铯世勋
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╔= 格 式 塔=╗路怒症一开车就发火?我们都是匿名的暴怒狂 这个场景你应该不会陌生:你在高速公路上开车,突然间,一辆SUV没有任何信号地从右前方进入你所在的车道,你不得不猛打方向盘猛踩刹车来避开他。 上世纪五十年代的一部家喻户晓的家庭喜剧《Motor Mania》中,Goofy扮演的Walker先生,安分守己、谦逊温和,然而当他以坐上驾座,立马变身Hydian,脾气暴躁自私,失去自控力的怪兽,叫他“车轮先生”也不过分。“车轮先生”开着车朝着身边其他车内的司机大吼大叫,一点小小挑衅都能让他怒火中烧,即便如此,车轮先生还是认为自己是一个车品不错的司机。DARWIN WIGGETT/GETTY IMAGES 别笑他,你也是车轮先生!我们都是匿名的暴怒狂。 为什么会这样?问题的一部分与心理学上所谓的“去个性化”(deindividuation)有关。“车轮司机”被释放出来的同时,自我意识和个体责任都被抛在脑后了。很多场合都会让人陷入这样的情绪,匿名性起了很大的作用。 1970年,心理学家Philip Zimbardo做了一个著名的实验,他在纽约大学招募了一批女学生,给她们蒙上头巾,编上号码代替名字,然后让她们电击对方。Philip发现与只有编号的学生相比,带上头巾什么都看见的学生表现得更加暴力,使出电击的次数是前者的两倍。 接下来另一个心理学家Ed Denial 在复活节糖果实验中,设定了不同的特定可控场景,让1300个孩子去偷糖果或者钱。他发现很多孩子在一起时,以及不被要求告诉自己的名字和家庭住址时,这些孩子会偷更多的糖果和钱。偷得最少的是那些被安排单独行动以及被要求告知身份信息的孩子。 心理学家Jamie Madigan说,虽然匿名不会自动引发反社会行为,但会它使人变得更具攻击性,失去自控。匿名环境就是身处某个群体或者不用对行为负责,比如网络游戏、留言板以及聊天室都算是匿名环境。在匿名环境中,人更容易从众和受环境影响,不论这个环境是真实的还是他所感知到的。 开车时的环境接近于匿名。记者Tom Vanderbilt在《交通:为什么我们会如此开车》一书中写到,马路上的司机不是一个人在开车,他们构成了一个不明显的群体,而且互不认识,相互间都是匿名的,各自躲在自己的车厢内。看看Zimbardo给出的匿名环境构成要素,你会发现差不多就是一个日常公路:匿名,分散的责任,群体行为,情绪高涨,感官超载,这些都会引发去个性化反应。 更糟糕的是现代的公路文明让司机变得更加少言寡语,以至于把怒气憋进嘴巴,发泄在行为上。司机被剥去了交流的能力,大家都只会做些雷同的动作,按喇叭、打手势、闪车灯,所有的身份信息都简化为一辆车的品牌。在这种情况下,你很容易化身为一个愤怒的司机。(杜夏德)
╔= 图 灵 机=╗科学家研发水上漂金属 可造永不沉没战舰 美国科学家研发了一种全新的金属材料,能够漂浮在水面上。这种新轻型材料被称之为“金属基复合材料”,由美军和科学家共同研发,可用于制造在遭受结构损伤情况下仍不会沉没的战舰。由于兼具重量轻和耐热这两大特性,新材料还能降低汽车燃耗 英国皇家海军“勇敢”号驱逐舰,是一种造价10亿英镑(约合15.6亿美元)的新型战舰。借助于科学家研发的新材料,未来的战舰将发生革命性变化,能够在遭受数次打击之后继续漂在水面上 新浪科技讯 北京时间5月27日消息,据国外媒体报道,美国科学家研发了一种全新的金属材料,能够漂浮在水面上。这种新轻型材料被称之为“金属基复合材料”,由美军和科学家共同研发,可用于制造在遭受结构损伤情况下仍不会沉没的战舰。由于兼具重量轻和耐热这两大特性,新材料还能降低汽车燃耗。 虽然复合泡沫塑料从问世到现在已经有很多年历史,但科学家研发金属基复合泡沫塑料还是第一次。纽约大学工程学院的机械与航空航天工程学系教授、研究论文合著者尼克希尔-古普塔表示:“这种新研发的轻型金属基复合材料能够让钟摆朝着有利于金属材料的方向摆动。” 水上漂金属材料由深泉技术公司和纽约大学理工工程学院共同研发。金属能够经受住更高温度的考验,是一个巨大优势,尤其是那些用于发动机和排气装置组件的金属。对这些组件尚且如此,更不用说结构组件了。 在设计上,这种镁合金基复合材料利用中空碳化硅颗粒进行加固,密度只有每立方厘米0.92克,相比之下,水的密度为每立方厘米1克。除了密度低于水外,这种 新材料还拥有足够的坚固度,能够经受住恶劣的海洋环境考验。最近几年,科学家下大力气研发轻型聚合材料,取代重量较大的金属基材料,用于制造汽车和船舶的 组件。 研究这种新型材料的技术已经接近成熟,可在3年内进行原型测试。研究人员表示这种新型合成泡沫不仅重量轻并且拥有很大的浮力,很多船只都将成为受益者,尤其 是美国海军陆战队正在研制的超重型两栖登陆舰等两栖舰。这种合成泡沫由深泉技术公司和纽约大学合作研发,集泡沫的“轻”与金属的“坚固”于一身。其卓越性 能的秘密在于所采用的镁合金矩阵,通过添加坚固的轻型中空碳化硅颗粒转化成泡沫。 高坚固轻型中空碳化硅颗粒由深泉技术公司研发。这种颗粒的外壳每平方英寸能够经受住2.5万磅(约合1.1万公斤)压力考验——相当于灭火水龙带内最大压力 的100倍——只有在更大压力下才会破裂。中空颗粒还能充当一道屏障,避免合成泡沫因受到冲击损失。断裂过程中,每个外壳都能起到能量吸收器的作用。 这种合成材料可以定制,通过在金属矩阵中添加或者减少中空碳化硅颗粒的数量拥有不同的密度和其他特性,进而拥有更多应用。此外,这项新技术也可以利用其他不易燃的镁合金。无论是制造船只甲板、汽车零部件、浮力模块还是车辆装甲,这种新材料都拥有广阔的应用前景。(孝文)
╔= 辛 西 娅=╗把鸡变回恐龙:胚胎改造遗传密码开启50% 既然鸟是恐龙进化树上唯一没有灭绝的动物,为什么我们不能扳动遗传密码中的一些开关,让鸡来重现恐龙的荣光呢? 新浪科技讯 北京时间5月25日消息,据国外媒体报道,科学家上周宣布他们对鸡的胚胎进行了改造,使这些鸡的嘴变得像鸟的祖先,恐龙的嘴一样,这项研究在科学圈掀起了有关“鸡一样的恐龙”的热议。但是要想把一只鸡变回一只恐龙,需要进行很多改造,把鸡的嘴变成恐龙的嘴只是其中之一。 既然需要克服很多障碍,那么科学家现在距离把一只鸡改造成恐龙还有多远呢? “从定量的角度来说,我们的任务已经完成了50%”,Jack Horner介绍说,他是蒙大拿州立大学的古生物学教授,也是落基山脉博物馆古生物学部的负责人。 Horner一直以来都支持把鸡改造成恐龙的研究,不过和完成这项最新研究的科学家不同,他想改造出活的这种“鸡恐龙”。为什么不进行更加深入的研究呢?通过搞清楚在什么时候以及如何对特定的分子机制进行修改,那么即使需要进行再多的改造,最后也能够成功。Horner认为,哪怕是创造出一只能够发夜光的独角兽也不是不可能。 据Horner介绍,要创造出一只所谓的“鸡恐龙”(chickenosaurus)需要进行四个重大的改造。要把一只鸡变成一个恐龙一样的猛兽,科学家需要让它长成牙齿和长长的尾巴,并且把鸡的翅膀改造成恐龙的脚。 Horner说与此同时还需要对这种动物的嘴进行改造——最近这项新的研究就聚焦在这一点上。“我们可以把这个‘鸡恐龙计划’比作(这个领域的)登月计划”,Horner告诉Live Science。“我们知道我们能行,只是存在一些很大的障碍。” 在这些“很大的障碍”中,有一个被最近这项研究克服了,这项研究发表在5月12日的《进化》杂志上。在这项研究中,科学家把鸡的嘴改造成了恐龙的嘴。但即使这项看起来很小的一步,也花了科学家7年的时间。 Horner和同事目前正致力于让鸡长出长尾巴——有人认为这是创造出一只“鸡恐龙”最复杂的一步。他们尝试通过对小鼠进行基因筛选来找到阻断尾巴发育的遗传学通路。这些发现可以帮助他们找到方法,打开尾巴生长的“开关”,Horner介绍说。 Horner把让鸡长出恐龙一样的尾巴比作把狼培育成吉娃娃,只是前者是以一种加速的方式进行的。“问题在于,‘既然没有人在意吉娃娃,为什么有人会在意(把鸡改造成恐龙)?’”,Horner说。在Horner看来,把鸡改造成恐龙是在回答宏大的问题。 “我们为什么会存在?所有的生命来自何方?任何人如果对这些问题感兴趣,那么他就该对进化生物学感兴趣”,Horner说道,“从根本上来说,进化生物学是地球上生命的设计蓝图。”(陈彬)
╔= 辛 西 娅=╗阿尔茨海默氏症发病快慢有新解 借助朊病毒研究的技术正在改善对斑块如何在阿尔茨海默氏症患者脑部聚集的理解。 图片来源:Simon Fraser 一种奇异的朊蛋白能导致系列退化性脑部疾病,这一发现可能有助于解决阿尔茨海默氏症研究中的一个谜题,即为何该疾病有时会在数年内导致患者死亡,但通常引发能持续数十年的缓慢衰退。通过采用被用于研究朊蛋白PrP的工具,研究人员发现了与阿尔茨海默氏症相关的一种蛋白在形状上的变化,而该蛋白可能影响疾病对大脑造成多大的损害。 在5月26日~29日于美国科罗拉多州柯林斯堡举行的2015年朊病毒会议上,神经学家Lary Walker描述了其如何借助一种来自朊病毒研究的技术,分析在阿尔茨海默氏症患者脑部成团聚集的β-淀粉样蛋白的不同毒株。 或许正是这些不同毒株间的差异导致该疾病在症状和进展程度上的不同。“阿尔茨海默氏症领域并未对朊病毒领域正在发生的情况给予足够的关注。”来自佐治亚州埃默里大学的Walker表示。 在此次会议上,Walker展示了针对一位阿尔茨海默氏症患者的案例研究。在该患者死后进行尸体解剖时,研究人员不出预料地发现,其脑部遍布β-淀粉样蛋白的斑块。不过,令人惊奇的是,这些斑块对一种通常被用于探测它们的诊断成像分子并不敏感。利用分离朊蛋白的发光化合物,Walker发现,患者的蛋白聚集拥有不同寻常的结构,而这使其在诊断技术面前成为“隐形人”。其他研究团队正在利用核磁共振技术收集关于β-淀粉样蛋白的证据,或者正应用朊病毒化验结果探寻是否有不同的Tau毒株存在。 “此前,人们在朊病毒模型将大有用处的想法上做了很多表面文章,但目前正在开展一些更加严肃的工作。”科罗拉多州立大学朊病毒研究人员、此次会议的组织者之一Glenn Telling表示。(闫洁)
╔= 辛 西 娅=╗抗生素疗法“大阅兵” 从掠夺性微生物到有毒金属,大自然不断启迪着治疗感染的新方法。 自亚历山大·弗莱明发现制作青霉素的真菌至今,时间已经过去了80多年,那次发现最终已酝酿出今天数万亿美元产值的抗生素产业。研究人员目前正在大自然中寻找具有新活力的抗生素抵抗感染。 目前,仅有少量新抗生素处于研发之中,而过量使用现存抗生素已经导致致命性细菌产生了耐药性。“我们需要对现在拥有的(抗生素)作出改变。”美国宾夕法尼亚州科利奇维尔葛兰素史克公司抗生素药物化学部主任Stephen Baker说。 在6月2日于路易斯安那州新奥尔良举行的美国微生物学会年会上,Baker将介绍其中一些抗生素替代品。 以下是科学家正在探索的一些抗生素疗法。掠夺式细菌 细菌会导致感染,但是其中一些也会通过捕食细菌同类抵抗感染,其中最有名的一个掠夺式细菌就是以噬菌蛭弧菌,这种在土壤中发现的细菌会把自己镶嵌在宿主的内部和外部细胞膜上,然后长出纤维,不断繁衍。 图片来源:Alfred Pasieka抗菌肽 植物、动物和真菌有着差异性极大的免疫系统,但是它们都会产生肽——可以破坏细菌的小蛋白。来自一些物种如两栖动物和爬行动物的肽可以对感染产生不同寻常的抵抗能力,因此可以用于新的治疗方法。例如,美国短吻鳄产生的肽是抗菌药“兵械库”的一员。 图片来源:Jim Abernethy噬菌体 在所有抗生素替代品中,噬菌体(即攻击细菌的病毒)在临床上使用时间最久。上世纪20年代,苏联科学家开始研究噬菌体疗法,独联体国家也延续了这一传统。 图片来源:AMI基因编辑酶 在科学界引起风暴的基因编辑技术——CRISPR(即成簇的、规律间隔的短回文重复序列)的原理是很多细菌用来保护其自身抵抗噬菌体的策略。研究人员正在把这种策略用在细菌身上,让有害的细菌“自杀”。 图片来源:MOLEKUUL金属 铜、银等金属都是古老的抗生素。公元前4世纪,希腊名医希波克拉底用它们作为一种创伤疗法,甚至在更早以前,古波斯国王曾用它们给食物和水消毒,现在研究人员开始了解它们杀死细菌的机制。 图片来源:Steve Gschmeissner (红枫整理)
╔=超弦理论=╗宇宙行星的惊人多样性:只有小古怪没有大不同 最近这些年,我们才知道还有其他的行星。(NASA/JPL/SPL) 新浪科技讯 北京时间5月25日消息,据国外媒体报道,“太阳系越看越古怪,”来自加州大学的行星科学家Gregory Laughlin说,只是目前还没法很快搞明白太阳系到底有多奇怪(像个古怪的叔叔,或者骑着独角兽的妖精)。 我们对于太阳系并不陌生,这里是我们的家。上学时我们就已大致了解这个星系里的所有星球,记住了它们的名字和按照距离太阳远近来排列的顺序。 距离太阳最近的四颗星球有着可以行走的岩石陆地,也方便宇宙飞船登陆。剩下的星球(除了冥王星外),都是带有美丽光环的巨型气体星球。行星之间是小行星带,充当着护城河。配置简洁,一个半世纪以来,我们关于行星的了解大抵如此,一直到了1995年。 当时天文学家发现了另一个行星绕着恒星旋转的星系,大小与木星相当,命名为51Pegasi B。之后的20年里,天文学家发现了数千个这样的星系。而据估计,整个银河系里有几千亿个。现在我们终于知道了,太阳系根本不孤单。 这些星系差不多就是一个缩小版的宇宙,充满着无序,宇宙的各个角落大概都是一个样子,没什么差别。但是在如果在这些多行星系间比较,我们的太阳系足够神奇到立马脱颖而出。科学家正在尝试解释它为什么会这奇怪。如果真的证实了它是茫茫宇宙中一个特异存在,那么连同我们和所有的生命都是如此了。 怪异的空间 行星和恒星一样普遍,知道这个事实就会意识到行星惊人的多样性。“我们总是隐约希望行星都是类似的,”Laughlin说,“它们确实差不多,但远比太阳系给我们的想象要古怪的多。” 利用开普勒天文望远镜,天文学家发现了各种不同形状和大小的行星和行星系统,譬如一个规模相当于木星和它的最大的四颗卫星的Q版行星系。在另一些星系中,行星绕行的轨道面与恒星的旋转轴的角度非常大。还有少数星系,行星可以同时围绕两个恒星旋转,类似于令星球大战影迷疯狂的双恒星星系现实版。消失在太阳系内部的小行星(Johan Swanepoel/Alamy) 太阳系里的行星不是小型的岩石星球就是巨型的气体星球。但是现在,天文学家发现其他大部分行星都没法归入这两个类别,而是介于两种类型之间,没气海王星(气体行星)大,比地球小。最小的一颗偶尔被称为“超级地球”(这个名字有些误导,因为超级地球一点也没必要像地球,只是个头比地球大些),可能是个岩石行星。稍大一些的叫子海王星,里面大部分是气体。 更奇怪的是,很多行星的轨道都离恒星非常近,比水星与太阳的距离还要近。2009年天文学家第一次发现这种行星时,大多数天文学家都是持怀疑态度的。“简直是疯狂到令大多数人都不相信”Laughlin说。开普勒上天后,证实了它确实存在,而且无处不在。事实上,银河系里半数的恒星可能都拥有这种紧密的超级地球式的行星。 “这算是最大的不同点之一,”Laughlin说,“因为在距离太阳最近的水星与太阳之间,空空如也,连一颗小行星都没有。” 木星是另一个让太阳系奇怪起来的地方。像木星那样的大行星并不常见,而且大多数的轨道半径都地球和火星的轨道半径差不多。与木星轨道半径相近的大行星只有2%。木星和它的卫星(NASA) 没人知道太阳系为何与众不同,对此,Laughlin有自己的观点。他在解释中设计了一个精巧的场景,游牧的木星突袭并摧毁了还在婴儿时期的行星,改变了太阳系的命运,为我们所深爱的地球清出一条路。
