Tag: 科學探索

9月23日消息，據國外媒體報道，科學家首次在一顆系外行星的大氣層中發現了水蒸氣信號，這是尋找可居住外星球的重大突破。這個「超級地球」距離我們的地球約110光年。據估計，該行星的體積是地球的兩倍，質量是地球的8倍。 倫敦大學學院的研究人員發布了一張電腦生成的圖片，向人們展示了這顆可能適合居住的行星的樣子 英國倫敦大學學院的科學家稱，這顆名為K2-18b的系外行星可能具有與地球大氣性質類似的大氣層，以及適合生物生存的溫度范圍。K2-18b圍繞着獅子座中的紅矮星K2-18運行，與母恆星的距離比地球離太陽的距離還要近，意味着它的一年更短，33天就能公轉一圈，而地球需要365天。 2015年，美國國家航空航天局（NASA）的開普勒太空望遠鏡首次發現了這顆系外行星。目前的設備只能確定基本的特徵，如它與地球的距離，質量和表面溫度等。倫敦大學學院的科學家開發了先進的工具，通過對哈勃太空望遠鏡2016年和2017年的存檔數據進行深入分析，發現了K2-18b大氣層中獨特的水蒸氣分子特徵，同時也表明其大氣中存在氫和氦。 K2-18b離地球太遠了，天文學家無法直接觀測到，但他們可以觀察K2-18b圍繞母恆星（稱為K2-18）運行時，恆星光線穿過行星大氣層的情況。該研究的作者安傑洛斯·齊阿拉斯（Angelos Tsiaras）博士說：「這是我們所知道的，太陽系外唯一溫度、大氣和水都合適的行星。」 這顆行星大氣層中存在的水蒸氣表明，它很可能是一顆岩石行星，也可能是一個含有大量水的冰冷世界。大多數像這樣的系外行星都是氣態巨行星，類似木星和土星。因此，K2-18b為研究人員提供了一個寶貴的機會，可以研究體積更小的岩石或冰態行星。 「當然，K2-18b並不是第二個地球，」齊阿拉斯博士補充道，「因為它是一個更大的行星，有着不同的大氣組成。它圍繞着一顆完全不同的恆星運行，所以看起來不像地球。尋找可居住的行星非常令人興奮，但我們要時常提醒自己，這里（地球）是我們唯一的家園，如果我們能去其他行星旅行，或許就會發現（移居）是不可能的。」 詹姆斯·韋伯太空望遠鏡已經花費了超過70億美元，被認為是環繞軌道運行的哈勃太空望遠鏡的繼任者 盡管K2-18b位於母恆星周圍的適居帶內，但科學家表示，目前還沒有辦法確定這顆行星是否存在生命跡象。考慮到紅矮星K2-18的活動，該行星可能暴露在比地球更多的高能輻射中。K2-18b的質量約為地球的8倍，因此其表面的重力要比地球表面的重力大得多。研究人員將繼續監測這顆行星，以證實他們的理論，即該行星有能力維持生命。不過，他們不能確定這顆行星上到底有多少水。研究人員表示，K2-18b上的水含量可能低至0.01%，也可能高達50%。相比之下，大約71%的地球表面被水覆蓋。 該研究的合著者英戈·瓦爾德曼（Ingo Waldmann）博士說：「我們不知道K2-18b有多少水，但這些模型清楚地顯示，那里存在大氣層和水。」此外，研究人員還認為，K2-18b可能存在其他分子，包括氮和甲烷，但目前仍無法進行探測，需要進一步研究來估計其雲層覆蓋范圍和大氣中水蒸氣的百分比。 K2-18b是開普勒太空望遠鏡發現的數百個「超級地球」（質量介於地球和海王星之間的系外行星）之一。研究人員花了一年多的時間分析相關的數據，結果發表在近期的《自然-天文學》（Nature Astronomy）雜誌上。他們還表示，很可能還存在類似K2-18b的系外行星。他們希望新的技術，比如將於2021年3月發射的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡，能夠更詳細地描述系外行星的大氣層特徵，並解開太陽系之外的更多秘密。無論如何，這一發現使K2-18b成為未來天文研究中最有趣的目標之一。 適居帶 適居帶是指在一個行星系（圍繞某恆星公轉的各種天體的集合）中，可以支持行星存在液態水的軌道範圍。適居帶也被稱為「古迪洛克帶」（Goldilocks Zone），取自兒童童話故事中一個名為古迪洛克的女孩，她喜歡「既不太冷又不太熱」的粥。 想要讓液態水存在於行星表面，來自恆星的溫度就必須「恰到好處」。適居帶的邊界至關重要。如果一顆行星離母恆星太近，就會產生失控的溫室氣體效應，就像金星那樣，完全不適合居住。但如果距離太遠，水就會結冰，就像在火星上看到的情況。 自1953年首次提出這一概念以來，許多恆星都被證明存在一個適居帶，其中一些恆星在這一區域有一顆或幾顆行星，比如2014年發現的「開普勒-186f」（Kepler-186f）。 詹姆斯·韋伯太空望遠鏡 研究人員希望，諸如將於2021年3月發射的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡等新技術將能夠解開太陽系之外的更多秘密 詹姆斯·韋伯太空望遠鏡被稱為「時間機器」，可以幫助揭開我們宇宙的秘密。它將用於觀測135億年前早期宇宙中誕生的第一批星系，並探索恆星、系外行星，甚至我們太陽系中各個衛星和行星的起源。 美國國家航空航天局（NASA）官員表示，該計劃的花費可能將超過國會設定的80億美元的上限。目前，NASA已經投入了70億美元。 詹姆斯·韋伯太空望遠鏡及其裝載的大多數儀器的工作溫度大約是40k（零下233攝氏度）。按照計劃，它將於2021年發射，屆時將成為世界上體積最大、功能最強大的望遠鏡，能夠觀測到大爆炸後2億年時的宇宙微波背景輻射。 今年1月，詹姆斯·韋伯太空望遠鏡在約翰遜航天中心一個巨大的真空室中成功進行了測試，證明它可以在深太空正常運作。該望遠鏡還經過了100天的低溫測試，以確保它可以在極冷的環境下工作。（任天） 來源：cnBeta

據外媒SlashGear報道，在上周六舉行的儀式上，美國宇航局（NASA）和澳大利亞航天局(ASA)宣布了兩個機構之間的一項新承諾，這將使澳大利亞幫助支持美國宇航局將人類送回月球的努力。在周六於華盛頓舉行的儀式上，這兩個航天局簽署了一份聯合意向書。根據該安排，澳大利亞將基於「共同利益」支持美國在這些項目中的工作。 根據這項承諾，澳大利亞航天局將加入NASA的「 Moon to Mars 」計劃，包括新的Artemis月球計劃。NASA表示，目前，這兩個國家都預見澳大利亞將為自動化、機器人技術和其他「共同感興趣的領域」做出貢獻。 澳大利亞總理斯科特·莫里森（Scott Morrison）已承諾為該國航天局提供高於預算三倍以上的資金，以幫助支持NASA的「 Moon to Mars」和Artemis 計劃。雖然澳大利亞航天局於去年成立，但這並不是澳大利亞首次與美國合作進行各種航天任務。 NASA副局長吉姆·莫哈德（Jim Morhard）在一份聲明中說道： 今天的聲明和來自澳大利亞朋友們的承諾使我們感到榮幸，我們將通過Artemis計劃支持我們在2024年重返月球的使命。NASA與澳大利亞航天局之間的牢固關系印證了NASA對在2028年之前與我們的商業和國際合作夥伴建立可持續探索的承諾。 除了與NASA合作外，澳大利亞的環境也被證明是 Mars 2020 ExoMars探測器的重要試驗場。NASA解釋說，澳大利亞Outback地區的地形與火星的地形類似，從而幫助團隊為用於調查「紅色星球」的系統做准備。 來源：cnBeta

2017年，「奧陌陌」成為第一個闖入太陽系的「星際訪客」，在天文學界引發一陣喧嘩與騷動。關於「奧陌陌」可能是什麼，眾說紛紜，包括外星人的飛船、小行星等。但在科學家還未來得及細細品味並揭示其「廬山真面目」時，它就離開了太陽系，而且再也不會回來了。 不過，別遺憾。一個故事的結束，也是另一個故事的開始！ 據外媒報道，近日，科學家發現了第二個闖入太陽系的「不速之客」——C/2019 Q4（鮑里索夫Borisov，以下簡稱C/2019 Q4）。這次，科學家不僅給它拍攝了彩色照片，還基本上確定了它是一顆彗星，使它成為人類觀測到的首個星際彗星。 第二個「不速之客」 美國《科學新聞》雙周刊網站日前報道，烏克蘭業余天文學家根納迪·鮑里索夫於今年8月30日發現了這顆「星際訪客」。 國際天文學聯合會（IAU）小行星中心臨時主任、天體物理學家馬修·霍爾曼說，在被發現後的幾天里，不少天文學家對這個物體進行了足夠多的觀測，證明它的軌道與太陽無關，這表明該物體來自星際空間。9月11日，IAU公布了C/2019 Q4的軌跡。 霍爾曼說：「已經有三四個不同的小組核查過這顆天體的軌道，並從不同方向對其進行了觀測，都得出了相同的結論。」 但他也強調，這顆彗星距離太陽很近，且位於地球的地平線以下，很難觀測到。 「一顆漂亮的聖誕彗星」 雖然C/2019 Q4與「奧陌陌」都由於迄今未明確的原因闖入太陽系，但兩者的表現非常不同。區別在於，這次天文學家提前很長時間就得到了消息，可以做好充分准備，不會讓它輕易溜走。 「奧陌陌」在2017年10月被發現時，天文學家如獲至寶。但它正在遠離太陽系，錯愕不已的天文學家們只在它離開地球時對其投去了匆匆一瞥，留下了許多關於它的「傳說」：小行星、彗星的骨架、甚至外星飛船等。但目前很少有數據來支持這些觀點。 《科學新聞》網站指出，C/2019 Q4剛剛邁過太陽系的門檻，其軌道將介於木星和火星的軌道之間，而且將在12月29日最接近地球。屆時，其與地球的距離大約是地球和太陽距離的兩倍。 北愛爾蘭貝爾法斯特女王大學的天文學家米歇爾·班尼斯特調侃道：「這將是一顆漂亮的聖誕彗星。在那之後的幾個月里，該天體將一直處於人類的視野中。」 霍爾曼補充說：「總的來說，我們將能夠對它進行大約一年的觀測，這與『奧陌陌』的命運迥然不同。我們才對『奧陌陌』進行了短短兩個半月的追蹤，直到它變得太微弱看不見為止。」 此外，就C/2019 Q4現在的表現來看，它與「前輩」也有所不同。「奧陌陌」更像是一顆小行星而非彗星，它沒有明顯的氣體雲。而C/2019 Q4則被一個明亮的彗星狀光暈包圍，表明它正在抖落身上的氣體和塵埃。 班尼斯特說，這種彗星狀的外觀更像是天文學家對第一個星際物體「奧陌陌」的預期。 彩照「出爐」 據物理學家組織網近日報道，9月9日至10日晚，位於夏威夷的雙子座天文台為C/2019 Q4拍下了一張彩色照片。 雙子座天文台的安德魯·斯蒂芬斯說：「雙子座天文台能夠快速調整，並觀察像這樣能見度很低的物體。我們在凌晨3點獲得了最終細節，並在4點45分之前對其進行了觀察！」 這張圖片顯示，C/2019 Q4有一條非常明顯的尾巴，表明有氣體逸出，這是彗星的一個獨特特徵；而「奧陌陌」是一個非常細長的類小行星，沒有明顯的「尾巴」。 「星際訪客」之所以令人興奮，因為它們可能攜帶銀河系其他地方物質的信息。天文學家們將繼續對C/2019 Q4進一步觀測，以揭示更多關於其軌道、大小和起源的信息，屆時能釐清這顆彗星的組成，看看它與我們太陽系中的彗星有哪些差異。 來源：cnBeta

9月23日消息，據國外媒體報道，物理學家正在尋找一隻「看不見的手」，它塑造了我們的宇宙以及其中無數的星系。具體而言，物理學家正在各種天體的背後尋找所謂的暗光子，這種神秘的物質似乎可以傳遞一種以前未知的自然力，科學家認為，正是暗光子調節着常規物質和暗物質之間的相互作用。 那麼，這種自然力為何能對我們隱藏如此之久？長期以來，科學家已經知道，自然界存在着4種已知的力，它們拉扯、擠壓和撕裂着常規物質，形成我們現在看到的一切。這4種已知的相互作用構成了我們日常生活的基石，它們分別是：將原子核結合在一起，但距離很短的強核力；神秘而又微弱的弱核力，控制着放射性衰變，並能對被稱為中微子的亞原子粒子產生作用；在我們生活中影響巨大的電磁力；以及微妙的引力，它在4種已知力中最弱的，卻又是作用范圍最大的。 利用這4種基本力，物理學家可以描繪出亞原子和宏觀世界。任何相互作用都離不開這4種力。然而，在我們的宇宙中，特別是在最大的尺度上，關於相互作用的謎團仍然很多。當我們縮小到星系或更小的尺度時，一些難以解釋的事情發生了，科學家將這種難以解釋的現象命名為暗物質。 暗物質是簡單純粹的呢，還是隱藏着某種未知的力量？現在，一個由國際物理學家團隊試圖解答這一問題，他們的研究結果發表在近期的預印本網站arXiv上。研究人員使用大型強子對撞機（LHC）的數據轉儲來尋找這種可能的基本作用力。目前，搜索結果仍然一無所獲。這在某種程度上其實是好事，因為這意味着我們已知的物理定律仍然成立。只不過，我們仍然無法解釋暗物質。 迷失在黑暗中 暗物質是一種假想的物質形式，據估計占宇宙總質量的80%左右。我們不知道是什麼這些額外的無形物質是怎麼產生的，但我們知道其存在，最大的線索來自引力。通過研究星系內恆星的運動和星團內星系的運動，以及宇宙中大尺度結構的演化，天文學家幾乎一致得出了這樣的結論：宇宙中存在着比可見物質更多的東西。 暗物質或許更應該被稱為「隱形物質」，因為暗物質根本不與光相互作用，我們只能通過引力效應來推斷其存在。如果暗物質能與光相互作用，或者說，如果暗物質與光的相互作用方式與常規物質相同的話，我們現在應該已經看到了這種神秘的物質。但就目前所知，暗物質既不吸收光，也不反射、折射、散射或發射光。對於暗物質，光只是不受歡迎的角色；它甚至可能不存在。 因此，現在很有可能有大量的暗物質粒子正在穿過你的身體。這些粒子流無窮無盡，其組合起來的質量可以通過引力的影響塑造星系的命運，但另一方面，它甚至不會與常規物質發生任何作用。 光的引入 由於我們不知道暗物質由什麼構成，因此可以自由地想象各種各樣的場景。在最簡單的描繪中，暗物質無比龐大，是宇宙的基本組成。是的，暗物質構成了宇宙質量的絕大部分，但它只由數量無比豐富的單一粒子組成，除了擁有質量之外沒有其他意義。這意味着，暗物質可以通過引力效應為人所知，但除此之外，它不會通過任何其他力與常規物質相互作用。因此，我們永遠也看不到暗物質在做別的事情。 想象的場景更有趣。當理論物理學家感到無聊的時候，他們就會為暗物質可能是什麼，以及更重要的是，我們如何才能探測到暗物質，做出一些猜想。一個有趣的暗物質理論認為，暗物質偶爾可以通過弱核力與常規物質相互作用。這個想法激發了當今世界各地的暗物質實驗和探測器。 但是，這個理論仍然假設自然界中仍然只有4種基本作用力。如果暗物質是一種前所未見的粒子，那麼我們完全有理由認為，它很可能具有一種（或者更多）以前未知的自然力，誰知道呢？這種潛在的力可能會讓暗物質只與暗物質相互作用，也可能會讓暗物質與暗能量糾纏在一起，還可能在宇宙的常規物質和隱形部分之間開辟一條新的「溝通」渠道。 暗光子的「崛起」 還有一個理論提出，光與暗物質（以及暗能量）之間的交流是通過所謂的「暗光子」，類似於我們熟悉的電磁力光子。我們不能直接看到或聞到暗光子，但它們可能會與我們所見的世界融合。根據該理論，暗物質會發射出暗光子，這是一種質量相對較大的粒子。這意味着，它們只在短時間內產生影響，與普通的光子大不相同。然而，有時一個暗光子可以與一個普通光子相互作用，改變後者的能量和軌道。 這是非常罕見的事件，否則，我們早就會注意到由此產生的電磁學現象了。因此，即使有暗光子，我們也不能直接看到暗物質，但我們可以通過檢測電磁相互作用來嗅出暗光子的存在。一個暗光子可以通過與普通光子的相互作用來「竊取」能量。 但正如前文所說的，這需要大量的相互作用。人類已經建造了一些大規模的科學儀器，或許可以用於對這些相互作用的探索。在arXiv的論文中，物理學家還對歐洲核子研究中心（CERN）的第二大粒子加速器——超級質子同步加速器（Super Proton Synchrotron，簡稱SPS） ——3年實驗的數據進行了分析。在實驗中，科學家對質子進行了撞擊，然後觀察所產生的所有新粒子。 在撞擊產生的「殘骸」中，研究人員發現了很多電子。在三年的時間里，科學家計算出有超過200億個電子的能量在100Gev以上。因為電子是帶電粒子，並且傾向於彼此發生相互作用，所以實驗中的高能電子也產生了大量的光子。如果暗光子存在，而且它們有時會與普通光子相互作用，並從中竊取能量的話，就會在實驗中表現為缺乏光的缺失。 最終，數據分析並沒有尋找到暗光子存在的證據，所有的普通光子都存在並被計算在內。不過，這並不能完全排除暗光子的存在。如果暗光子確實存在，那麼它們的能量應該很低（根據實驗結果，它們的能量很可能小於1GeV），而且極少與普通光子發生相互作用。無論如何，對暗光子的研究依然會繼續。（任天） 來源：cnBeta

