【新研究揭秘“从鱼到人”的关键环节】科技日报:这些新发现揭示了早期有颌类崛起的过程——最迟到4.4亿年前,有颌类各大类群已经欣欣向荣;到了志留纪晚期,更多样、更大型的有颌类属种出现并开始扩散到全球,开启了鱼类登陆并最终演化成为人类的进程。

朱敏 中国科学院古脊椎动物与古人类研究所

一直以来,生命的起源和演化都是科学研究的重大课题之一。脊椎动物的起源和演化更是关系到人类从何而来,因此广受关注。

近日,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所朱敏院士团队在《自然》上以封面文章的形式同期发表四篇论文,集中报道了他们对有颌类的起源与最早期辐射分化的最新研究进展。

论文刊出不久,“我国科学家证实人类是从鱼进化来的”这一话题就登上了微博热搜榜首,“从鱼到人”的演化史引发舆论热议。不少网友惊呼:人类的祖先不是猴子吗?怎么变成鱼了?难道教科书又要改了?

人类的祖先到底是猿还是鱼?我们该如何理解“人类是从鱼进化来的”?这四篇论文究竟研究了哪些内容?为此,科技日报记者采访了有关专家。

“从鱼到人”是历时5亿多年的演化

“我们一般认为,人类有一个共同的祖先。这种认识是有偏颇的,在人类演化历程中的不同阶段,其实我们有很多个祖先。”中国科学院古脊椎所副研究员朱幼安说,“具体来说,猿和鱼都是我们的祖先。相对于猿来说,鱼类是我们更早的祖先,也是包括猿在内所有脊椎动物的共同祖先。”

对此,朱敏解释道,“从鱼到人”的演化并不是从鱼直接变成人,而是一个长达5亿多年的演化史。演化史中间经历了多次重大的演化事件,其中,颌的起源与有颌类的崛起称得上最关键的跃升之一。

然而,这一跃升究竟是如何发生的,一直困扰着古生物学界。有颌类化石直到4.19亿年前的泥盆纪之初才大量出现,然而分子生物学资料却证明,有颌类的起源时间应早于约4.5亿年前。

“这就意味着,有颌类的早期演化存在至少3000万年的化石记录空白,这一阶段横跨奥陶纪晚期和志留纪绝大部分。”朱幼安坦言。

事实上,志留纪是地球生命演化的关键阶段。在志留纪的两千万年中发生了奥陶纪末大灭绝之后的复苏、维管植物登陆、大气含氧量上升等对生命史具有深远影响的重大事件。

但是,志留纪的鱼类化石长期以来一直非常稀少。全球发现的志留纪鱼类主要是无颌的“甲胄鱼类”,有颌类在这个时代难觅踪影。之前从来没有找到过志留纪早期完整的有颌脊椎动物化石,甚至没有找到过哪怕是部分关联的骨骼。化石实证的缺失使得学界长期以来只能通过间接证据和微体化石来推测、猜想有颌类的起源与早期演化过程。由于缺失蕴含丰富形态和解剖学信息的大化石,有颌类的起源和最早期演化一直笼罩在迷雾之中。

为寻找相关的化石证据,朱敏团队花了近十年的时间在全国进行走访。功夫不负有心人,他们在华南志留纪早期地层中,发现了重庆特异埋藏化石库和贵州石阡化石库。

古鱼化石解答一系列重要科学问题

“在这两个化石库里,我们发现了五条鱼的化石。它们填补了全球志留纪早期有颌类化石记录的空白,首次为有颌类的崛起与最早期辐射分化提供了确切证据,让解答‘从鱼到人’最初阶段的一系列重要科学问题成为可能。”朱敏强调。

