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基因决定人的情绪
李旭
①你有没有想过,你的情绪体验其强度、敏感性、稳定性是由何而来?为什么和朋友一起看电影,你会潸然泪下,而朋友却无动于衷?这种差异性由何而来?近期的一系列研究或许能够解答我们的疑惑。
②加拿大英属哥伦比亚大学的瑞贝卡·托德和美国康奈尔大学的亚当·安德森等研究者合作进行了一系列研究,他们关注的是一个叫作ADRA2B的基因变异对情绪体验的影响。在人群中,部分人的ADRA2B基因上有一个缺失变异,缺少了三个谷氨酸,而另外一些人则没有这样的变异,我们把前者称作缺失变异携带者(简称:携带者),后者称作未携带者。仅仅因为这一个基因上的不同,就在情绪体验上表现出巨大差异。
③首先来回顾一下该研究团队2013年的研究,也是该团队首次发现ADRA2B的基因变异会直接影响人们对情绪信息的感知偏向。该研究是基于“注意瞬脱”这一经典心理现象,它指的是在快速呈现的目标(如字母、数字、单词和图形等)识别过程中,个体对前面的目标的正确报告率明显高于后面的目标,即对前面一个目标的识别会降低个体对后续目标的识别能力。在该研究中,实验则是呈现一系列词,中间会有两个目标出现,第一个目标是一串数字(如55555),第二个是一个词语,可能是中性词、积极词或者是消极词,第二个目标与第一个目标由词语隔开,间隔的词语个数可能是1个、2个、4个或者7个。两组目标词均是绿色,提示被试者进行记忆,其他的干扰词则是黑色字体。
④研究结果发现,整体上积极词和消极词的识别率均高于中性词,说明对于情绪词存在优先识别的现象。进一步的组间分析则发现,是否携带该基因,并不影响个体对积极词语的识别率,但携带者识别出的消极词语显著高于未携带者,说明该基因更多地是影响个体对负面信息的识别。
⑤研究者由此指出,这或许能够解释为什么有些人更容易感知到事物的负面信息。该研究团队2014年的研究则表明,这个基因不仅与个体的注意偏向有关,同时还与个体对负面信息的记忆有关。
⑥2015年,该研究团队进一步使用脑功能成像的方式,来考察这些携带者在加工情绪信息时是否与未携带者有区别。携带者即使在情绪信息模糊的情况下,视觉皮层的激活水平也更高,并且视觉皮层的大脑激活水平与个体自我报告的所体验到情绪的深刻性呈正相关。此外,携带者个体在腹内侧前额叶脑区的激活水平也高于未携带者,而在以往的研究中就发现该脑区和情绪效价的加工有关。视觉皮层和腹内侧前额叶的大脑活动直接或间接地受到去甲肾上腺素水平的影响,进而参与到情绪信息的编码过程中。
⑦更强烈的情绪体验在某些情景中也可能是有益的,能让个体充分判断周围的环境信息,能够体会到他人细腻又深刻的心理过程。具有高度的情绪敏感性也有利于艺术创作,回想那些气势恢宏、感情充沛的诗句、画作和小说,如何能离开这些强烈的情感呢?
(摘自《百科知识》2016年第09期,有删改)
1.本文从哪些方面说明基因决定人的情绪?