據外媒Cnet報道，我們剛剛經歷了有史以來最熱的7月，並伴有極端的熱浪。周日一組氣候研究組織的一份報告顯示，地球正在以前所未有的速度變暖。聯合國在氣候行動峰會之前委託進行的這項新評估顯示，2015年至2019年期間的地球平均溫度顯示這五年將成為有記錄以來最熱的五年。 由氣候行動峰會的科學咨詢小組發布的，影響深遠的聯合科學報告匯集了來自八個研究組織的有關氣候危機的最新數據。它的主要信息是地球的表面正在變暖等。估計顯示，2015年至2019年期間全球平均氣溫比工業化前水平高1.1攝氏度，比2011年至2015年期間高0.28攝氏度。 報告還描繪了化石燃料二氧化碳排放量創歷史新高以及海平面上升和酸度加速的鮮明畫面。從更廣泛的意義上講，這份報告表明，目前制止氣候變化的全球政策根本不足以實現《聯合國氣候變化框架公約》締約方在《巴黎協定》中規定的目標。 該協議的主要目標是在2016年由195個國家簽署的，目的是到2100年將全球平均氣溫上升幅度控制在2攝氏度以內。 為了實現這一目標，溫室氣體排放量必須在2020年達到峰值，然後迅速下降。但是，這份新報告表明，排放量不可能在2030年達到峰值，即在截止日期之後的10年內達到峰值。自簽署協議以來，許多國家已承諾減少溫室氣體排放，但目標還遠遠不夠，到2100年，全球平均氣溫預計將上升3攝氏度。 為了使全球平均氣溫上升幅度控制在2攝氏度以內，聯合國環境規劃署（UNEP）建議，「雄心必須大致提高三倍」，並且需要削減全世界的溫室氣體排放量。要將升幅限制在1.5度，則需要增至五倍。 聯合國在上一份報告中敦促採取「前所未有的」行動，以減輕氣候變化的影響並實現《巴黎協定》規定的目標。對數據的最新觀察並不能排除達到1.5度變暖這一較低目標的要求，但再次強調需要迅速而空前的變化。 該報告的特約作者、澳大利亞聯邦科學與工業研究組織的氣候科學家Pep CanaDELL表示：「這項新的評估再次提醒人注意氣候危機的嚴重狀態，並呼籲政府、企業和公民社會採取更加堅定和積極的行動來減少溫室氣體的排放。」 來源：cnBeta

據外媒New Atlas報道，新的計算機模型表明，金星可能在7億多年前是宜居的。根據一系列可能的情況，戈達德太空科學研究所的Michael Way和Anthony Del Genio得出結論稱，在大氣發生根本性轉變之前，該行星在大約20億-30億年前可能存在液態水。 目前的金星擁有殘酷的自然條件。它的不透明大氣層中的二氧化碳含量為96.5％，或時常降落具有腐蝕性的酸雨。此外，金星表面平均溫度至少達462°C（864°F），該溫度足以熔化鉛。這意味着金星上不可能有任何液態水，這意味着它無法成為一顆宜居的星球。 然而，過去40年中一系列太空探測器製作的詳細雷達圖表明，過去金星表面曾有海洋。如果真是這樣，那麼這個星球必須有一個截然不同的環境，該環境足夠涼爽，可以容納液態水。 為了證實這一猜測，Way和Del Genio根據金星上不同的水覆蓋水平進行了一系列五個模擬。其中包括深度為310米的海洋，深度為10 米的海洋，將水鎖定在土壤中的淺層海洋，具有類似地球地形的深海和一個這個星球完全被158米的水所覆蓋的場景。 為了模擬42億年前和7.15億年前的金星，兩人通過3D總體環流模型運行了這些場景，其中考慮了不斷變化的大氣層和隨時間增加的太陽輻射。 他們發現，在每種情況下，金星都保持在20攝氏度至50攝氏度之間的穩定溫度范圍內-這並非完全符合地球標準，但足以冷卻液態水。更重要的是，這個星球可以保持這種溫度達30億年。如果這些模型成立，它們表明金星盡管接收到的太陽輻射兩倍於地球，但仍位於太陽系的宜居帶內。 原因是在42億年前金星首次形成時，它迅速冷卻，並且大氣中的二氧化碳通過與30億年前地球上發生的相同的機制吸收到了地殼中的硅酸鹽中。這將留下一個以氮氣為主，微量的二氧化碳和甲烷的類地球大氣。 但是發生了什麼事？根據研究小組的說法，在大約7.15億至7億年前，可能是由於火山活動突然釋放了大量二氧化碳氣體。當二氧化碳從熔融岩漿中冒出時，後者被冷卻以形成「蓋子」，從而阻止氣體被重新吸收。隨着大氣層變得越來越厚，這使溫度上升到現在的水平，從而引發了溫室效應的失控。 Way表示：「當那里大量的氣體被釋放到了大氣中，無法被岩石吸收，金星發生了一些變化。在地球上，我們有一些大規模除氣的例子，例如，5億年前與大規模滅絕有關的西伯利亞地盾的形成。它徹底改變了金星。」研究小組強調，仍然有很多主要問題要回答，包括水是否能夠在遙遠的過去凝結在金星上，除氣是一次事件還是數十億年的一系列事件。 Way說道：「我們需要執行更多的任務來研究金星，並對金星的歷史和演化有更詳細的了解。但是，我們的模型表明，金星確實有可能與我們今天看到的金星相適應，並且與之截然不同。這為在所謂的「金星區」（Venus Zone）中發現的系外行星開辟了各種各樣的含義，實際上是液態水和溫帶氣候。」 該研究於日內瓦舉行的2019年EPSC-DPS聯合會議上進行了介紹。 來源：cnBeta

蘇塞克斯大學23歲的學生露西·休斯（Lucy Hughes）開發了Marinatex——一種由有機魚廢料和紅藻製成的生物塑料。雖然魚內髒可能會讓大多數人感到反胃，但一位有創造力的學生利用這些邊角料製作了一種新的塑料替代品。 這種新塑料是半透明的和靈活的，使其完美地用於替代一次性包裝。同時休斯表示，雖然看起來和感覺像塑料，但這種新替代品實際上更堅固、更安全、更可持續。 休斯說：「對我來說，Marinatex代表着對材料創新和選擇的承諾，將可持續性、本地性和循環的價值觀融入到設計中。」 Marinatex在4到6周後會降解，令人驚訝的是，它只需要很少的消耗在低溫就可以生產，一條大西洋鱈魚就可以產生多達1400個袋子。 根據她的發明，休斯女士被授予英國詹姆斯·戴森設計獎，並將獲得2000英鎊。她現在將進入國際比賽，爭取贏得3萬英鎊的機會。 來源：cnBeta

9月20日，據外媒報道，來自日內瓦大學（Unige）和瑞士日內瓦大學醫院的神經科學家發表在《自然通信》上的一項研究分析了人們聽不同聲音時的反應，其目的是確定重復的聲音頻率被認為是不愉快的程度，同時還研究了聽這些頻率時大腦中受刺激的區域。 資料圖 該研究結果不僅表明傳統的聲音處理電路被激活，而且還指出參與顯著性和厭惡性處理的皮層和亞皮層區域也被激活。這是首次解釋了為什麼大腦在聽到這種聲音時會進入警戒狀態。 警報聲，無論是人工的（如汽車喇叭）還是自然的（人類的尖叫），其特徵是重復性的聲音波動，其頻率通常在40至80赫茲之間。但為什麼選擇這些頻率來表示危險呢？在大腦中會發生什麼事情把我們的注意力保持到這樣的程度呢？ 來日內瓦大學和日內瓦大學醫院的研究人員播放了頻率介於0到250赫茲之間的重復聲音，讓16名參與者越來越接近，直至大腦無法承受的頻率。然後，研究人員詢問參與者何時感覺到聲音刺耳（彼此不同），何時感覺到聲音平滑（形成一個連續且單一的聲音）。 根據參與者的反應，科學家們能夠確定大腦承受聲音刺耳度的上限約為130赫茲。但是為什麼大腦會認為粗糙的聲音是不愉快的呢？為了解釋這個問題，神經科學家要求參與者聽不同的頻率，他們必須將這些頻率分為1到5個等級，1級是可忍受的，5級是不可忍受的。 被認為無法忍受的聲音主要在40到80赫茲之間，也就是說，警報和人類尖叫所使用的頻率都在這個范圍內，包括嬰兒的哭聲。由於這些聲音在遠處是可感知的，不像視覺刺激，從生存的角度來看，注意力可以被捕獲。這就是為什麼警報會使用這些快速重復的頻率來最大限度地提高被檢測到的可能性，並引起我們的注意。 研究人員隨後試圖找出大腦中到底發生了什麼：為什麼這些刺耳的聲音如此難以忍受？ 當聲音被認為是連續的（高於130赫茲）時，上顳葉的聽覺皮層被激活，這是傳統的聽覺迴路。但是，當聲音被認為是刺耳的（特別是在40至80赫茲之間），它們會引起持續的反應，這些聲音會引起杏仁核，海馬體和腦島，特別是所有與突出、厭惡和疼痛相關的區域。這就解釋了為什麼參與者覺得這些區域難以忍受，因為這些區域參與了聲音的處理。 來源：cnBeta

據外媒報道，星系的形狀和大小各不相同，而最令人感到愉悅的星系總是以最容易辨認的形狀出現。其中引人注目的則是螺旋形，不過Messier 110絕對不是這一類。 據了解，Messier 110是一個橢圓星系。 它既沒有良好的結構特徵，也不是一堆令人眼花繚亂的花瓶，它只是一個在仙女座星系附近游盪的大團恆星。就星系而言，它相當得小，但NASA的哈勃太空望遠鏡總有辦法捕捉到這個在太空中的小小星系。 NASA表示，Messier 110這張照片揭示了這個星系的本質，它雖算不上特別耀眼但絕對充滿了恆星，雖沒有明顯的恆星育兒室的特徵但科學家們認為新的恆星仍在里邊誕生。 「由於橢圓星系缺少恆星育兒室，而且大部分都是老恆星，因此跟螺旋星系相比，橢圓星系常常被認為是『死亡』。然而，天文學家們在Messier 110的中心發現了年輕的藍色恆星群的跡象，這意味着它可能根本沒有『死亡』。」 來源：cnBeta

「現在我們正在向（畝產）1200公斤攻關。」本月，剛剛度過90歲生日的「雜交水稻之父」袁隆平在接受媒體采訪時表示，今年百畝示範田的超級稻來勢很好，其中兩個點有可能在10月突破大面積畝產1200公斤大關。這其中一個點，就在位於四川省涼山州德昌縣德州鎮蘆塘村的超高產攻關示範點。 紅星新聞記者從國家雜交水稻工程技術研究中心獲悉，9月22日上午，中心就將對該示範點進行田間測產驗收。浙江、四川、重慶、湖南、雲南等地專家將參與此次驗收工作。明日，紅星新聞將第一時間進行直播和跟進。 去年春節袁隆平指定攀西地區 自然條件適宜水稻乾物質積累 「2018年春節期間，袁院士因感冒在醫院時還不忘百畝示範田。他親自指定了攀西地區，讓我們在這邊選擇一個示範點。」國家雜交水稻中心成都分中心常務副主任彭甦告訴記者。 袁隆平行走在田間地頭，察看超級稻情況 圖源 視覺中國 相關工作人員在袁隆平指定的方向進行了考察，在攀西地區的雅安漢源、涼山州德昌以及攀枝花仁和區中，最終選定在涼山州德昌縣德州鎮蘆塘村設立超級稻百畝示範田。百畝片當地海拔1350米左右，示範片面積107.46畝。 德昌縣地處安寧河谷地帶橫斷山區康藏高原東緣，基本農田保護面積約18萬畝，水稻種植面積近10萬畝。「之所以選擇這里，是因為這里擁有非常好的自然條件。」彭甦說。德昌縣屬亞熱帶高原季風氣候，年均氣溫17.7攝氏度，年均降水1049毫米，無霜期300天以上，常年日照2147小時，夏無酷暑，冬無嚴寒。 其實，水稻最適宜的生長區域是在海拔800米以下，德昌雖然海拔達到1300米，但相對西昌海拔更低。同時，這里具備晝夜溫差大、土壤灌溉條件出色、土壤屬於沙壤土的氣候條件，適宜水稻乾物質積累。「晝夜溫差大，是實現糧食高產的必要條件。」彭甦說。 2018年3月，「超優千號」超級稻第一次在百畝示範田上播種。「去年，我們在小面積上實現了畝產1200公斤，但真正衡量成敗的是能否百畝片實現畝產1200公斤。」他說。 隨機選擇3個田塊收打 水稻須扣除雜質、含水量控制在13.5%以內 據了解，驗收將在22日上午9時左右進行。本次驗收聚集了中國水稻所研究員章秀福、四川省農業科學院研究員鄭家奎、重慶市農業科學院研究員李經勇等全國各地權威專家，組成專家組，將嚴格按照國家規定，進行科學驗收。 那麼如何判斷大面積畝產產量？專家組成員四川省農業科學院研究員鄭家奎告訴記者，根據農業部的相關規定，明天將在百畝示範田中隨機選擇3個進行機器收打、收割脫粒、實收測產。 首先，專家會使用水分測定儀檢驗稻子水分。「剛收來的水稻不可能全部是乾的，但我們的要求是，含水量不能超過25%。」之後，驗收組會對這些水稻進行水分處理，將含水量控制在13.5%。然後再測定雜質，進行稱重並扣除水稻中的雜質。隨後才能對稻子進行測重，最終由專家組判斷百畝示範田能否突破大面積畝產1200公斤大關。 鄭家奎說，突破大面積畝產1200公斤大關，需要「良種」「良法」「良態」三方面條件具備。除了科學的種植技術，糧食產量還取決於彼時的自然環境。無論最終結果如何，專家組都將根據實際測產情況，給出一個科學的結論。 紅星新聞記者 曾那迦 李彥琴 來源：cnBeta