朱敏介绍,这五条古鱼分别是发现于贵州石阡化石库的双列黔齿鱼和新塑梵净山鱼,发现于重庆特异埋藏化石库的灵动土家鱼、蠕纹沈氏棘鱼和奇迹秀山鱼。

研究团队采用新技术、新方法对这些鱼类化石进行了详细研究,发现了最早有颌类的牙齿、头部、身体以及偶鳍的雏形。这些是过去完全未知的最早有颌类的身体结构与解剖学信息。这次的发现在有颌类最早期的分化、重要器官和身体构型演化等重要科学问题的探索中取得了新进展,刷新了诸多传统认知。

通过对4.39亿年前的双列黔齿鱼开展细致的研究,研究人员发现了最早有颌类牙齿的生长结构和发育特征。“志留纪早期黔齿鱼的发现是非常罕见的,双列黔齿鱼的齿旋代表了最早的有颌类牙齿,将牙齿的最早化石记录前推了1400万年。”朱敏说。

同时,系统发育分析表明,黔齿鱼隶属软骨鱼类全群,支持了在约4.85至4.5亿年前的奥陶纪生物大辐射时期已出现有颔类脊椎动物的认知。

而鲨鱼在4.4亿年前的近亲——新塑梵净山鱼则代表了最早的具有关联结构的有颌类。新塑梵净山鱼揭开了古老鲨鱼近亲的神秘面纱,将软骨鱼类的最早出现时间前推至志留纪早期。研究结果还表明,硬骨鱼类干群在志留纪早期也应该已经出现。

更重要的是,梵净山鱼的发现表明,早在志留纪早期,软骨鱼类干群就已经演化出典型的栅棘鱼形态,同时具有硬骨鱼类的组织学特征,为有颌类在志留纪早期就开始了辐射演化提供了强有力的支持,也使得有关奥陶纪、志留纪鱼类鳞片和棘刺化石分类位置的争论有了明确的答案。

新发现首次大规模展示有颌类面貌

在重庆特异埋藏化石库里,研究人员找到了世界上第一个具有完整身体保存的盔甲鱼类化石,并给它取了一个非常生动的名字——灵动土家鱼。

灵动土家鱼的发现首次完整地揭示出盔甲鱼类身体的全貌。“尤其令人惊讶的是,我们在灵动土家鱼的腹部发现一对纵贯全身的腹侧鳍褶,从头后部一直延伸到尾尖。”中国科学院古脊椎所研究员盖志琨说,“这是一个巨大的惊喜,因为之前人们一直认为盔甲鱼类没有成对的偶鳍。”

盖志琨表示,这一发现不仅为100多年前的“鳍褶理论”提供了最为关键的化石证据,而且与现代分子发育生物学的数据高度吻合。古生物化石证据与发育生物学的交叉印证,使得脊椎动物成对附肢的起源研究与颌起源研究一样成为演化—发育生物学的又一个经典案例。

重庆特异埋藏化石库发现的蠕纹沈氏棘鱼是一种软骨鱼类。“我们发现的保存完好的蠕纹沈氏棘鱼,实现了中国志留纪—泥盆纪软骨鱼类大化石发现零的突破。不仅如此,蠕纹沈氏棘鱼也是世界上目前发现最早的保存完好的软骨鱼类大化石。来自中国的蠕纹沈氏棘鱼化石已经成为了揭示软骨鱼类起源的决定性证据。”朱幼安介绍。

研究显示,蠕纹沈氏棘鱼既具有典型软骨鱼类的身体构型,同时还拥有类似盾皮鱼类的、过去从未在任何软骨鱼类中发现的包围肩带的大块膜质骨甲。这证明,软骨鱼类是由“戴盔披甲”的祖先演化而来的。

奇迹秀山鱼属于盾皮鱼类。朱幼安说,奇迹秀山鱼在时代上比较靠近有颌类的起源时间点,并不能被归到任何过去已知的盾皮鱼类类群中,而是糅合了多个盾皮鱼大类的特征。因此,它与后来其它盾皮鱼类共享的特征,很可能是有颌类的原始特征。

