓都是比较熟悉的，不起眼的苔藓经过一番打理过后，就会融入精致的景观中，为其增添一抹亮色。近年来，苔藓成为了水族缸、草缸、雨林缸等等造景中的宠儿，因为它们不仅价格亲民，容易培养，而且观赏性强。在缸中种植的苔藓，图片来自：plantedtank其实在家养一些苔藓，发挥自己的想象力，做成一些微景观。或者和各类植物搭配起来，不仅能增加观赏效果，两者间生长也能相互促进相互保护是最好。家里如果有养一些喜湿的植物，就可以挖一点苔藓，铺在花盆的表层，让苔藓附着在土壤的表面，不仅可以起到保水的作用，还具有一定的保温效果，就算是在寒冷的冬天，不会让植物冻伤。花盆中的苔藓，图片来自：dhgate苔藓的养护很简单，它喜欢湿润的环境，每天给它喷喷水，如果要是水分不足的话，容易导致苔藓发黄干枯。养苔藓切记不能用土壤，需要用陶粒，或者是大颗粒的沙子，避免积水。同时，苔藓是一种不能直晒的植物，养在光照明亮或者阴暗一点的环境都可以，但是太阳容易导致苔藓变黄。利用苔藓制作的景观系列，哪怕只是瓶盆缸罐中营造出的小小天地，往往有一种大自然的感觉。现在，你有没有爱上这个植物中的“小矮人”呢？ 作者： 2022/07/04 09:37
  • 通了！全球第一！ 中国电建成都勘测设计研究院6月30日消息，由该院全过程建设及咨询管理的全球第一高刚构墩桥——金阳河特大桥正式通车。金阳河特大桥，是国家脱贫攻坚重要战场重点交通项目，属原S208线凉山州金阳县城至通阳大桥段公路改建工程的控制性项目。大桥跨越金阳河深切河谷，全长757.7米，有9个桥墩， 5号、6号、7号主墩采用抗震性能好、经济性强的钢管混凝土格构空心墩型式。其中，该桥6号主墩高196米，加上上部结构14米梁高，相当于70层楼房的高度。金阳河特大桥作为金阳县新旧县城连通的重要通道，承担了国道G356线过河、改善区域交通条件的功能，惠及群众12万余人，并被纳入金阳县重点旅游文化景点之一。大桥通车后，新老县城之间距离将从原来的一小时车程，缩短至仅几分钟。成都院在大桥建设中，申报十多项国家专利与省部级工法，完成多项关键技术研究报告，攻克超高墩连续刚构桥结构设计、钢管高空吊装、超高超远高性能混凝土泵送、超高塔吊电梯运行安全保障等关键难题，确保了工程安全、质量、进度，节约了项目成本，推动了中国桥梁建设技术的长足进步。 作者： 2022/07/04 09:36
  • 卡拉胶是什么，在雪糕中有什么作用？ 近日，“雪糕刺客”成了热门，然而一波未平一波又起，有网友发文称，某品牌旗下一款海盐口味的雪糕在31℃的室温下放置近1小时后，仍然没有完全融化。一时间，雪糕不会融化的消息，再次冲上热搜。那雪糕为什么不会融化呢？客服称「有少量卡拉胶添加」。那什么是卡拉胶，有没有什么副作用呢？今天就来和大家聊聊！01，雪糕为什么不化？本着严谨的态度，我去看了下该雪糕的配料表，发现问题中提到的卡拉胶，的确是在配料表上。倒数第二项写的是复配乳化增稠剂，具体包括了单双甘油脂肪酸酯、海藻酸钠、刺槐豆胶、卡拉胶、瓜尔胶。这其中，能够起到题目中提到的“不化”效果的，主要是这三个成分：刺槐豆胶、卡拉胶、瓜尔胶。按照配料表的标称规矩，倒数第二项，的确是可以成为“少量”，而具体的这三项，应该是刺槐豆胶>卡拉胶>瓜尔胶。02，三种多糖上面提到了，雪糕不化的因素：三种多糖。刺槐豆胶，也是一种增稠剂。刺槐豆胶是一种从角豆树种子胚乳中提取的植物半乳甘露聚糖，其结构如下：刺槐豆胶本身可减缓和减少冰晶形成的大小，因此往往用于冰淇淋等添加中。卡拉胶很多人科普了，是一种亲水性胶体，属于水溶性聚合硫酸半乳糖，可以从麒麟菜、石花菜、鹿角菜等红藻类海草中提取，可以用于固型，其结构如下瓜尔胶还有个名字叫瓜尔豆胶，从这个名字中就可以看出，是豆科植物瓜尔豆的提取物，是一种半乳甘露聚糖，一般用作食品增稠剂。可以看到，这三者都属于多糖，多糖能够溶于水，在充分水化后可以形成粘稠、凝胶状的大分子物质，因此可以起到增稠、稳定和凝胶的作用，可以让食品黏度更高，具有凝胶特性，因此常用于食品添加剂，当然，除此以外，一些多糖比如水溶性膳食纤维也具有一些保健作用，不少益生菌食品里都有类似成分。