非对称性有利于合作行为的演化

解释合作行为的演化一直是社会行为学和进化生物学研究的核心问题之一. 经典的亲选择和互惠选择理论认为, 合作双方由于高度的亲缘关系(遗传相似性)或互惠关系而存在合作均衡或进化稳定策略. 这些经典合作演化理论都暗含合作双方是对称的前提假设, 即合作双方的实力对等. 然而, 在现实的合作系统中, 博弈双方几乎都是实力不对等的非对称性相互关系. 运用“鹰鸽博弈”模型及博弈理论发现, 若博弈双方的实力不对等, 博弈双方冲突的频率与博弈双方实力的对比有着密切关系, 即: 博弈双方实力对比越悬殊, 合作的频率越大, 而实力对等时发生冲突的频率最大. 该结果表明, 相互作用个体间的非对称性将可能是合作关系演化的关键动力之一, 且非对称性合作系统并不存在稳定的纯策略Nash均衡. 模型结果有效地解释了为什么在几乎所有的著名合作系统中都观测到了合作双方的冲突行为. 该模型同时发现, 博弈双方发生合作频率的大小与冲突的单位成本收益呈负相关, 而合作方冲突行为的单位成本收益可能取决于合作个体从其系统扩散到其他系统的几率或从原有系统退出的成本大小. 而扩散到其他系统几率越小, 或退出成本越高, 合作接受方(优势方)对合作方的不合作行为惩罚越可信, 合作系统因而可能越稳定.     

虫咬及挥发物诱导后合作杨叶片中多酚氧化酶活性的变化

经杨扇舟蛾(Clostera anachoreta)幼虫取食,杨扇舟蛾幼虫诱导的挥发物熏蒸,及茉莉酸甲酯(MeJA)、水杨酸甲酯(MeSA)、顺式己烯醛(cis-hexenal)、反式己烯醛(trans-hexenal)及苯骈噻唑(benzothiazole)熏蒸后,分析了合作杨(Populus simonii×P. pyramidalis 'Opera 8277')叶片中多酚氧化酶(PPO)活性的变化.虫咬叶及其上部叶片中PPO活性增加了2～4倍,表明合作杨产生了系统抗性.经虫咬诱导的挥发物熏蒸后,合作杨叶片中的PPO活性增加了1倍,推测是合作杨受伤后释放出了具有信号作用的挥发物,诱导邻近植株产生了防御反应.5种外源挥发物都引起了叶片PPO活性升高,因此均可能是合作杨间潜在的气体信号,并且混合挥发物的诱导效果显著高于单一挥发物.EGTA(钙离子螯合剂)和氯化镧(钙通道抑制剂)明显抑制了合作杨虫咬叶片、虫咬上部叶片及虫咬诱导挥发物熏蒸叶中PPO活性的升高,说明钙信号在虫咬及挥发物诱导的PPO活性升高中起着重要作用.     

从合作的进化探讨植物与传粉者的相互作用

合作的进化为研究植物–传粉者相互关系提供了新的视角。植物与传粉者通过"报酬换服务"建立种间合作关系。这一合作关系从建立、维持到解体面临着3个关键问题:(1)在植物和传粉者不了解对方质量信息时,双方如何选择出最适伙伴,进而建立合作关系;(2)合作方如何限制欺骗策略(比如,盗蜜和欺骗性传粉)的扩散以维持合作关系;(3)什么过程可导致传粉合作关系的解体。植物与传粉者间信号博弈或筛选博弈可促进二者合作关系的建立。面对欺骗策略,传粉者和植物分别采用伙伴选择机制和防御机制加以应对。合作者与欺骗者的稳定共存也有助于植物–传粉者合作的维持。从合作转向对抗、转向新的伙伴和合作放弃3个过程可导致植物–传粉者的合作关系的解体。植物与传粉者合作关系的理论预期已经得到了部分实验结果支持,深化了我们对植物与传粉者合作过程中关键机制的理解。在今后的研究中,需要进一步探讨以下问题:(1)传粉者对植物信号诚实性的选择作用和植物对传粉者的筛选作用;(2)植物与传粉者各自应对欺骗策略的可能机制及其相对重要性;(3)合作者与欺骗者稳定共存的机制;(4)植物与传粉者合作系统对全球变化的响应。     