2.请分析第②段运用的说明方法及作用。
3.请简要分析第⑤段加点词语的表达效果。
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睡眠与肥胖症
①果蝇和小鼠是生物学家们最喜欢使用的两种实验动物,因为它们的身体结构和行为都足够复杂,基因也已经被研究得非常透彻了。相比之下,细菌的基因组虽然也被研究得很透彻,但细菌太简单了,人类的大部分行为它们都没有,研究成果很难推广。
②比如,果蝇也会像人一样暴饮暴食,变成一个“胖苍蝇”。很早就有科学家利用这一点,用果蝇作为模型动物来研究导致肥胖的遗传因素。其中,一个名为sNPF的神经多肽引起了大家的注意。顾名思义,这是一个由神经细胞分泌的肽分子,这类分子通常由几十个氨基酸组成,专门负责在神经细胞之间传递信息,或者向体内的其他细胞发出指令。不少证据显示,这个sNPF与果蝇的进食行为密切相关。一位韩国科学家在2012年8月出版的《公共科学图书馆杂志遗传分册》上发表过一篇论文,证明如果通过遗传手段人为地增加sNPF基因的活性,可以让果蝇食欲大增,体重自然也就上去了。与此相反,如果降低该基因的活性,果蝇的食欲则会相应地下降。
③既然如此,如果能发明出一种药,特异性地降低sNPF基因的活性,是不是就能帮助减肥呢?答案不是这么简单。首先我们需要知道人体内是否也有这个基因,幸好研究证明答案是肯定的,包括人类在内的所有哺乳动物体内都含有一个和果蝇的sNPF基因功能类似的同源基因,学名叫做NPY。第一个问题解决了。
④第二个问题是,这个NPY基因是否也能够导致人类暴饮暴食呢?要想知道这个问题的答案,显然不能拿人来做实验,只有去麻烦一下和人类亲缘关系很近的小鼠了。实验结果表明,降低该基因的活性同样可以让小鼠食欲降低,从而达到减肥的目的。
⑤实验证明还真有,NPY基因编码的神经多肽除了能够调节小鼠的新陈代谢之外,还能影响小鼠的睡眠节律。
⑥这个结果一点都不奇怪。从进化论的角度看,睡眠和觅食这两种行为占用了动物的大部分时间,两者互相竞争有限的时间资源。生活经验也告诉我们,新陈代谢紊乱的人往往睡眠习惯也不好,这方面可以找到很多案例。问题在于,新陈代谢和睡眠习惯之间的关系非常复杂,一句话解释不清楚,而NPY基因到底在其中扮演怎样的角色也未搞清,在此之前是不能随便开药方的。
⑦既然如此,那就再去麻烦一下果蝇,研究一下sNPF基因是否会对果蝇的睡眠行为带来影响。美国布兰代斯大学的生物学家莱斯利·格里菲斯教授决定接受挑战,看看如果把果蝇的sNPF基因关掉会有什么结果。这个实验听起来似乎很复杂,但对于果蝇来说却只是一个常规小手术,这就是为什么生物学家们都喜欢果蝇的主要原因。
⑧具体说,研究人员在果蝇的神经系统里引入了一个“温控阳离子通道”,当环境温度低于22摄氏度的时候这些神经细胞就被该通道激活,大量分泌sNPF神经多肽。当环境温度高于26摄氏度的时候这些神经细胞就被抑制,停止分泌sNPF。这样一来,研究人员就可以很方便地通过控制环境温度来控制sNPF基因的活性,而且可以很容易地在两者之间互换。
⑨实验结果让科学家们大吃一惊,当环境温度低于22摄氏度时,这些果蝇都仿佛变成了瞌睡虫,随时随地都能睡着,而且睡得很死,只有实在饿得不行的时候才醒来,随便吃几口饭就又再次入睡。当环境温度高于26摄氏度时,这些果蝇的吃饭和睡觉节奏便都恢复了正常,看不出太多的后遗症。格里菲斯教授将研究结果写成论文,发表在《神经元》。
⑩杂志2013年10月刊上。她在评价这个实验结果时认为,sNPF基因对果蝇睡眠的影响是如此强烈,说明这个多肽分子除了能够调节果蝇的新陈代谢速率外,很可能也是促使果蝇进入睡眠状态的重要信号分子。这个结论再次说明动物的新陈代谢和睡眠节奏是绑在一起的两种性状,彼此互相影响,难以分离。接下来,格里菲斯教授打算将主要精力放到sNPF基因的促进睡眠功能上来,试图搞清其背后的生化机制,为减肥药的研发扫清障碍。在此之前,我们只需记住睡眠质量会影响新陈代谢,要想保持身体健康,一定要睡好。
1.研究人员给果蝇做了一个什么样的小手术?通过分析实验结果,格里菲斯教授得到了什么结论?
2.第②段画线句子运用了什么说明方法,有什么作用?