╔= 辛 西 娅=╗昆虫也酣睡 人类难知晓 有没有睡着看起来再明显不过,特别是当你听见室友发出像迪吉里杜管一样的鼾声时。但是对于一些动物来说,却很难分得清它们谁正处于梦乡。 那么,昆虫会睡觉吗?“当然会。”美国威斯康星大学生物学家、研究蜜蜂睡眠的Barrett Klein说。 胡峰、蟑螂、螳螂和果蝇都是会打盹儿的昆虫。Klein说,果蝇的睡眠甚至和哺乳动物非常相似,果蝇对诱导睡眠的化学物质和咖啡因的反应与人没什么区别。 然而,监测昆虫的睡眠却是个棘手问题,比如区分睡眠状态和似睡状态就很困难。昆虫睡眠的标志之一是不动弹,Klein 说,它们的姿态会“沿着地面引力的方向”,让肌肉更加放松。另一个标志是激醒反应阈的增加,即让昆虫产生警觉会花费多长时间。 Klein表示,果蝇实验标明,它们还会经历“睡眠反弹”。这意味着,被剥夺了睡眠的果蝇接下来会条件反射般地需要更多睡眠——这样的经历很多大忙人都深有体会。 科瓦利斯俄勒冈州立大学生物学家Katy Prudic表示,蝴蝶也会睡觉,但是“我们不知道它们是否睡着了”。蝴蝶在傍晚休息时,“当温度下降到一定程度后,它们就不再动弹”,这种状态看起来像是睡着了,但是它们却处于另外一种休眠状态——即蛰伏。 蝴蝶喜欢在傍晚后“上床睡觉”,Prudic说,它们喜欢悬挂在一些隐蔽的地方诸如树叶、枝干或者甚至是啤酒瓶上进入梦乡。 (鲁捷)
╔= 辛 西 娅=╗大脑控制仿生义肢问世 图片来源:SSUR INC. 本报讯 据《大众科学》报道,在过去一年多的时间里,研究人员一直在测试由大脑控制的仿生义肢。这种技术是通过在肌肉组织中植入微型感应器发挥作用,感应器会通过无线方式从大脑向义肢传播电子脉冲,并且不存在任何不自然的滞后性。 测试人员表示,修复技术会使穿戴者利用此前被忽视的肌肉,而且据研究,这种仿生义肢还可以促进肌肉生长,并且限制甚至停止肌肉退化。(红枫)
╔= 辛 西 娅=╗年轻血液抗衰老机制遭质疑 曾获年度突破 本报讯 寻找青春之泉的工作似乎又回到了原点——至少对于那些聚焦血液的研究就是这样。新的发现对于一项试图解释为何年老动物的肌肉在接受了年轻动物的血液后能够恢复活力的研究提出了质疑。 几十年来,科学家一直在试图搞清异种共生背后的抗衰老机制,即把一只年轻小鼠与一只年老小鼠缝合在一起,从而使其共享一套血液循环系统。年轻小鼠的血液似乎能够使年老小鼠返老还童,同时让后者消瘦的肌肉再生并恢复其认知能力。在这些研究结果的基础上,至少有一家公司正在尝试在人体中复制这一效应,即利用健康年轻人的血浆治疗阿尔茨海默氏症患者。 2013年,由美国马萨诸塞州剑桥市哈佛大学干细胞研究人员Amy Wagers率领的一个研究小组,似乎为这种血液兴奋剂效应给出了一个解释。 研究人员发现,随着小鼠的衰老,其血液中的一种名为GDF11的蛋白质的水平开始下降。当他们向年老小鼠的心肌中注射这种蛋白质后,啮齿动物开始变得“年轻”——其心脏能够更好地输送血液。Wagers与她的同事随后进行的两项研究发现,GDF11能够促进心血管和大脑神经细胞的生长,同时刺激干细胞使受伤部位的骨骼肌再生。 这些发现使得GDF11迅速成为有关血液“返老还童”现象的最佳解释。然而这一结论让很多人感到困惑,因为GDF11与肌生成抑制蛋白(myostatin)非常类似,后者能够防止肌肉干细胞分化为成熟细胞——这恰好是与Wagers及其团队观察到的结果相反的过程。 马萨诸塞州剑桥市诺华生物医学研究所执行董事David Glass表示,对GDF11来说,“你应该能够想象,当它在去年被提出来能够帮助肌肉时,是多么让人感到惊讶的一件事情。”他说,“我们是否错过了一些东西?” Glass和他的同事于是开始着手确定为什么GDF11具有这样的效应。首先,研究人员测试了Wagers的研究团队用来测定GDF11含量的抗体以及其他试剂,进而发现这些化学物质并不能区分GDF11与肌生成抑制蛋白。当诺华的研究人员利用一种更特殊的试剂测定小鼠及人体血液中的GDF11含量后,他们发现,GDF11的含量实际上是随着衰老而增加的——这与肌生成抑制蛋白的情况是一样的。而这一结果恰好与Wagers研究团队的发现相互矛盾。 Glass的研究团队接下来使用一组化学品损伤了小鼠的骨骼肌,之后再定期给这些啮齿动物注射3倍于Wagers所使用剂量的GDF11。Glass最终发现,与肌肉再生恰好相反,GDF11似乎通过抑制肌肉自身修复的能力,从而使损伤更加严重。 诺华的专家认为,这些发现说明,此前研究中采用的测量方法及其对GDF11蛋白功能的解释都有问题。 Glass和同事在5月19日出版的《细胞代谢》杂志上报告了这一研究成果。 Glass表示,尽管他的研究团队未能解释异种共生如何工作,但却有助于搞清bimagrumab背后的机制。后者是诺华治疗肌无力的一种试验疗法。这种目前处于临床试验阶段的药物能够抑制肌生成抑制蛋白,或许还有GDF11。 加利福尼亚州斯坦福大学干细胞生物学家Thomas Rando赞扬了Glass及其同事使用的方法中对于细节的重视。他说:“他们做了一项非常全面和严格的工作。”他并不认为这一发现是该领域遭受的一次挫折,因为它证明了研究人员在Wagers的工作开展之前的预测。“如果这篇论文先发表,它并不会让人感到奇怪。”他说。 没有参与这项研究的美国约翰斯·霍普金斯大学教授李世振在一份声明里“中立”地评论说,最新研究对GDF11蛋白的抗衰老效果明确提出质疑,有必要进行更多研究。 对于新研究提出的疑问,持有“返老还童”观点的Wagers解释说,Glass等人的数据看似与早先的数据矛盾,但GDF11蛋白可能有多种形式,她和同事确定至少其中一种GDF11蛋白的水平会随年龄增加而下降,维持一定量的GDF11蛋白对于肌肉健康十分必要。 据悉,GDF11蛋白的有关研究成果曾被美国《科学》杂志评为2014年十大科学突破之一。(赵熙熙)
╔= 图 灵 机=╗纳米海绵水凝胶治疗抗药性细菌感染 把能吸附细菌毒素的纳米颗粒添加到起固定作用的凝胶中就能生产出纳米海绵水凝胶,这种凝胶未来可能用于治疗局部的细菌感染。 新浪科技讯 北京时间5月22日消息,据国外媒体报道,美国加州大学圣迭戈分校的纳米科学工程师日前研发出了一种凝胶,这种凝胶中含有能够吸附细菌毒素的纳米海绵。这种凝胶有望用于治疗抗药性金黄色葡萄球菌(methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA。这种细菌产生了对所有青霉素的抗药性,常常被称作“超级细菌”)导致的皮肤和伤口上的感染。在不使用抗生素的情况下,这种“纳米海绵水凝胶”能够把被抗药性金黄色葡萄球菌感染的小鼠皮肤上的损伤减小到最小。这项研究日前发表在学术期刊《先进材料》(Advanced Materials)上。 在制造这种纳米海绵水凝胶的时候,科学家把纳米海绵与水凝胶混合到一起。纳米海绵是一种纳米颗粒,能够吸附抗药性金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和其它对抗生素产生抗药性的细菌分泌出的危险的毒素,水凝胶是由水和多聚物组成的一种凝胶。在这种纳米海绵水凝胶中,水凝胶能够把纳米海绵控制保留在感染的部位,吸附掉细菌毒素。 “我们把纳米海绵和水凝胶这两种材料的优点结合了起来,生产出了一种能够治疗局部细菌感染的强有力的药物”,张良方(Liangfang Zhang)介绍说,他是加州大学圣迭戈分校Jacobs工程学学院的纳米工程学教授,这项研究的负责人,“纳米海绵很难单独的在局部组织上使用,因为它们会很快的扩散到身体的其它部位。通过把纳米海绵整合到水凝胶里,我们就能把它们控制保留在感染部位上。” 由于使用纳米海绵水凝胶治疗不需要使用抗生素,科学家们认为目前存在的细菌对抗生素的抗药性不太可能会对这种方法的有效性产生影响。不仅如此,由于治疗时不使用抗生素,这种治疗方法也不太可能导致细菌产生新的抗药性。 张良方的研究小组2013年曾在《自然 纳米技术》杂志(Nature Nanotechnology)上发表过相关的研究,这项新的研究成果是在此前研究的基础上取得的新进展。张良方团队2013年的研究发现纳米海绵能够吸附血液中有害的细菌毒素,把这些毒素从它们的靶目标——红细胞上移除掉。在这项新的研究成果中,科学家发现移除掉细菌毒素有可能能够治疗耐药菌导致的细菌感染。 “治疗这类细菌感染的一种方法是把这些细菌毒素移除掉,这些毒素既是这些细菌攻击生物体的武器,又是这些细菌自我保护的盾牌”,张良方介绍说。“根据我们的猜想,移除掉这些毒素之后,这些细菌会变得异常脆弱,并且被彻底的暴露出来,这使机体的免疫系统能够轻易的杀灭掉这些细菌,无需使用药物。” 纳米水凝胶疗法 那么纳米海绵水凝胶疗法的治疗原理是什么样的呢?每一个纳米海绵都是一个由红细胞的细胞膜包裹的纳米颗粒。这些包裹的细胞膜把这些纳米海绵“化妆”成了红细胞,而红细胞是抗药性金黄色葡萄球菌分泌的有害毒素的靶目标。通过这种“伪装”,纳米海绵能够吸引这些有害的毒素,把它们从血液中去除掉。为了让这些纳米海绵移除掉某个特定位置(比如皮肤上感染的伤口)上的毒素,必须要使这个位置上始终含有大量的纳米海绵。水凝胶的作用就是把纳米海绵控制保留在这个区域。在需要治疗的位置上,每毫升的水凝胶中含有数十亿的纳米海绵颗粒。水凝胶上的孔洞非常小,这使纳米海绵不会从水凝胶中扩散出来,但对于细菌毒素来说,这些孔洞又非常大,使这些毒素能够进入水凝胶与纳米海绵相结合。 这项研究发现使用纳米海绵水凝胶进行治疗,能够减小抗药性金黄色葡萄球菌感染导致的皮肤损伤。在小鼠上的研究发现,与不治疗的小鼠相比,使用纳米海绵水凝胶进行治疗的小鼠皮肤上的损伤要小很多。 “在把纳米海绵水凝胶注射到感染位置之后,我们发现这些凝胶吸附了细菌分泌的毒素,避免了这些位置的血液、肌肉和组织进一步的损伤”,张良方说。 这项研究还发现水凝胶能有效的把纳米海绵控制保留在体内特定的区域。在把纳米海绵水凝胶注射到小鼠皮下两天后,接近80%的纳米海绵仍然保留在注射的位置。当注射的是没有混合水凝胶的纳米海绵时,注射两小时后就只有20%的纳米海绵还保留在注射的位置。多数的纳米海绵都已经扩散到周围的组织去了。(陈彬)
╔= 辛 西 娅=╗大自然也制造转基因食品 甘薯中发现外来DNA 比利时科学家表示大自然也在制造转基因食品。在甘薯中,他们发现了外来DNA,说明甘薯经历过基因改造。研究指出大自然制造转基因甘薯已经有数千年历史,这也就意味着人类在不知情情况下食用转基因食品的历史远远超过最初的预计 甘薯的转基因过程由被称之为“大自然的基因工程师”土壤杆菌完成。这位工程师能够进行水平基因转移,即不同物种之间进行基因交换。相比之下,基因转移通常发生在同一个物种内。这种自然发生的转基因过程与人为转基因过程类似 甘薯是人类食用的最重要的农作物之一,尤其是在撒哈拉以南非洲地区、亚洲部分地区和太平洋岛屿。此外,甘薯也是最早驯化的作物之一。在秘鲁霍尔卡峡谷洞穴发现的考古证据证明,人类早在8000到1万年前就成功驯化了甘薯 新浪科技讯 北京时间5月18日消息,据国外媒体报道,转基因植物和农作物的DNA发生改变,最近几年一直是争论焦点。但根据比利时根特大学和国际马铃薯研究所的科学家进行的新研究,大自然也在制造转基因食品。在甘薯中,他们发现了外来DNA,说明甘薯经历过基因改造。 新 研究指出大自然制造转基因甘薯已经有数千年历史,这也就意味着人类在不知情情况下食用转基因食品的历史远远超过最初的预计。在甘薯内发现的外来DNA表明 甘薯内含有一种天然转基因生物。实际上,这已经不是科学家第一次发现天然转基因生物,但在甘薯内发现还是第一次。甘薯是一种重要农作物。 研 究人员表示全世界的甘薯都出现过这种基因改造。他们的研究目光聚焦于一种被称之为“土壤杆菌”的细菌,有时也被称之为“大自然的基因工程师”。这位工程师 能够进行水平基因转移,即不同物种之间进行基因交换。相比之下,基因转移通常发生在同一个物种内。土壤杆菌能够将自身DNA(T-DNA)的部分转移给植物。在甘薯内,科学家发现了T-DNA。 科学家共对来自美洲、非洲、亚洲和大洋洲的291个甘薯样本进行分析,在所有样本中都发现了土壤杆菌存在证据。研究参与者里弗-格赫森博士表示:“甘薯中天然存在土壤杆菌T-DNA并且通过进化稳定遗传是一个引人注目的例证,证明跨种群DNA交换的可能性是存在的。这一研究表明自然界也存在基因改造。” 研 究指出土壤杆菌DNA可能已经在甘薯内存在了数千年之久。这种自然发生的转基因过程与人为转基因过程类似。不同的是,我们可以控制人为转基因过程,自然发 生的过程则不受我们控制。格赫森博士指出:“与超出我们控制能力的天然转基因生物相比,人造转基因生物拥有一个巨大优势,即我们确切知道我们为植物增加了 哪些特征。” 甘薯是人类食用的最重要的农作物之一,尤其是在撒哈拉以南非洲地区、亚洲部分地区和太平洋岛屿。此外,甘薯也是最早驯化的作物之一。在秘鲁霍尔卡峡谷洞穴发现的考古证据证明,人类早在8000到1万年前就成功驯化了甘薯。(孝文)