最近豬肉的價格，真是一路走高，都快趕上牛肉了，成了與豆你玩、姜你軍、糖高宗、苹什麼齊名的豬元漲，當然，還有一度7塊錢一頭的蒜你狠。大蒜這東西確實夠狠，午飯時候要是吃了點蒜，一下午嘴里都有一股味，甚至周圍幾米都能成為無人區。 但這大蒜也是刀子嘴豆腐心，辛辣刺激的同時，也幫着我們殺菌、抗氧化，甚至有預防癌症的功能。 近日，北大腫瘤醫院的李文慶和游偉程等在山東臨朐（qú，不是gǒu）進行的一項持續跟蹤22年的研究顯示，幽門螺桿菌根治、維生素補充劑、大蒜補充劑三種方法，都可以有效降低胃癌死亡風險，降低幅度分別達38%、52%和34%。該研究發表在BMJ上。 （來自pixabay.com） 胃癌每年造成的死亡人數，可以在各種腫瘤里排前三甲，其中有一半發生在中國。而山東臨朐，是世界上胃癌死亡率最高的地區之一，據估計，在1980~1982年間，平均每10萬名男性或女性中，就有55人或19人死於胃癌。 臨朐這麼高的胃癌死亡率，跟當地的飲食習慣密不可分。當地最主要的主食酸煎餅，由隔夜發酵的玉米麵製成，常常含有致癌物黃麴黴素。據統計，每天食用酸煎餅與胃癌風險增加30%相關。 此外，臨朐地區，人們普遍缺乏硒和維生素C。而這兩種營養元素的缺乏，也與胃癌的高發病風險有關。而飲食中較多的蔬菜水果比例，包括大蒜，似乎可以降低胃癌的發病率。或許可以通過補充維生素和大蒜來預防胃癌。 為此，研究人員於1995年在臨朐進行了試驗，測試了維生素補充劑和大蒜補充劑，以及根治幽門螺桿菌，對胃癌的預防效果。此時，幽門螺桿菌剛被世衛組織列為1級致癌物一年。 臨朐就是這個地方（來自百度地圖） 共有3365人參與了試驗。其中2258名幽門螺桿菌陽性的參與者，按2×2×2分組接受了2周的幽門螺桿菌根治、7.3年的維生素補充和（或）7.3年的大蒜補充。而剩下1107名幽門螺桿菌陰性的參與者，按2×2分組接受了同樣的維生素補充和（或）大蒜補充。 根治幽門螺桿菌用的是每日兩次各1g的阿莫西林和各20mg的奧美拉唑，持續兩周。之後經呼氣試驗檢查仍為陽性，未清除幽門螺桿菌的患者又進行了1個療程的根治。 補充維生素的人，每日口服兩次維生素補充劑，其中含有250mg維生素C、100 IU 的維生素E和37.5μg的硒，頭6個月的藥片中還含有7.5mg的β胡蘿卜素。 而補充大蒜的參與者，每天要服用兩次大蒜補充劑。每次的藥物中含有200mg的老蒜提取物和1mg水蒸氣蒸餾獲得的大蒜油。 （來自pixabay.com） 在2010年發表的15年隨訪結果中，根治幽門螺桿菌顯示出了明顯的預防胃癌的效果，而補充維生素和大蒜雖沒有顯著降低胃癌的發病率和死亡率，卻也顯示出了一些良好的趨勢。因此，研究人員將隨訪時間延長到了22年。 在總共22.3年的隨訪中，一共有151人被診斷為胃癌，94人因胃癌死亡。其中119例胃癌診斷（79%）和76例胃癌死亡（81%）發生在基線時幽門螺桿菌陽性的人中。 在預防胃癌的發生上，根治幽門螺桿菌和補充維生素都顯示出了良好的效果，優勢比分別達到了0.48和0.64。但大蒜補充劑卻沒能顯著降低胃癌發病率。 而在預防胃癌死亡上，三種方法都有明顯的效果。根治幽門螺桿菌、維生素補充劑和大蒜補充劑，分別降低了38%、52%和34%的胃癌死亡風險。 三種預防方法對胃癌死亡的影響（藍色為實驗組，黃色為對照組） 研究人員表示：「這些發現為胃癌的預防提供了潛在的機會，但還需要進一步的大規模干預試驗來證實補充維生素和大蒜的良好效果，並確定治療幽門螺桿菌，以及補充維生素和大蒜可能帶來的任何風險。」 需要注意的是，這項研究的參與者都來自營養不良的高風險農村地區，不一定能推廣到營養良好的人群中。 編輯神叨叨 就是不知道這個200mg的老蒜提取物和1mg大蒜油，相當於幾瓣蒜 不過最近火熱的「人造肉」，在健康上到底是更像它所模仿的紅肉，還是它的原料豆製品 如果想及時獲取第一手科研資訊，那你絕對不能錯過瞬息~而瞬息又推出了全新版塊——瞬間。瞬間可以給大家提供更多： 比如全球新藥研發的動態； 比如最新學術研究的熱辣點評； 比如一線臨床醫生的所做所思； 還比如，比如你醫學工作中的某一個瞬間。。。 只要有那麼一瞬間，有一百萬種可能。 參考文獻： 1。 Nicastro H L， Ross S A， Milner J A。 Garlic and onions： their cancer prevention properties。 Cancer prevention research， 2015， 8（3）： 181-189。 2。 Li...

英媒稱，人類分娩是一個漫長、痛苦和精疲力盡的過程，需要幫助，有時甚至需要耗費數日時間。那麼，為什麼像黑猩猩這樣的近親分娩過程更加容易，能夠在幾小時內完成生產，而且完全靠自己呢？據英國廣播公司網站9月19日報道，為了回答這個進化問題，科學家們一直在研究人類家族中的古代成員是如何分娩的。 在一塊化石中的出生重建顯示，200萬年前，類人的「近親」們完成這一過程「相當容易」。 研究人員納塔莉·勞迪奇納博士說，就生活在195萬年前南非的南方古猿源泉種而言，我們看到了「相對容易的分娩過程」。 她說：「胎兒的頭部和肩部的寬度通過母親的產道綽綽有餘。」 今天的情況則完全不同，現代骨盆的大小和形狀（為了直立行走所需的平衡）以及嬰兒頭部的大小構成一種相當緊密的契合程度。 在分娩過程中，人類嬰兒必須進行多次旋轉通過產道，而不是直接產出。 然而，在人類進化過程中，分娩並非變得越來越困難。 正如波士頓大學的人類學家解釋的那樣，就胎兒與產道之間更緊密的契合程度而言，化石「露西」（阿法南方古猿）的分娩過程比南方古猿源泉種更為艱難，但前者要比後者早約100萬年。 勞迪奇納博士在《科學公共圖書館·綜合》期刊上報告了研究小組的研究結果。她說：「有一種趨勢認為，人類分娩的演變過程是從類人猿的分娩『容易』到現代分娩的『困難』。」 「然而，我們看到的情況並非如此。」 即便在今天，我們也看到女性分娩方式存在不同，一些女性的分娩過程相對容易，無需花費很長時間，而另一些則可持續20多個小時之久。 來源：cnBeta

據外媒報道，荷蘭核研究與咨詢集團公司(NRG)在阿姆斯特蘭以北37英里（60英里）處佩騰的High Flux反應堆已經完成了一個具有重大里程碑意義的熔鹽反應堆(MSR)測試。這是自上世紀60年代在美國田納西州橡樹嶺進行此類試驗之後的首次，其目的則是了解更多關於MSR安全運行的信息。 MSR最早於20世紀50年代和60年代在美國開發而出，它跟傳統的輕水核反應堆在許多重要方面有着不同的地方，而這使得其有可能成為一種更安全、更有效的替代品。究其原因則是因為盡管一個輕水反應堆和一個MSR在核裂變的原理上是相同的，但它們在工程設計上有着根本的區別。 在輕水反應堆中，核燃料是在浸在水中的鋯合金包層棒中的濃縮鈾或鈈。這些水同時充當反應堆的慢化劑和冷卻劑。當一個中子撞擊鈾或鈈原子時，它會分裂，釋放能量和額外的中子，這些中子會在連鎖反應中撞擊出更多的原子。水通過減慢中子的速度來減緩反應從而增加中子撞擊原子的幾率。 然而，這個已經使用了60多年的輕水反應堆也存在一些缺點，因為它們依賴於的水需要保持在非常高的壓力和溫度條件之下。但如果用鹽來代替水就會帶來許多的好處。 據了解，在熔鹽反應堆中，燃料棒周圍沒有水，而是跟鹽混合，當鹽被加熱能夠熔化的程度時就能像液體一樣流動--溫度在數百甚至數千攝氏度左右。代替燃料棒的石墨棒起着緩和劑的作用，同時還控制着反應的強度。 雖然從未發展成一個實際的商業發電廠，但對熔融鹽反應堆的研究已經證明了其擁有的一些優勢。例如，它們可以由各種各樣的元素提供燃料，因此它們被降到安全放射性水平的速度要比傳統工藝快得多。 另外，熔鹽反應堆不需要為了加燃料關閉。相反，舊的燃料可以被化工廠過濾掉然後注入新的燃料。它們也可以在較低的壓力下運行，而且它們也會不產生蒸汽或潛在的爆炸性氫氣--這兩種都是傳統反應堆的主要安全問題--所以沒有必要使用重型壓力容器。由於MSR的工作溫度比傳統的反應堆要高，所以它們的效率更高，體積更小。 另外一個安全因素則是熔鹽是在高溫下膨脹的，所以如果發生了失控反應，膨脹就會停止。在嚴重的緊急情況下，MSR的設計還能通過排水罐--鹽在重力作用下自動傾倒--將鹽分離成更小的單元進而停止反應。 當然，MSR也並非完美它也存在一些缺點。鹽不僅需要加熱熱，而且還具有很強的腐蝕性，它必須跟抽水設備直接接觸，這使得其會有被腐蝕和放射性損傷的風險。 而正因為如此，NRG正在進行一系列的輻照試驗以了解核環境如何影響熔鹽核燃料。據該公司介紹，這個SALIENT-01從2015年就已經開始。 接下來，NRG計劃展開進一步的輻照試驗，包括研究核燃料鹽在放射性環境中冷卻到接近室溫時會發生什麼。明年，它將在High Flux反應堆中對候選反應堆合金進行腐蝕試驗。 NRG的Ralph Hania說道：「完成我們在反應堆內的工作意味着我們現在可以在NRG實驗室更仔細地檢查輻照鹽。這意味着我們真的能夠看到鹽對反應堆輻射的反應。」 來源：cnBeta

國家地理探險家韋德·戴維斯(Wade Davis)撰寫的小說《太陽下的陰影》中描述了關於因紐特人的離奇故事：一位因紐特人的所有工具都被沒收，為了逃離家人，他竟然將自己的糞便冰凍處理，製作成一把刀。 目前，科學家依據《太陽下的陰影》所描述的故事情節，製作了一把「糞便刀」，但是實際操作效果並不理想，用「糞便刀」切豬皮，實驗以失敗告終，用糞便製作的冰刀無法切開豬皮，只是在豬皮上留下了幾道黃色痕跡…… 但在小說《太陽下的陰影》中，因紐特人糞便製作的冰刀將一隻狗砍成肉醬，並用它的骨頭做成雪橇逃走。這是因紐特民族最受歡迎的故事之一，在其他書籍、紀錄片和網站多次轉載。 實驗中精心製作糞便冰刀 為了測試糞便冰刀的真實性，美國肯特州立大學人類學家梅廷·埃倫(Metin Eren)、米歇爾·貝貝拉(Michelle Bebbera)以及研究同事將人類糞便放入實驗室冰箱中，溫度調至零下20攝氏度冰凍成片狀結構，為了製作與國家地理探險家戴維斯描述的糞便冰刀，埃倫博士接受了一種獨特的「北極飲食」。 埃倫連續8天時間吃高蛋白和脂肪酸食物，同時，也吃碳水化合物、水果和蔬菜，5天後，研究小組開始每天收集埃倫的糞便樣本，用於製作刀具。 為了將冰凍糞便製作成刀狀，研究人員採用多種辦法，他們將糞便放入陶瓷刀形模具進行塑形，還親手將冰凍糞便進行打磨處理。 糞便冰刀無法切開豬皮 在切割實驗之前，他們將糞便冰刀從冰箱中取出，使用金屬銼刀削出刀刃面，然後在零下50攝氏度的乾冰中快速冷凍。隨後他們拿出豬皮、豬瘦肉和豬腱肉，分別測試刀具的鋒利情況。 他們首先拿豬皮開刀，令人失望的是，無論是「刀模」冰刀還是「手形」冰刀，都無法切開豬皮。反復切割嘗試之後，僅在豬皮上留下糞便冰刀融化的黃色痕跡，這是融化的糞便殘渣。 接下來研究人員決定採用貝貝拉博士的糞便樣本重復實驗，期間貝貝拉的飲食方式偏西餐風格，主要吃芝士漢堡、意大利麵和洋蔥圈等。然而，最新製作的糞便冰刀仍無法切開豬皮。 他們表示，出於好奇心，大家嘗試用冰刀能否切下豬皮的皮下脂肪，用了很大的工夫，才切下較薄的脂肪片，期間冰刀在快速融化，不斷滲出糞便殘渣。 如何製作一把糞便冰刀？ 為了製造出符合探險家戴維斯小說《太陽下的陰影》的糞便冰刀，埃倫連續8天吃了北極食物——富含高蛋白和脂肪酸的食物，但也包括碳水化合物、水果和蔬菜。 同時，研究人員還使用貝貝拉博士的糞便樣本重復這項實驗，他食用偏西餐的飲食(包括芝士漢堡、意大利麵和洋蔥圈)。 埃倫的北極食物： 第一天：13點吃雞蛋、16點吃牛肉點心、18點吃牛排； 第二天：9點吃火雞點心、11點吃牛排、19點吃三文魚和牛肉片； 第三天：9點吃牛肉片、12點吃牛肉點心、18點吃三文魚、意大利飯、小西蘭花； 第四天：9點吃牛肉香腸、16點吃蘋果醬、17點吃火雞波蘭熏腸； 第五天：9點吃火雞香腸、11點吃通心粉和奶酪、20點吃雞翅； 第六天：8點吃雞翅、14點吃安格斯牛肉丸； 第七天：8點吃火雞香腸、12點吃三文魚和鱸魚片。 貝貝拉的西餐食物： 第一天：7點吃乳酪、11點吃小扁豆和大米、17點吃意大利麵和肉醬； 第二天：7點吃貝果和奶油奶酪、11點吃牛肉餅、18點吃芝士漢堡和洋蔥圈。 來源：cnBeta

經基因工程修飾的細胞在中國的一名艾滋病病毒陽性男性患者體內持續存活了19個月，但數量不足以達到降低病毒載量的效果。研究人員首次嘗試使用CRISPR基因編輯技術治療艾滋病病毒（HIV）感染患者。 <p艾滋病病毒通過攻擊免疫細胞破壞機體抵抗力。圖片來源：Steve Gschmeissner/Science Photo Library 中國科學家對人類干細胞進行基因編輯，使其天然能夠抵禦HIV並將其移植到一名罹患血液系統腫瘤的HIV感染者身上。經基因編輯的細胞在患者體內持續存活了一年多且未引起明顯副作用，但細胞數量較少，不足以降低血液中HIV的病毒載量。 「這是在使用基因編輯技術治療人類疾病道路上邁出的重要一步，」加州大學伯克利分校的生物學家Fyodor Urnov說，「因為這項研究，我們知道了這些經編輯的細胞可以在患者體記憶體活，而且是長時間存活。」 該研究於9月11日發表在《新英格蘭醫學雜誌》上。論文主要作者、北京大學生物學家鄧宏魁教授表示，這項研究的靈感來自於十多年前一則骨髓移植似乎治癒了HIV感染的病例報道。 突變帶來的希望 2007年，Timothy Ray Brown，最初被稱為「柏林病人」，因為白血病接受了骨髓移植。但骨髓供體非常特殊，他攜帶了特別版本的CCR5基因，對HIV具有免疫力。 通常情況下，CCR5基因編碼的是白細胞上的一種受體，HIV病毒主要通過該受體進入細胞。如果個體攜帶兩個CCR5突變拷貝，這種受體會發生彎曲並阻止某些HIV病毒株進入細胞。但這種抗HIV基因特別罕見：僅在1%的歐洲血統人口中有發現，在其他種族群體中幾乎不存在。 醫生們希望通過骨髓移植，用對HIV有抵抗力的免疫細胞取代Brown原有的免疫細胞——他們也確實成功了。已經快過去13年了，Brown的血液中未再檢測到HIV病毒存在的跡象，白血病則處於持續緩解期。今年3月，研究人員報道第二名患者在英國接受了類似的手術，並被治癒（點擊查看該報道：干細胞療法再度成功清除HIV病毒，但說「被治癒」為時尚早）。 鄧教授希望通過CRISPR基因編輯技術對來自正常供體的血液干細胞進行基因編輯，使其具備HIV抵抗性，進而讓這種潛在的治癒方法更具可推廣性。他和他的同事們在一名27歲的中國男性身上對這種方法進行了測試，該男子攜帶HIV且罹患白血病，需進行骨髓移植手術。他們從供體內提取骨髓干細胞，並利用CRISPR-Cas9技術將其轉化為CCR5突變體。 起初，研究人員無法通過CRISPR敲除干細胞中的CCR5。「我當時想，哇，這些細胞還真頑固。」鄧教授說。最終，研究團隊成功對17.8%的供體干細胞進行了基因編輯。 安全第一 為最大限度地提高骨髓移植治療患者白血病的概率，研究人員將經基因編輯的干細胞與原始干細胞進行了混合。研究團隊在移植後對該患者進行了持續監測，以了解經基因編輯的細胞能否存活和復制，是否能治癒HIV感染，以及最重要的——治療是否安全。 「這是第一次試驗，因此我們最關注的是治療是否安全。」鄧教授說。 在人體內使用CRISPR基因編輯技術仍然存在爭議，部分反對的聲音主要是擔心其可能產生副作用。有研究表明，在實驗室中CRISPR有時可能會造成預料外的基因突變——如果在人體內發生，其後果可能是災難性的。 骨髓移植術後19個月，患者體內仍能檢測到經CRISPR編輯的干細胞，盡管它們僅占患者總干細胞的5-8%。換句話說，略超過一半的基因編輯干細胞在移植後死亡了。此外，盡管該男子的白血病持續緩解，但他體內仍可檢測HIV。 「5%不足以降低病毒載量，對於這一結果我毫不意外，」Urnov說，「但至少我們知道經CRISPR編輯的細胞可以持續存在，以及5%這個數字還不夠。」 而鄧教授最在意的還是經基因編輯的細胞並未對這名男子造成任何不良影響。不僅如此，研究人員對這些細胞進行基因組測序時，也未發現任何預料之外的基因突變證據。 更進一步 「這項發現對整個領域來說確實是個好消息，」美國賓夕法尼亞大學的免疫學家Carl June說，「我們現在知道，我們原則上可以使用CRISPR技術編輯人類干細胞，編輯後的細胞可以在患者體內持續存活且不會造成不良影響。」 June表示，鄧教授的研究為探索使用CRISPR基因編輯技術治療其他血液疾病，如鐮狀細胞貧血，打開了新的大門。他着重強調此次研究遵循了嚴格的倫理規范，包括取得了受試對象的知情同意。 基因編輯技術的進步意味着，研究人員現在可以以高於17.8%的成功率對干細胞進行編輯；但這也伴隨着風險，因為CRISPR每次切割基因組時都有可能發生錯誤。基因編輯效率提高意味着切割次數增加，那麼發生錯誤的幾率也便更大。 「這項研究並未取得全面勝利，但它會推動領域向前發展。」Urnov說。如果研究中發現這種操作不安全，那麼監管機構可能會禁止未來開展類似的研究。但現在，研究人員可以用這項研究作為依據，證明這類研究不僅是安全的，甚至還可能帶來豐碩的成果。 「我今晚要多吃一勺冰淇淋慶祝一下，因為我知道使用基因編輯技術治療人類疾病，仍在正確的道路上不斷向前推進。」Urnov說。 來源：cnBeta

