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WinterIsComing(31822)
发表于2020年06月02日 19时31分 星期二
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根据发表在《Nature Neuroscience》期刊上的研究,杜克大学的研究人员在鼠脑发现可关闭疼痛的区域。它位于杏仁核,这里通常被认为是负面情绪和反应的枢纽,比如负责战斗或逃跑反应以和常见的焦虑。“人们相信有一个缓解疼痛的中心位置,这就是安慰剂起作用的原因。”该论文资深作者、杜克大学医学院神经生物学杰出教授王帆说,“问题是,大脑的哪个部位是可以停止疼痛的中枢。”“以前的大多数研究都集中在疼痛会刺激哪些区域。”王帆说,“但是有很多区域在处理疼痛,你必须将它们全部关闭才能停止疼痛。而这个中心可以自行关闭疼痛。”研究人员发现,全身麻醉会激活杏仁核中部的一组抑制性神经元,他们将其称为“CeAga 神经元”(CeA代表“中央杏仁核”;ga表示全身麻醉激活)。老鼠的中央杏仁核相对人类较大,研究小组发现,CeAga 与大脑的许多不同区域相连。他们发现,至少有 16 个大脑中枢处理疼痛的感觉或情感方面的信息,接收来自 CeAga 的抑制输入。研究人员使用一种名为光遗传学的技术,利用光激活大脑中的一小部分细胞,他们发现,通过激活 CeAga 神经元,可以停止老鼠在感到不舒服时表现出的自我照顾行为。
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ai(3896)
发表于2020年06月02日 13时15分 星期二
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6600 万年前,希克苏鲁伯陨石在墨西哥湾撞击地球导致一度统治地球两亿年的恐龙灭绝。科学界对恐龙灭绝的研究一直没有停顿。最新研究结果声称填补了恐龙灭绝之谜拼图上一个重要空白。伦敦帝国理工大学教授柯林斯(Gareth Collins)的最新研究表明,陨石撞击的角度也至关重要 — 如果角度增大或减小,都不一定导致恐龙灭绝。研究表明,希克苏鲁伯陨石撞击地球后的几个数小时内,恐龙和地球上其他 75% 生物彻底灭绝,改变了地球的样貌和命运。如果时间和地点不满足条件可能不足以对如此多的物种造成灭绝性的伤害。正因为陨石撞到了墨西哥湾,岩层融化,石灰岩中硫化物喷射到空中,遮天蔽日,最后形成漫长的寒冬裹住地球。如果小行星撞击的位置在太平洋或者大西洋,岩层蒸发和硫化物就不会那么多,阳光仍可照射到地表,恐龙和其他生物仍有可能继续生存。柯林斯教授的研究显示,陨石撞击地球的角度是导致随后出现的环境灾难长期持续的重要原因;只有极少数物种存活到最后。
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ai(3896)
发表于2020年06月02日 10时49分 星期二
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1908 年 6 月 30 日发生在俄罗斯西伯利亚通古斯河附近的大爆炸摧毁了方圆 2000 平方公里的 8000 万颗树,这一爆炸事件被称为通古斯事件。通古斯事件被普遍认为是彗星或陨石在通古斯上空爆炸所致,但当地至今没有发现这起大爆炸留下的碎片。现在,一组研究人员提出了一种解释:一个大型铁流星直冲地球而来,距离近到能产生巨大冲击波,但流星没有发生分解而是返回到太空继续飞行研究报告发表在《Monthly Notices of the Royal Astronomical Society》期刊上。类似的事件发生过许多次,流星飞过地球大气层,像打水漂一样反弹回太空而不是撞到地面。
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ai(3896)
发表于2020年06月01日 18时15分 星期一
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染色体 X 和 Y 由于体型相差悬殊,原本不太可能配对。X 包含了数千个对生命至关重要的基因。相比之下,Y 像个小黑点,其主要目的是为启动雄性发育和精子制造提供指导。然而,如果这两条截然不同的染色体要在减数分裂过程中相遇并正确配对,它们就必须协同工作。几十年来,这个问题一直困扰着科学家。根据发表在《自然》期刊上的研究,Sloan Kettering 研究所的科学家现在找到了答案。对小鼠的研究发现,X 和 Y 正确配对的关键是在 PAR(pseudoautosomal region)中重复的 DNA 序列,它吸引了几个双链断裂相关蛋白到这个区域。这些蛋白质簇改变了这个区域中染色体的结构,从而使 PAR 成为“雄性小鼠基因组中双链断裂形成最热的区域”。