具体的来说，该雪糕中的三种多糖，又可以分为两类：1，植物性多糖：刺槐豆胶，瓜尔胶2，海藻类多糖：卡拉胶这三者不仅可以单独发挥作用，还可以彼此交联形成良好的凝胶协同效应，也就是1+1＞2的过程。比如下图是刺槐豆胶和卡拉胶等一起形成良好的凝胶协同效应，03，这三者对人体有害吗？相信不少人看到这些添加剂，诧异的同时，也十分好奇，但是最为关心的莫过于：这三者对人体有害吗？用一句金句“抛开剂量谈毒性是耍流氓”。事实上，这句话，对于食品添加剂都适用。现在批准的食品添加剂，在合理添加范围内，是符合健康标准的。事实上，由于这三种多糖胶本身具有增稠作用，因此在食品工业中使用非常广泛。比如刺槐豆胶属于粘性可溶性纤维，因此被经常被用于饮食中的膳食纤维补充剂。卡拉胶同样也是如此，它们也经常被用于添加到食物中用于补充膳食纤维，甚至还可以用于胶囊壳的制作。所以，理论上，是符合健康标准的。事实上，冰淇淋、果冻中，不少也会添加这些成分。04，冰淇淋中添加这些成分合规吗？雪糕执行的标准是GB/T 31119-2014 冷冻饮品 雪糕这个标准也很有启发，我们首先看下，国标中雪糕一般分为以下几类：在这基础上，就属于原辅材料。而在标准里，原辅材料可以分为以下几类：5原辅材料5.1饮用水 应符合GB5749的规定。5.2白砂糖 应符合GB317的规定。5.3乳制品 应符合相关乳制品国家标准或行业标准的规定。5.4蛋制品 应符合GB2749的规定。5.5 食用植物油 应符合GB2716的规定。5.6食品添加剂和食品营养强化剂 品质应分别符合相关国家标准或行业标准的规定。5.7其他原辅料 应符合相关国家标准或行业标准的规定。比如让雪糕类变甜的常见的白砂糖，就属于国标允许的添加成分。而刺槐豆胶、卡拉胶、瓜尔胶这三者，这属于国标中规定的5.6食品添加剂和食品营养强化剂。因此，总体上，个人认为，这些添加成分，属于符合规定的，也不构成健康威胁。05，你想吃雪糕还是吃“美味”？那么为什么还会引发轩然大波，其实也是我一直想说的一个问题：其实这个问题很有意思，就是，很多时候，我们追求的所谓美味，就是“如何让添加剂更好地组合”的问题。如果一种包装销售产品让你感觉到了美味至极，那么请认真看一下配料表，往往是更好的调整添加剂的过程。不过这也是现代食品工业的必然，毕竟原材料的改进难度是极大的，而且客观材料也会决定其基本味道，那么，如何让食品变得更加美味，就成了食品工业中的重要一环，而多样化的食品添加剂自然成了优选。但是总体上，个人还是倡导理性消费哈。最后，再次声明：个人对食品添加剂是没意见的，合理使用食品添加剂不构成健康威胁。[1]杜徐楠. κ-卡拉胶/刺槐豆胶混合凝胶的协同作用机理及应用[D].湖北工业大学,2020.DOI:10.27131/d.cnki.ghugc.2020.001104. 作者： 2022/07/04 09:34
  • “鲁迅撤离语文教材”？ 针对网上关于语文教材删减鲁迅作品的声音，人民教育出版社今天下午通过官方公众号发布消息称，新中国成立以来，中小学语文教材虽然经历了多次调整，但鲁迅一直是教材选入作品最多的作家。人教社表示，统编小学语文教材在六年级上册中，编排了专门的“初识鲁迅”单元，既有鲁迅的代表性作品，也有他人回忆鲁迅、纪念鲁迅的作品。统编初中语文教科书中选入鲁迅作品7篇，统编高中语文教科书中选入5篇，总共12篇鲁迅作品，其中散文3篇，小说5篇，杂文4篇。除了课文，统编初高中语文教科书还通过多种方式进行拓展阅读。“教材中选入的鲁迅作品不是一成不变的，也会根据教材编写框架的需要，做出一定的调整，这是基于中小学教材的统一规划、考虑一线的教学反馈后作出的正常调整。”人教社说。人教社最后强调，鲁迅先生的作品从未大规模“撤离教材”，鲁迅先生一直与所有使用中小学语文教材的孩子们同行。 作者： 2022/06/30 15:56