笼养条件下冠斑犀鸟合作繁殖行为

在2003~2005年,每年的2~10月,通过对南宁动物园犀鸟园一窝处于繁殖中的冠斑犀鸟(Anthracoceros albirostris)生殖合作的观察。结果发现,冠斑犀鸟的生殖合作行为属于“巢中帮手”类型。帮手鸟的介入方式是通过食物传递为纽带,从接触雄亲鸟为起点,帮助雄亲鸟运送食物、哺育和护巢。它们之间无亲缘关系,合作是一种互惠合作式的利它行为。帮手的存在主要是性比率失调。     

影响深远的中德生态研究合作计划

中德生态研究合作计划(简称CERP)是由中国科学院、联邦德国研究和技术部以及联合国教科文组织"人与生物圈"计划三方合作进行的生态学合作研究项目。该计划分两期先后累积提供了约380万美元的信托基金,是联合国教科文组织(简称UNESCO)规模和资金最大的研究项目之一。这是一项由UNESCO组织协调,研究内容紧密结合我国环境与发展中存在的问题,涉及森林生态系统、水生生态系统、城市生态系统以及城市污水的生态处理等,共包括八个研究项目的大型科学计划。该     

盐胁迫下胡杨和合作杨悬浮细胞端粒酶与抵御氧化损伤的关系

胡杨是我国西北干旱盐碱荒漠和戈壁地带唯一能形成森林的高大乔木树种,具有较高抗盐性。旨在探究盐胁迫下细胞端粒酶活性变化与氧化损伤的关系,以抗盐的胡杨和盐敏感的合作杨悬浮细胞为材料,检测了Na Cl盐胁迫条件下胡杨和合作杨细胞生长、超氧阴离子自由基与丙二醛含量以及端粒酶活性的变化。结果表明,在正常生长条件下,胡杨和合作杨细胞符合S型生长曲线,且合作杨细胞的生长量高于胡杨细胞;在盐胁迫100 mmol/L时胡杨在培养7 d内细胞活力高于对照(0 mmol/L),即使盐浓度达到300 mmol/L时15 d胡杨细胞依然保持一定的细胞活力,而较低盐处理对合作杨细胞活力影响即较大,当盐浓度达到300 mmol/L时合作杨在第5 d细胞活力已接近零;与合作杨相比,低浓度盐胁迫(100 mmol/L)使胡杨细胞内超氧阴离子自由基含量增加,端粒酶活性较高,而合作杨丙二醛含量显著增加;低浓度(20 mmol/L)H2O2诱导了胡杨细胞端粒酶活性,合作杨的变化则不显著,但高浓度(200 mmol/L)Na Cl和高浓度(50 mmol/L)H_2O_2可能造成了胡杨和合作杨氧化损伤,端粒酶活性降低。抗盐性强的胡杨细胞端粒酶对抵御细胞内氧化损伤具有一定作用。     

新的分子生物学癌疗法

瑞典科学家应用生物技术方法“修剪”分子,近日宣布已研究出一种新方法。能生产一种治疗癌症的药物。这一消息来自位于 Uppsala(在斯德哥尔摩北部)的一家瑞典制药集团 Kabi Pharmacia。该方法是合作研究的成果,合作双方分别是新开张于斯德哥尔摩的生物科学中心(BioScience Center)和瑞典南部伦德地区的上述公司。     

INEL和MSU共同致力环境生物技术研究

美国爱达荷州国立遗传工程实验室(INEL)和蒙大拿州立大学(MSU)商定共同致力于新兴的环境生物技术领域的研究.环境生物技术是针对由微生物引起的环境问题的多学利方法.当前的合作是解决腐蚀工厂热交换系统的微生物和由于毒害气体产生污染油和气体油田的微生物等类问题. 此合作实际上是美国能源部INEL的承包商EG&G Idaho和Interfacial Microbial Process Engineering的MSU中心之间的合作,INEL将向中心提供设备和大学技术,EG&G将继续委任生物技术学家James Wolfram任中心副主任,在那进行研究,还可在MSU     

揭秘鸟类合作繁殖的进化:以青藏高原特有物种地山雀作为模式系统的一项长期努力

鸟类合作繁殖系统的进化机制是行为生态学和进化生态学领域的热点,许多基本理论问题依然悬而未决.青藏高原草甸荒漠气候恶劣、植被贫乏,是地球上独特的生态地理区域.自2004年以来,我们以此极端环境的特有物种地山雀(Parus humilis)为模式系统,探讨合作繁殖系统的特征和适应方式.在掌握合作系统基本结构的基础上,将继续进行长期数据的积累.通过比较帮助者和独立繁殖者的终生适合度,检验亲属选择理论;建立时空尺度上合作繁殖与气候因子的关系,揭露生态压力的作用机制;理清不同种群合作繁殖与婚外父权的关系,阐明遗传单配制作为合作繁殖行为进化的驱动力;联系外源与内源因素,确定合作繁殖物种种群动态的调节机理.地山雀社会系统的神秘需要研究者用不懈的努力去探索.     