空間站上的宇航員每天要花費數小時保護他們的身體免受微重力的不良影響，而前往火星的任務又給我們帶來了一個全新的挑戰。 NASA宣布，准備在本世紀30年代中期向火星發射第一批人類。盡管已經有許多機器人前往火星執行任務，但要揭開火星上是否曾經存在生命這個謎題，仍然需要人類親自探索。 人體嚴重依賴於重力 事實上進入太空並不像聽起來那麼有趣，因為它會讓人體付出高昂的代價。人類依賴地球引力來維持每個身體器官和系統的正常功能。特別是，骨骼肌系統和心血管系統的正常功能高度依賴於重力。 我們每走一步，都要對抗重力才能把身體抬起來。我們與地面的接觸則為我們的腳提供了反作用力。這些力都是必要的，它們足以幫助我們保持腿部和臀部的骨骼肌系統的活性和相對強壯。 此外，在太空中呆很長時間的人會變高，這是因為地球引力不再保持脊柱的受壓狀態。雖然聽起來很有吸引力，尤其是對身高有點自卑的人，但是這個過程實際上是痛苦的，而且會增加椎間盤突出的患病風險。 太空低引力環境有害健康 我們在地球上總是在躺、坐和站這三種姿態之間切換，由於重力的作用，每一種姿勢都會改變我們血液的位置。當我們站起來的時候，我們身體里的血液會流到我們的腿上，這意味着心髒必須努力把血液泵回我們的頭部，這樣我們才不會暈倒。 在太空中，我們的身體呈一種漂浮的狀態，大部分血液都懸在我們的胸部和頭部周圍。這意味着心髒不再需要像以前那樣努力工作。因此，當宇航員從太空返回時，他們就很容易產生暈厥感。 低引力環境不僅會影響他們的生理機能，還會影響他們在執行太空任務時做出關鍵決策的能力。然而，我們也可以通過一些方法幫助他們減少回到地球後恢復正常生活所需的時間。 國際空間站目前的對策 一、體育鍛煉 宇航員每天要進行近2小時的鍛煉，其中一半是阻力訓練，另一半是有氧訓練。他們使用先進的阻力健身裝置（ARED）進行力量鍛煉，還會藉助CEVIS（固定式健身腳踏車）和T2（帶有安全帶的跑步機）進行有氧運動。 二、補充營養及藥物 考慮到空間站的宇航員沒有直接暴露在陽光下，因此他們每天需要補充鈣和維生素D。沒有維生素D，我們的身體就不能有效地吸收鈣，而鈣對保持強壯健康的骨骼至關重要。 在地球上，骨骼是通過成骨細胞與破骨細胞之間的平衡來保持健康的。在太空中，人體似乎趨向於產生更多的破骨細胞。宇航員會服用一種叫做雙磷酸鹽的藥物，它可以減少破骨細胞，幫助人體恢復兩者之間的平衡。 三、特製服裝 在太空中「成長」會帶來問題，比如說，宇航員會因為長高無法坐入聯盟號航天飛機的座位里。俄羅斯發明了一種「企鵝」套裝，這是一種藉助松緊繩給身體加壓的服裝。宇航員在離開空間站前都會穿上，來幫助他們壓縮脊柱。 有研究表明，這套衣服有助於增強腿部肌肉的活動，並且增加氧氣消耗。這表明松緊帶對骨骼肌系統和心血管系統提供了額外的「壓力」刺激。 未來火星任務需要考慮的對策 空間站這些應對措施對宇航員的健康都至關重要，但目前宇航員在空間站的停留時間一般不超過6個月。如果美國宇航局打算把人類送上火星，他們將不得考慮如何更長時間地抵抗微重力的不利影響。 此外，空間站及其所有組成部分大約有足球場那麼大，而飛往火星的宇宙飛船將會小得多。這意味着飛船上不太可能擁有像空間站上那樣的傳統鍛煉設備。 鍛煉是必不可少的 在未來所有前往其它星球的任務中，鍛煉無疑必將占據重要位置。但什麼才是保持宇航員健康的最有效鍛煉方式，目前仍有爭議。 今年早些時候研究人員發現，在火星引力環境下跳躍高度超過15厘米時，雙腳與地面的作用力與在地球上奔跑時相同。這足以幫助宇航員們達到保持骨骼和肌肉健康的目的。 人造重力與離心力 解決重力缺乏的最好方法就是重新創造重力。歐洲航天局此前開展的臥床休息運動的研究表明，每天在1g離心力下待30分鍾，可保持腿部肌肉的力量，並且能夠將臥床休息5天後站立時的頭暈感向後推遲。 雖然這一研究結論給我們帶來了非常有希望的數據，但是攜帶一台離心機進入宇宙的後勤工作仍然具有挑戰性。科學家們將繼續探索如何才能更好的將離心機集成到火星探測器上。 可穿戴技術 雖然我們不能通過衣服來重建重力，但我們可以藉助企鵝服一樣的衣物或裝置提供阻力和壓力刺激。除了俄羅斯的企鵝裝，歐洲航天局也研發了一款「緊身衣」。 這種緊身衣由麻省理工學院的工程師設計，比企鵝裝更舒適，並能為身體提供更多的彈性阻力。 神經肌肉電刺激 這個聽起來可不怎麼吸引人。但是考慮到神經肌肉電刺激裝置緊湊、便於攜帶的特點，它也成為科學家們研究的課題。最近的一項研究發現，每天接受兩次時長40分鍾的電刺激能夠保持大腿肌肉的正常大小。 任重而道遠的防輻射研究 除了重力降低之外，主要的問題就是宇宙輻射，其輻射量可能高達地球的700倍，這會導致人們的癌症風險顯著增加。目前在空間站上，宇航員通常會受到保護遠離輻射傷害，這是因為空間站仍然在地球磁層內。 歐洲航天局聲稱，我們對空間輻射的風險仍然缺乏了解，其長期影響仍然未知。毫無疑問，我們需要將各種措施結合起來才能保證宇航員的健康，這也是未來科學家們將繼續探索的課題。 來源：cnBeta

9月19日，據外媒報道，耶路撒冷希伯來大學通過分析DNA，首次重建了丹尼索瓦人的面部。丹尼索瓦人約在5萬年前滅絕，於2008年在西伯利亞首次被發現。研究人員指出，丹尼索瓦人應該生活在西伯利亞和東亞，並且能居住在高海拔地區。以往有研究表明，與丹尼索瓦人發生過混血的有大洋洲人、東亞人和南亞人。 Photograph: Maayan Harel Photograph: Maayan Harel Photograph: Jean-Jacques Hublin/MPI-EVA, Leipzig 耶路撒冷希伯來大學經過對丹尼索瓦人的DNA進行甲基化研究分析，重建了丹尼索瓦人的面部。 專家們稱，丹尼索瓦人的許多特徵與尼安德特人相似，包括一個傾斜的前額，長臉和大的骨盆，以及在人類中獨特的一些特徵，比如一個大的牙弓。 丹尼索瓦人、尼安德特人和人類的DNA分析表明，丹尼索鳳人的頭骨可能比我們或尼安德特人的頭骨寬，他們似乎也沒有下巴。 丹尼索瓦人是經由古人類化石的DNA所發現的人種，其骸骨於2008年在西伯利亞首次被發現。目前僅發現了三顆牙齒、一個小指骨頭和一個下頜。 來源：cnBeta

近日嫦娥四號着陸器和「玉兔二號」巡視器完成第九月晝科學探測工作，已進入第九月夜，在第九月晝玉兔二號在月球背面的撞擊坑中發現了神秘的膠狀物質，這一發現讓科學家和駕駛員們都興奮不已，表達出強烈的探測需求。 接到需求後，北京航天飛行控制中心的駕駛員們便馬不停蹄地開始了方案設計，對撞擊坑的深度和濺射物分布等都進行了仔細的測量，結果深度超過了30厘米，要是玉兔進去了，極有可能陷入坑內無法出來，因此進坑探測成為一個必須避開的選項。但是探測物質正好位於坑的正中央，按照科學家們給的坐標，想要使紅外光譜儀的視場覆蓋該物質，玉兔的前輪肯定要懸空進入坑里。 坑邊的土壤質地如何？ 會不會產生滑坡？ 坑邊的濺射物那麼多，對於航向會有什麼影響？ 駕駛員們經過反復討論，最終確定了遠距離調整航向，然後直線逼近探測的方案，這個方案對於駕駛員的設計能力和控制精度都是嚴峻的考驗，過程中任何一個環節有偏差都會功虧一簣。但藝高膽大的駕駛員們還是拍板了這個探測方案。 2019年8月24日8時42分，玉兔比預期提前三分鍾醒來，踏上了對神秘物質的探索之旅。 首先玉兔來到了探測起點，經過對撞擊坑的再次感知，科學家重新提供了探測點的坐標。隨後駕駛員經過精心計算和精準控制，使玉兔准確對准了探測點。 ▲探測壓出的車轍 出  發！ 小兔子邁步向着探測坑走去，三步以後到達撞擊坑邊緣，根據測算，紅外光譜儀的視場已經覆蓋了探測物質的邊緣，已經有物質進入了紅外光譜儀的視場。此時車輪壓出的的痕跡和推出的土堆都在畫面上清晰可見。已經到達邊界，不能再往前了。駕駛員們現場拍板，完成探測後後退到了月午點。上午的科學探測告一段落。 ▲探測距離撞擊坑最近時圖像 月午期間，科學家對取得的數據進行分析，滿懷期待，但結果卻不盡人意：物質自身的陰影較多，導致未能有效測出物質數據成分，上午的探測最終留有遺憾，科學家們申請下午繼續對該物質進行探測以獲得更完美的結果。 ▲玉兔轉向的車轍 再探測一波三折，破紀錄終獲碩果 小兔子再次來到了探測起點，按照預定的探測計劃，小兔子調整航向後向着探測點再次進發。很快又再次來到了魂牽夢縈的坑邊。根據駕駛員的核算，此時玉兔的車輪前沿距離撞擊坑沿還有10公分左右，但是根據測算，再走10公分玉兔還是無法將紅外光譜儀的視場覆蓋到探測物質，科學家要求再往前走15公分，這樣玉兔的前輪懸空部分就已經探入了撞擊坑，車輪受力的位置離坑邊很近了，會不會滑坡？ 此時此刻北京航天飛行控制中心的駕駛員們一顆顆心都懸了起來，所有的人聚集在長管廳進行了一輪艱難的討論，最後科學探測的冒險精神還是占了上風，駕駛員控制車子往前走了15公分，玉兔的俯仰角變大了，紅外視場看的更遠了，探測物質已經進入了探測區域，但是從圖像看效果仍不理想。此時科學家們提出還需要再往前走2-4秒，這着實讓駕駛員們捏了把汗，按照測算，此時車輪前沿已經探進坑了，再往前走，車輪的中心將壓到坑的邊緣，誰也不知道這個坑能不能受力，所有人心都揪着。但已經來到了這里，仿佛一個巨大的寶庫就在面前，無法取得理想的結果恐怕將是所有人的遺憾。 長管廳里出現了激烈的討論，科學家們表達出對此次探測的極度渴望，駕駛員們則不停地測算這樣實施的結果，時間一分一秒過去了，太陽的高度角越來越低，已經到了需要尋找休眠點時候了，月面上的陰影也越拉越長，再等下去將錯失探測的良機。 駕駛員們經過反復查看導航圖片，並對路徑進行反復核算，在一系列計算確認後決定，再向前3秒！遙測顯示俯仰角和滾動角都在朝着有利於探測的方向變化，控制實施很精準，擔心的滑坡沒有出現。 ▲玉兔探測成功的視場 駕駛員們立即組織感知成像和探測下傳，經過短暫而漫長的等待，探測的結果出來了！在紅外光譜儀的視場中穩穩躺着一塊探測物質，大家連續一個月晝加班到深夜的努力終於獲得了回報，探測取得了成果。 來源：cnBeta

近日據外媒報道，鄧迪大學的研究人員開展的一項研究發現，飢餓會顯著改變你的決策技巧，使你更不耐煩，更容易滿足於一個小獎勵而錯失大獎勵。在這項研究中，研究人員向50名參與者詢問了兩次關於食物、金錢和其他獎勵的問題，一次是在他們吃過飯時，另一次是在他們沒有吃飯時。 研究結果顯示，當受試者飢餓的時候，他們更傾向於立即給予較小的獎勵，而不是稍後給予較大的獎勵，這些獎勵不僅僅是食物，還有金錢和其他獎勵。 深入研究結果，研究小組指出，如果你現在給人們獎勵，或者將來給他們雙倍的獎勵，他們通常會願意等待35天，讓獎勵加倍。但是當他們餓的時候，這一數字驟降到只有3天。 這些發現表明飢餓可能以人們可能不知道的方式影響人們的偏好，並表明空腹做出重要決定是不明智的。 領導這項研究的本傑明·文森特（Benjamin Vincent）博士說：「人們通常知道，當他們餓的時候，他們不應該選擇去購物，因為他們更可能做出不健康或放縱的選擇。我們的研究表明，這也可能對其他類型的決策產生影響。假設你要和一個養老金或抵押貸款顧問談話，在飢餓的時候這樣做可能會讓你更關心眼前的滿足感，而犧牲一個潛在的更美好的未來。 研究人員指出，這項工作與心理學和行為經濟學相契合，以繪制影響我們決策的因素。這有可能使人們能夠預見並減輕飢餓的影響，例如，這可能會使他們的決策偏離其長期目標。 來源：cnBeta

近日據外媒報道，一位著名的航天醫學專家發表在《澳大利亞醫學雜誌》上的論文表明，人類的肺已經被證明能夠極好的適應太空生活，但塵埃可能是他們最大的挑戰，甚至比缺乏引力更大。 加州大學聖地亞哥分校名譽教授G Kim Prisk被廣泛認為是全球零重力肺功能專家。在他的敘述性評論中，他解釋說，太空飛行帶來了一系列生理挑戰，包括沒有或部分地心引力、輻射暴露、隔離、在封閉環境中的長時間活動以及許多其他挑戰。他強調了人類肺髒迅速從這些挑戰中恢復並適應其中大部分挑戰的能力。 他寫道：「雖然在部分或零重力狀態下，肺在這種全新的環境中繼續發揮良好的功能。並且僅有有限的證據表明，在零重力狀態下，肺的含水量可能會略微升高。這似乎不會對呼吸造成任何損害，盡管可以假設這會降低肺的安全裕度，但沒有直接證據支持或反駁這一概念。」 太空行走或艙外活動會帶來一個問題，因為充氣到艙內壓力的宇航服很難操控，限制了穿着者在真空中有效工作的能力。因此，套裝被保持在較低的壓力下，以緩解這一問題。宇航員必須經歷一個廣泛的脫氮過程，以防止他們發展減壓疾病，類似於深海潛水員返回水面。 現有的證據表明，國際空間站目前的脫氮方案有效地避免了對肺的負面影響，對勘探棲息地的大氣進行適當的工程設計，可以大大降低可能影響肺髒的嚴重減壓壓力的風險。 G Kim Prisk指出，也許在探索領域（包括天體活動）對肺最大的挑戰是最不起眼的塵埃。由於沒有重力，灰塵會在人的肺中沉積得更深，更難排出，而且太空站塵埃的毒性也是一個重大的未知因素。 阿波羅號的經驗表明，盡管工程人員努力地將這種風險降到最低，但宇航員暴露在塵埃中似乎是不可避免的。外星塵埃的性質將取決於探測發生的地點，而且月球（或許還有近地天體）似乎將面臨最大的挑戰，因為它們缺乏一種有可能化學鈍化塵埃的大氣。 來源：cnBeta

