北京青少年科技中心给您拜年啦！狗年到，安利几款“科学汪”

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回顾2017年

咱北京科学少年们

可谓燃爆了

国内、国际各种奖项

拿！到！手！软！

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内

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赛

国

际

竞

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瞧这成绩单

简直棒得不要不要的

咱们就是“别人家的孩子”

今天是除夕

我们迎来狗年新春佳节

这样喜庆祥和的日子

给大家安利几款“科学汪”

助攻北京科学少年

2018年继续

旺！旺！旺！

首只太空狗

在人类探索太空的半个多世纪里，太空狗“莱卡”的地位无可替代。1957年11月3日莫斯科时间5时30 分，“莱卡”跟随Sputnik二号从哈萨克斯坦（苏联15个共和国之一）升空。

“我们当然知道它注定要死于这场飞行，因为它没有回来的办法，这在当时是不可能的。”俄罗斯生物学家 Adilya Kotovskaya回忆起60年前，在“莱卡”出征前的那个夜晚，她去和“莱卡”告别，“我请求它原谅我们，我甚至在最后一次抚摸它时留下了眼泪。”

实际上，“莱卡”对苏联来说，是一个能彰显国际地位的民族英雄。伦敦科学博物馆太空馆馆长道格·米勒德（Doug Millard）也表示，“人们一直都知道这是一桩单程使命，但这也是冷战时期超级大国之间斗争的一部分。”

在 Sputnik二号发射前的一个月，也就是1957年10月4日，苏联成功发射了人类历史上第一颗人造卫星Sputnik一号。显然，一个月之后发射第二颗卫星，并且搭载活的生物，任务十分艰巨。

Kotovskaya回忆说，在“莱卡”之前，实际上已经有几只狗被送进了亚轨道，持续了几分钟时间，“以此确认在失重状态下生物是否能存活。”

“莱卡”被发现于莫斯科街头，那时候它还不叫“莱卡”，甚至没有名字。它是一只流浪狗，三岁左右，体重六千克。“我们之所以选择流浪狗，是因为它们更加聪明，同时需求更少。”另外出于宣传方面的原因，这些被挑选的太空狗还要长得好看上镜，也会给它们取一些令人难忘的名字。

另外，注定成为“莱卡”的要素还包括它是一只雌性狗。“我们选择雌性狗，因为它们小便时不用抬起一只脚，这就意味着比雄性狗需要的空间可以更小。”

就这样，“莱卡”从莫斯科的街头进入了太空特殊训练营。

当时，共有10只狗完成了一项特殊的太空训练课程。Kotovskaya提到，“这些候选狗通常会在一个离心机内训练，模拟火箭突然发射时重力突然增加的不适感，也会让它们经受一些类似的噪音。

另外，为了让狗适应在仅仅只有80厘米长的加压舱内完成太空旅行，Kotovskaya等人将它们循序渐进地移到越来越小的笼子里。据俄罗斯生物医学问题研究所另一名参与这项任务的科学家Dimitri Malashenkov在2002年透露的细节，这个循序渐进的过程耗时 15-20天。

最后，科学家从10只狗中选中了 3只，而最终飞向太空的只有“莱卡”。 1957年11月3日莫斯科时间5 时30分，苏联第二颗卫星升空，同时搭乘了流浪狗“莱卡”，“莱卡”就此成为了进入太空的第一个地球生命。

“一开始一切好像都没有什么问题，当然在发射时，‘莱卡’的心跳加速。”但是在3个小时之后，“莱卡”的心跳恢复了正常。Kotovskaya说。

按照计划，“莱卡”将存活8-10天。“莱卡”进入太空后，苏联的广播依然坚持播报“莱卡”的健康状态，声称一切都很好。官方后来的版本是“莱卡”在太空中安然无恙生活一周后平静、毫无痛苦地死去。死于一餐安排好的剧毒食物，以此避免在重返地球大气层时遭遇痛苦的死亡，这一说法坚持了近半个世纪。

直到 2002年，在休斯顿举行的世界太空会议上，Malashenkov公布了关于“莱卡”最后时刻的真相：事实上，在卫星发射几个小时后，它就在酷热和高压中痛苦地死去。

半个多世纪过去，关于“莱卡”的记忆、荣誉、哀悼，甚至动物权纷争，仍影响深远。2007年11月3日，俄罗斯太空研究部门为纪念 “莱卡”，为其举行了纪念碑揭幕仪式，纪念碑的雕像由人类的手与青铜色的“莱卡”形象组成。

条件反射研究奠基狗

伊凡·彼德罗维奇·巴甫洛夫（Ivan Petrovich Pavlov，1849年9月26日-1936年2月27日），苏联生理学家、心理学家、医师、高级神经活动学说的创始人，高级神经活动生理学的奠基人。