解塑再用-中欧合作项目“合成塑料降解转化微生物菌群”介绍

中欧环境生物技术合作研究重大项目废弃塑料的生物降解由国家自然科学基金委员会(NationalNatural Science Foundation of China,NSFC)与欧盟委员会(European Commission,EC)共同资助,旨在促使中欧科学家在"Microorganism communities for plastics biodegradation"领域开展实质性合作研究。该项目的目标是将易造成环境污染且难以降解的石化塑料,利用微生物菌群的代谢能力降解为单体小分子并为微生物所用,从而进一步实现高值生物化学品的生物合成。这不仅可以解决塑料污染问题,同时也将塑料垃圾"变废为宝",创造更高的经济效益。中欧合作研究项目将促进双方科学家在合成生物学领域的深入合作,有助于双方建立长期稳定的国际交流与合作关系。中欧双方将致力于解决全球塑料污染问题,形成科技战略力量,共同开启探索不可降解塑料资源化利用领域的新篇章。     

具资源效应的非对称“鹰鸽博弈”进化稳定分析

解释合作行为的演化一直是生命科学及社会学研究的重要问题之一。经典理论研究大都关注于合作双方对等的情况。然而,在合作系统中的合作双方通常是不对等的,由此可带来博弈双方支付的非对称并影响合作双方的合作行为。该文基于经典的"鹰鸽博弈"模型,同时考虑非对称性相互关系和资源压力的影响,建立了具有强弱之分的四策略(实力强且合作、实力强且不合作、实力弱且合作和实力弱且不合作)非对称博弈模型。结合演化博弈理论及动力系统稳定性理论分析发现:在系统达到稳定状态时,四种策略的比例变化显著地依赖于博弈双方的强弱之比、资源压力及冲突的单位成本收益。对模型的进一步分析显示,当资源充足时,实力强且合作的比例与冲突的单位成本收益负相关;而实力强且不合作、实力弱且不合作的比例都与冲突的单位成本收益正相关,并且随着系统强弱对比增加,实力强且合作及实力强且不合作的比例均增加,而实力弱且不合作的比例将减小。当资源短缺时,模型得出一个有趣的结论,即随着博弈双方的强弱之比的变化,经典的"智猪博弈"与"鹰鸽博弈"可相互转化,该结论将能为不同均衡状态之间的相互转化给出一个动力学解释。     

中国生物化学与分子生物学会关于征集2001年度英国皇家奖学金人选的通知

英国皇家学会 (ＲｏｙａｌＳｏｃｉｅｔｙ)奖学金项目 (ＲｏｙａｌＦｅｌｌｏｗｓｈｉｐｓ)是英国女王伊莉莎白二世于 1986年 10月对我国进行国事访问时宣布设立的。其内容是英国皇家学会资助由其中方合作机构推荐的科技人员到英国对口单位进行合作研究一年。奖学金的基金来源于英国海外开发署和英国公司的赞助以及私人捐赠。中国获得该奖学金的学者在英国期间 ,除进行正常的课题研究工作外 ,还可到欧洲其他国家参加一次学术会议 ,并参观访问英国其他研究机构和有关公司。1.人选条件和合作课题(1)已获得博士学位、现主持或参与国家或部级 (…     

DNA 测序技术领域的相关政府投入分析

DNA测序技术是遗传工程的核心技术之一,发展快速和低成本的基因测序技术成为研究焦点。美国、欧盟等发达国家和地区大力支持DNA测序技术的创新研究,并投入了大量的科研经费。在美国,国家卫生研究院(NIH)下属的国家人类基因组研究院(NHGRI)、美国能源部(DOE)以及美国科学基金委(NSF)等机构是进行DNA测序技术相关项目经费分配的主要政府部门。DNA测序作为生命科学研究的关键技术也是欧盟框架计划资助的重要内容之一,其以多个欧洲国家间合作以及产学研合作的形式开展。中国在DNA测序技术领域也开展了一些研究。     