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ai(3896)
发表于2020年05月30日 21时37分 星期六
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科学家从 1966 年保存的组织样本中发现了已知最古老的近乎完整的 HIV 基因组。样本来自刚果民主共和国,而之前已知最古老的 HIV 基因组来自 1976 年从刚果提取的血样。古老的基因序列有助于确定病毒基因突变的时间,帮助科学家跟踪病毒的传播,确定其传播到人类的时间。根据病毒样本的基因序列,HIV 病毒最早是在 1900 年代初的某个时间从黑猩猩传播到中非的人类。病毒有多种菌株,其中 HIV-1 的 M 组病毒占到了所有感染的 95%。
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WinterIsComing(31822)
发表于2020年05月29日 18时50分 星期五
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我们可能永远也不知道金字塔是如何建造的,但我们至少有把握指出建造一座金字塔需要多少人。建造一座巨大金字塔所需的人工比以前认为的要少得多。胡夫金字塔建于 4600 年前,原高 146.6 米,体积约 260 万立方米。在它建成 2100 年后,古希腊历史学家希罗多德曾说金字塔动用了 10 万人,耗时约 20 年。1974 年物理学家 Kurt Mendelssohn 将人数缩小到 7 万季节工和 1 万长期工匠。这些数字都大大高估了建造金字塔所需的人工。我们可以利用简单的物理学去进行粗略的估计。金字塔本质上是将巨大的石块提升到一定高度,所需的总能量可以根据质量、重力和质量中心进行计算。假设金字塔每立方米重 2.6 吨,那么其重质量为 675 万吨,所需能量大约为 24 万亿焦耳。为维持基础新陈代谢,70 公斤体重的人大约每天需要 7.5 兆焦耳。稳定的体力消耗让这个数字至少需要增加 30%。假设增加的 20% 被转化为工作,这相当于每天 450 千焦耳。将金字塔潜在所需能量除以 450 千焦耳,得到建金字塔需要 530 万个工作日。如果一个人每年工作 300 天,那么大约需要  1.8 万人年,20 年的跨度意味着只需要 900 个人。切割石头、打磨、运输和食物等工作综合计算下来,7000 个人就够了。埃及古王国大约有 150 万到 160 万人口,征召不到一万人去造金字塔不会对经济造成巨大的压力。
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ai(3896)
发表于2020年05月29日 17时30分 星期五
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根据发表在《Geophysical Research Letters》期刊上的一项研究,中国科学家报告在深海热液区发现超高温气态水。研究人员利用深海激光拉曼光谱原位探测系统(RiP)和深海热液温度探针,在冰冷的海底之上首次观测到气态水存在的证据。深海热液系统孕育了丰富的矿产和基因资源,被认为与生命起源相关,一直备受科学界关注。相分离作用是深海热液系统流体组分发生分异的过程,对热液流体化学组分的演化有重要影响。当流体的温度超过其所处压力下两相分离温度时,低密度、低盐度、富气体组分的气相将与卤水相分离。但由于气相在上升并喷出海底的过程中,温度快速降低,使得蒸汽相无法在海底之上保持。温度测量数据表明水体顶部流体的温度最高可达 383.3℃。
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ai(3896)
发表于2020年05月26日 22时44分 星期二
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大黄蜂不只是在花园里飞来飞去,它们还会评估植物,判断哪些花有最多的花蜜花粉。它们还会留下气味痕迹标记哪些花已经访问过了。根据发表在《科学》期刊上的一项研究,科学家发现大黄蜂会在叶子上制造小的切口以促使植物开花。这项发现让研究蜂类的昆虫学家大吃一惊。瑞士联邦理工大学生态化学家 Consuelo De Moraes 的一名学生 Foteini Pashalidou 注意到大黄蜂在温室植物的叶子上制造了小的切口,但并没有将叶子碎片带回蜂巢,也没有将其吃掉。他们怀疑大黄蜂在诱导开花,因此设计一系列实验进行验证。他们发现,当花粉稀少时,比如在温室环境里或早春时节,大黄蜂能迫使植物提前一个月开花。研究显示大黄蜂能操纵植物开花,而如果人类能利用这项技术也许能增加作物产量。