╔= 辛 西 娅=╗科学家在苍蝇大脑内发现“指南针” 研究人员发现,苍蝇大脑内的方向辨识细胞与哺乳动物类似。 腾讯科学讯 据国外媒体报道,神经系统科学家们借助一台显微镜观察了一只果蝇的大脑。他们在观察一个甜面圈型大脑区域中的神经元活动时,发现神经元活动与苍蝇的朝向是相匹配的。 哺乳动物都有类似的方向辨识细胞,但是这是首次在苍蝇大脑内发现类似细胞。关键是,这种指南针一样的大脑活动不仅在虚拟现实环境中(通过屏幕展现运动环境)出现,而且在黑暗中也同样存在。 资深作者,霍华德-休斯医学研究所的Vivek Jayaraman博士称:“苍蝇使用的是自己独有的一种方式来判定它的朝向。”在其它一些昆虫中,比如说黑脉金斑蝶和蝗虫,它们的脑细胞会根据天空中的偏振光做出反应,它们所借助的也就是所谓的“太阳罗盘”。 但是在苍蝇大脑中新发现的“罗盘”,其工作方式更像哺乳动物中的方向辨识细胞,方向辨识细胞会根据周围环境中的地标为动物快速建立一种方向系统。Jayaraman对《BBC新闻》称:“我们需要观察苍蝇的运动是否与这种罗盘的功能相关,而且这是我们在一只活体动物中唯一能够观察到的。” Jayaraman博士和他的同事Johannes Seelig创建了一个试验系统,他们对试验所用的苍蝇进行了操控,这样当它的脑细胞活动时就会发光。他们把苍蝇粘到一根金属棒上并且进行固定,然后借助一台强大的激光显微镜观察它的大脑。 研究发现,苍蝇与哺乳动物的状况有所不同,哺乳动物大脑内的这种方向辨识细胞似乎相当分散,而苍蝇的大脑罗盘似乎集中在一个被称为椭球体的特定区域。这意味着研究人员们能够放大这个区域并且观察大脑罗盘的运行。 考虑到如此小的大脑进行这种运算,研究人员们认为这种罗盘事实上异常复杂。Jayaraman称:“苍蝇或许能够让我们了解,包括我们人类在内的这些较大的大脑如何完成类似的任务。”伦敦大学的Kate Jeffery教授专门从事哺乳动物方向辨识细胞的研究,她认为苍蝇的这种方向判断更像一种认知,这是相当酷的事情。(过客/编译)
╔=超弦理论=╗NASA公布新型机器乌贼:可探索外星地下海洋 机器乌贼的外观和真乌贼相仿,背部的短天线可以从周围变化的磁场中获得能量。它可以很快找出木卫二上的生命。 木卫二和月球差不多大小,它就像一个里面“包裹”了大量烈酒的巧克力。木卫二内部的液体海洋深度可达100公里。科学家很早就认为这个海洋是太阳系中最有可能孕育生命的地方之一。 新浪科技讯 北京时间5月15日消息,据国外媒体报道,NASA公布了一种新型“机器乌贼”,它可用于寻找外星生命。这种“机器乌贼”很软,可以探索气体卫星(木卫二等)的地下海洋。机器乌贼的外观和真乌贼相仿,背部的短天线可以从周围变化的磁场中获得能量。 这种机器乌贼由美国康奈尔大学的Mason Peck提出,他说:“在木卫二和其它一些星球上,采用太阳能和核能等传统动力系统无法完成科学调查和无人探测任务。为此,我们提出了机器乌贼的构想,它能够完成传统动力系统无法完成的任务。机器乌贼很像真乌贼,它拥有类似乌贼的触须结构。这种触须既可以作为电动束缚(EDTs)从周围变化的磁场获得能量,也可以作为仿生推进系统。机器乌贼的工作将评估木卫二所有生命由电磁能提供能量的可能性,这对天体生物学具有非凡意义。” 木卫二和月球差不多大小,它就像一个里面“包裹”了大量烈酒的巧克力。木卫二内部的液体海洋深度可达100公里。 机器乌贼是NASA“先进创新概念”项目(NIAC)阶段一的15个研究方案之一。NIAC旨在通过发展前沿技术,把科幻变为现实。NASA空间技术任务理事会的副行政官Steve Jurczyk说:“我们选中的方案包括很多让人兴奋的概念。” 在一个选中方案里,科学家用超强缆绳将两个类似滑翔机的无人机连接起来,两个无人机分别在不同海拔实现无推力飞行。方案利用了平流层(约18288米高)的风切变,无人机的工作原理和风筝类似。在平流层,海拔高的无人机提供升力和气动推力,海拔低的无人机则提供逆风力以防止飞机顺风漂流。 如果这个方案能够成功,无人机将在平流层工作多年。它将完成NASA的地球科学任务、监控任务和飞行器导航,而所需成本远低于轨道卫星网络。 还有一种简称CRICKET的方案使用了一种新奇的移动概念,它可以探测存储在星球永久黑暗区的挥发物,比如氢、氮和水。具体来讲,方案会使用廉价机器爬行器、机器跳虫、足球形机器人探索星球的黑暗区域,以寻找水和其它化合物。实际上,利用多个机器人可以制作高分辨率地图,从而在未来帮助人类利用星球上的资源。 NASA通过同行评审来评估这些项目的潜力、技术方法和实际益处。 选中方案中的所有概念都处在开发周期的极早期,它们代表的技术领域非常广泛,包括飞行器动力、人类生命支持、科学仪器、独特的机器人概念以及其它可以满足NASA战略目标的技术方法。(愿愿)
╔= 图 灵 机=╗最环保汽车问世:烧空气只排水时速近180公里 丰田公司研制出一款“烧”空气的汽车,名为“Mirai”,发动机运转过程中只会向外排放水。丰田Mirai的动力之源并非柴油或者汽油,而是宇宙中最常见的元素——氢。氢可以借助加油泵注入汽车油箱,作为燃料电池的燃料,随后与空气中的氧发生一种化学反应,产生电,电随后驱动汽车前行。令人感到不可思议的是,整个过程的副产品就只有水。 Mirai不仅环保,同时也是一款性能卓越的汽车。它的速度可达到每小时111英里(约合每小时178公里),时速从0提升到62英里(约合每小时100公里)只需要9.6秒。最为重要的是,它的行驶距离可达到300英里(约合每小时482公里)左右。它的油箱采用超坚固的碳纤维材料,加满氢需要大约10分钟。 新浪科技讯 北京时间5月13日消息,据国外媒体报道,想象一下,你的汽车不会排放二氧化碳、一氧化碳、碳氢化合物、苯和微粒的有毒混合物,而只排放水。所排放的水非常纯净,甚至可以饮用。这听起来是一种科学幻想,实际上却真实存在。现在,丰田公司已经研制出“烧”空气的汽车,名为“Mirai”(在日语中意为“未来”),发动机运转过程中只会向外排放水。 环保且性能卓越 丰田Mirai的动力之源并非柴油或者汽油,而是宇宙中最常见的元素——氢。氢可以借助加油泵注入汽车油箱,作为燃料电池的燃料,随后与空气中的氧发生一种化学反应,产生电,电随后驱动汽车前行。令人感到不可思议的是,整个过程的副产品就只有水。 毫无疑问,愤世嫉俗的车迷们一定认为Mirai不过是个“噱头”。与很多电动汽车一样,这款汽车的行程也不过几十英里,时速不会超过40英里(约合每小时64公里)。但他们错了,Mirai不仅环保,同时也是一款性能卓越的汽车。它的速度可达到每小时111英里(约合每小时178公里),时速从0提升到62英里(约合每小时100公里)只需要9.6秒。最为重要的是,它的行驶距离可达到300英里(约合每小时482公里)左右,消耗一箱氢足以从英国的沃特福德前往卡莱尔。它的油箱采用超坚固的碳纤维材料,加满氢需要大约10分钟。 由于将氢气作为动力之源,很多人难免想到“兴登堡”号汽艇。1937年,“兴登堡”号在美国新泽西上空发生爆炸,成为史上最严重的汽艇空难事故之一。不过,氢燃料汽车发生事故的可能性极低,因为燃料电池储存在防弹油箱中。实际上,在发生车祸时,传统汽油油箱发生爆炸导致的死亡概率更高。 Mirai这样的新型环保汽车拥有改变世界的潜力。2016年,本田也将杀进这个市场。此外,福特和日产也在研发这种技术。如果所有机动车都采用氢材料,我们便可消除城市和街道的交通污染。由于不使用汽油和柴油作为燃料,我们也可降低对中东产油大国的依赖。Mirai型环保汽车的普及将潜在地改变全球环境和经济的面貌。 面临一系列挑战 当然,氢燃料汽车的发展也面临一系列挑战。它的未来虽然美好,但道路注定曲折。这种汽车面临的第一大挑战便是成本。当前的氢燃料汽车造价极高,以Mirai为例,这款4门轿车的售价高达63104英镑(约合97331美元)。第二大挑战是“在哪里加气”。氢燃料汽车驾驶者需要找到最近的加氢站。目前,英国的加氢站只有12座,雪菲尔德以北地区没有一座加氢站。据一些人预测,英国的加氢站数量将在2020年达到65座。加一箱氢的费用为65英镑(约合100美元)左右。 当然,成本和基础设施问题可以通过政府的相关政策加以解决,例如给买车人补贴,甚至提供免费的加氢服务。目前,日本正采取这样的举措。在福岛核事故之后,日本政府越发关注能源政策。日本政府给氢燃料汽车的购买者提供大量补贴,每人每辆车补贴1.7万英镑(约合2.6万美元)。此举是一项投入2.54亿英镑(约合3.91亿美元)的计划组成部分,目标是2020年让6000辆私人氢燃料汽车上路。 除了日本外,美国也在大力发展氢燃料汽车。加利福尼亚州能源委员会投入1.3亿英镑(约合2亿美元),计划在2015年年底前建造近70座加氢站。加州政府为氢燃料汽车购买者提供超过8000英镑(约合12338美元)补贴。鉴于Mirai在美国的售价较低,只有3.7万英镑(约合5.7万美元),这是一个力度很大的补贴。 Mirai在英国的售价更高。汽车制造商以及苹果等科技巨头均大幅提高其产品在英国的售价,因为历史的经验告诉他们,尽管英国消费者会抱怨不迭,但他们仍愿意花更多钱购买进口产品。英国政府承诺投入1100万英镑(约合1696万美元),在东南部建造15座加氢站。 发展氢燃料汽车的另一个障碍是,尽管我们的周围到处都是氢,但将氢分离出来并不是一件容易的事情。最常见的氢分离方法是“甲烷蒸汽重整制氢”,具体是指将甲烷蒸汽与天然气混合在一起而后加热到1500华氏度,随后添加镍等催化剂,产生氢和一氧化碳。全世界有大约95%的氢通过这种方式生产。不幸的是,这并不是一种环境友好型制氢方式,原因在于会产生一系列污染环境的副产品。虽然氢燃料汽车本身不会产生污染,但制氢过程却是一个污染制造者。 水蒸汽制造者 就连氢燃料汽车的支持者也承认这种汽车仍旧会留下“碳足迹”。换句话说,这种汽车的使用仍旧会产生污染,并非真正意义上的零污染汽车。目前,科学家正在研发更环保的制氢方式,例如从玉米苞叶中提取氢或者利用风力涡轮机对水进行电解,将氢与氧分离。不过,任何一种方式都无法产生足够的氢,满足数以百万计的汽车燃料需求。氢燃料汽车的支持者坚持认为我们仍需在这条道路上继续前进,我们的未来在一定程度上取决于不会导致地球升温的机动车。 氢燃料汽车的支持者必须要做的是妥善管理这种汽车的副产品。丰田表示Mirai每英里(约合1.6公里)只产生100毫升水。虽然听起来不是很多,但你要知道英国机动车每年的行驶距离达到303万亿英里(约合487万亿公里)。这也就意味着,如果每辆车都是Mirai,每年将产生30亿升水,让汽车变成一个大功率的水蒸汽制造者。 这些水足以灌满大约1.2万个奥运会游泳池。水本身无害,但这并不意味着要让它们泄露在冰冷的公路上。想象一下,仲冬十分的交通高峰期,每一辆汽车每行驶10英里(约合16公里)便喷出1升水。公路在数分钟内便会变成一个滑冰场。如果水以蒸汽的方式排放,公路将笼罩在水雾中。在冰岛的雷克雅未克,氢燃料巴士的乘客会收到警告,告知他们巴士产生多少水蒸汽。 虽然从理论上说发展氢燃料汽车是一个迷人的想法,但在走向商业化之前必须克服一系列障碍。氢燃料电池可能在封闭空间工作的叉式升降装卸车身上取得成功,毕竟在这种工作环境下燃烧汽油或者柴油产生的烟雾令人极为不快。10年内我们是否会驾驶氢燃料家用汽车出游?让我们以目以待。(孝文)
╔=超弦理论=╗生命源于一场“宇宙BBQ”? “再现这样一个热斑环境还是第一次,之前没有人见过”,来自伯克利实验室化学实验部的Musahid Ahmed博士说,“实验结果显示DNA极有可能诞生于这样的热斑区域,我们戏称为‘宇宙烧烤’”。 生命可能诞生于宇宙烧烤。科学家声称,生命的基本构成之一可能来自于炙热的恒星。 他们发现恒星附近宇宙热斑(hot spot)是生成含氮分子环的绝佳场所,正是这种含氮分子环催生了DNA。一旦被证实,该研究将会对地球生命起源研究学界产生重大影响。哈勃天文望远镜拍摄的恒星爆炸合成图。 来自美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室及夏威夷大学马诺阿分校的科学家们利用实验再现了一个包含衰亡恒星的富碳环境(热斑),想弄明白一些特定的分子是如何形成的。 几十年来,宇航员的天文望远镜一直在太空中寻找可能形成DNA的分子痕迹,尤其是喹诺酮(quinolone),Ahmed博士解释道。他们重点关注的是恒星之间的区域,也叫星际介质,但很少在意这些碳环所处的环境,理论上称为“黄金地段”(Prime Locations)。 所以,为了再现这样一个恒星附近的“黄金地段”,Ahmed跟他的同事在伯克利实验室里使用了高级光源(ALS)和热喷咀,科学家曾利用后者证实了燃烧过程中产生了煤烟。 在Ahmed的实验中,热喷咀用来模拟富碳恒星附近的压力和温度。研究者在700开尔文(450℃或800℉)的热喷咀中注射了混合了氮、碳和氢的气体,然后发现喷咀中的气体转化成了含有喹诺酮和异喹啉的物质。 这个温度接近热恒星附近的理想温度,为DNA的形成提供了最佳场所。“转化反应需要跨越一个能量屏障。在自然宇宙空间中,这个屏障可以在恒星附近跨越,实验里也能做到。”“这意味着从现在起,我们能在恒星附近寻找这些生命分子了”,Ahmed说。DNA,也叫脱氧核糖核酸,是人类和几乎其他所有生物体的遗传物质。 根据研究者的说法,喹诺酮和异喹啉在高温环境中产生,然后随着恒星风与星际介质被释放出来。“一旦被释放出来进入宇宙空间、冰冷的分子云,这些分子会在冰冷星际粒子上冷凝,然后进一步地加工和功能化”,Ralf Kaiser博士补充道。“这些过程或许能产生更加复杂的带有生物性的分子,例如对DNA和RNA形成至关重要的碱基。”(杜夏德)
