科技日报广州4月25日电 （记者叶青 通讯员吴晶平）眼前明摆着就只有一台老式留声机，可眼睛却还看到一位穿着雨衣的艺术家在转盘上跑动，有时几乎要跌倒。这神奇的一幕发生在广东科学中心引进自爱尔兰的科普主题新展“错觉”上。
该展览由心理学家Richard Wiseman策划。展览将魔术与心理学、视觉错觉与科学推理、混乱与清晰相结合，探索感官错觉的动机和原理，揭示人类大脑的奥秘——大脑的感知往往与双眼的实际所见大相径庭。
图为字母微生物展示。
美国用细菌制造出有生命的密码
本报讯（记者刘霞）据美国物理学家组织网9月28日（北京时间）报道，美国国防部高级研究计划局（DARPA）几年前邀请研究人员研制不需要电的秘密信息编码方式，最近，美国塔夫茨大学的科学家们开发出了一种有生命的密码：利用细菌菌株来传递机密信息。除了用于谍报活动外，这项技术还可以让企业给农作物或其他有生命的物体进行身份编码，以防假冒。该研究的领导者曼纽尔·帕拉西奥斯和戴维·华特将研究发表在最新一期的《美国国家科学院院刊》上。
科学家们表示，这个名为微生物印刷阵列密写（SPAM）的过程非常简单：首先培育出7种不同的大肠杆菌菌株，让其在不同颜色的紫外线下生长；接着用不同的颜色配对代表不同字母和字符的方式，设计出了一个简单的编码方案，7种颜色有49种组合，可用来给26个字母和23个符号编码；随后再将细菌铺展到琼脂（用作细菌食物的一种凝胶状物质）平板上，细菌在此会长成不同的颜色，以代表不同的字母和符号；接下来，将看起来像纸一样的硝化纤维素物质按压在该琼脂平板上，使细菌压印进硝化纤维物内，待硝化纤维物质变干后，着色属性会消失，便将其装入信封中。过一段时间之后，再将该硝化纤维物按压在另一块琼脂板上，细菌会重新长出其颜色，以此显示出被编码的信息。
研究人员称，尽管这一过程非常简单，但迄今没有人想到。相比较而言，将信息整合入DNA（脱氧核糖核酸）中等其他编码方式，更复杂且更昂贵。
当然，最新方法也有不足之处，那就是，如果拦截该信息的人知道这是使用细菌编码的信息，那么要想解码信息并非难事。为此，科学家们朝这些细菌的耐抗生素基因中添加了荧光，如此一来，只有在一定条件下（比如引入氨必西林）才能看到信息。因此，潜在的信息拦截者不仅需要知道发送信息的人使用了何种编码方式，同时也必须知道使用了何种抗体，二者缺一不可，才能正确地解码信息。信息制造者甚至能用错误的抗体为信息拦截者编写错误的信息以混淆视听。
研究人员也表示，为了增加保密性，可将其他因素整合入编码过程中，诸如设置细菌在特定时间生长或者在特定时间死亡，以使信息无法持续很长时间等。除了用于谍报活动外，最新技术还可以让企业给农作物或其他有生命的物品打上水印，以防假冒。
总编辑圈点
据说二战的时候，美军和日军为了能在战场上掌握主动，双方都绞尽脑汁想破译对方的通讯密码。后来美军出人意料地用北美印第安人的语言编制了一套密码。这事干得漂亮！因为本来就没有多少人能明白印地安人说什么，再把他们的语言变成密码，神仙也猜不出来。而这相较于用细菌制造出有生命的密码，还是小巫见大巫。更让人称道的是，最新技术可以给农作物等打上有生命的“防伪标签”，那些假冒者们恐怕只有望“菌”兴叹的份了。
人造大脑构建工程迈出重要一步
据美国物理学家组织网4月22日报道，美国南加州大学的研究人员在人造大脑领域获得一项重要进展，他们用碳纳米管成功制造出了一个能模拟大脑突触功能的电路，可实现神经细胞的功能，为构建人工合成大脑奠定了基础。研究人员在日前举行的2011年IEEE/NIH生命科学系统与应用研讨会上公布了这一研究成果。
突触是神经元之间、神经元与肌细胞之间通信的特异性接头，是形成感觉和思维的关键部位，同时也是大脑的基本组成部分之一。碳纳米管是由六边形碳环微结构单元组成的一种纳米材料，其直径比铅笔芯还要细100万倍，具有独特的力学、电学和化学性能，在电路中可作为导体或半导体。由南加州大学维特比工学院电子工程系教授艾丽丝·帕克和周崇武（音译）领导的这个研究小组，采用跨学科的研究方法和纳米电路设计技术，成功制造出了能模拟突触功能的碳纳米管电路。
