人 类

广场舞和健身操中的科学

广场舞简单且不断重复的节律有着一种神奇的魔力，让人忍不住随着他人的舞蹈动作一起摇摆。这两年，居家锻炼的热潮更是让健身视频火遍全网，教练们的摆动跳跃就像节拍器一样让人感受到强烈的律动。由此就诞生了一个有趣的问题：大脑是如何读取人类肢体运动中的节律信息，并编码其中的生物特性的呢？最近，研究人员借助脑电技术，探索了人脑基于肢体运动中的节律特征，对生物运动的特异性动态进行神经编码的机制。实验记录了人们试看行走（walk）或开合跳（jump）运动时的脑活动。这些刺激都包含了层级性的节律结构，表现为相对基础和相对高阶的运动周期。以行走为例，行走的每一步构成了基础的脚步周期（step cycle），而左右脚的交替运动则形成了高阶的步态周期（gait cycle），后者提供了前者所不具有的关于左右两侧肢体运动相位关系的信息。实验结果显示：受试者大脑皮层中的神经振荡，通过同步化活动，追踪生物运动刺激中不同层级的节律结构特征，于是，相关频率上的神经振荡能量就会增强。更重要的是，对高阶周期结构的追踪体现出了生物运动加工的特异性，即对正立（upright）生物运动刺激的追踪强度显著大于对倒立（inverted）刺激的追踪强度，而倒立在很大程度上破坏了生物运动特有的动力学特征。上述结果在不同的运动类型和任务要求下都稳定出现。这种生物特异性的皮层追踪与个体对生物运动的知觉敏感性显著相关，且该现象主要集中于参与生物运动特异性加工的右侧颞叶电极。节律结构的提取依赖于对运动信息在时间和空间上的累积。用计算建模方法评估潜在的时空信息累积编码机制可知，大脑对“整合信号”（来自于对侧肢体的对立运动）的追踪，而非对“加和信号”（来自于不同关节运动的线性叠加）的追踪，驱动了生物运动特异性的神经编码。该研究表明，大脑可能可以利用节律性的神经活动编码，提取刺激节律结构中的统计规律和关键特征，构建相应的动态知觉表征，这为个体有效理解他人行为并进行互动奠定了基础。（NeuroImage, 2023, 268: 119893）

美国爆发耳念珠菌真菌感染

耳念珠菌（Candida auris）是一种具很强抗药性的致病真菌，可以引起败血症，感染人体血液、中枢神经和内脏，常用的抗真菌药物（咪唑类、三唑类、多烯类、棘白菌素类）都难以杀灭此菌，因此致死率极高。耳念珠菌于2009年首次被发现于日本一位老妇人的耳道中（耳念珠菌的种加词“auris”（耳）即来源于此），此后，在亚洲和欧洲多有报道。美国自2013年发现首个病例以来，耳念珠菌感染呈逐年增长趋势，从2019年起，病例数每年都要翻一番。而作为一类原来生长于湿地植物体上的腐生真菌，念珠菌大概率是受气候变化影响，演化出了适应温热环境且有强耐盐性的种类，于是它们开始以鸟类和哺乳动物的身体为家。而近几十年来农业上广泛运用的唑类抗真菌药更是让念珠菌演化出了抗药性，最终催生出了像耳念珠菌这样的危险致病菌。耳念珠菌从开放性伤口侵入人体，对于身上插着导管的重症病人来说非常危险。其他如化疗中的肿瘤患者、器官移植者、糖尿病患者等免疫功能处于弱势的病人对它也无招架之力。美国近年来的耳念珠菌病感染都发生医院和养老院等医疗机构中，接触传播是主要的传播途径。无论是直接接触感染者的皮肤、口鼻、耳朵等部位，还是间接接触感染者的衣物、洗漱用品、耳塞等，都可以造成耳念珠菌的“人传人”。2019年后全球新冠疫情爆发，公共卫生部门对新冠病毒的关注度提升了，对耳念珠菌筛查的重视程度却随之降低。此外，疫情期间病人大量涌入，医疗设备短缺，手套、防护服、口罩等防疫用品的更换率大大降低，这些反复使用的医疗器具也变身为耳念珠菌繁殖的温床。当新冠疫情的余温散去时，耳念珠菌的危害就突显出来。目前，我国发现的耳念珠菌感染病例还很少，而且我国的耳念珠菌株抗药性比美国菌株弱，易于治疗，易感风险人群也都是免疫力弱的长期住院病人和有基础病（如糖尿病、肺炎、心血管疾病）者，健康人并不受威胁。而对于美国的强致病性耳念珠菌株，科学家们也于今年成功研制出了对小鼠念珠菌感染有特效的疫苗，对人类有效的药物正在研发中。（Annals of Internal Medicine, 2023, DOI: http://doi.org/10.7326/M22-3469）