╔=超弦理论=╗美高中生发现脉冲星 专家证实为罕见双星 这颗新的脉冲星位于一个双星系统,这种类型占所有脉冲星的百分之十,而伴星为中子星的则更加少之又少。 一个由美国高中生组成的研讨班项目发现了一颗脉冲星,位于一个双中子星系统中。目前人类已知的双中子星系统为数不多,而新发现的这颗脉冲星所在系统的运行轨道是至今发现的最宽的一个。 高中生们从罗伯特伯德绿岸射电望远镜收集的数据中发现了这颗脉冲星。该望远镜归美国国家科学基金会所有,位于西弗吉尼亚州。这些高中生们参加的这个研讨班项目名为“脉冲星搜寻合作实验室”,由美国国家科学基金会赞助。他们在项目中搜索望远镜数据,从中寻找脉冲星的独特特征。搜寻工作往往耗费他们一连数周甚至数月的时间。当某些目标被怀疑是脉冲星时,搜寻到这个目标的高中生们就会被邀请到绿岸望远镜和天文学家们一起工作,进一步证实他们的发现。 脉冲星是大质量恒星发生超新星爆炸后的致密残留物。脉冲星快速旋转时,会发出射电波束,就像发光的灯塔航标一样。当这些射电波束扫过地球时,射电望远镜就有机会探测到它们。绿岸望远镜是世界上最大的完全可控射电望远镜,位于美国国家无线电静默区,可以避免不相关无线电信号的干扰。 天文学家证实了学生们的发现确实是一个新的脉冲星,位于一个双星系统,这种类型占所有脉冲星的百分之十。然而大多数脉冲星的伴星是白矮星或者恒星,只有非常少数的脉冲星的伴星也是中子星(脉冲星是中子星的一种)。 新发现的这颗脉冲星编号为PSR J1930-1852。发现它的两名高中生分别是维吉尼亚州斯塔拉斯堡中学的塞西莉亚•麦高夫,和巴尔的摩市保罗劳伦斯邓巴中学的德尚雷。 “脉冲星是宇宙中最极端的天体之一,”这项研究的主要作者、来自西维吉尼亚大学的物理天文系研究生韦根说,“学生们发现的这颗脉冲星处于一个非常独特的环境中。”光学望远镜观察了这颗脉冲星附近区域,但是没有观察到白矮星或者恒星。韦根说,“没有观察到可见光信号,再加上对脉冲星的时变研究,我们认为它的伴星很可能也是一颗中子星。” 通过研究脉冲时变特征,科学家们确定这对中子星是至今发现的运行轨道最宽的双中子星系统。这颗脉冲星的运行轨道宽度为5150千米,是之前发现的所有的双中子星系统的两倍以上。它围绕伴星的运行周期是45天。(编译/小五)
╔=超弦理论=╗火山活动在“超级地球”上引发剧烈气温波动 近日,英国科学家首次在太阳系之外的一颗行星上监测到了气温波动。他们认为,这一波动可能是由该行星表面大量的火山活动引起的。 55 Cancri e是一颗“超级地球”,属于岩石行星,大小约为地球的两倍,质量为地球的八倍。该行星位于巨蟹座,围绕着一颗距该星系中心40光年之遥的恒星旋转。 新浪科技讯 北京时间5月8日消息,据国外媒体报道,近日,英国科学家首次在太阳系之外的一颗行星上监测到了气温波动。 这颗所谓的“钻石行星”名为55 Cancri e,研究者发现其表面气温会在1000至2700摄氏度之间波动。他们认为,这一波动可能是由该行星表面大量的火山活动引起的。 这是人类探测器首次进入“超级地球”的大气层,对这类岩石行星的表面状况进行观测,因此该事件在寻找地外生命的征程中具有里程碑性的意义。该研究由剑桥大学的研究者带领。在两年的观测时间里,该行星表面的温度几乎上升到了原来的三倍。 通过NASA的史皮哲太空望远镜,研究者观测到了55 Cancri e上的热排放现象。 该行星位于巨蟹座,围绕着一颗距该星系中心40光年之遥的恒星旋转。 “这是我们首次在太阳系外行星上观察到如此剧烈的气温变化,对于它这样的‘超级地球’来说,显得尤其不同寻常。”剑桥天文研究所的尼库·马德赫苏丹(Nikku Madhusudhan)博士说道,他是该研究的合作撰稿人之一,“目前为止,我们还没有从其它‘超级地球’表面观测到热排放现象。” 研究者认为,行星表面的气温波动也许是由覆盖行星表面的大量气体和尘土柱导致的,其中一部分气体和尘埃的温度可能相当高。而这些气体尘埃柱则可能是大量火山活动的产物。该行星表面的火山活动极其剧烈,比太阳系中大多数星体都要频繁。 “我们发现,在我们观测期间,该行星表面温度升高到了原来的三倍,这是我们第一次在太阳系外行星上观察到如此显著的变化。”该研究的主要作者、剑桥大学卡文迪许实验室的布莱斯·奥利弗·德莫利博士(Brice-Olivier Demory)说道。 55 Cancri e是一颗“超级地球”,属于岩石行星,大小约为地球的两倍,质量为地球的八倍。和它围绕同一颗恒星旋转的行星还有另外四颗。该行星离中央恒星距离很近,旋转一圈仅需18个小时。此外,它不会像地球一样自转,因此该行星表面一半永远是“白天”,另一半永远是“黑夜。” 由于它是离我们最近的、由岩石构成的“超级地球”,要想对其表面进行细致勘察、并对其大气层进行研究,它是最合适的研究对象之一。 对太阳系外行星展开的早期研究中,大多都针对与木星、土星类似的气体行星,因为它们体积巨大,易于被人类发现。近年来,天文学家已经掌握了许多气体行星的表面情况,但对于“超级地球”(质量为地球的一到十倍之间的太阳系外行星)来说,这样的研究要困难得多。 对55 Cancri e进行的早期研究发现,它是一颗碳含量很高的行星,说明它是由钻石构成的。 “我们第一次确定这颗行星的身份时,测量结果显示它是一颗富含碳元素的行星,”马德赫苏丹说道。 “但现在我们发现,这些测量结果会随着时间发生改变。这颗行星的碳含量也许仍然很高,但我们不像以前那么确定了——我们之前进行的一项研究显示,它也许还是一颗水资源丰富的行星呢。” “而这次观察到的气温波动也是我们从未在其它地方见过的,这已经没办法用传统的说法来解释了。” “但这正是科学的有趣之处——我们总能从意想不到的情况中发现新线索。”(叶怡萱)
╔=蒲福风级=╗地震海啸变大自然搬运工?珠峰被削 地轴偏移 核心提示:纵观历史和现在,地震、海啸和火山等大型自然灾难从来没有停止过改变地貌的脚步,仿佛大自然的搬运工和魔术师。 中新网5月7日电 综合报道,4月25日的尼泊尔大地震不仅给该国带来重大的伤亡和损失,也使得首都加德满都移动了3米,珠峰高度下降2.5厘米。纵观历史和现在,地震、海啸和火山等大型自然灾难从来没有停止过改变地貌的脚步,仿佛大自然的搬运工和魔术师,不仅能让高山变矮,让国土变大,还能把岛屿变没,令地轴偏移,令人惊叹。 挪窝了:尼泊尔地震让加德满都移动3米图为尼泊尔强震后的情景。 中新社发 张浩 摄 专家说,尼泊尔大地震让首都加德满都地面向南移动了多达3米。地震专家根据本次地震发生后从地壳声波录得的早期地震数据,测算出加德满都底下的地基可能向南移动了约3米。 变矮了:尼泊尔地震后珠峰高度降2.5厘米图为直升机在珠峰上准备降落。 UNAVCO科学家确认,尼泊尔地震后,世界最高峰高度下降1英寸(2.5厘米)。其证据来自欧洲航天局Sentinel-1A卫星4月29日在珠穆朗玛峰上放采集到的数据。专家称:“地震引起的印度板块和欧亚板块移动后造成了地壳松动。这导致珠峰高度稍稍下降。” 跑偏了:日本地震致地球地轴发生偏移 2011年的日本311大地震使日本本州岛东移2.4米,同时令地球地轴发生大约10厘米偏移。此外,因为地轴移动可改变地球自转速度,地震也令地球自转加1.6微秒(百万分之一秒)。 变大了:地震拓展智利国土面积图为安第斯山脉。 智利第二大城市康塞普西翁于2010年2月27日发生里氏8.8级特大地震,强震造成智利与阿根廷接壤的安第斯山脉边界国土只向西移动了1米,这3.7米的差距使得智利的国土面积一下增大了1200平方公里。 变形了:印尼地震使岛屿“变形” 印尼西北部亚齐省近海2004年12月发生强烈地震后,距震中较近的部分岛屿明显发生了地形变化,锡默卢岛甚至北翘南沉。锡默卢岛的北端较地震前升高了1.3米,而南端则降到海平面以下约20到50厘米。 变出新的:火山喷发喷出一座小岛图为日本火山喷发形成的新岛。 2013年11月20日,日本发现小笠原诸岛附近的海底火山喷出了一个新岛。该小岛随后不断扩大,并与小笠原诸岛连接。该地区火山仍在喷发,一些火山专家预测,喷发形成的新岛今后还会持续扩大。 此外,南太平洋岛国汤加附近一座海底火山持续喷发一个月,居然喷出一座小岛!小岛主要由火山渣构成,面积大约2.7平方公里,在海平面以上的高度约为100米。 变没了:印尼海啸致海岛被吞没 印尼海啸对东南亚的低地国家构成了直接的生存威胁。由1190个珊瑚岛屿组成的马尔代夫是世界上海拔最低的国家,平均海拔只有1米。骇浪已把该国很多岛屿整个吞没,在马尔代夫北部,一座曾有3500人口的岛屿现已被海水倾覆。马尔代夫首都所在地马累岛的一半被淹没。 坍塌了:火山喷发致卡特迈山山顶坍塌图为诺瓦拉普火山。 20世纪最大规模的火山爆发发生在1912年,喷发从6月6日持续到6月8日,最终形成诺瓦拉普塔火山。爆发指数为6的诺瓦拉普塔火山,喷发产生的阿拉斯加半岛组成物,比历史上其他所有阿拉斯加火山爆发给这个半岛带来的物质都多。这次火山爆发非常剧烈,它导致距离它有6英里(9.66公里)的卡特迈山的顶部坍塌。
╔=超弦理论=╗天文学家发现地球水可能来自小行星最新证据 艺术构想图:一颗富含水分的岩质小行星,在白矮星强大的重要作用下,正逐渐破裂分解。太阳系中一些类似的天体,可能许多都携带有大量水分,甚至与地球上的水量差不多多。 新浪科技讯 北京时间5月8日消息,据国外媒体报道,英国华威大学天文学家近日通过对小行星残骸的观测和分析,发现了地球水可能是由小行星或彗星携带而来的最新证据。研究成果还表明,在许多行星系统中,可能都存在这一现象。天文学家的最新研究成果发表于英国皇家天文学会月报之上。 英国华威大学天文学家认为,这一发现证明可能许多行星体、小行星或彗星上都存在大量的水。水分通过彗星或小行星等天体,抵达某些类地行星后,就可能在这些类地行星上产生一个适宜生命形成的环境。 英国华威大学天文学与天体物理学课题组负责人罗伯托-拉迪介绍说,“我们发现了越来越多的富含水分的小行星,而非个例,而且这些小行星与我们太阳系内的许多小行星很相似。因此,许多行星可能也含有大量的水,甚至会比地球上的水还要多。一般认为,地球最初是干燥的。我们的研究有力地支持了这一观点,那就是地球如今的海洋可能是由富含水分的彗星或小行星的撞击造成的。” 利用位于加那利群岛的威廉-赫谢尔望远镜的观测数据,英国华威大学天文学家发现,一颗学名为“SDSS J1242+5226”的白矮星的大气层中含有大量的氢和氧。这一发现表明,一颗系外小行星破裂分解,最终将水带到了这颗白矮星。研究人员发现,这颗小行星大小可能与谷神星相当。谷神星直径约900千米,是太阳系中最大的小行星。拉迪介绍说,“白矮星SDSS J1242+5226上发现的水量大约是地球海洋水量的30%到35%。”富含水分的小行星或彗星撞击行星或白矮星,为行星或白矮星大气层带来了大量的氢和氧。 研究团队成员、华威大学天文学家鲍里斯-冈斯克教授解释说,“氧是一种相对较重的元素,随着时间的推移,它会逐渐下沉。因此,当小行星分解一段时间后,我们就很难发现氧元素。相反,氢元素是最轻的元素,它会一直漂浮于白矮星表面附近,因此就比较容易观测到。我们发现了许多白矮星大气层中富含氢元素。这一发现表明,不只是太阳系,在其它恒星系中,富含水分的小行星也非常常见。”(彬彬)
╔=蒲福风级=╗地球上空36公里捕捉到神秘次声 尚无定论 在地球上空22英里(约合36公里)的太空边缘,美国宇航局的一项学生热气球实验借助红外麦克捕捉到神秘的次声,这在50年来还是第一次。《生活科学》杂志报道称,此项热气球实验由北卡罗来纳大学教堂山分校的学生丹尼尔-伯曼进行。对于他录下的神秘声响,科学家尚无定论 2014年8月,伯曼在新墨西哥州和亚利桑那州放飞装有红外麦克的氦气球,随后录下神秘的次声。这项实验是高空学生平台研究的一部分。这个氦气球飞行了450英里(约合725公里),最大高度超过12.3万英尺(约合3.75万米)。这是次声研究第一次达到这样的高度 一项获得美国宇航局资助的研究计划将在2015年末放飞另一个热气球,希望能够录下更多类似的声响。伯曼在接受《生活科学》杂志采访时表示:“在长达50年时间里,一直没有同温层的录音。毫无疑问,如果将仪器设备送到同温层,我们一定会捕捉到此前没有听过的声音。” 新浪科技讯 北京时间5月7日消息,据国外媒体7日报道,在地球上空22英里(约合36公里)的太空边缘,美国宇航局的一项学生热气球实验借助红外麦克捕捉到神秘的次声,这在50年来还是第一次。《生活科学》杂志报道称,此项热气球实验由北卡罗来纳大学教堂山分校的学生丹尼尔-伯曼进行。对于他录下的神秘声响,科学家尚无定论。 伯曼录下的神秘次声频率不到20赫兹,只有快放时才能被人类的耳朵听到。他在接受《生活科学》杂志采访时表示:“听起来像《X档案》。”次声的一个重要特征是能够传播很远的距离。风暴和地震等自然现象也能产生次声,但对于伯曼录下的次声,研究人员仍说不出个所以然。 2014年8月,伯曼在新墨西哥州和亚利桑那州放飞装有红外麦克的氦气球,随后录下神秘的次声。这项实验是高空学生平台研究的一部分。这个氦气球飞行了450英里(约合725公里),最大高度超过12.3万英尺(约合3.75万米)。这是次声研究第一次达到这样的高度。 对于伯曼录下的神秘次声,科学家提出了一系列理论进行解释,其中包括海浪、引力波、晴空湍流以及热气球下方的风电场。还有人认为所谓的神秘声响的源头不过是热气球绳索的摇晃。 一项获得美国宇航局资助的研究计划将在2015年末放飞另一个热气球,希望能够录下更多类似的声响。伯曼在接受《生活科学》杂志采访时表示:“在长达50年时间里,一直没有同温层的录音。毫无疑问,如果将仪器设备送到同温层,我们一定会捕捉到此前没有听过的声音。”目前,伯曼在太空边缘录下的神秘次声尚没有得到一个令人信服的解释。 在Soundcloud网站,欧洲航天局上传了一系列来自宇宙的声响。在这个令人吃惊的宇宙之声集中,一些声音经过人为放大,以便让人耳听到,其他声音则保持原样。欧航局上传的一段音频采用了“惠更斯”号探测器在2005年1月14日朝着土卫六“泰坦”降落过程中收集的声学数据。这颗探测器的惠更斯大气构造探测仪装有声学传感器,记录下探测器周围的声音。欧航局表示这段音频是一次真实再现,如果一名旅行者乘坐“惠更斯”号在“泰坦”大气层中下落1分钟,他/她便会听到这样的声音。(孝文)