3.这篇文章的语言生动、有趣,请从文中选取一例,做具体分析。
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你周围的智能设备到底有多不安全
①从随身携带的手机、智能手表,到家中的电脑、电视、智能电器,甚至是行驶在路上的汽车,都可能在不知不觉中泄露个人隐私,如你的家庭住址、日常行动轨迹以及你的性格爱好等。你觉得自己很安全,其实你可能已成为互联网巨头和黑客们眼中的肥肉,而这不仅仅关系到你的隐私,甚至还有可能威胁到你的生命。
②最司空见惯也最不被人们在意的就是手机,随着手机越来越智能,集成的传感器也越来越多,摄像头、麦克风、定位、运动传感器无一不指向个人隐私。在安卓手机上,一款游戏App,居然要访问用户的通讯录和通话记录,甚至地理位置信息,而这些并不是软件所需要的权限,这就使大量用户隐私面临泄露风险。
③除了手机,还有智能电视机这样的家用电器。据英国《每日邮报》报道,一些最新款的智能电视,由于采用了一些先前不可使用的高科技技术,包括内置的高清摄像头、麦克风和人脸语音识别软件。可以识别是什么人在观看电视,并依据用户的观看习惯提供更个性化的服务,它们也可听从并响应特定的语音命令。
④去年11月,数字权利组织(CDT)向美国联邦贸易委员会提交了一封信,信中表示了对一种名为“超声波跟踪”技术的担忧。信中显示,使用比人耳可辨范围高很多的高频声波信号是“一种更精确的方法,可以跨设备跟踪用户”,该技术可在Web网页、广告甚至实体零售店物理位置植入人耳无法听到的高频音调。这些“超声波信标”通过扬声器发出音频序列,而包括智能手机和平板电脑在内的智能设备的麦克风都可以侦测到此类超高频声音信号,从而勾画出你的广告触点画面,包括你热衷于访问哪些网站,甚至你曾去过的地方。
⑤超声波追踪技术的出现使得智能手机应用的麦克风权限变得无比危险,因为大多数消费者都不会意识到,麦克风居然可能成为一个严重的隐私泄露渠道。
⑥借助能“偷资料”的无人机,来自以色列大学的一个研究团队,录下了电脑上闪烁的LED灯,这些闪烁在他们手中成了摩斯电码,借助这些看似无规律的闪烁,研究人员们成功拿到了电脑隐藏的秘密。
⑦研究团队将硬盘上的LED指示灯作为突破口,它每秒最多能闪烁6000次。因此,黑客可以借助这些闪烁远端获取资料,资料传输速度虽然不快,但半小时就能传输1MB,而有时候,1MB的敏感资讯就能产生巨大的破坏了。
⑧2016年9月,腾讯科恩实验室针对特斯拉2014款Model S进行了两个多月的安全研究,以“远程无物理接触”的方式成功入侵了特斯拉汽车,这在全球尚属首次。
⑨特斯拉这种高度智能化的汽车会被黑客攻破,传统汽车又怎样呢?
⑩2015年,美国网络安全专家查利·米勒和克里斯·瓦拉塞克“黑入”一辆切诺基汽车。两人在家中利用笔记本电脑,通过这辆吉普车的联网娱乐系统侵入其电子系统,使汽车的变速箱和刹车系统失效,并且能够在倒车过程中控制车辆的方向盘。也正是因为这两位黑客的入侵行为,致使克莱斯勒在当年召回了140万辆面临黑客攻击风险的汽车。
(选自《齐鲁晚报》2017年03月20日,有删改)
1.我们周围的智能设备到底有多不安全?请根据文章内容简要概括。
2.文章②③两段的顺序能否调换?为什么?
3.第⑤段加点词“大多数”能否删去?为什么?
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运动不当也伤身
刘国
①翻看微信朋友圈的时候,经常看到有很多人在“晒”当天行走的步数,一天一万步的人不在少数。除此之外,近些年来马拉松跑也相当火热,还有一些人采取跑步运动来减肥……这样的运动真的对身体有好处吗?
②今年55岁的赵阿姨因脑卒中后遗症导致左侧肢体活动不灵,为了让肢体得到锻炼,就每天坚持和病友们一起走5 公里。由于没有专业的指导和路面不平整,两三个月后好多人出现了程度不同的足跟痛,晚上热水泡脚、足跟按摩一周后才有所缓解。
③这就是典型的因频繁行走后出现的运动损伤,跟没有掌握好合适的健步走动作以及合理的强度有关。《中国居民膳食指南》建议成年人每天进行累计相当于6 000步以上的身体活动。因此,每天一般6 000步是走路最健康的步数!
④其实,每个人所能承受的运动量是不同的,如果平时有运动的习惯,每天一万步、两万步并不困难。但如若平时缺乏运动,突然一天内走上两万步,可能会对心血管系统和运动系统造成极大负担。长期下去,还可能会出现关节、韧带、骨骼损伤。在这种情况下,上了“步数排行榜”又有什么用呢?因此一定要根据自身情况来制定自己的锻炼标准。
⑤首先,是否喜欢这项运动,做起来愉快,这个运动才有做下去的必要性;其次,关节有没有疼痛和不适;最后,做完运动后第二天是更精神了还是更累了。一般来说,微喘微汗是最理想的运动状态,既能起到锻炼的效果,也能让身心得到放松。
⑥“健步走”最早盛于欧洲,是一种介于一般走路(散步)和竞走之间的运动方式。健步走不仅可以使人的大脑在紧张的工作之余得到充分休息,并且通过行走时正确的呼吸和胳膊的自由摆动来增加肺活量和肺换气,同时腹部肌肉的活动还能增加胃肠蠕动,利于胃肠的消化和吸收。由于上下肢同时活动和肌肉收缩活动,可以防止血栓形成,增强身体的协调能力。
⑦“健步走”之所以如此火爆,一方面归因于国家和商家的大力宣传推广,另一方面也是因为其具有太多其他运动所没有的优势,如门槛低、花费少、场地不受限、简单易操作等。虽说社交媒体上各式各样的走路排行榜一路走红,在某种程度上确实能促进人们加强运动健身,但如果因为排名而盲目跟风,不但失去了运动本身的意义,还得不偿失。特别是为了刷步数、冲进排行榜而特地增加走路的量,反而会适得其反伤害到自己的身体健康!