帕克从2006年便开始探讨开发人工大脑的可能性。他说：“制造出人工突触将是整个过程的第一步。而人脑中有1000亿个神经元，每个神经元都与至少10000个突触相连，如何建立模拟大脑功能的神经结构和连接，是我们下一步更为复杂的工作。”
帕克表示，未来几十年内人类或许就能在人造大脑领域获得重大突破，即便未能实现，至少也会开发出能模拟大脑部分功能的设备。但无论怎样，其中关键的一步在于如何利用逻辑电路来模拟大脑的可塑性，因为在人类的整个生命过程中，大脑会不断产生新的神经元和新的连接，要想通过电路来模拟这一过程将是一个非常艰巨的任务。不过，帕克相信，随着医疗技术的发展和科学家对人脑认识的进一步深入，不远的未来，我们或许就能用纳米技术对外伤性脑损伤进行治疗，另外，也可以用这种技术制造出更智能更安全的汽车。
论文合著者、南加州大学维特比工学院的乔纳森·乔希说，在该研究的最初阶段，跨学科研究起到了关键作用，经常需要不同学科的多个工程师同时投入工作，最终周崇武和他的研究小组提供了理想的纳米技术动态电路。要解决今后面临的问题同样还要依靠这样的合作，才能不断找到新的解决方案。
神经药物首次突破血脑屏障
本报讯（记者刘霞）据英国广播公司（BBC）3月21日（北京时间）报道，将药物递送入大脑细胞内一直是医生治疗脑神经疾病时面临的重大挑战。最近，英国科学家研发出了一种能将药物直接递送入大脑细胞内的方法，攻克了治疗阿尔茨海默病、帕金森病和肌肉萎缩症的重大障碍。研究发表在《自然·生物技术》杂志上。
目前，治疗脑神经疾病面临的挑战之一是找到让药物突破血脑屏障的方法。血脑屏障是介于血液和脑组织之间的屏障结构，其对血液中的物质进入大脑具有选择性通透的作用，能在阻止细菌的同时让氧气进入大脑，以保障脑内环境的稳定。然而，血脑屏障也将药物阻挡在外，成为科学家治疗脑神经疾病时的障碍。在最新研究中，牛津大学的科学家使用实验鼠体内的运载蛋白——外来体将药物直接递送到了实验鼠的大脑细胞内，突破了这道屏障。外来体是一种可由多种细胞分泌的纳米膜性小囊泡，它犹如体内小小的穿梭巴士，能在细胞之间来回运送物质。
科学家收集了从实验鼠的树枝状细胞（免疫系统的一部分，可以产生大量外来体）内提取出来的外来体，然后，让其同从实验鼠的病毒（会依附于大脑内的乙酰胆碱受体上）中提取出来的蛋白质靶结合在一起，随后，他们将一段遗传代码siRNA填入外来体，再将外来体重新注入实验鼠体内。siRNA被递送到了大脑细胞内并关闭了一种同阿尔茨海默病有关的基因BACE1，结果显示，BACE1基因的活动能力降低了60%。
研究主要负责人马修·伍德表示，这是科学家首次使用天然系统向大脑内递送药物。这种方法经过修正后也可用来治疗其他身体组织疾病，比如让外来体进入肌肉中。
研究人员打算用这种方法对罹患阿尔茨海默病的老鼠进行实验以观察疗效，并希望5年内在人体身上进行同样的实验。
英国阿尔茨海默病协会的研究主管苏珊娜·索伦森表示，这项研究“令人兴奋”，将有助于科学家研发出治疗阿尔茨海默病的新疗法。该协会首席研究员西蒙·雷德利也表示，该方法能设计出突破血脑屏障的药物，但还处于实验初期阶段，想造福人类，需要很长时间和进一步的实验。
总编辑圈点
把蓝色活性染料注入动物血管,其身体迅速变蓝,惟有脑组织和脊髓保持了革命本色。生物学家一百多年前发现这种现象时，便认定血脑之间有一层屏障。虽然后来证实这层屏障并非固若金汤，但也着实给阿尔茨海默病等顽疾提供了有效庇护。突破这条马其顿防线的两条已知路径除“扩散”外，便是本文涉及的“载体转运”。马修·伍德此项成果的独到之处是，首次在天然系统中实现了向大脑内部递送药物，因而有望成为一系列重大医学进展的序曲。