╔= 辛 西 娅=╗意大利科学家惊世之言:做梦和精神病相关 超自然主义梦境梦中的人做梦和幻想都会激活大脑右半球的部分区域,这些区域通常和处理词语、理解意义、推理相关。 新浪科技讯 北京时间5月7日消息,据国外媒体报道,发表在《睡眠研究杂志》的一项新研究表明:做梦的时候,大脑部分区域并没有尝试理解脑海中正在发生的事情。因此,人的梦境出现奇异景色、会说话的动物、超自然现象等是正常的。此外,因为梦中的人们很容易脱离现实并得出错误结论,该研究还将梦境的诡异和精神病联系起来。科学家在文章中这样写道:“人的梦境里到处是非常诡异的事情和行为,这和精神病人的想法类似,但和人在正常情况下的幻想差别很大。”不过,这种观点在科学界还存在很多争议。 意大利米兰大学的Armando D’Agostino领导了这项研究,共有12名志愿者参加了研究所做的实验。实验中,志愿者每人都需要写日记。日记不仅记录志愿者的梦境,还要记下当天自己所做的事情。此外,科学家会给每位志愿者一张图片,志愿者需要想出一种和图片协调的幻境。然后,科学家根据诡异标准(自己规定的)给志愿者的幻境和梦境打分。结果发现:志愿者的梦境比有意捏造的幻境要奇怪的多。 D’Agostino博士说:“结果看上去不符合我们的直觉,但志愿者想出的幻境真的几乎没有怪异的东西。要知道,人写出的故事也是有逻辑限制的。” 完成日记一个月后,科学家先让志愿者聆听自己的日记,然后尝试在脑海中再现这些经历。期间,科学家会使用功能磁共振成像fMRI扫描仪监控志愿者的大脑活动。科学家发现:做梦和幻想都会激活大脑右半球的部分区域,这些区域通常和处理词语、理解意义、推理相关。文章中讲到:“通过日记唤醒的梦境和幻想会对右半脑形成不同的激励,受到激励的右半脑区域包括额下回、颞上回和颞中回。” 有趣的是,幻想和梦境越怪异,大脑的活跃程度就越低,好像大脑在放弃理解怪异的事情。科学家在文章中这样总结:“大脑所有区域对幻想的神经反应都远强于梦,神经反应强度也和日记的怪异程度成反比。” 美国波士顿大学的Patrick McNamara在《睡眠研究杂志》对这项研究做了评论,他认为梦更怪异的原因在于:它们可能是大脑储存记忆过程的符号,梦中的怪异情况可能源自大脑试图符号化强的或者混乱的情感。而加州大学圣克鲁兹分校的Bill Domhoff认为,并不是所有的梦都很怪异,所以梦和精神病、妄想并不相关,它只是一种加强形式的意识恍惚。(愿愿)
╔= 辛 西 娅=╗“活化石”已经停止演化了吗? 鸭嘴兽看起来似乎是地球一段失落岁月的遗存西印度洋腔棘鱼已经灭绝腔棘鱼科物种Coccoderma nudum
╔=超弦理论=╗日科学家建议空间站安装激光器 射杀太空垃圾 日本理化学研究所的科学家提议为国际空间站安装一个激光系统,用于“射杀”地球轨道中的太空垃圾。这个激光系统可利用空间站上的望远镜搜寻和锁定62英里(约合100公里)外,尺寸不到0.4英寸(约合1厘米)的太空垃圾,而后发射激光。强大的激光脉冲能够将太空垃圾推入地球大气层,最后在大气层中燃烧殆尽 日本科学家提议的激光系统与《星球大战》中的“死星”有某些相似之处。日本研究小组指出他们提议的激光系统能够在5年内清除掉地球轨道中的绝大多数厘米级太空垃级 日本理化学研究所的科学家的论文刊登在《宇航学报》上。他们提议的激光系统将利用空间站上日本“希望”号实验舱极限宇宙天文台(EUSO)的超大视场望远镜搜寻和锁定太空垃级。此外,激光系统还利用一束束光纤产生强大的激光脉冲,拥有射杀太空垃圾所需的能量和频率。不过,科学家并未透露具体数字 新浪科技讯 北京时间5月6日消息,据国外媒体报道,日本理化学研究所的科学家在一篇论文中提议为国际空间站安装一个激光系统,用于“射杀”地球轨道中的太空垃圾。这个激光系统可利用空间站上的望远镜 搜寻和锁定62英里(约合100公里)外的太空垃圾,而后发射激光。强大的激光脉冲能够将太空垃圾推入地球大气层,最后在大气层中燃烧殆尽。理化学研究所 的文章刊登在《宇航学报》上。 日本理化学研究所提议的激光系统将利用空间站上日本“希望”号实验舱极限宇宙天文台(EUSO) 的超大视场望远镜搜寻和锁定太空垃级。此外,激光系统还利用一束束光纤产生强大的激光脉冲,拥有射杀太空垃圾所需的能量和频率。不过,科学家让小到0.4 英寸(约合1厘米)的太空垃级脱离轨道,最后在地球大气层中烟消云散。激光击中太空垃级时能够产生一股力,降低垃圾的速度,最后坠入地球大气层并燃烧殆 尽。 理化学研究所的研究小组计划在空间站上部署一个用于验证概念的小型实验装置,由一架口径8英寸(约合20厘米)的小型望远镜和采用100条光纤的激光器构 成。研究小组负责人戎崎利一表示:“如果一切顺利进行,我们计划在空间站上安装全尺寸的激光系统,将一架口径3米的望远镜和一个采用1万条光纤的激光器结 合在一起,赋予其100公里外击落太空垃级的能力。” 研究小组表示他们将在未来执行一项“自由飞行器”任务,在空间站外的另一条轨道清理太空垃级。例如,他们可以在高度大约500英里(约合800公里)的极轨 道部署这种系统。戎崎利一表示这一地区的太空垃级密度最大。研究小组指出他们提议的激光系统能够在5年内清除掉地球轨道中的绝大多数厘米级太空垃级。 EUSO望远镜最初用于探测超高能宇宙射线产生的大气簇射紫外线。但日本科学家意识到他们可以让望远镜担负起另一个重要使命——清理太空垃级。利用光纤提高能力的激光最初为粒子加速器提供能量研发,在日本科学家看来同样可用于清理太空垃级。 由于人类不断进行太空探索活动,环绕地球轨道的人造物体的碎片或者说太空垃级的数量不断增多。2000年至2014年,太空垃级的数量增加近一倍,成为太空 开发的一大障碍。计算结果显示太空垃级的总重量达到3000吨左右,主要由废弃的卫星、火箭组件和零部件以及碎片撞击后产生的更小碎片构成。戎崎利一表 示:“太空垃级数量迅速增多,危及太空探索活动。我们可能找到了一种方式,解决这个令人头痛的问题。”(孝文)
╔=超弦理论=╗美自动望远镜发现54光年外近距离系外行星 艺术示意图:从近距离恒星HD 7924与围绕它运行的系外行星系统眺望太阳系方向,从这里可以可以看到太阳是一颗相当明亮的恒星。由于恒星HD 7924出位于北方天空,因此一名站在HD 7924周围行星上的观测者会看到南天的一些天体,如南十字星和大小麦哲伦星云都位于非常靠近太阳的位置上 新浪科技讯 北京时间5月5日消息,据物理学家组织网站报道,一个天文学家小组近期利用设在美国夏威夷,加利福尼亚和亚利桑那州的大型地基望远镜发现了一个围绕一颗近邻恒星运行的行星系统,其距离地球仅有54光年左右。该行星系统包含有3颗行星,围绕中央恒星运行的距离比水星围绕太阳运行的轨道距离更近,公转周期分别为5天,15天和24天。 这个天文学家团队由来自美国夏威夷大学,加州大学伯克利分校,加州大学天文台以及田纳西州立大学等单位,他们借助的观测工具包括设在加州境内利克天文台的“自动行星发现者”望远镜(APF)、设在夏威夷莫纳克亚顶的凯克望远镜以及设在亚利桑那州境内费尔本天文台(Fairborn Observatory)的“自动测光望远镜”(APT)。 此次发现的行星系统围绕一颗编号为HD 7924的恒星运行。行星系统在运行时会对其绕转的恒星施加引力影响,导致后者发生轻微“晃动”(wobble),通过对这种轻微“晃动”效应的观测,可以反推出行星系统的存在。经过多年努力,“自动行星发现者”望远镜和凯克望远镜对该恒星的多普勒效应进行精密测量,并最终成功计算出这些行星的轨道参数。利用多普勒效应原理观测恒星“晃动”效应,以此探测系外行星存在的技术在过去的多年中已经帮助发现了很多距离较近且质量较大的系外行星目标,这种方法也被称作“径向速度法”。而在APF和凯克望远镜观测的基础上,“自动测光望远镜”(APT)对目标恒星进行了精确的光度测量,从而验证了行星系统的存在。 全新的“自动行星发现者”望远镜(APF)为研究人员提供了有力工具,大大提升了对系外行星进行搜寻的速度和效率。之所以可以更快速地发现系外行星并确定其轨道,是因为该设备是专门设计用于在每一个晴朗的夜晚自动进行行星搜寻的自动化系统。经过专门设计的计算机程序会引导天文台彻夜自动运行而无需人工干预。所有这些都是加州大学的研究人员和研究生们多年来辛勤工作的成果。 美国夏威夷大学的研究生富尔顿(BJ Fulton)表示:“我们一开始是像使用普通望远镜那样使用APF,彻夜在天文台对恒星挨个进行观察,从事搜寻系外行星的工作。然而在经过数月的缺觉和精疲力竭之后,我们发现让计算机来代劳似乎是个很吸引人的主意。于是我们撰写了相关代码,让计算机自动程序来取代我们的工作。” 2009年,夏威夷的凯克天文台利用设在其10米口径凯克-I望远镜上的HIRES设备发现了围绕HD 7924恒星最内侧运行的一颗行星。此前,该同样的设备组合还曾经帮助夏威夷大学的天文学家安德鲁·霍华德(Andrew Howard)以及加州大学伯克利分校教授杰弗里·马西(Geoffrey Marcy)发现了不少的“超级地球”(super-Earth)。所谓超级地球就是指那些大小远超过地球,但要小于天王星和海王星级别的系外行星。在已发现的系外行星中,“超级地球”属于较小的那一类,其他已发现的系外行星很多都比木星更大巨大。随后,研究组又花费了超过5年的时间,才最终发现并且确认了围绕HD 7924恒星运行的另外两颗行星。 美国宇航局此前发射的开普勒空间望远镜已经发现了数千颗系外行星,并证明了行星在银河系中是一种普遍的存在。然而几乎所有已发现的系外行星距离地球都相当遥远。大多数距离我们较近的恒星都没有开展过针对“超级地球”一类小型系外行星的全面搜寻工作。而它们正是开普勒望远镜取得的发现成果之中非常普遍的一类系外行星。 这项发现预示了天文学家们在未来数年内对近距离恒星开展观测时可能将会发现的系外行星类型。加州大学伯克利分校研究生劳伦·维斯(Lauren Weiss)表示:“这三颗行星与我们太阳系中的行星完全不同,它们的质量大约是地球的7~8倍,并且与恒星之间的距离非常近。” 夏威夷大学的天文学家安德鲁·霍华德则表示:“这类工作上实现自动化是该领域的一项革命。这几乎就像是拥有了一辆能够自己出门,然后自动买回来几颗行星的无人驾驶汽车!” APF、APT以及凯克天文台进行的观测帮助确认了这项发现,并排除了所有其他的可能解释。夏威夷大学的研究生伊凡·斯努科夫(Evan Sinukoff)直接参与了这项研究工作,他表示:“恒星黑子,也就是发生在其他恒星表面的类似太阳黑子的现象有时候会产生类似小型系外行星的观测特征。然而多年来积累的观测数据让我们能够将这类恒星黑子信号与真正的系外行星信号进行区分。” 此次在恒星HD 7924周围发现行星系统还仅仅是利用这一最新的自动化系统对围绕地球周围近距离恒星运行的系外行星开展系统化搜索的开始。富尔顿将会领导一项持续两年时间,利用APF设备开展的系统搜寻工作,并计划将其作为自己撰写博士毕业论文的工作。他表示:“当这项搜寻工作结束时,我们将获得距离地球10光年范围内的恒星周围小型系外行星的统计数据。” 自动化望远镜在整个天文学领域仍然属于新鲜事物,而美国夏威夷大学的天文学家们已经取得了两项重大突破。克里斯托弗·巴朗尼克(Christoph Baranec)研制了Robo-AO观测设备,它能利用激光技术排除地球大气扰动干扰并获取天体的高分辨率图像,而另一位天文学家约翰·托里(John Tonry)正致力于一个名为“ATLAS”的项目开发工作,这是一个自动巡天观测台,能够自动搜寻并锁定可能对地球构成威胁的小天体。(晨风)
╔= 辛 西 娅=╗有些动物的大脑为何丢了?浪费能量无作用 新浪科技讯 北京时间5月5日消息,据国外媒体报道,海绵不会思索生命的意义或者起源这样的哲学命题。它们是一种极为简单的动物,没有大脑,甚至没有任何神经细胞,但它们仍活的好好的。海绵的无脑可能是一个生存优势,是长时间的进化让它们放弃了大脑已知年代最悠久的拥有复杂大脑的动物化石,历史可追溯到大约5.2亿年前。在当时的地球,生物数量和种类都进一步增多,通常被称之为“寒武纪生命大爆炸”。这种已成化石的动物是在中国发现的,外形好似长着爪子的土鳖虫。它们似乎拥有一个精密的类大脑结构。黄色管海绵,学名“Aplysina sp.”。英国伦敦大学国王学院的弗兰克-希尔斯表示,远古时代的海绵也拥有神经细胞,但它们在随后的进化中放弃了神经细胞。实际上,出现这种“进化损失”的动物并不只有海绵。很多动物都在漫长的进化中失去了在我们看来至关重要的器官
╔=超弦理论=╗新视野号7月将抵冥王星:表面明暗不一或有极冠 新浪科技讯 北京时间5月4日消息,据国外媒体报道,新视野号飞船近日传回的最新图像上可以看到冥王星的表面存在明暗不一的区域,有些地区较为明亮,其他地区则相对较为暗淡,而靠近其极区的明亮区域可能表明冥王星拥有极冠这张冥王星和它的最大卫星——卡戎的照片是由新视野号飞船搭载的远距勘测相机(LORRI)在2015年4月15日拍摄的。这是从4月12~18日期间新视野号飞船拍摄的一系列照片中的一张,目的是帮助飞船校正航向即将抵达:在经过长达9年的太空飞行之后,新视野号飞船距离抵达的日子只剩下不到3个月的时间了。这是新视野号拍摄的首张冥王星彩色图像,显示冥王星和它最大的卫星——卡戎
╔= 辛 西 娅=╗乳癌药对前列腺癌亦有疗效 前列腺癌细胞 图片来源:SPL/Science Source 本报讯 根据一项临床研究,一种最初用来治疗女性乳腺癌及卵巢癌的新型癌症药物或许能够让广大男性癌症患者受益。 这种药物能够阻止1/3的患有一种致命晚期前列腺癌患者的肿瘤生长。几乎所有对药物有响应的人在其肿瘤中都生有突变,这表明该药物将一种常见的细胞进程作为标靶。研究人员在刚刚于宾夕法尼亚州费城举行的美国癌症研究学会(AACR)年会上报告了这一研究成果。 这种药物抑制了一种名为PARP的酶,后者有助于细胞修复一种特定类型的脱氧核糖核糖(DNA)损伤。肿瘤学家经常在那些生来就携带有BRCA1或BRCA2——最有名的两种癌症相关基因——突变的乳腺癌及卵巢癌患者中测试PARP抑制剂。这些突变增加了女性罹患乳腺癌及卵巢癌,还有男性罹患前列腺癌的风险,因为它们能够使修复DNA损伤(可导致其他的促癌突变)的蛋白质失活。但是基因中的缺陷却也使得肿瘤细胞易受到PARP抑制剂的攻击,这是缘于这些药物会更进一步削弱肿瘤细胞的DNA修复机制。这种组合使得肿瘤细胞无法修复DNA损伤并因此而死亡,这一想法被称为合成致死。 去年12月,第一种PARP抑制剂(奥拉帕尼)在美国及欧洲被批准用于治疗经遗传获得BRCA1或BRCA2突变的卵巢癌患者。 然而在临床测试中,一些缺乏此类突变的癌症患者也被发现出现了肿瘤缩小的现象。由英国癌症研究所和皇家医院NHS信托基金会Johann de Bono率领的一个研究小组怀疑,这些患者遗传了其他DNA修复基因的缺陷,或者在BRCA或其他基因中存在后天突变。3年前,一个大型测序项目发现这样的DNA修复基因缺陷在晚期前列腺肿瘤中很常见。 为了验证自己的假设,de Bono的研究团队向50位转移性去势抵抗性前列腺癌患者(他们的肿瘤已经停止对抑制肿瘤生长激素的药物作出响应)提供了奥拉帕尼。 研究结果显示,根据3种测量措施中的任一种(患者血液中的肿瘤细胞水平下降;前列腺特异性抗原水平在血液中的下降;或成像扫描发现他们的肿瘤在缩小),在49位参与试验的患者中,有33%(16人)对这种药物产生了响应。 在AACR的此次会议上,de Bono实验室的临床研究员Joaquin Mateo报告说,当研究人员对病人的肿瘤DNA进行测序后,发现自己的预感是正确的——在作出响应的16人中,有14人在其肿瘤的多个DNA修复基因中产生了1个或多个突变,而只有2名非响应患者具有此类突变。这些病人大部分对奥拉帕尼有至少半年的响应期,而那些没有突变的病人的响应期通常不足3个月。 de Bono的研究团队指出,尽管对肿瘤的遗传测试已经被用来确定某些药物是否对几种类型的癌症起作用,但这是研究人员第一次发现对前列腺癌起作用的测试。 马里兰州约翰斯·霍普金斯大学前列腺癌症研究人员William Nelson表示,这种药物能够为患者提供一种新的选择——这项试验表明,“这是对前列腺癌的有力一击”。Nelson同时认为,这种药物的应用前景非常广阔。 de Bono的研究团队同时表示,这项研究成果表明,缺乏遗传性BRCA突变的乳腺癌及卵巢癌患者依然会对PARP抑制剂作出响应,前提是她们在其肿瘤中存在DNA修复突变。波士顿Dana-Farber癌症研究所的Ursula Matulonis表示,她的研究团队打算通过对来自病人的活组织进行DNA测试从而探讨这种可能性。(赵熙熙)