在朱敏看来,这些新发现在古生物学史上第一次大规模展示了志留纪鱼群特别是有颌类的面貌,并揭示了早期有颌类崛起的过程——最迟到4.4亿年前,有颌类各大类群已经在华南地区欣欣向荣;到了志留纪晚期,更多样、更大型的有颌类属种出现并开始扩散到全球,开启了鱼类登陆并最终演化成为人类的进程。

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【券商拆机风潮吹至VR爆款 关联产业A股公司表现几何?】

21世纪资本研究院 张赛男 上海报道

在继比亚迪、特斯拉被拆解研究后,又有一个产品被“拆”,这次的对象是VR行业的热门设备Pico。

券商拆机研究似乎成为一种风潮,也成为被拆产品一个最好的注脚:这在某种程度上显示出市场对相关产业链价值的关注。

近日,天风证券发布Pico拆机报告,试图以这种直接的方式来呈现VR/AR产业链,一时引起市场热议。而就行业发展而言,在消费电子疲软的当下,VR产业被寄予厚望,甚至被某些业内人士认为是中长期最具确定性的核心赛道。

在这份拆机报告的基础上,本期硬核投研将进一步结合上市公司的最新动态,探寻A股VR产业链版图。

拆机成果概览

天风证券的拆机报告呈现了Pico 4&3的核心元器件对比。Pico 4的核心部件包括Fast-LCD显示屏幕、主板、Pancake镜片、红外LED、宽频线性马达、面罩、中框、铝镁合金支架、面框、RGB摄像头、手柄主板。相比Pico 3,其在五个维度,包括显示、光学、传感器、计算平台和其他等方面都有硬件端的提升。

对于VR设备来说,显示是最影响用户体验的功能,而Pico 4备受关注的就是由菲涅尔方案改为Pancake方案。

公开信息显示,Pancake方案主要源于其形状薄如“薄饼(pancake)”,通常代指小巧轻便的薄型透镜。方案主要利用偏振光原理,采用折叠光路设计,图像源进入半反半透功能的分束镜之后,光线在镜片、相位延迟片以及反射式偏振膜之间多次折返,最终从反射式偏振膜射出进入人眼。

该方案是为解决VR产品的大体积、大重量,佩戴体验感不佳的问题而生。Pico在今年9-10月发布的Pico Neo 4以及Pico Neo 4 Pro,显示系统搭载的均是Pancake方案。今年10月Meta发布的Quest Pro也采用了全新的Pancake光学方案,体积比Quest 2缩小了40%。

在采用Pancake方案之后,Pico 4在屏幕、结构方面也发生了变化。

其中一个明显的变化是,显示屏幕由一体式的Fast-LCD变为两块独立屏幕,分辨率和像素密度都有所提升。

不过,天风证券也提到,由于Pancake方案的缺点是光损,光每次经过半透半反镜有50%的光损,Pancake光学模组的光学利用率只有约20%。在此趋势下,其认为,Mini-Led背光+Fast-LCD/Micro-OLED或是必然趋势,因为它们的尺寸更小,但更具备比LCD+背光更高的亮度、发光效率和像素密度。

中框在外观上则显著地变小、更薄,内部结构件和元器件也更紧凑。与Pico 3一样,中框上核心的元器件包括追踪定位摄像头、Wifi天线、蓝牙耳机以及麦克风模组。

传感器方面,Pico 4头显4个边角各放置了一颗VGA摄像头,和Pico 3的核心区别在于中间放置了一颗RGB VST摄像头,采用1600万像素的索尼IMX471传感器,进而实现了RGB Seethrough(彩色透视)的功能。不过该功能还处在测试阶段。RGB Seethrough功能是MR头盔的基点,主要通过定位摄像头和高像素彩色摄像头结合实现,对融合算法端的要求极高。