⑧对中老年人来说,每天可以坚持轻负荷锻炼30分钟左右。如果换算成步数,大概在5 000~10 000步,大约3~4公里。此外,心血管疾病患者、关节疾病患者、糖尿病患者等不宜追求步数极限。
⑨年老及初行者以慢、中速行走为主,年轻、身体素质较好的人员以快速走最佳。活动量也是关键所在,喜爱健步走的朋友可以根据个人情况调节运动量,目标以“第二天精神状态不错,不觉得疲惫”为宜。
(选自《人人健康》2017年19期,有改动)
1.结合文章内容,请简要概括“健步走”对人的好处。
2.文章以微信朋友圈现象引出的疑问开头,有什么作用?
3.请分析第③段运用的说明方法及作用。
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圆珠笔尖上的“黑科技”
①人们也许还记得曾引起热议的“圆珠笔之问”:中国作为世界制造业大国和钢铁大国,造得出高铁和火箭,为何无法实现小小圆珠笔头材料的完全自主研发和生产?圆珠笔尖上有什么不得不说的“黑科技”呢?
②我们现在广泛使用的圆珠笔是由匈牙利人约瑟夫·比罗于1938年发明的。因为比罗的职业是编辑,比罗对旧式墨水笔的弊端熟记于心,再加上速干墨水的出现,让他萌生了一个新创意,那就是在自来水笔胆管里装上这种特殊的墨水,这样写出来的字就会迅速干燥了。他的兄弟是一位化学家,他帮助比罗解决了圆珠笔墨水的最佳黏稠度问题。比罗由此制作出了第一支名为“油溶笔”的圆珠笔。之后,他们对圆珠笔进行多次改进,并先后向多个国家递交专利申请。比罗发明的圆珠笔具备了现代圆珠笔的雏形,在一根灌满速干墨水的管子顶端嵌装上一粒滚珠,借助滚珠的转动把墨水书写在纸张上。
③圆珠笔的“书写点”是一个直径为0.5~1.0毫米的圆珠。由于小圆珠能够任意转动,因此可以把墨水均匀平滑地书写在纸面上。人们在用圆珠笔进行书写时,在大气压力与油墨重力的双重作用下,分布在笔芯内的油墨便会流向笔头的珠座体中,并黏附在“书写点”(球珠)上。为了适应圆珠笔“书写点”的变革,比罗把笔芯设计成“螺旋状”,从而通过控制气压来控制墨水的流量。书写时由于球珠的滚动而使油墨附着在纸面上,从而形成清晰、鲜艳、整洁的字迹。
④由于圆珠笔的“书写点”在书写时需要承受很大的压力,所以笔尖的球珠需要用坚硬耐磨的材料制成。最初推向市场的圆珠笔是十分昂贵的,这是因为作为书写点的球珠成本很高。当时的球珠是用铬和钢的合金制成的,具有很好的耐压耐磨性能。后来,碳化钨成为球珠制造的常用材料。碳化钨硬度与金刚石相近,化学性质稳定。用碳化钨制成的球珠具有更长的寿命,书写起来也更加流畅。
⑤圆珠笔的笔头包括球座体和球珠两个主要部件。其中的球座体被誉为圆珠笔笔尖上的“皇冠”,一向是少数国家垄断的核心机密。
⑥球座体并不是一个简单的与球珠相扣的连接体,而是具有精妙结构的功能体。在球座体的内部设置有五条引导墨水的沟槽,对加工工艺的要求极其苛刻,加工误差不能超过0.003毫米。笔尖的开口口径不到0.1毫米,还要考虑到书写角度和压力,与球珠、墨水沟槽位必须搭配得天衣无缝。看来,要生产高品质的球座体,不仅需要超精密的加工设备和工艺,而且更重要的是需要制造笔头的易切削的不锈钢原材料。
⑦现在,中国每年生产400多亿支圆珠笔,是世界上最大的圆珠笔生产国。但长期以来,笔尖上的球座体核心机密都掌握在瑞士、日本等国家手中。技术人员经过大量的实验室研究和中试试验,终于掌握了笔头用不锈钢的特性和一系列关键的数据。近日,我国科学家成功研发出圆珠笔头球座体所用的“超易切削钢丝”,其工艺技术及产品实物质量达到国际先进水平,目前已实现量产并投放市场。届时,中国的圆珠笔将实现真正的“国产化”。
(有删改)
1.结合全文,概括圆珠笔尖上究竟有哪些“黑科技”。
2.文章第①段提出“圆珠笔之问”,有什么作用?