╔= 格 式 塔=╗啤酒易拉罐或成历史器物 本报讯 美国Western Digs科学新闻网报道称,啤酒易拉罐发明于50年前,这一时间段足以让它们成为“历史器物”。一名考古学家在美国华盛顿州考古挖掘中发现了一只旧啤酒易拉罐,他很好奇,易拉罐在一些美联邦州是否已经达到了半个世纪的历史门槛,这一时间段被用来区分具有历史重要性的器物和地点。 这位考古学家开始研究美国啤酒史,随后发现今年是美国啤酒易拉罐——易拉环的形状有如泪滴——的重要里程性时刻。一些美联邦州法律认为,那些发掘时间大于50年或达到50年以上的器物就可以被记录为考古发现,从而让这些地点可以得到国家和联邦州的保护。考古学家表示,这些易拉罐和易拉环可以作为未来追溯潜在重要考古地点的有用方式。(红枫)
╔=超弦理论=╗NASA发布古老星团图片 在由钱德拉X射线天文台拍摄的这张NGC6388的图像中,研究人员发现证据表明,一颗白矮星可能撕裂了一个靠得太近的星球。NASA图片中拍摄的这个古老星团,位于银河系的边缘。 当恒星到达白矮星阶段,其密度非常高,几乎恒星所有的物质都被压缩进仅有原来半径的百分之一之内。(原标题:NASA发布古老星团图片 或显示白矮星“撕裂”星球)
╔=超弦理论=╗激光或成为太空垃圾“清道夫” 太空垃圾的计算机模拟图。 科技日报北京4月20日电 (记者刘园园)激光可能成为未来的太空垃圾清理工。日本理化研究所的科研人员近日提出解决太空垃圾问题的新办法——用激光把太空垃圾射下来,让其在地球大气层中燃烧掉。 据美国基督教科学箴言报19日报道,日本科学家的新方法首先要使用国际空间站宇宙空间天文台(EUSO)的特大视场望远镜来识别太空垃圾,然后用空间站中的光纤激光器发射出强大的激光脉冲把它们射下来。激光脉冲会把太空垃圾打入地球大气层中,让它们在那里燃烧掉。 太空垃圾又称太空碎片,指所有非功能性的人造残骸,包括废弃的卫星、火箭推进器以及其他碎片。在世界范围内,科学家和企业提出过各种各样移除太空垃圾的方法,涉及的工具也应有尽有:网子、机器人手臂、太阳帆、弹弓等等。新方法由于使用灵活的、轻量级的光纤激光器来发射激光脉冲,即使最小的太空碎片也可以被发现并射下来。 日本理化研究所计算天体物理学实验室首席科学家、太空垃圾研究项目负责人戎崎俊一说:“我们的提议与传统基于地面的解决方式完全不同。我们相信这种操作性更强的办法可以更精确、更快、更经济地清理太空垃圾。” 太空垃圾或环绕地球轨道运行,或重新进入大气层。美国国家航空航天局估测,截至去年,地球轨道上运行着超过50万片像玻璃球一样或更大的太空碎片。很多碎片在以每小时1.75万英里的速度沿地球轨道运行,给所有的太空飞船,尤其是载人飞船带来极大威胁。 更加糟糕的是,这些太空垃圾互相碰撞后会产生更多碎片,新的碎片也会互相碰撞,继续制造更多垃圾。这种效应就是所谓的“凯斯勒现象”,是以1978年首次描述它的美国宇航局科学家命名的。“凯斯勒现象”使太空垃圾形成可以自我维持的碎片群。这些碎片群不仅对卫星是灾难性的,对宇航员也是致命的——正如电影《地心引力》所描述的那样。 新方法让清除太空垃圾多了一线希望。日本科学家正计划在国际空间站进行实验,以证明这一方法的可行性。戎崎俊一说:“未来我们可以设计出一种自由飞行器,让它进入极地轨道800千米上空去执行清理太空垃圾的任务。这里是太空垃圾最密集的地方。”
╔=超弦理论=╗缤纷“哈勃” 在这架著名空间望远镜迎来25岁生日之际,科学家选取了一些他们最钟爱的图像,以飨读者。“蝴蝶星云显示了一颗恒星在生命晚期发生了什么,那时,它损失了所有气体和尘埃。这也暗示了我们的太阳和太阳系的最终命运是什么。”项目科学家Jason Kalirai说。“该蝌蚪星系在碰撞中被破坏,而星系背后是数千个其他星系。这为我展示了哈勃望远镜的力量,不仅拍下一张图片,还有它同时捕捉的其他东西。”美国宇航局(NASA)科学副主管John Grunsfeld说。“这样的星团绝对美丽。你能看到原始气体和尘埃云转化为这个非常年轻的恒星集合。”天文学家Antonella Nota说。“NGC1300星系是一个棒旋星系,拥有非常优雅的形状和有趣的颜色。”图像学家Zoltan Levay说。“我对寻找地外生命十分感兴趣。19世纪初,拉普拉斯认为太阳系形成于环星盘中。现在,哈勃证明拉普拉斯是正确的。”哈勃项目前首席科学家Edward Weiler说。“当他们安装高级巡天照相机时,我还是一名研究生,哈勃拍摄的两个相互作用星系的首张图片名叫‘老鼠’。”天文学家Jennifer Lotz说。
╔=蒲福风级=╗南极发现神秘歌声:或出自新种鲸鱼之口 在南极洲,科学家监听到神秘的“歌声”,被称之为“南极BW29”,可能出自一种此前未知的新种鲸鱼之口。专家们表示“南极BW29”的源头并非阿氏突吻鲸或者居氏突吻鲸(如图),因为这种信号与它们的“歌声”不符 刊登在《海洋哺乳动物科学杂志》上的研究论文指出真正的源头可能是长齿中喙鲸、南宽吻鲸或者格氏突吻鲸(如图)。在监听到“南极BW29”的远南海域极少看到长齿中喙鲸,“南极BW29”的频率也与格氏突吻鲸不符,让南宽吻鲸成为最有可能的源头。 根据2014年公布的一项研究发现,居氏突吻鲸的潜水深度位居所有哺乳动物之首,达到9816英尺(约合2992米),几乎赶上7座帝国大厦,在水下停留时间也达到惊人的138分钟。 新浪科技讯 北京时间4月22日消息,据国外媒体报道,在南极洲,科学家监听到神秘的“歌声”,被称之为“南极BW29”,可能出自一种此前未知的新种鲸鱼之口。监听到神秘叫声之后,他们便对其进行分析,发现这种叫声并非来自于已知的突吻鲸种群,真正的主人成谜。这一分析结果让科学家意识到神秘的“歌声”可能由一种新种突吻鲸所唱。 突吻鲸是第二大鲸类家族,但科学家对它们却知之甚少,主要原因在于它们在水面停留的时间很短,很难对其进行研究。地球上共有22种突吻鲸,每一种都是难以捉摸的“深潜者”。突吻鲸利用自己的“歌声”导航。通常情况下,科学家也只能通过它们的“歌声”确定它们的存在和种类。 神秘的“南极BW29”是美国加州大学斯克里普斯海洋研究所的詹妮弗-特里克带队的一群科学家在奥克尼群岛、南设得兰群岛和南极半岛海域监听到的。根据英国广播公司的报道,他们录制下这种声音的次数超过1000次。分析结果显示这种声音是一种信号,无论是构成还是节奏都非常独特。科学家指出:“鉴于仍有未知的突吻鲸种群等待我们去发现,在南极发现的这些信号的源头应该是一种尚未被我们发现的新种突吻鲸。” 专家们表示“南极BW29”的源头并非阿氏突吻鲸或者居氏突吻鲸,因为这种信号与它们的“歌声”不符。刊登在《海洋哺乳动物科学杂志》上的研究论文指出真正的源头可能是长齿中喙鲸、南宽吻鲸或者格氏突吻鲸。在监听到“南极BW29”的远南海域极少看到长齿中喙鲸,“南极BW29”的频率也与格氏突吻鲸不符,让南宽吻鲸成为最有可能的源头。不过,南宽吻鲸的近亲北宽吻鲸发出截然不同的叫声,导致专家们认为南宽吻鲸也以类似的方式发声,这就与“南极BW29”存在差异。 除了“南极BW29”外,专家们还曾6次监听到频率更高的“南极BW37”。他们在论文中指出:“目前尚不清楚‘南极BW37’是否来自于一种与‘南极BW29’源头不同的南宽吻鲸。”由于叫声的频率往往与鲸鱼的体型联系在一起,一种理论认为“南极BW29”可能由南宽吻鲸发出,频率更高的“南极BW37”则可能由体型较小的格氏突吻鲸发出。此外,这种新种鲸鱼以不同频率发声的可能性也是存在的,但这种能力仅限于突吻鲸。(孝文)
╔= 图 灵 机=╗与携带高科技的飞机们 来一场零距离接触 最近,欧洲一家飞机制造商设计出一款全透明飞机,可以让任何位置的乘客都能看到上下左右360度的高空全景,满满科技大片的视感,而相比透明飞机给我们直观的感受,被一些高科技设备包装起来的飞机们,同样让人不经赞叹—“炫”!OLED技术装饰机窗 感受科技大片视觉 客机将运用OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管,这项技术曾经获得过诺贝尔奖,让乘客可以一览窗外风光。而且可以变成触摸屏,满满都是科技大片的即视感。神奇的纳米隐身衣 隐身技术是为了减少飞机的雷达、红外线、光电、目视等观测特征而在设计中采用的专门技术,其目的是为了飞机在突防时不被敌方探测器发现,从而增强攻击的突然性,提高飞机的生存力和作战效能。 GX Aviation系统 覆盖无线网络服务 GX Aviation系统主要应用于大型客机和公务机,是首个真正实现覆盖全球的高速空中无线网络服务,它的最高数据传输率可达50Mbps。GX Aviation系统使乘客们能在全球各个角落甚至是大洋上空轻松查看实时的社交媒体信息,收发电子邮件和观看视频直播。坚韧的纳米甲胄 美国科学家还研究出一种用碳纳米管“装订”航空材料的技术。该技术可以在略微增加成本的情况下使飞机外壳强度提高到原来的10倍。目前,碳复合材料已经广泛用于航空和航天工业。在这类复材中,碳纤维层之间是用聚合物“粘胶”接合的。这类聚合物可能发生撕裂,进而导致碳复合材料解体。
╔=超弦理论=╗今夜将上演天琴座流星雨:预计每小时10~20颗 图注一:今夜午夜至明天清晨将上演2015年度的天琴座流星雨,预计流量约每小时10~20颗 新浪科技讯 北京时间4月22日消息,据美国宇航局网站报道,就在今晚午夜到明天清晨天亮之前,今年的天琴座流星雨将会如期上演。一如既往,全世界数以百万计的观星爱好者们将会走出家门,一同欣赏这夜空带来的盛宴。而今年还有不同以往的一点,那就是今天正好是“世界地球日”,这场流星雨仿佛是在为我们这颗美丽的蓝色星球庆生。在这一天,全世界的人们共同探讨如何保护地球,维系一个洁净,健康的地球环境。图注二:天琴座流星雨辐射点位置示意图 而今年的这个地球日将以一场流星雨宣告结束。在4月22日~23日,地球将穿越Thatcher彗星留下的碎屑带,这些细小的碎屑颗粒也正是天琴座流星雨的物质来源。 这些彗星留下的碎屑基本上都是尘埃级别的,其大小不会超越一颗沙粒的大小,当地球从碎屑带中穿过时,这些颗粒物以大约每秒49公里(约合每小时17.7万公里)的速度冲入地球大气层,并在此过程中燃烧发光,形成流星现象。典型的天琴座流星亮度与北斗七星的亮度相当。 不过一般而言天琴座流星雨并不会具有很大的流量,正常情况下就在每小时10~20颗之间。但在某些年份,当地球从碎屑带较为浓厚的区域通过时,就有可能导致流量的上升,或者说爆发现象。比如在1982年,观测者们记录到的天琴座流星雨高峰期流量达到每小时90颗左右。而1803年的情况则更为极端,当时美国弗吉尼亚里士满的一名记者写下了这样的报道:“周三在里士满及其周边区域可见流星雨,其规模之大让很多人感到震惊。在凌晨一点到三点之间,这些流星似乎从天空的每一个角落落下.。。”还有另外一份19世纪的文件,记录了一次天琴座流星雨的爆发:“在15分钟内记录到167颗流星,(数量太多)无法全部记录下来。” 但在今年应该不会出现这样的爆发。但话又说回来,流星雨流量计算本身的不确定性就很大,科学家们也没有料到此前发生的那几次爆发,因此究竟情况如何,还是要实际去观测了才最清楚。 观测小贴士: 1)观测的最佳时间是在今晚午夜到明天清晨天亮之前,尤其是在接近天亮时分,因为此时天琴座升到了夜空中较高的位置上; 2)观测时注意添加衣物保暖,带上躺椅和厚毯子,选择空旷的观测场地躺下观测夜空; 3)尽管辐射点位于织女星附近,但流星实际上可能会出现在夜空的任何方向上,留心观察; 4)有时候明亮的月光将会对流星雨的观测造成很大麻烦,但今年不会,因为今天正好是月初,月光干扰还不是很明显; 5)如果有条件,请尽量避开城市灯光,选择你能找到的既视野开阔,同时灯光污染最少的地点作为观测位置 最后,请好好享受美好的观测时光吧!(晨风)