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ai(3896)
发表于2020年05月24日 20时59分 星期日
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绝大多数人对呼吸有误解。我们认为呼吸是一种被动的行为。呼吸意味着活着,停止呼吸意味着死亡。但呼吸并非是简单的二元关系。如何呼吸至关重要(付费墙,绕过)。我们呼吸摄入的空气分子比地球上所有沙滩上的沙砾还要多。我们每天呼入呼出的空气分子重约 30 磅,远超饮食。呼吸的方式与饮食、运动和基因一样重要。正确的呼吸能让我们活得更久更健康,糟糕的呼吸可能导致一系列慢性疾病,可能会改变我们的身体结构。古代的人对此主题有更深入的理解。主要宗教和文化都认为正确的呼吸对健康很关键。中国古代学者还写了多本关于呼吸的书籍。印度瑜伽修行者更是呼吸的大师。我们许多人的呼吸习惯都不够好,我们会将其归罪于身体年龄。大约 30 岁之后,胸部骨骼会变薄向内收缩。到  50 岁时我们失去了 12% 的肺容量。这一收缩之后会加速。我们被迫更快更艰难的呼吸。但好消息是我们可以在任何时候改变呼吸习惯,逆转肺容量损失。1980 年代,长达 70 年的心脏疾病研究项目 Framingham Study 发现,衡量寿命的一个最关键指标不是遗传、饮食和每天的锻炼量,而是肺容量。肺容量越大寿命越长。更大的肺部可以用更少的呼吸吸入更多的空气,减少身体的磨损。健康呼吸的第一步是延长呼吸,更深入更长点。用大约 5 秒钟的时间慢慢吸气,然后用类似的时间呼气,每分钟大约完成六次呼吸。按照这样的节奏呼气吸气,几分钟就能将血压降低 10 个甚至 15 个点。健康呼吸的第二步:用鼻子呼吸。
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ai(3896)
发表于2020年05月24日 14时37分 星期日
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根据发表在《Science of the Total Environment》期刊上的一项研究,科学家发现帝企鹅留下的粪便会制造笑气云。哥本哈根大学的研究人员调查了企鹅活动如何影响南乔治亚岛的温室气体排放。南乔治亚岛有着世界最大的帝企鹅种群,最近的估计大约有 15 万对。他们发现企鹅高度活跃的地方笑气(一氧化二氮)含量是其它地方的 120 倍。企鹅粪便本身并不会产生笑气,而是来自企鹅所食用的磷虾和鱼的含氮化合物与土壤中的细菌作用产生的。
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ai(3896)
发表于2020年05月23日 16时21分 星期六
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1995 年的好莱坞电影《勇敢的心》让反抗英格兰统治的苏格兰骑士威廉华莱士成为家喻户晓的人物。华莱士的起义始于 1297 年 5 月,他在 Stirling 桥战役中击败了英格兰军队而取得了一场大捷。华莱士以善用地形而闻名,传说他曾在苏格兰邓弗里斯郡的某个秘密要塞发动了至少一场突袭。现在,考古学家 Matt Ritchie 在 《Now Forestry Journal》期刊上发表论文声称可能找到了华莱士的秘密要塞。Matt Ritchie 曾与 Skyscape Survey 合作使用无人机执行航摄勘测,利用软件形成 3D 地形模型。Ritchie 称他们获得的邓弗里斯郡要塞遗址地形与历史记录中描述十分匹配。Ritchie 认为它是真正的华莱士要塞,表示这至少为旧的故事添加了新的篇章。
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ai(3896)
发表于2020年05月21日 17时53分 星期四
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香港科技大学的研究人员在《自然》期刊上发表论文报告了人工仿生眼的最新进展。 科学家尚未能实现使用仿生器官重建人体,但人工仿生眼正向我们走来。香港科技大学的材料科学家范智勇和同事设计出一种半球形的人工视网膜包含了紧密排布的钙钛矿光敏纳米线,模仿人眼的光感受器。研究人员通过重建投射到该装置上的光学模式,展示了新仿生装置的图像传感功能。结果发现,这种装置可以通过重构人工眼观察到的图片“看见”对象。仿生眼对光的响应比人眼更快,能在 30-40 毫秒内记录下光,能探测到暗光,100 度的视野低于人眼的 150 度。在理论上,仿生眼能比人眼感知更高的分辨率。目前研究人员开发出的概念验证原型只能创造 100 像素的图像。