扬声器也得以大幅升级,设计上更贴近用户耳朵,算法端提供SAMI音效增强,硬件则是采用双立体扬声器,这使得Pico 4能提供更沉浸的空间音频。同时,声学模组升级后导致绑带+电池重量增加,前端后端重量设计更均衡。

瞳距调节模组也是针对用户体验的重大升级之一。由于VR眼镜的间距需要和用户的瞳距匹配,不匹配会导致画面模糊、眩晕等问题,Pico 4仍是手动电驱调节,但Pico 4 Pro会搭载眼动跟踪模块,通过摄像头和红外模组定位瞳孔位置,通过电驱动自动适配用户的瞳距。天风证券认为,瞳距电机驱动无极调节是为眼动追踪普及所预埋的硬件组件之一。

此外,天风团队还进一步拆解主板和手柄,对比Pico 4相较于3的升级之处。

核心产业链标的

天风证券认为,光学方案、显示和瞳距调节的升级均是为了提升用户体验,解决Pico 3的部分痛点如前端厚重、视场角不够大、分辨率不够高、三档瞳距无法满足所有用户需求等。也就是说,这三方面的升级尤为重要。

其中的一个关键点是,Pico 4的Pancake光学方案到底是如何实现的?上文提到,Pancake其实是一种光学解决方案,其他的方案还有非球面、菲涅尔等。

当前VR设备光学方案仍以菲涅尔透镜为主,Pancake方案开始逐步渗透,其主要优点是体积更小、画面质量更高、舒适性更好。据悉,Pancake光学方案可以在清晰度上带来质的变化,其光学解析能力相对于菲涅尔光学提升了50%,并克服了菲涅尔光学固有的视野边缘模糊与畸变现象,有效减少边缘眩光。

而要实现这个新的方案,镜片和光学膜是核心。

Pico 4采用的是单片式折叠方案,光路在半反半透膜和反射偏振片之间折叠,实现TTL的缩小。对光学膜的材料、工艺、曲面贴合均有较高要求,因此销量偏低,并且成本偏高。

根据维深信息对市场调研和评估价格,Pico 4光学方案和显示的BOM(物料清单)总和约为138美元,其中Pancake光学模组较Pico 3的菲涅尔方案单价提升了约8倍。

因此,从这个维度看,上述升级所涉及的器件应用,有望带动产业链的扩容降本。据天风拆机报告,光学模组涉及歌尔股份,瞳距调节模组涉及兆威机电,屏幕涉及群创。

不过,也有业内人士向21世纪资本研究院指出,“Pancake虽然大幅提升了用户的体验感,但仍然存在光损高、良率低等痛点,因此尚未完全取代技术成熟、供应稳定的菲涅尔透镜。VR光学是VR设备的关键环节,技术壁垒较高,目前仅国内少数厂商可提供高性能光学方案。”

更具体来看,摄像头方面,涉及的产业链公司有,摄像头:舜宇、丘钛、韦尔股份、索尼;麦克风:歌尔股份;近距离传感器:昇佳;MCU:兆易创新;显示屏:群创、夏普;Pancake:歌尔股份、舜宇、三利谱;宽频震动马达:歌尔;扬声器:歌尔、国光;瞳距(IPD)调节:兆威、艾为;电源管理:高通、南芯、长晶、恩智浦、芯源;眼睛电池:路华置富;手柄电池:能派;结构件:歌尔;PCB:方正、胜宏;ODM:歌尔。

除了硬件方面,VR内容供给也在不断充实,相关的生态平台有腾讯、小米集团、创维集团、华为、OPPO等。游戏公司有腾讯、网易、完美世界、三七互娱、恺英网络、富春股份、凯撒文化等。VR直播涉及Bilibili、芒果超媒、东方明珠、佳创视讯、贝壳、字节跳动、乐华娱乐等。VR引擎涉及飞天云动。