基于microRNA共调控网络的microRNA调控机制研究

已有研究通过计算和实验的手段,证明了不同的microRNA(miRNA)通过相互之间的合作,来共同调控它们所共有的靶基因。对miRNA之间这种合作行为的特性的研究,能够帮助我们更好的理解miRNA的调控机理。本文建立了一个网络来描述miRNA之间的合作关系,并通过对该网络的分析,得出了四点关于miRNA调控机制的性质。第一,基因靶标数目越多的miRNA倾向于与越多的miRNA伙伴进行合作。第二,进化上保守的miRNA所具有的共调控伙伴的数目显著多于非保守的miRNA。第三,以上的性质是跨物种的存在的(人与小鼠)。第四,miRNA与蛋白质在系统层面性质存在一定的相似。     

首届ChinaBio(R)合作论坛在上海召开

为了满足国际医药和生物科技公司寻求合作机会和中国早期科技研发者寻求资金的需要,ChinaBio(R)Accelemtor和EBD集团于2009年6月23～24日在上海举办成功了中国首届ChinaBio(R)合作论坛.     

Synergen的Antril市场扩大

Synergen Inc.(Boulder,CO)与 In Site Vision Inc.(Alameda,CA)之间的合作(项目是用前者生产的白介素-1受体拮抗剂即 IL-1ra 治疗瞬膜过敏)跨出一大步:第一期(安全性)试验很快就要开始。     

合作行为的非对称性演化

解释合作行为演化中的"公共地悲剧"一直是生物学和社会科学中重要而又未能有效解决的核心问题之一.现有的合作演化模型中,描述合作行为演化的模型都是基于对称的思想发展而来,而现实的合作系统极可能是一个非对称的系统.但遗憾的是,合作行为的非对称性在现有的合作演化理论中被严重地忽视了.在一个稳定的合作系统中,合作方的个体数目和各自的收益与合作接受方事实上是高度不对等的.而在个体扩散难以实现的系统中,密度依赖的干扰性竞争对合作方和合作接受方的效应将会因此存在明显区别.本研究模型及模拟表明,合作方之间的密度依赖的约束或干扰性竞争将能维持公共资源利用的非饱和状态,合作系统将会因此维持合作关系局部的稳定,在公共资源很丰富的状态下,合作双方就不会发生竞争或冲突行为.增强合作方个体之间的密度依赖的干扰性竞争、合作方对合作接受方的贡献率、以及丰富的公共资源三因素将提高双方的合作频率.合作方和接受方之间的合作关系将会随系统的环境或生态条件的改变而转化为冲突关系,双方的关系并将随这些影响因素的变化而扰动(混沌).在非对称系统中,合作接受方对消极合作者或欺骗者的惩罚而对合作个体的奖赏将提高合作方对合作接受方的贡献率,即提高了类似于亲缘系数或互惠系数初始关系系数.该初始相关系数将为合作行为的演化提供一个支点,但该系数不能决定合作行为演化的方向.因此,本实验模型也有效地解释了为什么几乎所有的合作系统都存在直接的冲突.     

从论文合著看医学研究的合作

科研合作可以整合资源、促进创新,对整个学科的发展起到推动作用,而合作发表论文是科研合作的一个重要表现形式。本文利用文献计量学的方法,对《新英格兰医学杂志》、《柳叶刀》和《美国医学会杂志》2009年收录的研究性论文从国家、机构和作者之间合作的角度进行了分析研究。结果显示,平均每篇论文有2.4个国家的6.5个机构的13.1个研究人员参与。论文国际合作比较普遍,医学研究开展活跃的国家国际合作也相对活跃,高等院校、科研院所和医院之间的合作是目前开展医学研究的主要形式,论文大部分以2～15个作者合作开展。国际合作、机构合作、作者合作对论文被引次数有一定的影响,更多的机构、作者合作能产生更好的研究成果。可见,当前医学研究合作的广度和深度都较大,不同国家、机构、作者之间的合作开展得都较为广泛,合作能促进成果的产出,这些对我们开展医学研究具有一定的借鉴意义。     

第五届海峡两岸细胞生物学研讨会即将在福建召开

海峡两岸细胞生物学研讨会是由中国科学院姚(金珏)院士与台湾国家卫生研究院吴成文院长于1996年组织发起的双边学术会议,已召开了四届。目的是为了交流两岸细胞生物学研究的最新成果,进一步促进海峡两岸生物学科技教育的合作与发展。会议秉着促进两岸科学家交流与合作,学术自由的原则,参会双方均以科学家身份参加。会议每两年召开一次,由台湾、大陆轮流组织召开。     

浅谈合作学习在生物教学中的运用

合作学习是当代教学的主流。在生物教学中如何组织合作学习小组;指导合作学习进行;综合评析等是进行合作学习必要条件。