  • 同样是同学，为啥同桌就很“香”？ 越来越多的人开始相信：距离会产生美。但在大多数时，如若人与人的物理距离近一点，或许可以产生更深厚的友谊。比如，对于两个学生而言，坐得近一些，更有可能成为好朋友。最新的一项科学研究支持了这一观点。近日，来自佛罗里达大西洋大学（Florida Atlantic University）心理学系的研究团队，通过一项涉及 235 名小学 3-5 年级（8-11 岁）的纵向分析，验证了“学生之间的友谊建立在座位相邻或相隔不远的基础上”的假设。他们给出的结论是：与坐在教室其他位置的同学相比，小学生更有可能与坐在旁边或附近的同学成为朋友。而且，座位分配的改变也有利于小学生形成新的友谊。也就是说，相比于留下来的“老同学”或坐得更远的同学，这些小学生更有可能与新来的同桌或新来的但坐得不远的同学成为朋友。相关研究论文以“Classroom Seat Proximity Predicts Friendship Formation”为题，已发表在科学期刊《心理学前沿》（Frontiers in Psychology）上。对此，论文通讯作者、佛罗里达大西洋大学心理学教授布雷特·劳尔森（Brett Laursen）表示，“很显然，（空间上的）邻近（proximity）比（过往的）熟悉（familiarity）更重要，因为近距离可以为人与人之间的交流提供新机会，而交流是友谊的基础。”怎么坐？对小学生很重要小时候，你可能会因为各种各样的原因，被迫调桌，在教室里的各个角落“流窜”。也许是因为你学习太好，班主任优先把你安排到前两排，做重点培养；也许是因为你长得太高，挡住了其他同学的视野，班主任不得不把你安排到最后一排，或者靠墙的后面位置。还有一种可能，因为你的话太多，打扰到了其他同学，班主任不得已才把你发配到边边角角的位置上。以上，其实都是老师们在学术上的一些考虑，因为这样做大概率会让全班学生的整体成绩更好。但是，座位分配的好坏对学生之间友谊的发展也至关重要，需要高度重视起来。在此次工作中，学生座位按照 Neighbor proximity、Group proximity 和 Proximity distance 三种邻近程度分配。其中，Neighbor proximity 是指两个学生坐在同一排或一张桌子同侧，以及互相坐在同学对面；Group proximity 是指在前者的基础上，增加了同一张桌子对角线和同一排的位置分配。而 Proximity distance 则更为不同，会涉及到两个相距更远的学生的座位调换。图｜三种邻近关系的示意图（来源：Frontiers in Psychology）研究团队发现，在 Group proximity 邻近关系中，除了和同桌交流，学生也会与那些坐得足够近、可以持续交流的同学成为好朋友。“当然，学生们的屁股也并没有粘在座位上，他们也会在午餐时间、课间休息时和（在某些课堂上的）自由活动时间内与坐得远的同学进行交流。” 劳尔森说。他还强调，尽管（学生们）有机会和其他同学接触，但新的朋友关系往往会发生在坐得近的人群中，这一事实强调了距离对友谊形成的重要作用。在研究团队看来，尤其是在小学阶段，合适的邻近关系对于学生之间的友谊产生极为重要，因为小学生很少有其他的长期机会来认识（和接触）新朋友，毕竟陪伴是友谊的重要基础。在实际的教学过程中，老师们会通过考虑各种因素，来决定哪个学生坐在哪个学生旁边，进而决定哪些学生可以近距离互动，进而间接地影响到学生之间的人际关系。基于此，研究团队敦促，“老师们应该明智而审慎地行使他们的权力，因为当成年人干预儿童的社会生活时，会产生意外的社会后果。”并不适用于所有学生当然，研究团队表示，这一研究也并非没有局限性。比如，他们无法排除人际关系隐含地影响座位决定的可能性；一些学生在前一年是朋友，而这些朋友中的一些可能就坐在附近；老师们也许会避免让互相不喜欢的学生做的太近。此外，研究结果或许也与老师的课堂管理实践能力有关，以及与课堂差异有关。对于这一研究，国外网友打趣说，“我同意把这种想法带到大学。”（来源：Reddit）但实际上，与小学生不同，高中生和大学生的交际圈并不只限于教室内，因此这一研究结果可能并不通用。但有一点，多沟通，确实是能增进友谊的方式之一。 作者： 2022/06/30 15:52
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