歐洲航天局（ESA）發布了令人驚嘆的「紅色星球」拼接圖，由該機構的火星快車號（Mars Express）航天器拍攝的圖像拼接而成。該拼接圖非常詳細，顯示出復雜的景觀范圍–圖像中心的分辨率約為每像素1公里。 自20世紀60年代和70年代的阿波羅時代任務以來，全球各地的航天機構目前都在努力將宇航員送回月球。其中一個雄心勃勃的計劃被稱為阿爾忒彌斯（Artemis））。阿爾忒彌斯是希臘神話中阿波羅的孿生姐姐，因此將其作為將首位女性宇航員送上月球表面的任務的名字是合適的。 然而讓宇航員重返月球的計劃只是航天機構實現更高目標的墊腳石。美國宇航局（NASA）、ESA及其合作夥伴正計劃將塵土飛揚的月球表面和上方的空間用作培訓，並最終為雄心勃勃的人員飛行到火星等更奇特和危險的地點提供集結地。 但是，前往火星的載人飛行任務還有很長的路要走。NASA的下一代命令模塊Orion及其ESA開發的服務模塊尚未進行載人飛行。當然，還有一個問題是，將用於為Artemis計劃提供動力的超重型火箭從未飛行過。 對火星的探索仍然牢牢地掌握在機器人的「手中」。這些辛勤工作的機器人正不知疲倦地工作，以了解「紅色星球」-收集從地震到稀薄大氣的所有數據，以解開陷入困境的星球過去的謎團。這些機器人還是頂級的天文攝影師，它們為我們提供了紅色星球的壯麗景色。 天文學家使用安裝在ESA長期服務的火星快車號航天器上的高分辨率立體相機拍攝了用於創建新拼接圖的鏡頭。探測器於6月17日繞紅色星球軌道飛行第19550圈時捕獲了這些視圖。 在拼接圖中，明亮的火星北極與行星其餘部分的更柔和的色彩形成鮮明對比。北極冰蓋由冰凍的水和二氧化碳組成。冰蓋的正下方是一個由相對平坦的地形主導的區域。與拼接圖中其他地方看到的帶有大量撞擊坑的景觀相比，該區域較少的撞擊坑表明該地區地表形成相對較晚。 圖像中存在的對比色表示表面具有不同化學成分或物理特性的區域。火星的北半球從火山口景觀向南延伸，被懸崖、裂縫谷和台地組成的破碎地形所切斷。科學家們不確定是什麼原因造成了這種粗糙的「疤痕狀」特徵。 一些地形可能是受到猛烈撞擊而形成的，也可能是地質構造變慢（例如構造板塊移動）的結果。圖像還顯示，該地區似乎隨着時間的流逝而被風、水和冰川侵蝕。 來源：cnBeta

普渡大學研究人員宣布了一項技術突破，可能對未來電池研發產生重大影響。普渡大學研究人員表示，手機或電腦中電池運行時間，取決於電池內負極材料中可以儲存多少鋰離子，當這些鋰離子耗盡時，電池就不能再提供電流。 某些材料可以存儲更多的鋰離子，但是這些材料通常太重或外形存在問題，無法在現代電池中取代石墨。普渡大學科學家和工程師們研發了一種新方法，可以採用上述材料生產電極，這樣可以增加電池的運行時間，使電池更加穩定，同時縮短充電時間。 研究人員研發了一種新的網狀結構，稱為銻納米鏈。銻是一種類金屬，可增強電池中鋰離子容量。科學家將銻納米鏈電極與石墨電極進行了比較，結果發現採用銻納米鏈電極，硬幣大小的電池充電僅耗時30分鍾，同時鋰離子容量增加了一倍，進行了100次充放電循環。 研究小組指出，一些商用電池已經使用了類似銻金屬負極的碳金屬復合材料。然而，這些材料在存儲鋰離子時，體積會膨脹三倍，在電池充電時會造成安全隱患。該小組開發出一種銻顆粒，它的納米鏈形狀，克服了上述復合材料在充電時會膨脹的缺點。研究小組注意到，銻納米鏈，使鋰離子容量在至少100次充放電循環中保持穩定，同時，研究小組認為，進一步的充放電循環，也不大可能降低電池容量。 來源：cnBeta

美國國家航空航天局（NASA）正在測試一種鑽頭，它可能會前往火星，以幫助尋找火星上的生命。這次測試在智利阿塔卡馬沙漠進行，鑽頭被安裝在ARADS火星漫遊車上，以模擬測在火星上進行土壤挖掘。 智利阿塔卡馬沙漠是地球上最像火星的地方。NASA測試的新鑽頭，可以從地表深處挖掘土壤樣本，然後漫遊車上其它工具將對樣本進行分析，以尋找火星上可能存在的生命。在 智利阿塔卡馬沙漠中進行測試非常重要，可以讓鑽頭和漫遊車為前往火星做足准備工作。NASA想知道火星上是否有過生命。眾所周知，火星在其遙遠的過去曾經擁有過更密集和更濕潤的大氣層。 科學家斷定火星曾經有過海洋，並且在火星地表發現了水存在的證據，但美國宇航局想知道，這些水中是否存在生命。今天，火星表面的水比阿塔卡馬沙漠最乾燥的地方少一千倍，阿塔卡馬沙漠是地球上最乾燥的地方之一。 來源：cnBeta

對於地球上的人類來說，最可怕的末日景象之一可能就是地球被快速移動的巨大彗星或小行星撞擊。這樣的天體會以巨大的力量撞擊地球，以至於造成毀滅性的災難，就像2013年的車里雅賓斯克事件或1908年的通古斯事件那樣，可能會造成數百萬人死亡，並造成數十億美元的財產損失。 圖1：2013年2月，流星擊中了俄羅斯車里雅賓斯克市，這是自1908年發生通古斯卡事件以來地球上發生的最大規模、最猛烈的天體撞擊事件 更大天體對地球撞擊產生的影響可能更大，比如大約6500萬年前造成恐龍滅絕的那次。 盡管如此，地球所經歷的撞擊依然無法與木星相提並論，後者是太陽系中受天體撞擊次數最高、受影響也最大的天體。那麼，為何木星會成為頻繁撞擊的「靶子」，這是因為其質量太大的緣故嗎？畢竟，木星的質量相當於太陽系中所有剩餘行星、衛星、小行星、柯伊伯帶和奧爾特雲的總和。換句話說，木星只是因為它是太陽系中最大的目標而被頻頻撞擊嗎？ 圖2：2019年8月7日拍攝的木星圖片顯示，木星南半球有明亮的白色瞬態閃光，這是自1994年舒梅克-列維9號彗星撞擊太陽系最大行星以來的第七次撞擊 撞擊木星事件層出不窮 2016年3月17日，兩名業余天文學家格利特·科恩鮑爾（Gerrit Kernbauer）和約翰·麥克隆（John Mckeon）碰巧在觀測木星並記錄成像數據時，發現這顆氣態巨星的邊緣出現過一道令人驚訝的閃光，而唯一能產生這種閃光的原因就是發生了撞擊事件。盡管閃光比其他現象更容易受到關注，比如最近對月球的撞擊，但木星不僅比其他行星受到的撞擊次數更多，而且比太陽系中任何已知天體受到的高能撞擊也更多。 1994年6月，蘇梅克-列維9號彗星（Shoemaker-Levy 9）解體並與木星相撞，得益於對引力的理解，科學家們提前1年就已經預測到該事件。盡管這些碎片與木星的碰撞持續了6天，但它們使木星表面陷入黑暗長達數月時間。在分裂成20多塊碎片之前，原始彗星的直徑大約為5公里，這與撞擊地球、導致恐龍滅絕的那個天體差不多大小。 2009年7月，業余天文學家安東尼·韋斯利（Anthony Wesley）在木星上發現了與地球大小相當的黑點。這個黑點很可能是由直徑在200公里到500公里的小行星撞擊造成的，其釋放的能量可能是通古斯事件的數千倍。 圖3：木星撞擊留下了巨大的傷疤，在可見光下可以看到很大的黑點，但在紅外線下可以看到亮點 在2010年前後，木星撞擊事件似乎非常頻繁。2010年6月，韋斯利與克里斯托弗·戈(Christopher Go)分別觀察到木星撞擊事件。盡管閃光只持續了兩秒鍾，但撞擊木星的天體質量約有500到2000噸、直徑在8到13米之間。據稱，木星可能每年都會被幾個這種大小的天體撞擊。 僅僅幾個月後，也就是2010年8月，木星上又發生了撞擊事件，造成了規模稍小、強度較低的閃光，但其釋放的能量可能與車里雅賓斯克事件相差無幾。鑒於科學家目前對木星的了解，我們實際上可以開始對撞擊它的物體進行分類。 還有很多其他的撞擊事件：2012年9月，丹·彼得森(Dan Petersen)在木星上觀測到另一次「閃光」，天文學家喬治·霍爾(George Hall)甚至捕捉到了它的視頻。科學家們確定撞擊天體的大小與2010年8月的那次大致相同，直徑小於10米。最近幾年，比如2016年3月、2018年5月和2019年8月，木星都曾遭到天體撞擊，襲擊者的直徑介於8米到20米之間。 木星體積太大最顯眼？ 很可能其他行星也會受到撞擊，但是所有的數據都表明，木星受到撞擊的頻率比任何其他行星都要高。這到底是為什麼？ 圖4：地球和木星的體積對比。從橫截面積來看，木星的橫截面積是地球的125倍，這將導致小行星和彗星撞擊火星的幾率是地球的125倍，但實際頻率要高得多 毫無疑問，你首先要考慮體積因素。當我們討論任何行星受到撞擊的頻率時，最簡單的估計是把三個因素疊加起來：撞擊天體(彗星、小行星、流星等)的速度、可以相互作用的天體數量密度以及它們可能撞擊的橫截面。 經過木星與地球的彗星和小行星的速度幾乎完全相同，它們的密度也大致相同。由於木星離小行星帶更近，所以遭遇小行星撞擊的可能性更高。但是橫截面卻大不相同：木星的直徑大約是地球的11.2倍，這意味着它的橫截面大約是地球的125倍。 然而，更大的撞擊頻率不能僅用體積大小和橫截面來解釋。2009年對木星的撞擊來自比美國亞利桑那州巴林傑隕石坑更大的天體。據估計，這類撞擊在地球上大約每隔1萬到10萬年才會發生一次。單就其體積而言，科學家們預計這種規模的撞擊木星每100年也不會遇到一次。然而，在過去的25年里，我們已經看到了木星遭到至少2次大規模撞擊。 這表明了另一個令人不安的事實：如果地球被這些體型龐大的天體撞擊的頻率與木星同樣高，那麼我們不僅每100年就會看到巴林傑隕石坑規模的撞擊，而且滅絕級別的事件發生的頻率將是實際發生的數千倍！ 這顆導致恐龍滅絕的小行星在6500萬年前撞到地球上，撞擊面約有5到10公里寬，而舒梅克-列維9號彗星1994年撞擊木星時，其大小和釋放的能量與此都差不多。1994年，我們真的只是碰巧看到了五十萬分之一的撞擊幾率嗎？這是極不可能的。相反，我們必須考慮木星與地球不同的另一個主要方面：引力。 質量高引力大「招風」 行星並不只是靜止於太空中，等着其他天體來撞，它們會以一種與質量成正比的方式扭曲時空本身的結構。行星的質量越大，它對周圍所有物體、正在下落的物體和附近物體的引力就越大。相比之下，當我們將其放在木星附近觀察時，地球的引力顯得相當弱小。如果某個天體以10千米/秒或更低的速度緩慢地從地球附近經過，地球的引力場會很好地把它吸引過來。但小行星的速度可達17千米/秒或更高，彗星的運動速度則超過了50千米/秒。換句話說，地球引力場並不能幫我們把物體吸引過來。 但是木星的質量是地球的317倍。它的半徑很大，只要物體相對於它的運動速度小於50千米/秒，它就能將其引向附近。換句話說，每顆小行星和大多數經過木星附近的彗星都有被這個巨大星球的引力拉向碰撞軌道的風險。 圖5：星正在吞噬其最大的衛星木衛三。與太陽系中所有其他行星不同的是，木星具有如此巨大的引力，以至於經過它附近的小行星和彗星都很可能被它的引力勢阱所吸引，並與我們太陽系中最大的氣體巨星相撞 的確，木星的體積比地球大，而且這種增大的體積可將碰撞頻率提高100多倍。但實際上，木星遇到的撞擊幾率比這個數字還要高數百倍。這是為何？因為木星的引力足以吸引大量的彗星和小行星靠近它，這是地球無法做到的。木星如此頻繁地受到撞擊，是由於引力的綜合作用，以及距離太陽更遠的物體速度更慢因此更容易被捕獲所致。 體積確實很重要，但沒有引力那麼重要。特別是，相對於這顆氣態巨星附近天體的運動速度來說，引力所起的作用最大。太陽系中唯一能更好地捕捉小行星和彗星的天體就是太陽，但木星的捕捉能力緊隨其後。與人們普遍認為「木星似乎根本沒有保護太陽系內部」的觀點相反，它實際上充當了「出氣筒」，用來吸引那些本來不會擊中任何東西的天體。 來源：cnBeta

據外媒New Atlas報道，上周他們報道過在巴西進行的一項蟲害控制實驗中出現一項錯誤--將轉基因(GM)蚊子的新基因混入到當地蚊子中--的新聞。對此，一些人認為，這很有可能會導致野生昆蟲的基因庫變得更強。不過蚊子研究公司Oxitec和該領域的其他專家表示，這一結論可能沒有依據。 資料圖 蚊子不僅讓人討厭，而且還可能是致命疾病的攜帶者。於是試圖控制它們成為了一個持續了幾個世紀的問題，近年來就出現了一種新的有效方法。 據了解，基因工程蚊子被設計成不知情的物種叛徒，這種方法從內部減少蚊子數量且幾乎沒有附帶損害。比如Oxitec的昆蟲的基因組被插入了兩個新的基因：一個是顯性的致命基因，雄性會將其遺傳給後代，確保只有不到5%存活下來；另一種基因則會使蚊子在特定的光線下發出熒光，這樣就很容易將它們跟野生蚊子區分開來。 通過將這些實驗室培育的蚊子放歸野外，當地的蚊子數量應該能夠被大幅減少下來。沒有必要噴灑毒藥、沒或引進新物種、沒有任何其他可能危害環境的東西，並且由於GM蚊子具有自我限制的基因，所以它們的影響會很快從本地基因庫中消失。 在過去10年的大部分時間里，Oxitec一直在進行科學研究，這些研究在很大程度上證明了這種技術的安全性和有效性，然而在上周發表在《Scientific Reports》上的一篇論文得出了不同的結論。這項研究的重點是基因工程蚊子是如何進入巴西本土種群的，並通過進一步推測得出這種基因轉移「很可能」有助於讓野生蚊子的基因變得更強。 對於這一結論，一些專家（跟Oxitec公司沒有任何關系）以及當事人Oxitec都表示了質疑。 關於這篇論文的爭論集中在一個叫做「雜交優勢」的現象上。根據這一觀點，從基因上來講，一個由兩個親緣關系密切的物種雜交而成的第一代生物將比它的父母更強壯、更健康。 Oxitec的一位代表則表示，這篇研究論文和整個同行審查文獻中發表的數據並不支持這種雜交優勢假說，「在停止釋放Oxitec蚊子之後，隨着時間的推移，進入當地種群的自然背景基因逐漸減少。」 此外值得注意的是，被插入的兩個基因--自我限制基因和熒光基因--並沒有在野外種群中發現，這表明基因工程蚊子的作用正如預期的那樣。 實際上，《Scientific Reports》的出版商Nature Research也認同了這些批評並表示將會在問題解決後發表一篇社論回應。 來源：cnBeta

據外媒報道，來自中國的一支科研團隊發現了特定腸道細菌菌株能夠在人體內產生高水平酒精、在患上非酒精脂肪肝病(NAFLD)這件事情上發揮重要作用。 自動釀酒綜合征(ABS)是一種非常罕見的疾病，患者血液的酒精濃度在食用不含酒精、高碳水化合物的膳食後自動升高。 傳統思維上，人們認為是一種酵母菌導致了這種情況的發生，其本質是腸道中吸收不良的碳水化合物被發酵。然而最新的一項研究卻發現並非如此。 研究首席作者Jing Yuan表示，一開始他們認為是酵母引起，但病人的測試結果卻呈陰性，與此同時，抗酵母藥物也不起作用，所以他們懷疑可能是由其他原因引起的。 通過研究病人的腸道微生物群，研究人員發現了一種相對常見的細菌--克雷伯氏肺炎桿菌(Klebsiella pneumonia)的兩種非常獨特的菌株。研究人員認為，這兩種細菌產生的酒精量是健康人體內的四到六倍。 Yuan說道：「我們對這種細菌能產生這麼多的酒精感到驚訝。」 NAFLD是一種以肝臟脂肪異常堆積為特徵的疾病。顧名思義，跟通常主要由過度飲酒引起的其他形式的脂肪肝不同，NAFLD的異質性要大得多，這意味着可能有許多不同的因素導致了這種情況的發生。 研究人員發現，某些克雷伯氏肺炎桿菌能夠產生大量的內源性酒精，這一發現促使他們猜測，這種細菌在NAFLD發病過程中發揮了作用。於是他們對43名NAFLD患者的微生物樣本進行了檢測，結果他們發現，大約60%患者都有這些菌株。相比之下，在健康對照組中，只有6%的人的腸道細菌會產生酒精。 研究的最後一步就是要檢驗這些克雷伯氏肺炎桿菌菌株是否真的能引發NAFLD。幾項小鼠研究表明，NAFLD可以通過能夠產生酒精的克雷伯氏肺炎桿菌菌株直接誘發出來。並且當使用抗生素殺死陰性細菌之後，一些肝病的症狀則可以逆轉。 這項研究還提出了一系列新的問題，研究人員希望能在未來回答這些問題，比如是什麼因素使腸道環境最適合這些特殊菌株的生存？ 而這一特殊細菌的發現還引發了另一個有趣的問題，即人類攜帶者對酒精的耐受性是否會非常得高？Liu說道：「腸道中有這些細菌意味着你的身體經常接觸酒精。那麼，作為一名攜帶者是否意味着你會有更高的酒精耐受性呢？我真的好奇！」 相關研究報告已發表在《Cell Metabolism》上。 來源：cnBeta