A股加速布局

从上述产业链标的名单不难看出,A股上市公司歌尔股份出现频次最高,其涉及声学模组、光学模组、Pancake解决方案、ODM等。

歌尔股份作为声学模组龙头,其“江湖地位”无需赘言,在最新的Pancake解决方案方面,其在互动平台也曾提及,公司具有为全球行业知名客户提供包括非球面、菲涅尔、Pancake折叠光路等多种类型的VR光学解决方案的能力以及丰富的量产经验。

一直以来,歌尔都被认为是VR产业典型标的。今年上半年,歌尔来自智能硬件(以VR为主)的营收激增,实现248.1亿元,占比56.9%,与上年相比营收翻番,占比也提升了近20个百分点。

公开报道显示,2020年7月,歌尔股份拿下Facebook(Meta前身)旗下公司Oculus新一代VR设备的独供大单。此前,歌尔股份就已担任Oculus高端VR产品Rift的独家生产商。

歌尔股份管理层表示:“VR是消费电子行业中少有的保持高速增长的产品品类,根据第三方调研机构的数据,全球VR市场规模在今年和明年中有望保持较高的增速。国内外众多新客户积极投入,也为公司带来新的订单机会。未来不断有新的VR/MR产品推向市场,短期波动不会影响VR的长期发展趋势,VR有机会成为全球消费电子行业中表现最优秀的品类之一。”

今年7月,歌尔股份子公司还牵手米哈游、三七互娱,共同投资5.6亿元用于VR先进制造、半导体等领域。

创维数字也推出了采用Pancake方案的新一代产品。就在日前,创维数字在互动平台回复投资者称,公司最新的PANCAKE系列VR产品,支持主机上翻、磁吸面罩,在办公场景下可以上翻主机、取下面罩,在不影响用户使用的同时也随时可以感知外界环境的变化,让用户更有安全感。Pro版本支持Seethrough,能更好的适配工业应用场景,通过Seethrough实现MR功能。

据公司方面介绍,创维VR+工业B端已经有场景应用的案例、新的计划和对接新的需求,例如工作培训,包括设备的拆解、流程的模拟,实时显示和较快的反馈可以让作业人员更好地获取信息,发现问题,解决问题等。现场巡检,比如记录现场情况实时反馈给中心的监控端,后台专家轻松指导现场技术人员完成有难度的维修等。后续产品应用会向C端办公场景发展,无线键鼠+VR实现个人办公的需求等。

国产偏光片龙头三利谱也于近期发布公告称,公司研究开发VR产品认证工作接近尾声,同时已采购相应的生产设备,目前正在安装调试,预计下半年可以实现小批量供货。公司表示,三利谱能提供两类解决方案,一类是偏光片在Pancake模组显示端的应用,一类是在近眼端的线偏侧贴合和QWP侧贴合。

#消息#
【谷歌在以色列赖希曼大学建立高科技学院,培养ICT人才】据路透社10月24日报道,以色列赖希曼(Reichman)大学周一(10月24日)表示,Alphabet旗下谷歌与以色列赖希曼大学成立了一所专门培养高科技人才的学院,开设计算机编程、销售和数据分析等课程。

以色列有一个充满活力的高科技产业,但熟练技术工人的严重短缺导致数万个职位空缺。

赖希曼大学表示,高科技学院将资助来自弱势群体的学生“我们相信,各种各样的声音、观点和看法丰富了以色列的高科技产业及其发展方式,”谷歌以色列地区董事总经理巴拉克·雷格夫(Barak Regev)说。

该大学表示,相关课程将在未来几周内陆续推出,在该校完成课程的学生将获得学位学分。

课程将在位于特拉维夫的谷歌校区和位于以色列赫兹利亚市的赖希曼大学举行,内容包括编程、软件测试、业务开发、销售和数据分析,谷歌将为参与者提供奖学金。

科技行业约占以色列经济活动的15%,每年有数百家新的初创公司成立,据《以色列科技评论》报道,在2022年上半年,以色列科技公司筹集了近100亿美元的资金。

(编译:晋阳)


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