╔=超弦理论=╗科学家称冰冷流浪行星仍有可能存在生命 长久以来,温暖的阳光便被视为地球生命繁衍生息的一个关键要素。但天文学家表示没有恒星光线照射的流浪行星仍有可能存在生命。虽然听起来有些科幻色彩,但这些行星可能为科学家提供一个新机会,在浩瀚的宇宙中寻找外星生命。 球状星云——形成行星的尘埃和气体云——让宇宙中流浪行星的数量超出科学家的最初预计。天文学家对流浪行星尤为感兴趣,因为它们可能代表着一种未能演变成恒星的天体,例如褐矮星。褐矮星是一种亚恒星天体,质量不足以支撑核聚变,但它们的质量仍达到木星的13倍。发现更多流浪行星有助于科学家确定巨行星与低质量褐矮星之间的界线。 新浪科技讯 北京时间4月22日消息,据国外媒体报道,长久以来,温暖的阳光便被视为地球生命繁衍生息的一个关键要素。但天文学家表示没有恒星光线照射的流浪行星仍有可能存在生命。虽然听起来有些科幻色彩,但这些行星可能为科学家提供一个新机会,在浩瀚的宇宙中寻找外星生命。 法国波尔多天体物理学实验室的天体物理学家肖恩-雷蒙德对生命如何在流浪行星上形成进行了研究。他在《万古杂志》撰文指出:“如果想孕育出生命——至少与我们类似的生命——一个自由飘浮版地球需要存在液态水。”行星需要保持合适的温度才能形成液态水,在没有恒星光线照射情况下,形成液态水所需的热量一定来自于行星内部。雷蒙德表示:“流浪行星地表的冰层可起到高性能隔热层的作用,锁定行星内部的热量。如果冰层拥有足够的厚度,行星的冰层下方可形成一个液态水海洋。”根据雷蒙德的计算,这个冰层的厚度至少要达到10公里,才能在数十亿时间里保持冻结状态。 无独有偶的是,芝加哥大学的天体物理学家多利安-阿布伯特和埃里克-斯维泽在几年前也曾得出类似结论。他们的计算结果显示在一颗没有母星提供直接热源的行星上,生命也可以存在数十亿年之久。根据他们的研究,生命所需热量来自于行星核心内部的放射性元素衰变。两位科学家将他们的发现命名为“荒原狼行星”,因为在这种行星上存在的任何生命都会像荒原狼一样,游荡在星系荒原之中。阿布伯特和斯维泽并没有推测荒原狼行星上可能的生命形态,但他们认为这些生命的体型一定十分微小。 雷蒙德表示除了内部热量外,流浪行星保持“体温”的另一种方式是借助厚重的大气层。他说:“一颗自由飘浮版地球如果拥有氢气稠密的大气层,其表面温度可达到零度以上,允许地表形成湖泊和海洋,进而孕育出生命。” 流浪行星很难发现,原因就在于它们不环绕恒星运行,几乎不反射任何光线。过去15年时间里,科学家共发现50颗流浪行星,促使一些科学家认为宇宙中可能存在大量流浪行星。天文学家对流浪行星尤为感兴趣,因为它们可能代表着一种未能演变成恒星的天体,例如褐矮星。褐矮星是一种亚恒星天体,质量不足以支撑核聚变,但它们的质量仍达到木星的13倍。巨行星与低质量褐矮星之间的确切分界线仍在讨论之中,发现更多流浪行星有助于科学家解答这个疑问。科学家表示宇宙中的流浪行星数量可能超出预计。(孝文)
╔= 图 灵 机=╗甩掉电池照相机边拍照边发电:充电感光来回切换 感光器扑捉来的光除了用于成像外,完全可以供电 然而目前这还只是个雏形,在光线充足条件下每秒中只能出一张图,但理论上说,这种照相机是可以无间断地一直拍下去的 新浪科技讯 北京时间4月21日消息,据国外媒体报道,如果一台数码照相机用的太阳能电池,那么这块电池可以是多余的!感光器扑捉来的光除了用于成像外,完全可以供电啊!一架甩掉电池自己发电的照相机,这么绝妙的点子来自哥伦比亚大学。 哥大计算机科学教授Shree Nayar所带的团队最近弄出了这么个为摄影师省力照相机,边拍照边发电,无需电池。关键零部件就是常见的光电二极管。光电二极管中含有光导和光伏两个模式,简单来说,光导模式用来拍摄照片,而光伏模式负责收集光然后转化成电为相机供能,拍照时感光器会者充电和感光两个模式间来回切换。光线透过镜头进入光导模式,然后在光电模式下,将光转化为电能。原理简单到乏善可陈,发明却可以称得上惊人。 然而目前这还只是个雏形,在光线充足条件下每秒中只能出一张图,但理论上说,这种照相机是可以无间断地一直拍下去的。此外30′40的像素级别实在是低的不能再低了。 “我们正处在数字成像革命的风口上”,哥伦比亚大学计算机视觉实验室主任Nayar说,“数字成像的潜力广泛,未来在可穿戴设备、传感器网络、智能环境、个性化医学以及物联网中都能用得上。”这种无需电池可永久不插电的设备,可用性之大是难以想象的。” 最起码,甩掉电池的照相机,NSA(国家安全局)一定会喜欢!(杜夏德)
╔=上帝之杖=╗我国自主研发地效翼船实现双船试飞 地效翼船 地效翼船 16日上午,由海南自主研发的地效翼船在海口实现双船试飞。地效翼船是一种新型水面高速运输工具,停在水面像船,起飞后更像飞机。时速可达210公里每小时,续航1500公里,可用于海防,旅游等。(央视记者陈龙)
╔=超弦理论=╗NASA公布冥王星首张全彩色照片 新视野号探测器冥王星和它的最大卫星冥卫一,这是第一张有关冥王星系统的彩色照片。照片已经得到了初步处理,新视野号的科学团队随后会做进一步处理。因为拍摄距离长达1.15亿公里,图片中的冥王星和冥卫一都不太清晰,但还是可以区分开。 新浪科技讯 北京时间4月16日消息,据国外媒体报道,NASA于2006年发射的新视野号探测器在长达9年的旅途后,终于发回了冥王星和冥卫一(冥王星最大卫星)的首张全彩色照片。虽然发回的照片上只有两个大小不一的亮点,但它标志着人类探索太阳系的新阶段。这张照片由新视野号探测器携带的Ralph彩色成像机于4月9号拍摄,新视野号当时距离冥王星大约1.15亿公里。 接下来,科学家将对冥王星系统做进一步研究。美国西南研究院的行星科学家,本次探险任务的副主任Cathy Olkin说:“从5月开始,我们将得到有史以来分辨率最高的冥王星图像,而且图像质量每天都会变好。” 7月14号将是探险任务的高潮,因为新视野号此时距离冥王星最近。新视野号的飞行速度为5万公里/小时。因为此时距离最近,新视野号拍摄的照片分辨率将高达400米/像素,从照片上可以辨认出纽约中央公园大小的区域。这也使得照片的像素非常密集,新视野号当天将不会向地球传送任何数据。相反,新视野号此时要致力于获取数据。而从第二天开始,新视野号12瓦的发射器将在16个月的时间,把几十亿比特图像和科学数据传回地球。数据的平均传送速率为1000比特/秒,虽然很慢,但很稳定。 NASA的副行政主管John Grunsfeld说:“新视野号即将结束人类伟大的太阳系探险。”整个探险包括了对离太阳最近的水星到最远的海王星的细致研究。探险任务负责人Alan Stern说:“新视野号的探险既是人类对“双星系统”(冥王星和冥卫一)的首次近距离观测,也是着人类对太阳系“第三区域”的第一次深入探索。”“第三区域”由Stern提出,指的是太阳系中处在巨行星和类地行星之外的环形冰冷区。在NASA之前,还没有任何航天机构提出过类似探险计划,新视野号的探险非常有意义。 Stern等科学家还列出了此次探索的其它可能发现: 1.冥王星已知的5个卫星之外的新卫星,以及环形低温物质带。 2.冥王星和冥卫一组成存在差别的线索,冥卫一类似月球,被认为是行星撞击的残留物。 3.冥王星和冥卫一的近似全球地图,包括冥王星极地。冥王星的极地一直没有阳光,但冥卫一的反光能为新视野号的摄像机提供照明。 4.冥王星和冥卫一可能存在由水或者其它特殊材料组成的液体层。科学家认为可能存在氖河。(来源:新浪科技 愿愿)(原标题:NASA新里程碑:冥王星的首张全彩色照片)
╔= 辛 西 娅=╗近亲交配或有利于山地大猩猩繁衍 本报讯 终于有了一些关于山地大猩猩的好消息。一直以来,这种濒临灭绝物种的数量都十分稀少,现在新的研究表明它们终于安全绕过了近亲繁殖的潜在基因风暴,如果动物保护人士可以保护好它们的栖息地,其数量将有望顺利增长。 山地大猩猩因为灵长类动物学家Dian Fossey所说的“神秘的大猩猩”而为人所知,它们是地球上濒临灭绝的灵长类动物之一,现总量约有800只,生活在中非的两个飞地(即一国境内隶属另一国的一块领土)。 为了对如此小范围的种群发生的近亲繁殖程度进行量化,英国剑桥大学遗传学家Aylwyn Scally和同事对7只山地大猩猩进行了全基因组测序,同时进行全基因组测序的还有另外6只存在密切关系且同样濒临灭绝的东部低地金刚猩猩。 这些大猩猩的近亲繁殖率甚至高于研究人员的预测,他们发现,这些大猩猩的代际间隔大约相当于“舅老爷”和“侄孙女”之间的亲缘关系。“目前来看,它们的近亲繁殖率远高于我们在其他灵长类动物中发现的相关比率。”Scally说。研究人员表示,近亲繁殖程度越高,个体大猩猩遗传自父母双方的有害基因突变的几率也会越大,产生遗传性疾病的风险同样也会越高。 但该研究团队表示,和它们共同的近亲——西部低地大猩猩相比,山地大猩猩和东部低地金刚猩猩携带的有害基因突变却都很少。为了了解背后的原因,研究人员扫描了它们的基因,以寻找过去造成它们数量稀少的基因标记。这可以让他们评估,在过去几百万年中,这些大猩猩的种群规模发生了怎样的变化。 研究发现,山地大猩猩的数量在大约10万年前曾骤减,并且此后一直维持在较低水平。长期种群数量稀少或许让这些大猩猩在进化过程中净化了数万年前存在的最有害的基因突变,因此降低了如今近亲繁殖可能产生的遗传代价。(鲁捷)
╔= 辛 西 娅=╗新研究显示原始DNA可能通过自发组装形成 这张图片显示的是一滴凝聚的纳米DNA(nano-DNA),其中的小颗粒是处于液晶相的纳米DNA,图片左侧呈现的是偏振光下的情景。这些液晶颗粒扮演“微型反应堆”的角色,短DNA在这里连接成为多聚物长链,这一过程无需生物学机制的帮助。 新浪科技讯 北京时间4月15日消息,据国外媒体报道,一项由美国科罗拉多大学博尔德分校和意大利米兰大学完成的新研究发现,四十亿年前的DNA样分子片段拥有自我组装的特性,这种特性有可能帮助这些分子长度增长,形成重复的化学分子长链,并成为原始生命的基础。 虽然此前有关古代矿物质形成的研究结果就有距今三十五亿到三十八亿年前细菌进化的证据——地壳稳定下来仅仅五亿年之后——在这些单细胞生物形成前发生了什么仍然还是个谜。根据论文的共同作者,科罗拉多大学博尔德分校物理学教授Noel Clark的介绍,这项新研究提出了一种观点,这种观点认为生物体的构成模块——核酸是通过非生物机制起源的。 这篇论文由意大利米兰大学的Tommaso Bellini领导完成,发表在最新一期的《自然 通讯》杂志上。除了Noel Clark以外,科罗拉多大学博尔德分校参与研究的其他作者还包括David Walba教授、副研究员Yougwooo Yi和研究助理Gregory P. Smith。这项研究的资助方是意大利教育、大学与研究部的PRIN项目和美国国家科学基金会。 二十世纪八十年代,诺贝尔奖获得者、科罗拉多大学博尔德分校杰出教授托马斯·切赫和他的研究团队发现RNA能够通过化学反应改变自身的结构,这一发现使科学家提出了“RNA世界”这一概念。根据这一观点,原始的生命是由各种RNA链组成的,这些RNA链能够利用环境中的简单小分子合成出其它的链状分子。现在的研究生命起源的科学家一致认为RNA链太过特别,不可能是随机化学反应的产物,但这项新研究结果为长链分子的形成机制提供了另一种可行的解释,Clark介绍说。 这项新研究结果表明,长度在几个纳米的DNA片段能够自发的自我装配,并且状态变为有序的液晶相。这一变化能够驱动化学键的形成,将短的DNA链连接起来形成DNA长链,这一过程无需生物学机制的帮助。液晶是一种物质形式,具有介于传统液体和固态晶体之间的特性——比如说,液晶能够像液体一样流动,但其分子在定向排列上又更像晶体。 “我们的研究发现有助于说明在第一个DNA样的分子片段出现时,早期的地球上此前发生了什么,” Clark介绍说。 科学界中有一个学术猜想,认为DNA在早期地球上形成的方式是由其结构特征和自我组装能力决定的,这个科研团队过去几年间一直在对这一猜想进行探索。在“RNA世界”之前的世界里,核酸片段(DNA和RNA)的自我组装也许提供了一种模板,帮助它们通过化学反应连接成了由大量重复单元构成的多聚物。 “这项新发现表明,在合适的化学条件下,小的DNA片段能够自发的自我组装出大量短的双螺旋链,这种自我组装有助于使DNA片段连接形成多聚物长链,为‘RNA世界’的出现铺平道路,”Clark介绍说。(陈彬)
╔=超弦理论=╗研究发现2017年或有房屋大小小行星撞击地球 小行星“2012 TC4”直径大小介于12米到40米之间。 2012年10月9日,莱曼扎可天文台观测小组成员欧内斯特-古多、吉奥凡尼-索斯特罗、尼克-豪斯观测到了小行星“2012 TC4”。 新浪科技讯 北京时间4月15日消息,据国外媒体报道,美国天文学家近日研究发现,发现于2012年的小行星“2012 TC4”可能会于2017年10月12日以极其危险的距离再次与地球擦肩而过,甚至有可能正面撞向地球。至于届时该小行星与地球之间的危险距离到底有多远以及小行星的精确尺寸是多少,天文学家目前尚未明确。 天文学家估计,这颗小行星直径大小可能介于12米到40米之间。2013年2月于俄罗斯车里雅宾斯克市上空爆炸的流星直径大小约为20米,爆炸造成了1500多人受伤,7000多栋建筑受损。因此,小行星“2012 TC4”撞向地球极有可能造成更严重、更具破坏性的后果。美国德克萨斯大学麦克唐纳天文台天文学家朱迪特-吉奥格耶-利斯表示,“我们还需要继续观测。根据它撞击地点的不同,可能将会发生空中爆炸,这可能会造成建筑物窗户的损坏。” 这颗房屋大小的小行星是由位于夏威夷的泛星天文台望远镜于2012年10月4日发现的。一周后,它与地球近距离擦肩而过,当时两者之间的距离仅为0.247个地月距离(或94800公里)。小行星“2012 TC4”是一个快速旋转的细长天体。据天文学家介绍,历史上它可能已多次与地球近距离擦肩而过。现在,天文学家希望能够弄清楚它在2017年的精确飞行路线以及与地球正面撞击的可能性。 利斯解释说,“它正面撞向地球的概率大约是0.00055%。最小轨道交叉距离仅有0.079个地月距离。这说明,小行星‘2012 TC4’是一个极其危险的潜在撞击者。”欧洲航天局空间态势感知项目办公室近地天体碎片研究小组负责人德特莱夫-科斯奇尼认为,“它撞向我们的概率大约为百万分之一。根据它的明亮程度,我们可以测量它的大小。但是,我们目前还不清楚它的反射率。它的大小可能介于10米到40米之间。一个直径40米大小的铁质天体,可能会穿越大气层,在地面上撞出一个陨石坑。然而,一个直径10米大小的岩石天体,则很难观测得到。” 不过,日本宇宙航空研究开发机构天文学家吉川真则认为,小行星“2012 TC4”不会对地球造成危险。吉川真表示,“它与地球的距离确实很小,但这一距离并不意味着撞击。”美国宇航局“小行星监测”项目科学家也认为,这颗小行星并不会撞向地球。 但是,利斯则坚持认为,还需要继续跟踪观测以减轻这种不确定性。科斯奇尼也对这种不确定性表示担忧。此外,关于小行星的大小和轨道特点,科斯奇尼表示,“这颗小行星有很大的不确定性,尤其是它的大小。”科斯奇尼指出,需要关注的问题是,它究竟是不是岩质小行星,以及它是否会撞向地球。如果撞向地球,破坏性后果将会与俄罗斯车里雅宾斯克市上空的流星爆炸相似。 截至2015年4月12日,共发现了1572个潜在危险小行星。在已知的潜在危险小行星中,暂时还没有发现有小行星处于正面撞击地球的轨道上。(彬彬)