據外媒報道，我們要感謝我們的太陽，如果沒有它我們就不會在這里。科學家們對我們的這顆恆星進行了長時間的的研究並且對它有了很多的了解，但其中有一個謎團卻持續了幾個世紀，那就是太陽黑子周期。 據了解，太陽每隔11年就會產生黑子--恆星表面的黑斑--比以往任何時候都要多，而這個周期總讓研究人員摸不着頭腦。現在，來自華盛頓大學的一項新研究提出了一種可能的解釋，即取決於等離子體的行為。 這項研究則是基於科學家們經過廣泛研究得出的太陽模型展開。在這個模型中，恆星被一層薄薄的、流動等離子體覆蓋，這些等離子體以不同的速度運動着、旋轉着和扭轉着並產生磁力。 這項研究的論文首席作者、華盛頓大學教授Thomas Jarboe指出：「每隔11年太陽就會長出一層直到它變得太大而無法維持穩定之後出現脫落。」 Jarboe稱，人們曾認為太陽黑子來自太陽自身深處，它的力量將這些等離子體從表面噴射出去，然後留下了一種恆星疤痕。而現在這項研究表明，太陽黑子實際上就在太陽表面下面非常薄的等離子體層中產生。 來源：cnBeta

據外媒報道，NASA想要重返月球，甚至在唐納德·特朗普贏得美國總統大選之前就已經有了這個計劃，但特朗普政府要求在五年內實現載人登月任務則大大縮短了NASA的時間表。現在，隨着引信的點燃，NASA正在竭盡全力來滿足這一要求--而這意味着它需要大量的資金。 NASA表示，加速一項把人類送回月球這樣巨大的任務意味着在更短的時間內花費更多的錢。現在，眾議院的一項新開支法案本可以幫助實現登月計劃但它卻沒有為NASA提供額外的補貼，這引發了人們對登月計劃的嚴重質疑。 今年6月的時候，NASA再次明確表示，2024年的登月任務將要耗費他們還沒有的一大筆錢。這家機構表示，想要實現這一目標將要這花費200億至300億美元的額外資金。 眾議院本周公布的政府資金持續決議(CR)將維持到11月底，屆時他們將需要准備好一份更詳細的支出法案。然而，總有這樣一種風險，即議員們無法達成協議讓CR留在原地，而這將會阻礙NASA為其快速實現登月計劃提供資金所作出的努力。如果議員們在未來幾個月內就未來的開支達成協議，那麼NASA可能會開始着手行動並最終在2024年之前抵達月球。 來源：cnBeta

盡管印度空間研究組織（ISRO）宣布其 Chandrayaan-2 着陸器已在月面「軟着陸」，但是轉眼兩周就要過去了，它卻一直沒能與地面人員取得聯系。上周，美國宇航局（NASA）表示會盡力通過其月球勘測軌道飛行器（LRO）來尋找可疑的墜落現場，遺憾的是，我們直到現在都沒能獲知額外的信息。 資料圖（來自：NASA，via BGR） 我們原先認為，LRO 配備了強大的相機，理應能夠拍攝到足夠清晰的照片，所以找到 Chandrayaan-2 應該不是什麼難事。但沒想到的是，印度着陸器就像是在月球上神秘小時了一樣。 據悉，Chandrayaan-2 任務包含了月球軌道器、着陸器和小型漫遊車。印度空間研究組織曾表示，其通過仍在繞月的軌道飛行器上發現了墜落現場，卻又不肯公開相關圖像，讓外界對其表述感到有些疑惑。 （圖自：NASA） 當然，NASA LRO 未能採集到相關的信息，或許與當時太陽投射到大片相關區域的巨大陰影有關，這會導致墜落現場變得有些模糊不清。 在重重困難面前，或許 ISRO 也只能等待着將沉默的着陸器重新喚醒的那一天，才能再次定位到偏僻的墜落現場了。 來源：cnBeta

千百年來，人類都是通過可見光去觀測宇宙和天體，通過光學望遠鏡，人們發現了銀河系，了解到月球表面並不光滑等等。哈勃望遠鏡的出現使人類對宇宙的觀測更加深入，之前認為是荒蕪的地方發現了很多星系。這時，人類才反應過來，原來宇宙是由不同的星系組成的。 出品| 新浪科技《科學大家》 撰文| 姜鵬 中科院國家天文台研究員、FAST總工程師 通過對宇宙的觀測，人類了解到宇宙是在不斷膨脹的，這引發暗能量存在的假設，這一系列輝煌的成就都是因為光學望遠鏡的存在。 用光學望遠鏡觀測宇宙，有幾個比較巧的現象。一是人類的傳感器「眼睛」剛好在可見光波段具有感知能力；二是太陽這類恆量天體在可見光波段發出的能量比較強；三是厚厚的大氣層在這個波段是透明的。 所以我們好像是理所應當的應該用光學望遠鏡來觀測，但其實厚厚的大氣層還隱藏着另外的波段：無線電窗口，但人類不具備這個波段的感知能力，這一波段主要靠射電望遠鏡來觀測。 偶然的機會 人類發明了射電望遠鏡 既然人類不具備這個波段的感知能力，那麼人類是如何發現這個波段的呢？比較有意思，Karl Jansky既不是天文學家也不是天文愛好者，卻在偶熱的機會發現了這一波段。 當時有線電話剛剛開始推廣，經常會受到信號干擾，於是貝爾實驗室就委託他去查明原因。 Karl Jansky 建造了一台天線，通過長時間的觀測，他發現干擾來源是雷暴天氣，同時他又發現了一個非常穩定但又比較弱的干擾信號，24小時一個周期，每天到達的時間都非常固定：比前一天提前4分鍾。 經過一年的觀測，他猜測這個信號源自銀河系中心，他把這些研究成果整理發表在了美國的一本無線電工程學報上面，這本來是一個領域的開篇之作，卻就這樣發表了，從這里也能看出，Karl Jansky是一個對天文沒多少興趣的人。 後來，另一位雷達工程師雷柏，在大學的時候看到了Karl Jansky的研究成果，認為非常有意思，便自掏腰包在家里後花園設計出了第一台真正意義上的射電望遠鏡，用現在的眼光去看，這台射電望遠鏡堪稱完美，今天所有的射電望遠鏡都沒脫離這個框架。 通過長時間的觀測，雷柏印證了Karl Jansky的研究結論，這個干擾信號確實來自於銀河系中心，不過大家並沒有忘記Karl Jansky的貢獻，還是尊他為射電天文學的鼻祖。 綜合口徑技術讓射電望遠鏡 「如虎添翼」 射電天文學剛出現的時候，並沒有得到大家的關注，其核心的原因是，它在分辨率上天生有缺陷。 衡量一台望遠鏡的好壞主要有兩個指標，一個是靈敏度，一個是分辨率。直到M.Ryle發明了綜合口徑的技術，其基本原理是：用相隔兩地的兩架射電望遠鏡接收同一天體的無線電波，兩束波進行干涉，其等效分辨率最高可以等同於一架口徑相當於兩地之間距離的單口徑射電望遠鏡，因為此項發明，他獲得1974年諾貝爾物理學獎。 自此，射電望遠鏡的分辨能力得到大大提高，分辨率甚至比光學望遠鏡還要高，今年首張黑洞照片問世，背後所利用的技術就是綜合口徑技術。 自此，射電天文就得到蓬勃發展。1957年，英國人已經把望遠鏡口徑做到76米，1961年，人類在南半球建造了第一台射電望遠鏡，迄今發現的近三千顆脈沖星中，一半都是這台望遠鏡發現的。2000年，美國建造了口徑為100米的望遠鏡。 從雷柏創建的第一台直到現在，射電望遠鏡的發展歷史其實就是人類追尋靈敏度的歷史。口徑越大，觀測的靈敏度就越高。只有這樣，人類才能觀測到更遙遠的宇宙星系，有助於科學家分析宇宙的演化歷史。 但自從1972年德國人把口徑做到100米以後，射電望遠鏡的口徑便停滯不前，這也表明，在材料的製作工藝沒有得到跳躍式發展前，很難突破百米口徑。 難道百米口徑是個極限嗎？我們真的無法突破這個極限嗎？1962年，美國的大耳朵望遠鏡進行了嘗試，但並未成功。 怎麼才能建造更大的射電望遠鏡 在機緣巧合下，科學家發現了建設500米口徑球面射電望遠鏡（以下簡稱為FAST）的理論基礎：拋物面與球面的機緣巧合。拋物面的結構特性能把平行光匯聚到一個點上，所以傳統的射電望遠鏡都做成拋物面，那麼球面和拋物面大概有多大的區別呢？之前人們並沒有思考過這個問題，上個世紀90年代，中國的科學家就計算了下，一個300米的拋面，只要選擇合適的焦比，它的球面和拋物面的偏離距離只有0.47米，這0.47米就是FAST的基石，如果這個距離是4.7米或47米，就不會有FAST了。 有了這個發現之後，一個概念就應運而生：我們先建一個基準球面，半徑是300米，口徑是500米，然後在表面放上微小的驅動裝置，只需要微微的改變反射面的形狀（0.47米），就可以形成一個拋面，就可以把平行光匯聚到一個點上了。 然後將接收機以正確的姿態放到焦點的位置上來接收信號就可以了，這就是FAST的基本原理，並沒有想象中的復雜，但要想把這個望遠鏡成為現實的話，至少有三件事情要做。 建設FAST，需要做好三件事 第一：要找個合適的「眼窩」：台址。如果是平地挖出這麼大個坑的話，可能就需要幾十億人民幣，遠比建一台望遠鏡花費十幾億人民幣還要多，所以一個天然的窪地是必不可少的； 要有一個優良的電磁波環境，人要非常少，人並非是干擾源，但是人們日常生活所用的電器手機等，是電磁波干擾的主要來源；另外，排水要好，不能有積水，一旦積水的話，望遠鏡的電子設備使用壽命會受到影響；最後，基礎要足夠穩，不能有沉降，這是建設大型精密設備非常必要的條件。 第二：主動反射面方案的取捨。經過反復研究，大家建議能不能採用柔性索網的方法來進行建設，這樣通過改變形狀就能完成球面與拋物面的轉換。但是索網是掛在周圍的山體上，還是單獨建一個環梁結構？是採用三角形劃分網格還是採用四邊形來劃分？控制鎖是採用一根還是三根？這些都是我們需要思考的問題。 現在大家去看FAST，可能會覺得FAST就應該這麼建設，但是在建設之初，這里面經過很多很多的變化，都是經過大量設計、演算才得出來的，有很多的奇思妙想不為人知。 第三：如何實現饋源的高精度定位。如何對接收機進行高精度的定位，這是建設初期必須要解決的問題。科學家用6根鋼索連接着饋源艙，通過鋼索來控制饋源艙的位置，要實現什麼樣的精度呢？一個30噸的饋源艙，通過6根鋼索，在140米的高空，在206米的尺度范圍內，控制在10毫米以內。 我是做工程出身的，一開始我認為這根本不可能實現，但科學家太聰明了，通過在艙內加入一個AB轉台，Stewart 平台就非常巧妙地實現了饋源艙的精準控制。 到這時，FAST望遠鏡的原理模型已漸漸清晰了，同時為了驗證方案的可行性，我們做了大量的實驗。 困難重重的建設階段 在500米的跨度上，很多平時注意不到的問題都會變成大問題。比如，溫度變化1度，就會帶來6毫米的變形，如果建設時把圈樑和柱子設計成一體的話，溫度變化時，就會帶來很大的變形。 因此要設置一個自適應機構，來解決熱脹冷縮帶來的問題。經過一年多的實驗驗證，我們設計了滑移支座方案，解決了這個問題。 在解決所有問題後，2011年3月份，FAST開工建設了。 雖然台址並不算大，但也涉及到方方面面的工程，如道路工程、隧道工程等。 索疲勞問題：差點讓FAST毀於一旦 這麼大的工程，肯定有我們一開始沒有想到的問題，其中的一個比較致命的就是索疲勞的問題。索疲勞的問題是什麼呢？在結構里，索網結構是一個變形的載體，它需要在球面和拋面面間進行變形，它對疲勞的性能要求很高。 當時我們進行了疲勞評估，預測未來30年FAST的觀測軌跡，可以得到每一根索在未來30年的疲勞次數，進而通過各種算法，得到的評估結果為：500MPa應力幅、200萬次循環加載。 這是從未實現過的疲勞性能！ 一開始我們也不知道這樣的評估條件是什麼樣的標準，我們從市面上知名廠家買來十根鋼索，一進行疲勞實驗卻傻眼了，均失敗了。 這件事也很快地在天文圈傳開了，很多人都說FAST要完了，因為這是材料工藝出了問題，並不是設計出了問題。如果設計有問題，我們可以重新設計，但材料工藝出問題卻很難解決。 為了解決這個問題，我們進行了最大規模的疲勞實驗：超高疲勞性能鋼索的研製，經過兩年艱苦的研發工作，最終攻克了FAST的核心技術，我們全方位地改變了鋼索的製造工藝，包括扭制工藝、塗層工藝等，最終研製出適合FAST的鋼索，這是FAST能往下繼續推進的一個非常重要的關鍵點，如果這個問題沒有解決，大家也就不會看到今天的FAST。 超高精度的製造要求 FAST的每根鋼索製造要求誤差在1毫米，近萬根鋼索編織的索網，如果每根誤差幾毫米的話，所有的誤差加起來就會很大。 如何能做到這樣的精度控制呢？這也是我一直思考的問題，傳統的鋼索誤差為15毫米左右，而FAST要求在1毫米，為了達到這個精度，很多問題都需要我們考慮。 比如說溫度的影響，我們在車間里建一個恆溫室，材料都要提前24小時運進恆溫室，所有的鋼索都在恆溫室進行加工；所有的配合都採用無間隙的過盈配合，什麼叫過盈配合？就是軸比孔還要大一些，採用液壓千斤頂擠進去，來消除間隙；所有的加工都採用帶載調節，比如說鋼索在受力100噸時為11米，那麼我們在加工的時候就要受力100噸，把長度控制在11米，同時誤差不超1毫米。 FAST究竟有多大？ 就這樣，凝結了幾千名一線工人汗水和科學家的智慧，歷時五年半的FAST工程終於建設成功了。 那麼FAST究竟有多大呢？這是我經常被問的一個問題。一群充滿好奇心的同事曾算了一下，如果把FAST詳細成一口鍋，裝滿水，全世界75億人，每人能分四瓶礦泉水。 FAST建成之後僅僅是開始：極具挑戰的調試工作 因為強交叉學科的特點：天文、力學、機械、測繪、計算機、電子學、結構工程等，國際上傳統大型望遠鏡的調試周期都不少於四年，對於FAST來講，調試過程就更復雜了。 如何解決反射面的安全問題呢？重30噸的饋源艙在140米高空上，如何保障安全問題？我們建造了一個計算機模型，在計算機上實時模擬FAST，FAST如何運作，在計算機上就如何模擬，運用實時力學仿真技術，就大幅度地提高了系統的容錯能力。 毫無爭議 FAST成為世界上最靈敏的射電望遠鏡 有了各種測量手段的支持、控制技術的支持，毫無疑問，FAST成為世界上最靈敏的射電望遠鏡。它的靈敏度比設計指標高出30%，達到2600平方米每K。眾所周知，靈敏度是和接收面積成正比，FAST的靈敏度是世界上第二大望遠鏡靈敏度的3倍，而接收面積卻只有它的1.9倍。 全部指標一次性測試通過 包括指向精度、靈敏度、太空覆蓋、分辨率等在內的16項指標一次性測試通過，其中指向精度和靈敏度這兩項關鍵參數優於驗收標準。 有了階段性的科學成果 FAST到現在一共發現了134顆脈沖星優質候選體，認證了93顆脈沖星，因在靈敏度上的優勢，在單脈沖觀測方面，FAST打開了一扇新的大門，首期科學成果已在《Science China》上形成了一個專刊。 目前FAST已經對外開放了，2019年4月份，FAST通過工業驗收，標志着FAST使用指標達到了國家的標準。 親身參與這個工程，並一步步見證它走向成功，我很自豪是這一偉大工程的參與者和見證者，也期待它在未來創造更多的奇跡。 （註：圖片由姜鵬提供） 來源：cnBeta