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ai(3896)
发表于2020年05月20日 22时58分 星期三
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《模拟城市》的开发商 Maxis 并不希望人们过于严肃的看待这款游戏,虽然它是受到了城市规划概念的启发,但它毕竟是为了娱乐。设计师 Will Wright 说,混沌理论等让他意识到要模拟城市的真实运作是几乎不可能的。但这并没有阻止其他公司相信 Maxis 能设计出真实的模拟。许多人接触 Wright,希望 Maxis 推出一个专业版本。Wright 说他们并不能真正模拟城市是如何发展的,Maxis 也并不想制作专业的模拟游戏。但在这家公司的历史上,它确实一度涉足了专业模拟开发。从 1992 年到 1994 年,Maxis 有一个叫 Maxis Business Simulations 的部门负责专业领域的模拟。这个部门后来被剥离了出去,继续作为独立公司运营了几年,开发了多款模拟应用,如模拟石油精炼的 SimRefinery,模拟环境污染的 SimEnvironment,甚至还有竞选总统的《Race for the White House》。
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WinterIsComing(31822)
发表于2020年05月19日 22时37分 星期二
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一项全球研究确认了行为科学和行为经济学中的一个重要框架:展望理论(prospect theory)。这项研究在 19 个国家和 13 种语言重复了原始实验。研究报告发表在《Nature Human Behaviour》期刊上。展望理论由诺贝尔奖得主 Daniel Kahneman 和 Amos Tversky 在 1979 年提出,被誉为是社会科学领域最有影响力的理论框架,普及了厌恶损失这一概念,即人们更偏爱小额有保证的回报而不是大额但高风险的回报。1979 年的这篇论文在经济学中引用次数最多,也是心理学中引用次数最高的论文之一。在最新研究中,研究人员向参与者询问了 17 个与潜在收益和损失相关的问题。举例来说,你有 1000 美元,你愿意接受有五成的机会钱翻倍还是接受有百分之一百的机会保证获得额外的 500 美元?
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ai(3896)
发表于2020年05月18日 20时37分 星期一
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核辐射尘埃当然不是什么好事。但最新研究显示冷战时期核测试释放出的带电粒子可能促进了数千公里外地方的降雨,原因是空气中的电荷会将水滴凝结起来形成降雨。从 1950 年代到 1960 年代初,美国和苏联等国在地面进行了许多次核测试。核辐射尘埃会对大气层产生微妙的影响。放射性衰变过程中释出的带电粒子会碰撞周围的原子和分子,产生更多的带电粒子,这些带电粒子吸附在尘埃和水滴上,有时候会让水滴大到足以降落到地上。科学家分析了冷战时期的降雨记录,发现当核辐射尘埃高于平均水平时,云更可能变厚,也更可能降雨。研究报告发表在《Physical Review Letters》期刊上。
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WinterIsComing(31822)
发表于2020年05月18日 15时54分 星期一
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部分植物能设置陷阱捕杀昆虫之类的小型动物。它们是如何演化出肉食性的?根据发表在《Current Biology》期刊上的一项研究, 德国研究人员对三种肉食性植物的基因组进行测序,并与其它九种植物的基因组进行比较。他们发现,肉植物进化的关键点是它们生活在大约 6000 万年前的共同的祖先,如今的植物正是复制了这个祖先的完整基因组而能食肉的。这种复制释放了曾经用于植物根、叶、感觉系统检测和消化猎物的基因。研究人员称大多数植物已经拥有许多“食肉”必需的基因。“食肉之路似乎对所有植物开放。”
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WinterIsComing(31822)
发表于2020年05月18日 15时02分 星期一