╔= 辛 西 娅=╗世界首头克隆骆驼怀孕:证明克隆动物可繁衍 科学家表示世界上第一头克隆骆驼“因扎兹”(Injaz)成功自然受孕。“因扎兹”今年6岁,是2009年一头屠宰骆驼的卵巢细胞克隆结晶。整个克隆过程借助一位代孕母亲完成。照片中的小骆驼便是“因扎兹”,当时只有6天大。 自“因扎兹”降生后,科学家又成功克隆了很多动物,其中包括一头利用骆驼选美比赛冠军的细胞克隆的骆驼。世界上第一只克隆动物——绵羊“多莉”(如图)19年前在爱丁堡诞生。培育“多莉”时使用了来自一个成年细胞的DNA。在确诊患上肺病之后,“多莉”于2003年被实施安乐死。 新浪科技讯 北京时间4月14日消息,据国外媒体报道,科学家表示世界上第一头克隆骆驼“因扎兹”(Injaz)成功自然受孕。“因扎兹”今年6岁,是2009年一头屠宰骆驼的卵巢细胞克隆结晶。整个克隆过程借助一位代孕母亲完成。 迪拜纳德阿尔舍巴繁殖生物技术中心负责人尼萨尔-瓦尼博士在接受阿布扎比《国家报》采访时表示:“‘因扎兹’成功受孕,我们都感到非常兴奋。今年晚些时候,‘因扎兹’便会产子。这头骆驼以自然方式受孕。‘因扎兹’将向世人证明克隆骆驼与自然繁殖的骆驼一样,也能受孕和繁衍下一代。” “Injaz”这个名字在阿拉伯语中意为“成就”。2009年,这头克隆骆驼降生,一度引发轰动。科学家表示克隆技术能够帮助他们保存骆驼种群的基因。在波斯湾沙漠地区的酋长国,骆驼是一种价值极高的多用途动物。除了充当交通工具外,它们也被用于比赛。此外,骆驼还能生产大量低脂奶,骆驼美容比赛可为骆驼主人带来数百万美元收入。 英国广播公司报道称自“因扎兹”降生后,科学家又成功克隆了很多动物,其中包括一头利用骆驼选美比赛冠军的细胞克隆的骆驼。为了克隆出“因扎兹”,科学家潜心研究了5年之久。经过378天的妊娠,这头克隆骆驼于2009年4月8日降生,出生时的体重达到66磅(约合30公斤)。 克隆“因扎兹”过程中,科学家利用了来自一头成年骆驼卵巢的细胞,而后将细胞植入一位代孕母亲的卵子。阿联酋的报纸当时报道称“因扎兹”与细胞提供者的基因一模一样。世界上第一只克隆动物——绵羊“多莉”19年前在爱丁堡诞生。培育“多莉”时使用了来自一个成年细胞的DNA。在确诊患上肺病之后,“多莉”于2003年被实施安乐死。在此之后,科学家又成功培育出克隆鼠、克隆牛、克隆猪、克隆狗和克隆骆驼。(孝文)
╔= 格 式 塔=╗你是否患了“爆炸头”综合症? 你是否曾被噪音吵醒,觉得像自己的脑子里发生过爆炸一样,然后发现周围的一切都安静如常?如果有过这样的情况,你可能患了大脑综合症。真的是要爆炸的感觉…… 显然,在这种情况下,并不是你的头真的发生了爆炸。大脑综合症只是人觉得不舒服,有时候是在入睡的过程中觉得不舒服。 华盛顿州立大学的研究人员发现关于这种现象的信息非常稀缺,于是对它进行了考察。该大学的研究人员访问了211名本科学生,发现其中18%,也就是将近五分之一的学生曾经感觉头脑中发出巨大的噪音。以前曾有小规模的研究表明,大脑综合症是比较罕见的,而且主要见于50岁以上的老年人。而这次的研究得出的结论则与此截然相反。 “我不相信只有50岁以上的人会发生这种病症的说法,”华盛顿州立大学的助理教授Brian Sharpless说。“我认为这在生物学上是不合理的。” 大脑综合症并不是非常罕见的疾病,大约三分之一有过这种经历的学生也经历过睡眠麻痹综合症,这是另一种古怪的感觉,人在起床的时候觉得动不了也无法说话。有这种问题的人有时候会睁着眼睛做梦。研究人员相信,那些有大脑综合症的人之所以更容易发生睡眠麻痹综合症,是因为这两种睡眠失调问题都与脑干的网状结构有关。 由于大脑综合症更容易发生在人们入睡的过程中,所以研究人员假设这种不舒服的经历与大脑暂时停工有关。 Sharpless将大脑比喻成一台正在关机的电脑,它的显示器、听觉神经和视觉神经都会逐一关闭。但是对于有大脑综合症的人来说,他们的听觉神经并没有像预想中的那样关闭,反而启动起来,所以大脑觉得听到了巨大的声音。 他补充说,“就是因为这个原因,你才会听到那些无法解释的巨大声音,并不是你周围的环境中真的有这些声音。” 不管这些声音是不是真的,突然听到这样的声音肯定会让人很惊讶。有些受到这种病症折磨的人认为,他们的大脑里肯定有病灶或者出血了。 Sharpless认为这种失调与某些阴谋论(比如外星人的绑架)有关。有些人则认为根本原因在于他们曾经被外星人绑架。 他说,“有些人认为这些可怕的经历是某种阴谋,并且错误地认为它可能是某种定向能武器的攻击引起的。” 那些有睡眠麻痹综合症的人可能认为,他们看到的是真实发生的事情,因为他们的眼睛是睁着的,虽然他们实际上只不过是睁着眼睛做梦而已。Sharpless认为,这可以解释,为什么那些人那么肯定他们看到的各种奇怪的事情是真的,比如巫师或中世纪的魔鬼。 研究人员说,由于这样的失调让人觉得恐惧,并且具有很多不确定性,所以有些有这种病症的人甚至都不会告诉自己的配偶。 现在并没有什么办法治愈大脑综合症。Sharpless解释说,“对于这一小部分人来说很不幸的是,并没有能够被解释得很明确的或者能够得到经验支持的治疗方法,也几乎没有医生或研究人员来研究这个问题。” 不过很多人发现,简单的诊断行为就能让这种症状得到缓解。“很可能,只要明白这是怎么回事,不要再对此感到恐惧,就能让这种病症得到缓解。”
╔=超弦理论=╗双胞胎开启太空生物学研究新领域 或因遗传隐私而永无公开发表之日别被照片中的胡须蒙骗了:美国宇航局航天员Scott Kelly(右)与兄弟Mark是一对同卵双胞胎。 图片来源:Robert Markowitz 当美国宇航局(NASA)宇航员Scott Kelly于3月28日在国际空间站启动一项为期一年的研究任务时,他还将开启另外一项史无前例的研究——人类在太空中产生的生物学变化。 研究人员将收集Kelly的基因组学、分子学、生理学以及其他方面的数据,并把它们与Kelly生活在地球上的同卵双胞胎兄弟——已退休宇航员Mark Kelly的相关数据进行比较。兄弟两人之间的数据差异或将揭示人体如何适应极端环境。 但这项花费150万美元的双胞胎研究的结果或许永无公开发表之日。Kelly兄弟现正在测量他们的全基因组序列,然而如果他们发现了不愿公开的敏感医疗信息,如对一些特殊疾病更为敏感,这些结果可能永远不会被发表。 “这是如此全新的领域,我们预料不到会发生什么。”NASA得克萨斯州休斯敦约翰逊航天中心人类研究项目副首席科学家Craig Kundrot说。 此次的双胞胎研究很有可能会比NASA另一项广泛传播的对宇航员John Glenn的监测收获更多有价值的数据。今年77岁的Glenn曾在1962年绕地球飞行,并在36年后再次乘航天飞机飞行。对其衰老身体的研究仅仅可以表明,他可以适应太空压力。但如果在地面上拥有一个基因相同的同卵双胞胎,并在较长时间后进行取样分析,“那么可以给我们提供更有说服力的资料。”伊利诺伊州西北大学神经生物学家Martha Vitaterna说。 Kelly兄弟的研究将是世界上首次对两名基因完全相同的人类进行的对比研究,其中一人将会在相当长的时间内暴露在太空辐射和接近零引力的空间环境中。“尽管只有一对双胞胎,但我们将会在飞行前、飞行中和飞行后对他们进行观察。”科罗拉多州立大学辐射生物学家Susan Bailey说,“最终,我们将会有足够优质的数据,可以作出一些统计学上的重要结论。” 并未参与此项研究的挪威奥斯陆公共卫生研究所从事双胞胎研究的遗传流行病学家Jennifer Harris表示,通过观察哪些基因在轨道中被开启或关闭,研究人员可以更好地理解产生生理学变化基因通路的基础。医生可以用更广泛的视角去解决与衰老或疾病相关的普遍问题。“在双胞胎研究领域,这项研究可能产生影响深远的结果。”Harris说,但其前提是研究结果得到发表。 NASA和俄罗斯联邦航天局(Roscosmos)一直以来都在研究人体如何适应宇宙飞行。但此次的双胞胎研究却是第一次把相关研究引入现代基因组学时代。科学家不仅会对Kelly兄弟的全基因组进行测序,而且还会检测他们的基因表达、基因标记、染色体缩短情况以及其他健康与衰老方面的细微量变。 “这项研究代表着迄今为止,对人类进行的最全面的基因分子谱检测。”纽约威尔康奈尔医学院遗传学家Christopher Mason说,“而且它是对双胞胎的基因检测。” 这项研究的最初想法来自于Kelly兄弟两人。此前,Scott已在太空飞行了180天左右,现在他和俄罗斯宇航员Mikhail Kornienko将在地球轨道上度过整整一年。(宇航员Gennady Padalka也将和他们一起飞往太空,不过他将在那里度过6个月——这将打破目前人类在太空累计生活的最长时间纪录:803天。) 在2011年退休之前,Mark Kelly曾乘坐航天飞机进行过4次相对较短的太空飞行,时间合计54天。未来,当Scott返回地球时,他在太空中停留的时间将达到Mark的10倍左右。 未来,可以用在太空中生活时间的长短来区分两兄弟。“(Mark)在太空中的经历在很多方面都和我不同。”Scott Kelly在接受《自然》采访时说,“他在那里生活的时间仍然不足以让他产生适应感,并在感觉上接近正常生活。而我则会适应太空生活。” 目前,两兄弟已经捐出了一些样本,包括血液、唾液、尿液以及粪便;未来,Scott在太空生活的整个时间以及返回地球之后,还会对这些样本进行定期采样。目前,两人正在对相关发现带来的潜在影响接受遗传咨询,两人所有的全基因组信息将仅对参与研究的10位主要研究人员公开,并且未经过兄弟二人同意则不得发表。 采集基因信息对于未来宇航员来说具有重要意义。例如,如果一名宇航员的基因显示他或她容易受到宇宙电离辐射生物学效应的影响,这样的信息将会影响NASA送谁去太空的决策。 未来,Mason将研究Kelly两兄弟DNA和RNA中的化学标记,或是甲基化。“竟然有两名双胞胎兄弟加入了生物控制学研究的这一领域!”他说,“没什么比它更让我兴奋的了。”(冯丽妃)
╔= 格 式 塔=╗欧洲人8000年前开始“漂白” 肤色身高及牛奶消化能力直至“最近”才出现在中欧和南欧,普通欧洲人的白皮肤及棕色眼睛是最近才进化而来的。图片来源:BRUCE MCINTOSH/ISTOCKPHOTO 本报讯 大多数人都认为欧洲是白种人的老家。然而一项新的研究显示,苍白的皮肤以及其他一些特征,例如成年人高大的身躯和消化牛奶的能力,都是最近才出现在欧洲大陆的大部分地区的。在日前于密苏里州圣路易斯市召开的美国体质人类学家协会第84次年会上公布的这项研究成果,为人类在欧洲的进化提供了戏剧性的证据,表明大多数现代欧洲人已经不再像他们8000年前的祖先了。 在过去的1年中,随着研究人员对古人群基因组——而非少数个体——完成了测序,有关欧洲人的起源问题便陷入了激烈的争论之中。 研究人员对遍及欧洲的考古遗址中的83具古代个体进行了研究。通过对贯穿其基因组的脱氧核糖核酸(DNA)的主要片段进行比较,一个国际研究团队在今年早些时候报告称,现代欧洲人是至少3个古代狩猎采集者人群与在过去8000年中单独迁徙至欧洲的农民之间混合后的产物。这项研究表明,从黑海北部草原大规模迁徙而来的Yamnaya牧民可能在距今4500年前将印欧语系带到了欧洲。 如今,由相同研究团队完成的这项新研究对相关数据进行了更深入的探讨,旨在寻找在这种强烈自然选择背后的基因,包括有利于他们在过去8000年里迅速席卷欧洲的一些特征。 作为来自哈佛大学人口遗传学家David Reich实验室的一名博士后,通过将古代欧洲人的基因组与来自“1000基因组计划”的较近基因组进行对比,人口遗传学家Iain Mathieson发现了曾经历强烈自然选择的5种与饮食和皮肤色素沉着变化有关的基因。 首先,科学家证实了一个较早前的研究结果,即欧洲的狩猎采集者在8000年前并不能消化牛奶中的糖分。 研究人员还注意到了一个有趣的事实,那就是到达欧洲的第一批农民也不能消化牛奶。这些在距今7800年前来自近东地区的农民与4800年前来自草原的Yamnaya牧民均缺少帮助成年人消化牛奶中的糖分的LCT基因。直到大约4300年前,乳糖耐受性才席卷欧洲。 当提到皮肤的颜色,该研究团队在不同的地点发现了一个东拼西凑的进化过程,并且是3种不同的基因生成了浅色皮肤,从而讲述了一个在过去8000年的过程中,欧洲人的皮肤如何变得越来越白的复杂故事。 假设4万年前最早定居在欧洲的走出非洲的现代人拥有深色的皮肤——这有利于他们在阳光充足的纬度地区生存。而新的数据证实,大约8500年前,生活在西班牙、卢森堡和匈牙利的狩猎采集者也同样生有深色的皮肤——他们缺乏能够导致皮肤褪色,即形成现代欧洲人苍白肤色的两种基因:SLC24A5与SLC45A2。 然而在遥远的欧洲北部——这里的低光度更有利于浅色皮肤,研究团队却在狩猎采集者中发现了一幅完全不同的场景:来自瑞典南部Motala考古遗址的7具7700年前的古人均携带了两个浅色皮肤基因版本:SLC24A5与SLC45A2。他们同时还拥有第三个基因——HERC2/OCA2,这种基因带来了蓝眼睛并对浅色皮肤和金发亦有贡献。 因此生活在欧洲北部的古代狩猎采集者已经拥有了白色皮肤和蓝眼睛,而与此同时,生活在中欧及南欧的人却依然具有深色皮肤。 之后,来自近东地区的第一批农民到达欧洲,他们携带着浅色皮肤的两种基因。随着这些农民与当地的狩猎采集者通婚,其中一种浅色皮肤基因横扫欧洲,这也使得中欧人和南欧人开始具有浅色皮肤。而另一个基因版本SLC45A2一直处于低水平,直到距今5800年前才高频率出现。 研究人员同时还跟踪了一些复杂的特征,例如身高,这是许多基因之间互动形成的一个复杂结果。 令人惊讶的是,研究人员在这种强大的自然选择中并没有发现相关的免疫基因,这与之前的假设——疾病在农业发展后会大量增加——恰好相反。 宾夕法尼亚州立大学人类遗传学家George Perry指出,这项研究揭示了个体的遗传潜力如何被其饮食以及对环境的适应性所塑造。他说:“我们现在正在得到一张有关自然选择是如何运作的更为详细的图景。”(赵熙熙)
╔= 辛 西 娅=╗耐抗生素微生物在美蔓延 本报讯 近日,《华盛顿邮报》报道称,一种耐药性的索氏志贺氏菌——能引发旅行者腹泻的细菌,引起了美国马萨诸塞州、加利福尼亚州和宾夕法尼亚州数次疾病暴发。这些地区的疾病控制和预防中心发现,这三个州90%的实验病例都对抗生素环丙沙星具有耐药性。2014年5月至2015年2月,32个州的243人感染了这种疾病,原因可能是在旅行中曾与感染者发生过接触。在美国,大部分索氏志贺氏菌(如图)已经能抵御氨苄青霉素和甲氧苄氨嘧啶等抗生素。但环丙沙星耐药性似乎正在全球蔓延,专家表示,这使得感染更难治疗且更易传播。(唐凤)
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