3.结合上下文,分析第②段和第⑤段中加点词语的作用。
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无法抗拒美食诱惑?可能是基因“惹的祸”
①广袤的中国大地上,南北咸甜口味的不同偏好由来已久。咸甜之争大战中,第一个沦陷的是豆腐脑,关于豆腐脑究竟放糖还是放榨菜,南方人和北方人绝不妥协,义愤填膺表示绝对无法接受对方对豆腐脑的亵渎。然而,科学家却告诉我们,饮食偏好其实是受基因控制的,若是这样,我们是不是可以放松对饮食差异的执拗了呢?
②人体内有一种名为APOA2的基因,这种基因在不同个体之间存在差异,而这种差异导致了人对脂肪、碳水化合物和蛋白质的不同偏好。除了APOA2基因外,还有一些其他的基因也在调控着人们的饮食偏好。比如,偏好巧克力的人有着更活跃的某些催产素受体基因,讨厌蔬菜和纤维食物的人则有更积极的与肥胖相关的基因。
③但过分地偏好某些口味,会对我们造成不好的影响。比如过度食用肥肉导致高血脂、过多食用高糖分导致肥胖,食用太咸的东西增加肾脏负担,等等。除此之外,哪些疾病还与饮食偏好有关呢?
④高糖饮食加剧视力下降。过量摄入糖分会导致眼球巩膜组织和眼球壁弹性降低,容易引发近视。小白鼠的试验发现,高糖饮食的小白鼠相比较于低糖饮食的小白鼠,视觉下降的症状更重。而调查也发现,老年性白内障患者中有1/3的人酷爱甜食。
⑤孕期食用高脂肪增加后代肝病风险。非酒精性脂肪肝是最常见的慢性肝病,由脂肪堆积在肝脏所致。一般认为,肥胖与这种疾病密切相关。然而,最近有科学家却发现,孕期大量摄取高脂肪食物,会增加后代在成年后非酒精性脂肪肝的发病几率。并且,可怕的是,这种状况并不会因为出生后不再大量食用高脂食物而得以改善,因此,准妈妈们一定不能放纵自己,掉进高脂食物的温柔乡。
⑥高蛋白饮食增加某些疾病患病风险。高蛋白饮食向来被奉行为健康的饮食方式,但是对于老年女性而言,高蛋白饮食可能弊大于利,高蛋白,特别是肉类蛋白会增加老年女性心脏衰竭的风险。除了心脏衰竭,高蛋白饮食还与癌症、糖尿病等疾病有关,同样的,动物来源的蛋白危害大于植物来源蛋白。
⑦饮食不能过分偏颇,同时,放任自己的好胃口,吃太饱,似乎也不太妙。有科学家研究发现,吃太饱竟然与癌症有着密切的关系。
⑧我们每个人身上都携带着原癌基因和抑癌基因两套基因。当原癌基因被激活,我们就患上了癌症,而抑癌基因的产物能够抑制癌细胞的生长。平时,原癌基因和抑癌基因维持着平衡。
⑨这项研究取自于日本的57名男性胃癌患者。在他们的体内,有一种名为“CDX2”的抑癌基因。经常吃得过饱的人,“CDX2”基因很高几率发生变异,不再发生效用。而吃得不那么饱的人,“CDX2”基因发生变异的几率会降低。同时,绿茶日饮用量7杯以上的人群,“CDX2”基因也不容易发生变异。因此,改善饮食习惯,激发自身的抗癌能力,不失为预防癌症的一种好办法。
⑩除了癌症之外,吃太饱还会对身体其他器官,比如肠胃、肾脏、胰腺等造成负担,影响我们的身体健康。因此,虽然有基因挡刀,我们还是要适当控制自己的小欲望,健康饮食。
⑪不管是咸还是甜,我都来者不拒哦。虽然基因帮你背了锅,但做个健康的吃货才是王道哟。
1.请分析第④段画波浪线句子的说明方法及作用。
2.第⑤段中加点词语“一般认为”能否删去?为什么?
3.结合文章内容,说说应该怎样健康饮食。