你可能也有這樣的經歷：睡覺時，做了一個特別的夢，夢的劇情栩栩如生，仿佛是真實生活場景一般。可是一睜眼，夢的細節馬上就消失得無影無蹤，只留下一個大概。甚至有時候，我們都會忘記做過這個夢。 這究竟是為什麼呢？今天發表在《科學》雜誌上的一篇論文，可能找到了背後的原因——在做夢的時候，大腦會選擇主動「忘卻」。 其實，早在100多年前，科學家們就開始研究睡眠與記憶之間的關系。不少科學家相信，睡眠能夠讓大腦記住更多東西，鞏固記憶。但另一些科學家則認為，睡眠其實起到了「清除緩存」的作用，會清理掉那些多餘的信息，給大腦騰出空間。最近幾年里，支持後面一派觀點的人找到了不少證據。比如在小鼠的睡眠快速動眼期（REM），大腦會選擇性地消除一些神經元突觸。 有意思的是，快速動眼期也正是哺乳動物和鳥類做夢的階段。對人類來說，大概在熟睡的90分鍾後，就會迎來睡眠中的第一個快速動眼期。在這個階段里，就如同它的名字所說的那樣，我們的眼睛會快速運動。此外，我們的腦電波也更接近清醒時的狀態。這個時候，人會開始做各種各樣的夢。 ▲大約在睡下的90分鍾後，睡眠會進入快速動眼期（REM，紅色）（圖片來源：I， RAZERM ） 為了更好地了解睡眠期間的記憶調節機理，由日本名古屋大學（Nagoya University）領銜的一支科研團隊決定研究一類特殊的神經元的作用。這類神經元能夠分泌一種叫做「黑色素聚集激素」（MCH）的物質，它能夠促進食慾，也和睡眠的調節有關。更有趣的是，這類神經元與負責記憶的海馬區有着很緊密的關聯。 在研究中，科學家們確認了幾點：首先，這些MCH神經元能夠映射到海馬區這個記憶中心；其次，超過一半的MCH神經元會在快速動眼期展現出活性。接下來的問題，就很順理成章了——它們究竟對記憶能產生什麼樣的影響？ ▲解碼小鼠神經元在不同睡眠階段的活性（圖片來源：Courtesy of Yamanaka lab， Nagoya University， Japan） 這支團隊原本的猜測是「促進記憶」，但實驗結果與他們的預估截然相反。研究人員們發現，激活這些神經元，反而會對記憶產生抑制。在動物實驗中，小鼠也更不容易把新鮮學習到的事物轉變為長期的記憶。相反，如果抑制這些MCH神經元，就可以提高小鼠的記憶力。 後續的研究表明，這些能夠「抑制記憶」的MCH神經元，幾乎只在快速動眼期具有活性。也就是說，在產生夢境的睡眠階段，大腦恰巧會抑制記憶的形成。這也就是為什麼我們所做的夢，在醒來後往往都記不住。 ▲本研究的圖示（圖片來源：Akihiro Yamanaka， RIEM， Nagoya University） 「這些結果表明MCH神經元能積極主動地幫助大腦忘卻一些新產生，或是不那麼重要的信息，」本研究的負責人之一Thomas S。 Kilduff教授說道：「因為做夢主要發生在快速動眼期，而這一階段又是MCH細胞活躍的時期，因此它們的激活會妨礙海馬區儲存我們的夢境。所以我們會很快忘掉自己的夢。」 來源：cnBeta

9月20日消息，如果能回到5個世紀以前，你會在墨西哥中部看到一個欣欣向榮的阿茲特克帝國，在文藝復興時期的歐洲看到一幅新畫的《蒙娜麗莎》，那時北半球的氣溫也會比現在更低。這是一個處於小冰期（公元1300年至1850年）的世界。當時歐洲人還進行了大規模的探險，開創了「地理大發現」時代。 資料圖 現在，讓我們展望一下500年後的世界，想象一下26世紀的地球會是怎樣的。對21世紀的我們來說，500年後的世界會不會像我們眼中的16世紀一樣不同呢？ 26世紀的地球會是什麼樣子？ 首先，我們來聊一聊天氣。這取決於你問的對象是誰。26世紀的地球也許會有點冷，也可能熱得要命。一些太陽輻射輸出模型表明，到25世紀，地球的氣溫將會降到接近冰河時代的水平。其他研究預測，到2300年，持續的氣候變化和化石燃料的使用將使地球上的大部分地區變得過於炎熱，使人類無法生存。 一些學者認為，人類活動引起氣候變化的開端可以追溯到19世紀的工業革命，另一些學者則認為是史前時期刀耕火種的農業活動。不管怎樣，人類對工具的使用深刻改變了地球環境——26世紀的工具可能會更令人印象深刻。 理論物理學家、未來學家加來道雄預測，在短短100年內，人類將達到卡爾達肖夫指數（Kardashev Scale）上的I型文明。換句話說，我們將成為一個能夠利用地球全部能量的物種。利用這些能源，26世紀的人類將掌握諸如核聚變和太陽能等清潔能源的技術。此外，他們還將能夠操縱行星能量來控制全球氣候。與加來道雄相比，物理學家弗里曼·戴森的估計稍顯保守，他認為人類向I型文明的飛躍將在大約200年內發生。 自16世紀以來，人類科技已經取得了指數級的進步，在未來的幾個世紀里，這種速度很可能會繼續下去。物理學家斯蒂芬·霍金提出，到2600年，人類知識的增長將達到每10秒就有10篇新的理論物理學論文發表的速度。如果摩爾定律成立，即計算機的速度和復雜度每隔18個月就會翻一番的話，那其中一些物理學研究很可能是由高度智能的機器完成的。 還有哪些技術將塑造26世紀的世界？未來學家兼作家阿德里安·貝瑞認為，人類的平均壽命將達到140歲，而人類個性的數字化存儲將使一種由電腦控制的「永生」成為可能。當機器人探索外太空時，人類將在海洋中耕作，乘坐星際飛船旅行，並居住在月球和火星殖民地。 那麼，5000年後呢？ 人類技術在過去5000年里取得了顯著的進步，而地球表面的種種變化也證明了這一點。我們改變了地貌、氣候和生物多樣性；我們為活着的人建造了摩天大樓，為去世的人建造了巨大的墳墓；也許最重要的是，我們學會了利用地球的一部分能源，但同時仍然渴望更多的能源。 這種對能源的貪得無厭的欲望將在今後五千年里繼續成為人類文明進程的主旋律，也將決定地球在公元7019年的樣子。 1964年，俄羅斯天體物理學家尼古拉·卡爾達肖夫（Nicolai Kardashev）提出了一個理論，認為一個文明的技術進步與其居民能夠操控的能源數量直接相關。沿着這些思路，他為銀河系中的先進文明定義了三個層級： I型文明是行星能量的主人，這意味着他們可以利用整個星球的能量； II型文明可以召喚整個恆星系統的力量； III型文明控制着銀河規模的能量。 宇宙學家用卡爾達肖夫指數來預測未來和外星文明的技術進步。目前，現代人類甚至還沒有達到I型文明的標準。我們本質上是0型文明，但我們最終會成為I型文明，那會是什麼時候呢？ 理論物理學家和未來學家加來道雄預測這種超越將在短短一個世紀內發生。物理學家弗里曼·戴森將這一估計提高到200年內。而在卡爾達肖夫的設想中，人類只需要3200年就能達到II型文明。 如果到71世紀時，人類只能達到I型文明，即人類有能力控制大氣和地熱能。戰爭和自我毀滅可能仍然對人類的生存構成威脅，但生態問題將成為過去。 如果我們在那時達到II型文明，那麼71世紀的人類將擁有更強大的技術力量。戴森提出，這樣的文明將有能力用大量衛星來包圍一顆恆星，以獲取其全部能量。其他理論上的II型文明壯舉還包括星際旅行，以及移動整個行星的能力。不過，所有這些都是在遺傳學和計算領域取得重大突破的基礎上實現的。 達到II型文明的未來人類很可能在文化上，甚至神經結構上與我們有很大的不同。他們很可能是未來學家和哲學家所說的「後人類」或「超人類」。 無論如何，五千年後會發生很多事情。我們可能用戰爭毀滅自己，或者用納米技術不知不覺地蹂躪這個星球。也許我們仍無法抵禦小行星和彗星碰撞帶來的威脅。我們甚至可能在遠未達到II型文明之前就遇到另一個外星II型文明，結局將難以意料。 來源：cnBeta

9月20日消息，據國外媒體報道，日常生活中，我們經常會遇到一些左撇子，他們占人口總數10%左右，具有一些非常獨特的能力，例如：運動員中左撇子數量較多；左撇子的數學成績較好等等。以下是關於左撇子的11個有趣的事實： 1、左撇子擅長體育運動 人們可能在棒球比賽或者網球比賽中經常看到獲勝的球員是左撇子，依據美國西北大學最新研究，左撇子人群是人類進化協作與競爭傾向平衡的結果，人類協作行為通常促使形成右撇子，例如：共享工具；而競爭傾向於驚喜，帶有競爭傾向行為的人群往往是左撇子，他們會在競技比賽中容易獲勝。 西北大學科學家建立了一個數學模型，可以精確預測群體中左撇子所占比例，這些群體包括：普通人群、鸚鵡、棒球運動員、高爾夫球手，其預測原理主要基於群體互動中合作和競爭程度。模型准確地預測了棒球、拳擊、曲棍球、擊劍和乒乓球運動中左撇子運動員的數量，結果表明左撇子數量比右撇子多10%，其中棒球運動員左撇子數量比右撇子數量多50%。 2、左撇子更可能是瘦長臉 依據一項有點奇特的研究，臉型瘦長的人，其25%的概率可能是左撇子。 3、擅長數學 日常生活中一些左撇子數學計算能力較強，他們計算數字非常快，一項研究發現兩者之間存在「適度且顯著的相關性」。科學家在對2300名6-17歲意大利學生的調查中，發現左撇子學生的數學成績要比平均成績高5-10%，這些學生被要求完成簡單的數學任務，並解決一些問題。 此外，發表在《神經心理學》雜誌的一項研究發現，左撇子更有可能擁有更快的大腦左右腦連接，這意味着他們大腦處理信息的速度更快，這種優勢可能體現在電子遊戲或者體育競技等領域。 4、不太可能是「左腦優勢者」 對於95%的慣用右手者而言，他們的左腦是主導大腦部分，也是語言功能定位區域；但對左撇子來說，該群體僅有70%是左腦為主導大腦部分，剩餘30%的人語言能力均勻受左腦和右腦控制，或者語言能力受右腦控制。 人們可能在棒球比賽或者網球比賽中經常看到獲勝的球員是左撇子。 5、大腦結構不同 2019年發表在《大腦》雜誌的一項研究報告顯示，科學家發現與左撇子相關的基因，可導致大腦結構產生差異，這些差異可能意味着左撇子因此具有更好的語言技巧。 6、更容易患過敏症、偏頭痛等一些疾病 左撇子是生物多樣性的結果，雖然左撇子在體育競技方面有優勢，但他們可能在其他領域存在劣勢，例如：之前研究發現左撇子人群在年輕時就容易出現過敏症狀。左撇子更容易出現學習障礙、口吃、偏頭痛，他們還可能患上潰瘍性結腸炎，肌無力等自身免疫性疾病。 7、左撇子更容易出現睡眠障礙 在另一項研究中，100名周期性肢體運動障礙（PLMD）患者被分為左撇子和右撇子兩個小組，PLMD是指睡眠期間身體一側或者兩側肢體周期性小幅度震顫和抽搐，這屬於內源性睡眠障礙。研究人員發現，無論年齡、性別和種族，右撇子睡覺時出現雙側肢體震顫和抽搐概率為69%，左撇子的概率為94%。 左撇子對腦半球控制能力與右撇子存在輕微差異，因此如果周期性肢體運動障礙被認為與脊柱有關，我們應該看到利手性的差異，目前認為周期性肢體運動障礙與大腦有關。 8、感官和表達方式不同 《公共科學圖書館·綜合》雜誌一項研究表明，左撇子行為處理控制源自右半腦，然而右撇子行為處理控制源自左半腦，這項發現可能會影響情緒障礙治療，該研究作者之一、心理學家傑弗里·布魯克希爾稱，基於我們的研究結果，我們發現情緒障礙治療應當因人而異，對左撇子人群的治療方案可能對右撇子人群起到負面影響。 9、男同性戀更有可能是左撇子 一項研究評估了大量異性戀和同性戀男性和女性的利手性特徵，以及與性別相關的人格特徵，結果顯示，同性戀男性是左撇子的概率比異性戀男性高82%，而同性戀男性是左撇子的概率比異性戀女性高22%。 10、左撇子酒量較大 如果人們認為左撇子更有可能酗酒，那就錯了，左撇子確實更喜歡喝酒，但是他們很少酗酒。 11、左撇子之謎可能與脊髓有關 關於是什麼因素決定了人們的利手性偏好，當前存在幾種理論，在過去幾十年里，研究人員這與遺傳基因有關，決定某人出生時是右撇子還是左撇子，主要取決於大腦半球之間的基因差異，但是發表在《eLife》雜誌的一項研究發現，具體的答案與人體脊髓有關。 研究人員稱，初生嬰兒盡管大腦運動皮層和脊髓還未完全連接，但到15周之後嬰兒逐漸成長，並開始活動，他們很小的時候就選擇了自己的利手性，這意味着利手性偏好的關鍵是脊髓，而不是大腦。 來源：cnBeta

9月20日消息，據國外媒體報道，人們都非常好奇，猜測是否會出現像人類一樣會思考和說話的動物？未來是否會出現類似人類智力的地球生物呢？讓我們來看看專家們都怎麼說吧！ 蘇珊娜·埃爾庫拉諾·烏澤爾 美國范德堡大學心理學副教授 《人類優勢：對大腦如何變得超凡卓越的新理解》作者 「許多動物擁有和人類相似的能力，至少在直接解決問題、視覺記憶、分層規劃等方面。」 未來哪種動物會形成類似人類的智力？這個問題的答案可能會讓一些人感到失望。 首先，回答這個問題要取決於你如何定義「智力」這個概念，許多動物擁有和人類相似的能力，至少在直接解決問題、視覺記憶、分層規劃等方面。 就皮質神經元的數量而言，與人類最接近的動物應該是大猩猩和紅毛猩猩，但是它們的壽命較短，所掌握的文化非常有限，它們生活的種群不像人類社會這樣秩序井然，不像人類社會那樣復雜和長久，因此人類的智力與它們沒有可比性。 是否某些動物能夠像人類一樣學習呢？答案是肯定的，日本一隻名叫Ayumu的人工飼養黑猩猩被認為是世界上最聰明的動物，它的學習能力較強，能夠輕易地完成一系列記憶測試，它甚至會玩電子遊戲，在電子競技遊戲中能擊敗大學生。 這意味着如果對黑猩猩提供一個公平的機會，讓它們擁有和人類相同長的學習時間，它們的學習能力並不亞於人類。 朱利安·基南 美國蒙特克萊爾州立大學生物學教授 研究大腦和自我意識20年 「類人猿可能達到人類的智力水平，它們會彼此溝通、欺騙、抽象地思考、謀殺、組建種群的『權力中心』。」 黑猩猩和倭黑猩猩通常是大多數認知神經科學家認為可能具有類似人類智力等級的「首批物種」，這是為什麼呢？ 人們認為接近人類智力的動物都應當具備工具製造、工具使用和更高的社會等級，事實上，黑猩猩擁有自我意識，它們更可能成為具有類似人類智力的候選物種。 但這並不意味着計數和通訊等其他能力並不重要，而是這些能力非常重要，能夠映射出它們的思維能力，使它們與其他認知能力先進的物種有所不同。 盡管目前計算機已經變得非常智能化，但仍存在着缺陷不足，迄今我們仍未看到智能等級接近人類的計算機，以及擁有人類智力的動物，自我意識是一種反思的思維能力。 科學家發現人類和黑猩猩都使用自我意識來模仿他人的思維，這種被稱為「心智理論」的能力驅動着許多智能行為，黑猩猩的日常行為結合自我意識和心智理論，可以將工具製造達到一個新水平。 類人猿可能達到人類的智力水平，它們會彼此溝通、欺騙、抽象地思考、謀殺、組建種群的「權力中心」，雖然潛在着這種可能性，但多數是受它們面對的種群內競爭驅使。 托德·沙克爾福德 美國奧克蘭大學進化心理學實驗室副主任、心理學教授 只有人類才是殘忍專家，他們非常老練，行為嫻熟，沒有任何動物能夠超越人類。 許多動物在某些方面的能力已超越了人類，或者說它們有時比人類更聰明！與狗的敏銳嗅覺相比，人類的嗅覺非常遲鈍；地松鼠很容易分辨出同父異母和同母異父的差別，而人類需要費用昂貴的DNA指紋分析才能做到。 但在一個意識領域，人類具有獨特的復雜能力，在監獄、屠宰場、教堂、學校和家里，人類會對他人或者動物表現出麻木不仁的殘忍行為，但是其他任何動物無法有意地做到這種無情的傷害和折磨。 雄性黑猩猩有時表現出一定程度的惡意攻擊，它們會長時間攻擊來自敵對種群的單個雄性黑猩猩，但其殘忍和無情程度遠不及人類。只有人類才是「殘忍專家」，他們非常老練，行為嫻熟，沒有任何動物能夠超越人類。 史蒂芬·普拉捷克 美國佐治亞昆內特學院心理學教授 「人類復雜的大腦組織，以及隨之產生的智商、語言、個性、執行能力，都是原始人類祖先在人類進化史上面臨進化壓力的產物。以上的進化可能是人類所獨有的，因為我們沒有看到任何其他生物具有類似的智力、語言等。」 盡管許多科幻小說——《人猿星球》、《終結者》，都將非人類生物發展成為類人智力的故事搬上了銀幕，但在生物進化學的框架下，探討動物進化類人智力的問題沒有多大意義。 人類和地球上其他所有生物一樣，都經歷了數百萬年的進化，動物現已傾向進化趨勢形成特定的適應性，從而優化它們的生存和繁殖，所有的進化都是着眼於性淘汰，因為如果沒有繁殖優勢的特性，就不會出現生物進化。 以我最喜歡的地球生物放屁甲蟲為例，它們遍布每個大陸，並進化形成一種機制：在捕食時將身體產生一種特殊化學物質與糞便結合，從它們的排泄管中形成高溫爆發，最終放屁甲蟲從尾部噴射有毒化學物質，在這一過程中釋放大量代謝能量，如果這種機制失效，放屁甲蟲最終會成為掠食者的腹中食物。 放屁甲蟲的「爆炸機制」相當於人類的高等智力等級，人類復雜的大腦組織，以及隨之產生的智商、語言、個性、執行能力，都是原始人類祖先在人類進化史上面臨進化壓力的產物。 以上的進化可能是人類所獨有的，因為我們沒有看到任何其他生物具有類似的智力、語言等。 每一種生物都是以獨特適應當前環境而存在的，它們或許不是最佳適應方式，但卻是唯一的適應方式，這是《物種起源》中達爾文樹概念所提及的。 也就是說，任何生物體，甚至是所謂的一些「高級生物」，例如：黑猩猩、紅毛猩猩、烏鴉、大象、海豚等，都沒有理由像智人一樣進化形成語言等獨特能力。 然而某些生物會學習獲得人類的部分行為能力，但它們幾乎都是在人類馴化條件下實現的，例如：一些黑猩猩在馴化過程中學會了手語，人們還觀察到這些黑猩猩教它們的後代一些手勢，類似的事情還發生在完全或者部分馴化生物，例如：海豚、虎鯨、大象，以及狗。 羅賓·鄧巴 英國牛津大學進化心理學教授 《人類進化》等著作的作者 猿、海豚、大象是最有可能具備類似人類智力的動物，因為它們的大腦體積占比率較高，其中海豚最有可能具備類似人類的智力。 如果動物的生存環境不像人類祖先那樣復雜多變，就不需要發育體積更大的大腦，那麼它們就不會形成類似人類的智力，人類祖先的生存環境需要形成更大的部落，從而應對新環境下出現的掠食者入侵等突發事件。 猿、海豚、大象是最有可能具備類似人類智力的動物，因為它們的大腦體積占比率較高，其中海豚最有可能具備類似人類的智力。海豚依靠大腦控制身體，在許多方面比人類更強，例如：速度、靈活性、回聲定位系統，它們也會在合作狩獵中進行戰略部署，社交協調和適度復雜交流。 凱特琳娜·約翰遜 英國牛津大學精神病學副研究員 「我想說的是，在很多情況下細菌以自己的方式像人類一樣『聰明』，雖然細菌只是微生物，但它們的許多行為方式與人類社會和其他動物群體有着可識別的相似點。」 我們可以認為智力是生物體適應環境的一種能力，我想說的是，在很多情況下細菌以自己的方式像人類一樣「聰明」，雖然細菌只是微生物，但它們的許多行為方式與人類社會和其他動物群體有着可識別的相似點。 細菌能夠通過一系列不同的化學物質相互交流，並且擁有許多對群體功能非常重要的基因，經們展示了一種特殊的交流方式，被稱為「群體感應」，被細菌用於做出群體決策，並協調微生物之間的合作交流。 它們可以利用「群體感應」確定其密度，然後採取適當的行動，例如：如果細菌群體開始變得過大，可以阻止過度生長，致病細菌使用這種特殊通訊方式來掌握細菌種群何時達到足以攻擊宿主體的數量。 細菌可形成它們自己的群落——生物薄膜，生物薄膜來自於成千上萬單個細菌細胞集合行為，這是一種非常精細的結構，細菌通過分化為具有特殊功能的亞種群，從而維持菌落生存。 例如：在菌落邊緣的細菌分裂生長菌落，那些在中間位置的細菌可能會形成孢子，而那些由生物膜底基的細菌通常起到將生物膜固定的作用。 細菌非常擅長適應生存環境，它們能夠在地球所有棲息地點生活下來，例如：當它們暴露在不利的條件下，它們可以加快自己的變異概率，意味着它們可以很快適應環境。 盡管人類已適應了生活在世界許多地區，但仍有一些地區是人類無法倖存的，盡管我們掌握智能創新科技。同時，細菌也可以交換基因，甚至在不同物種之間，從而迅速獲得新的有益特性，例如：抗生素耐藥性。 顯然，細菌不像人類那樣具有意識和智力，但是它們在集體解決問題和應對環境問題方面，不說能比人類更優秀，至少與人類同樣高效，此外，我們相信細菌還有一些聰明的行為方式，亟待進一步研究探索。 來源：cnBeta