巴甫洛夫早先致力于研究狗的消化系统。他发现，当把食物置入狗的胃里时，胃壁会分泌胃液以促进消化。一系列研究表明，胃液分泌的数量和持续的时间，是随放入胃里的食物的种类和数量而变化的。

为了清楚地测定胃里发生的变化，巴甫洛夫以其精湛的外科手术，使狗的胃一部分外露出来。他把狗胃的一部分组织切开，接着在躯体一边切开一个洞口，外面再连接一个囊袋。这样，狗实际上就有了两个胃：一个是原来的胃，其绝大部分组织仍在起着它的基本功能 ；另一个是通过手术连接在外面的小胃（或称为“巴甫洛夫囊袋”），这个囊袋的内部是可以观察到的。巴甫洛夫发现，囊袋分泌的情况与胃的分泌活动完全一样。完成了这些准备工作后，巴甫洛夫就能了解消化过程的细节。他也由此获得了诺贝尔医学奖。

此外，生理学家巴甫洛夫是最早提出经典性条件反射的人。他在研究消化现象时，观察了狗的唾液分泌，即对食物的一种反应特征。实验方法是，把食物显示给狗，并测量其唾液分泌。

在这个过程中，他发现如果随同食物反复给一个中性刺激，即一个并不自动引起唾液分泌的刺激，如铃响，狗就会逐渐“学会”在只有铃响但没有食物的情况下分泌唾液。一个原是中性的刺激与一个原来就能引起某种反应的刺激相结合，而使动物学会对那个中性刺激做出反应，这就是经典性条件反射的基本内容。

我国第一只克隆狗

2018年1月，学术界最爆炸的研究成果莫过于克隆猴“中中”“华华”在我国诞生了。事实上，我国的研究人员也克隆出了人类的好伴侣——汪星人。2017年5月，北京一家生物科技公司宣布成功培育出一只体细胞克隆比格犬“龙龙”，标志着我国成为继韩国之后，第二个独立掌握犬体细胞克隆技术的国家。

自 1996年体细胞克隆绵羊多莉诞生以来，很多哺乳动物都成功地被克隆，而犬类被科学界普遍认为是最难克隆的动物之一，这是为什么呢？

这要从犬的生理结构说起，获得成熟而完整的卵子是克隆的第一步。犬的卵子只有排到输卵管的时候才会成熟，且质量较差，而羊和猪可以通过注射激素促使动物排卵后取出卵母细胞。同时，犬的卵子成熟时间很短，如果在四小时内不受精，就会老化。

因此，要想获得成熟而完整的卵子就要精确地掌握犬的发情、排卵时间。这又是道难题。一方面，狗的发情期很长，一般动物是两三天，而犬的发情周期是十几天，发情鉴定比较困难；另一方面，犬的个体差异比较大，单纯依据孕酮峰值来判断卵成熟是比较困难的。

即使准确判断出了卵子的成熟时间，也未必能获得完整而成熟的卵子。在人工取卵的过程中，容易出现卵的破裂。这是因为狗的输卵管是有弯曲的，在用注射器推进冲卵液的时候，瞬间的压力可能造成卵的破裂。

当我们成功地拿到卵子后，把带有遗传信息的卵子核去掉，然后将供体细胞植入到卵母细胞中。一个受精的克隆胚胎就形成了。值得一提的是，“龙龙”还是世界首例基因编辑克隆犬。

现在，全球预估已有十亿只狗，并且种类繁多。世界犬业联盟公认了 337个品种，而各国地域原有的品种，可能多达 700个以上。

▲部分热门犬种全球分布（图片来自网络）

这么多种体型、外貌

乃至性格迥异的品种

光看一遍就头晕目眩了

如何更准确有效地了解它们？

不用担心，在目前的百度百科词条中，已经有188个品种的狗狗词条被专家认证。只要在百度百科中搜索狗狗们的品种，就能立刻看到它们的详细介绍，其中有些挂上“科普中国”标识的，是经过相关专业专家认证审核的，科学准确，方便快捷。

这些狗狗的词条，其实只是百科词条专家认证工作中的一个分支。科普中国·科学百科词条编撰与传播项目是中国科协“科普中国”品牌项目之一，志在打造全国首部网络科学百科全书。

2017年全年，北京科技报社邀请15位院士、187位专家组成审核团队，组织近 700名高校硕博组建编辑团队，共同参与认证工作，共承担百科词条普通词条17600条，重点词条 280条。

（来源：部分内容摘自《科技生活》周刊）

※ 本期编辑：吴洣麓

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