物尽其用的萨拉乌苏古人类

萨拉乌苏地处内蒙古鄂尔多斯高原毛乌素沙漠南缘，是我国最早发现的旧石器地点之一，也一直是我国第四纪研究的重要地点。萨拉乌苏的发现和研究不仅拉开过中国旧石器时代考古的序幕，更是中国第四纪研究的一块基石。目前发现的萨拉乌苏旧石器遗存主要来自于20世纪20年代初发掘的邵家沟湾地点和80年代发掘的范家沟湾地点，各收获石制品约200件。前者现藏于法国巴黎的国家自然历史博物馆，后者存于中国科学院古脊椎动物与古人类研究所。这些石制品存在一个共同的特点：尺寸非常小，分类和描述存在困难。近期，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所、中央民族大学、日本东北大学、美国夏威夷大学等单位的科研人员对萨拉乌苏范家沟湾地点20世纪80年代出土的石制品进行了再研究，从技术与功能的角度出发，在技术-类型学分析的基础上开展了3D拼接、3D建模、微痕观察等多种观察与分析，以尝试克服石制品尺寸限制，进一步挖掘萨拉乌苏石制品中藏有的古人类技术与行为信息。研究结果显示，萨拉乌苏石器工业属于石核-石片工业，其具体特点包括：石制品尺寸极小（绝大部分小于2厘米）、几乎不存在修理台面、石制品组合中工具占比高、工具修理极为精细等。这些特点一方面说明了当时的古人类掌握了十分高超的打制技术，另一方面也体现了对石料的高度开发和充分利用。据以往原料调查结果显示，萨拉乌苏石制品的原料可能来自距发掘地点40千米开外处，并且尺寸较小，这意味着石料资源十分珍贵和稀缺。从技术类型分析和数据统计来看，萨拉乌苏古人类“物尽其用”，最大程度地开发这些石料；同时还存在两种修柄行为，即“减薄”和“修铤”，其中“修铤”占比更多，在使用CT进行3D建模后修理痕迹明显。范家沟湾已发表的最新光释光年代为距今9万年，这也意味着这一发现是当前中国北方地区最早的石器装柄证据。尽管目前无法明确萨拉乌苏石器生产者的身份，但他们高超的石器打制技术、高效利用原料的生态适应策略和先进的复合工具生产意识都为我们认识这一区域晚更新世初人类适应与技术发展提供了重要信息。（Journal of Archaeological Science:Reports, 2023, 48, 103831, DOI: https://doi.org/10.1016/j.jasrep.2023.103831）

广西古人类好捕蛇

左江发源于越南北部，是西江上游的主要支流，也是广西西南部的主要河流。左江流域地处南亚热带，动植物资源丰富，地貌复杂多样，更有贝丘、岩画等独特的古代文化遗存。其中，左江花山岩画文化景观已成为我国第49处世界文化遗产。2013—2015年，为积极配合崇左花山岩画申报世界文化遗产，广西文物保护与考古研究所在左江流域开展发掘研究，其间发现了多处新石器时代（距今8000—4000年前）贝丘遗址，出土了丰富的石器、蚌器、骨器，以及逾万件脊椎动物骨骼遗存材料。初步的动物考古研究表明，这些遗址中未见驯养动物，动物组成中约半数为鹿类，此外还有大量的小型哺乳动物、鱼类、爬行类和鸟类，反映了广谱型的渔猎经济。其中，在距今约6000 年的宝剑山遗址和大湾遗址中，出土了较多的蛇类骨骼材料，包括一块中段蟒蛇类齿骨和大量的蛇类脊椎骨。通过与东亚地区现生蛇类骨骼标本的形态学对比，鉴定出3种蛇类：缅甸蟒（Python bivittatus）、眼镜王蛇（Ophiophagus hannah）和百花锦蛇（Elaphe moellendorffi），均为典型的东洋界物种。由于此次发现的蛇类骨骼尺寸较大，研究人员基于现生蛇类中最能反映椎骨长宽的4个测量项，利用多元线性回归分析，估算了部分骨骼材料所代表的蛇类体型。结果显示，其中最大的一枚缅甸蟒中段脊椎骨所代表的个体，最小头体长（吻肛距）为3.88米，全长4.58米，超过《中国动物志》记载的国内最大记录（头体长3.17米，全长3.56米）。这些蛇骨表面普遍存在一些疑似的烧灼痕（红色至深褐色），在与其共同堆积的哺乳动物遗存骨骼中，则普遍存在人工切割或敲砸的痕迹。考虑到上述贝丘遗址完全系人为堆积而成，其中的大型蛇骨很有可能是人类猎食后的残留，且不排除此地的史前人类用烧烤的方式加工肉食的可能。在现今我国华南地区，蛇类直至近现代仍是被广泛利用的动物资源（食、药、皮革）。本研究结果提示，华南地区捕食蛇类的历史恐怕可以上溯至6000年前的新石器时代。（Historical Biology, 2023, DOI: https://doi.org/10.1080/08912963.2022.2162397）