9月20日消息，據國外媒體報道，SpaceX提交給FCC的文件顯示，到2020年底SpaceX可能會在美國南部提供高速互聯網服務，而到2021年颶風季結束時，「星鏈」項目的覆蓋范圍可能會擴大到包括美屬維爾京群島和波多黎各等美國領土。 上周SpaceX宣布明年將發射的火箭數量空前，其中24個任務專門用於將「星鏈」項目的多批互聯網衛星送入太空。據提交給美國聯邦通信委員會(FCC)的文件顯示，SpaceX最近向監管機構提交重新規劃「星鏈」項目的申請，從而用更少的互聯網衛星覆蓋更多的區域。 當地時間周二摩根士丹利(Morgan Stanley)發布的一份報告估計，「星鏈」項目可能會把SpaceX變成一家市值520億美元的公司，使其估值較目前增加約200億美元，使其成為美國最有價值的私人公司。 文件顯示，到2021年颶風季結束時，「星鏈」項目的覆蓋范圍可能會擴大到包括美屬維爾京群島和波多黎各等美國領土。互聯網服務覆蓋這些地區的一個關鍵好處是:衛星網絡不會被惡劣天氣摧毀。目前，這些地區以及世界各地的大多數消費者都是通過基站或光纜等地面系統獲得互聯網服務，但常常因為暴風雨而被中斷。 FCC尚未批准SpaceX重新規劃其衛星。在衛星互聯網業務方面，SpaceX面臨着諸如軟銀所支持OneWeb等潛在競爭對手的壓力。但到目前為止，事實證明監管機構願意接納SpaceX的計劃。 FCC主席阿傑特·派伊(AjitPai)去年稱贊「星鏈」項目是一項「創新技術」，可以幫助「生活在偏遠農村或服務難以覆蓋區域的美國人」獲得高速互聯網服務。 FCC的一項研究指出，2400多萬美國人仍然無法享受到至少25mbps下載速度和3mbps上傳速度的高速寬帶互聯網。而在全球范圍內，大約一半人仍然無法上網。因此創建一個成功的衛星互聯網業務或將極其有利可圖。 SpaceX首席執行官埃隆·馬斯克(Elon Musk)今年早些時候說，他預計「星鏈」項目將從全球互聯網連接業務中獲得最多3%的營收。這意味着SpaceX每年的收入將增加約300億美元。 而摩根士丹利周二發布的報告假設，如果全球另外25%的人能夠入網，而且SpaceX能夠吸引到其中約10%的新用戶，該公司的估值將達到520億美元。但報告指出一切尚未確定。如果「星鏈」項目失敗，SpaceX的估值可能會跌至50億美元。 在過去的幾十年里，打造一個像「星鏈」項目這樣的衛星網絡都失敗了。實際上來說，建立和運行這樣一個網絡，然後配置將互聯網信號傳輸至消費者設備所需的地面系統，都是非常昂貴的。 SpaceX是幾家聲稱最終能完成這項工作的「新太空」公司之一。由軟銀支持的OneWeb和亞馬遜也都有自己的衛星互聯網計劃，不過SpaceX被認為是率先進入相關市場的領跑者。 來源：cnBeta

洋流發電系統Eco Wave Power最早在2012年為人所知，當時該公司開始測試一種新型波浪能量收集系統，該系統將沿海水域的水位上升和下降轉化為電力。該系統於2016年從實驗室進入現實世界，並於今年早些時候在以色列雅法港宣布了第二個並網項目，而現在，EWP希望通過添加太陽能到能量採集器中，從而獲得更多能量。 EWP稱，不少客戶表示有興趣將多種不同的可再生能源作為其能源結構的一部分，太陽能或風力可能是潛在的選擇，但不是每個地方都有足夠的空間可用於此類事物。這家瑞典公司曾被建議將太陽能電池板放在波浪能系統的陸基電站之上，但不是所有的電站都有很好的光照條件，相反，EWP選擇嘗試利用其浮子的上表面 - 這些浮子安裝在現有的結構上，如防波堤和碼頭 - 這樣一來，發電裝置可以同時從太陽能和波浪中獲取能量。 潛在的系統優勢包括在不增加系統尺寸的情況下產生更多的電量，沒有與安裝太陽能裝置的土地購買相關的額外成本，除此之外，海水對面板的冷卻效應令熱能損失更少。 該公司本周申請了一項新的國際專利和一項以色列專利，並開始對綜合能量收集設施進行初步測試。如果這些有限的測試證明是成功的，那麼太陽能電池板將安裝在雅法港EWP站的所有漂浮物上，隨後還會被部署到直布羅陀站點上。 來源：cnBeta

據外媒報道，天文學家已經目睹了少數幾個星系正在經歷的突然的、快速的轉變--從虛弱、昏睡的狀態變成異常明亮的類星體。這種快速轉變可能是由這些星系中心一種全新類型的黑洞活動造成。 9月18日發表在《Astrophysical Journal》上的研究詳細描述了在9個月內觀測到的6個低電離核發射線區(LINER)的情況。LINER星系在宇宙中是一種常見的固定物，天文學家一直以來都在爭論它們是如何形成的以及它們的光來自哪里這些問題。一些天文學家認為，星系中心的一個微弱的超大質量黑洞賦予了這種特性，一些則人為星系中心外的恆星形成是它們發光的原因。 2018年，加州帕洛瑪天文台安裝了一個新的攝像頭，叫Zwicky Transient Facility (ZTF)。研究團隊利用該設備對一系列LINER星系進行了研究。由於ZTF能夠探測到宇宙中亮度迅速變化的現象以及小行星等天體，所以天文學家在研究神秘的LINER星系和任何異常躍遷上得到了另一種方法。另外，該團隊還通過哈勃、斯皮策和Swift太空望遠鏡以及一些美國天文台的數據的研究來追蹤他們的觀測結果。 通過仔細研究這些數據，他們發現LINER星系經歷了從弱小狀態到異常高能星系（類星體）的轉變，並且這一速度遠遠快於預期。 馬里蘭大學天文學副教授、該研究論文的合著者Suvi Gezari在一份聲明中說道：「理論上，類星體的形成需要數千年的時間，但這些觀察結果表明，它的形成也可能非常快。它告訴我們，這個理論是完全錯誤的。」 由於類星體中心擁有超大質量的黑洞所以這種天體顯得充滿活力且非常亮。 其中，黑洞的質量可能是太陽的數十億倍，它們是貪婪的野獸，用巨大的引力將氣體、塵埃和碎片吸引到它們的周圍並讓它們繞着其轉動。正是這一片區域讓類星體變得如此明亮，有些可能比地球的母星系--銀河系還要亮上幾千倍。 但為什麼這個團隊發現的LINER星系會如此戲劇性地從弱星系轉變為如此顯眼的星系呢？這是一個待解之謎，這也是為什麼研究人員認為這是一種全新類型的黑洞活動。不過這些數據倒是證實了LINER星系可以承載超大質量黑洞。 另外研究小組還注意到，在被研究的LINER星系中只有離星系中心最近的氣體和碎片在發光，然而在其他類星體中，在離其星系中心更遠的地方也有顯示出了亮光。 對此，研究小組假設，他們也許捕捉到了類星體誕生前後的瞬間。這為天文學家繪制星系演化圖提供了一種令人興奮的新方法。 這篇論文的首席作者、馬里蘭大學研究生Sara Frederick說道：「任何星系都能在人類的時間尺度上改變自己的樣子，這令人驚訝。而這些變化發生的速度比我們用目前類星體理論所能解釋的要快得多。」 來源：cnBeta

據俄羅斯衛星網19日報道，美國政府問責署在周三的一份報告中稱，由於無法解釋計劃延遲和成本超支的原因，美國國家航空和宇宙航行局(NASA)在2024年前重返月球的努力受到了威脅。 該報告說，「NASA應該加強合同管理和監督，以改善項目成果。NASA過去在這一領域的做法，使其無法識別計劃延遲和成本增長的早期預警信號，並且在從競爭中獲益方面處於不利地位。」 報告建議NASA提供足夠的成本和計劃儲備，以應對不可預見的風險，並開始編制「現實的成本估算和技術風險評估」。 報告說:「NASA歷來對這些載人航天項目的未來成本提供的信息很少，這限制了對決策者有用的信息。」 美國宇航局(NASA)的目標是在2024年之前將兩名宇航員登上月球南極，其目標能否實現取決於三套系統的成功完成和整合，這三套系統分別是巨大的SLS(太空發射系統)火箭、獵戶座乘員艙和地面控制單元。 NASA高層承認，該機構不太可能滿足此前修訂的在2020年進行測試發射的日期，而美國政府問責署的報告警告說，在整合和測試期間發現的問題可能會把這個日期推遲到2021年6月。 此外，美國政府問責署估計，美國宇航局對太空發射系統項目成本增長的計算被低估了7.5億多美元。 在唐納德·特朗普總統的堅持下，美國宇航局設定了2024年的最後期限，這是自1972年12月阿波羅17號最後一次登月任務以來人類首次登月，比原計劃提前了4年。 來源：cnBeta

當我們可以利用有機工藝來解決氣候變化的失控問題時，藻類的碳吸收能力可能是我們可以使用的最有效的工具之一。多年來，科學家們一直在研究這種自然現象，希望能夠解決溫室氣體排放和生產生態友好型生物燃料，現在美國公司Hypergiant Industries已經將這種技術變成一個箱形機器，其從大氣中吸收的二氧化碳量相當於1英畝樹木吸收的二氧化碳量。 通過光合作用過程，水生植物藻類吸收二氧化碳、水和陽光產生能量。當然，植物將利用這種能量來繁殖和生長，但科學家們一直在嘗試捕獲它並將其轉化為生物燃料的方法，並取得了一些有希望的結果。 新發布的Eos生物反應器可能看起來有人在花園里留下的一個巨大的Xbox。反應器尺寸為3 x 3 x 7英尺（90 x 90 x 210厘米），設計安裝在城市環境中，可捕獲和隔離大氣中的碳，並生成可用於進一步減少建築碳足跡的清潔生物燃料。 反應器使用一種叫做小球藻的特定藻類菌株，據稱其比任何其他植物吸收更多的二氧化碳。藻類生活在設備內的管道系統和水箱內，其充滿空氣並暴露於人造光下，為植物提供茁壯成長所需的所有元素並生產用於收獲的生物燃料。 Hypergiant Industries聲稱其Eos生物反應器中的收獲技術非常高效，其捕獲碳的效率比占據相同足跡的樹木高400倍。它將其歸功於其機器學習軟件，該軟件負責監督整個過程，管理光照、溫度和pH值以獲得最大輸出。 然而，Hypergiant Industries公司仍然提供商業產品，其將在今年晚些時候推出。該公司將公開提供生物反應器的設計，希望它能激發其他人提出類似的解決方案。該公司計劃分享有關在2020年將反應堆推向市場的更多細節。 來源：cnBeta

據外媒CNET報道，尋找引力波，時空曲率的微弱擾動並不容易。研究人員不得不等待兩個黑洞相互碰撞等極端的宇宙事件，並利用在美國的LIGO引力波探測器和意大利的Virgo探測器來尋找「時空中的漣漪」。但是在未來將圍繞太陽的軌道建立一個太空激光系統，為天文學家提供一雙全新的、超敏感的「眼睛」。 新項目是歐洲航天局（ESA）和美國宇航局之間的合作，稱為激光干涉儀空間天線（LISA）。該任務的目的是建立三個以三角形排列的激光發射航天器，彼此間隔250萬公里以保持嚴格的距離。激光反射並產生信號或干涉圖案，當引力波通過激光時，圖案會發生變化。 然而，在地球很難發現引起引力波的各種事件。因此，科學家們認為會引起漣漪的一些最常見的事件對我們來說在地面上是不可見的。但在太空中，這有所變化。利用LISA，科學家們可以探測到圍繞超大質量黑洞的黑洞以及通過時空進一步延伸的遙遠事件。然而，構建空間激光系統是復雜的。它必須承受惡劣的太空環境，並且在以三角形形式圍繞太陽運行時必須保持非常準確。 瑞士電子和微技術中心（CSEM）的研究人員公布了他們的原型激光器的細節，這些激光器符合「幾乎所有ESA和NASA概述的要求」。他們在一個專門的測試站測試他們的原型，並承認其目前並不完美。但他們正在確定他們的系統所存在的問題，並在考慮如何改進它。幸運的是，在LISA開啟太空探測任務之前還有很多時間。 CSEM的研究員Steve Lecomte 在新聞發布會上表示，「雖然距離2030年後不久的發射日期可能還有很長時間，但仍有大量的技術發展需要進行。團隊已准備好為這一令人興奮的計劃做出進一步貢獻。」 研究人員將於9月29日至10月3日在奧地利維也納舉行的光學學會（OSA）2019激光大會上詳細介紹關於原型性能的更多細節。 來源：cnBeta