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根据传说,意大利著名科学家伽利略被迫在宗教法庭前放弃他原来坚持的主张——即哥白尼的太阳系模型是正确的,地球围绕着太阳运动,而不是太阳围绕着地球运动。据说伽利略在放弃日心说后小声的说,“E pur si muove(但地球仍然在动)”。天体物理学家 Mario Livio 说,和很多传说一样,这太难以置信了,在审判官面前讲这样的话太疯狂了。Livio 完成了伽利略的最新传记,他在研究过程中找到了更多证据证明伽利略没有说过这句话。Livio 称,最早在书中出现这句话是 1757 年的《The Italian Library》,当时距离伽利略去世已经过去了一百多年。一位名叫 Jules Van Belle 的比利时男子声称拥有一幅创作于 1643 年左右——伽利略去世一年之后——的绘画,其中写下了这句著名名言。因此伽利略可能不是在审判官前而是在其它场合说这句话话的。但 Livio 对这幅画的跟踪显示,这幅画在拍卖时被认定其创作年代是在 19 世纪。
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ai(3896)
发表于2020年05月17日 22时59分 星期日
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蟒蛇有着极端的新陈代谢系统。如果一条蟒蛇吞食了四分之一体重的食物,它的代谢速率会增加到 1000%。如果它吞食了相当于其整个体重的食物,代谢速率会飙升到 4400%。相比之下,马在全速奔跑时代谢速率能达到 3500%,但马可能只能持续数分钟,而蟒蛇能持续两周。蟒蛇大幅提高代谢率主要是为了制造胃酸。人类一天中会向胃里加入几次酸以处理食物。而蟒蛇在空腹的情况下胃里没有一点酸,其 PH 值和水相同。当蟒蛇在吞食食物数小时内,它会制造大量的酸去分解猎物,这些酸会在胃里停留数天。与此同时,蛇内肠会经历一个显著的生长。蛇内肠细胞有着指状突起去吸收糖分和其它营养物质。它的指状突起会伸展五倍长。一条蟒蛇的小肠一夜之间其重量会增长三倍,消化道之后能够处理大量涌入的食物。当食物通过血液循环,蛇的其它器官也会增长以对其进行处理,它的肝脏和肾脏重量会增加一倍,心脏增加 40%。食物消化掉后器官就会恢复原始大小。研究人员对蟒蛇基因活性的跟踪发现,在吞食猎物 12 小时内,它会激活不同部分的大量基因。部分基因参与了生长,部分基因对应力做出反应和修复受损 DNA。科学家此前从未在其它动物身上观察到此类奇特的组合。科学家承认要真正理解蛇如何消化食物还有很多工作要做。
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WinterIsComing(31822)
发表于2020年05月15日 16时18分 星期五
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中科院研究人员在《科学》期刊上发表论文,利用基因组数据分析了中国南北方史前人群格局及迁移与混合。研究人员收集并测序了中国北方山东、内蒙古及南方福建、毗邻亮岛和锁港等地 11 个遗址的 25 个 9500~4200 年前的个体和 1 个 300 年前个体的基因组。他们发现,在沿着黄河流域直到西伯利亚东部草原的人群里,至少从 9500 年前起,就都携有一种以新石器时代山东个体为代表的古北方人群成分,而中国大陆沿海及台湾海峡岛屿人群至少从 8400 年前起就携有一种以新石器时代福建及其毗邻岛屿个体为代表的古南方人群成分,而且这两种成分截然不同。研究负责人付巧妹称,“这就是说,早在 9500 年前,中国的南北方人群就已经分化了。然而随着时间的推移,南北方人之间的差异性和分化程度又开始逐渐缩小了,这种变化暗示着,自新石器时代以来,南北方人之间已经有了频繁的迁移与混合。”
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WinterIsComing(31822)
发表于2020年05月14日 17时58分 星期四
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英格兰长弓是一种强而有力的中世纪长弓,能射百米远,被英格兰人与威尔士人用于狩猎及作战。英法百年战争期间,英格兰人使用的长弓取得了多场重大胜利,其中阿金库尔战役(1415年)是最为人熟知使用长弓获得的大捷。英国 Exeter 大学的考古学家在《Antiquaries Journal》期刊上发表论文,证明长弓箭头造成的创伤类似现代枪伤,他们还证明长弓能穿透长骨。历史学家则在继续争论长弓在战争中的有效性。由于没有中世纪长弓幸存至今,研究人员只能使用起复制品进行实验。在最新研究中,考古学家 Oliver Creighton 和同事认为此类实验通常是在短距离内进行的,箭矢在飞行中不完全稳定和旋转,会影响其杀伤性。他们通过分析中世纪骨头上的伤口寻找弓箭杀伤能力的证据。