编者按：

昨天晚上，第六届菠萝科学奖颁奖典礼成功落下帷幕，共颁发了生物医学奖、数学奖、心理学奖、物理奖、化学奖等9几个奖项。

“菠萝科学奖”是由浙江省科协支持，浙江省科技馆与果壳网合力打造的科学奖项，以“向好奇心致敬”的名义，广泛征集、褒奖和传播有想象力的科学研究成果和事件，找到那些并无野心改变世界,但也不会被世界摧毁好奇心的人，和更多的人一起分享科学。

今天，科学人就为大家深入讲解其中5项获奖研究。

获奖团队：中国科学院动物研究所的保护遗传学家魏辅文、胡义波及同事

肉嘟嘟，圆滚滚，胖乎乎，一辈子最大的愿望就是照一张彩色照片……大熊猫憨态可掬的日常，似乎除了卖萌就是啃竹子。然而你可知道，为了自由自在地吃竹子，熊猫们都经历了什么……

多长一根手指，只为了抓紧你

大熊猫作为熊科动物中的异类，不光是个素食主义者，还比其他的熊多长了一根手指——伪拇指。同样吃竹子的小熊猫也有这根伪拇指。不过，虽然都叫熊猫，但它们是八竿子都打不着的远房亲戚。四千多万年前，大熊猫和小熊猫就分别踏上了各自不同的演化之路。今天，大熊猫属于熊科，是其他熊类的近亲；而小熊猫和鼬是近亲。那么并不怎么亲近的两种“熊猫”，为什么都多长了根手指呢？当然是为了更方便地吃竹子！

萌萌的熊猫掌。

这根手指其实并不是真的手指，而是增生膨大的腕部籽骨。因为大熊猫和小熊猫几乎都靠吃竹子为生，这根多出来的拇指能够帮助它们极其灵巧的抓取竹子。这其实是一种典型的趋同演化现象。趋同演化，简单来说，就是两种亲缘关系较远的动物，在适应相似的环境的过程中，演化过相同或相似的性状。

为了探明这两种熊猫趋同演化的遗传学机制，中国科学院动物研究所魏辅文研究团队对野生小熊猫进行了全基因组测序，并将结果发表在今年年初的美国科学院院刊上。研究人员在比对了小熊猫的基因组序列与重新组装的大熊猫的基因组序列之后，发现了70个在演化中经历了相同改变的基因。这其中就包括两个参与四肢发育的基因：DYNC2H1和PCNT。在小鼠和人类身上，这两个基因的突变能导致包括多指在内的骨骼和肌肉异常。研究人员推测，这两个基因很可能就是大小熊猫们多长一根手指的“幕后推手”。同时发现的，还有7个参与蛋白质消化和维生素吸收利用的基因也发生了相同的改变。这些基因的变化可能促进了熊猫们更有效率地吸收竹子中有限的营养。

左-大熊猫和北极熊是近亲，而小熊猫的亲戚是鼬。右-小熊猫和大熊猫的前掌，灰色部分为伪拇指。图片来源：参考文献1

身体不够，微生物来凑

虽然吃素，但从分类学来看，大熊猫却属于食肉目。它们拥有典型的食肉目动物的消化系统。大熊猫的肠道大概是身体的4倍长，这和普通的食肉目动物（比如阿猫阿狗）差不多；相对的，植食性动物，比如野牛或者羊驼，它们的消化道往往是身体的10-20倍。

但是，胃肠道也只是食物消化能力的一个因素，还有一个非常重要的因素，一直被忽视，直到近年才开始备受