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科学
ai(3896)
发表于2020年04月22日 20时58分 星期三
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植物将太阳光转变成糖的过程中,它们的细胞在玩火。光合作用产生的化学副产品能破坏光合机制本身。天气越热,这一过程越容易失去控制,部分化学反应会加速,部分则会减速。现在中国的一个研究团队开发出能修复热损伤的转基因水稻,有助于在全球暖化热浪日益频繁的时代保护作物产量。而这种抗热浪的转基因作物在正常温度下产量还能增加。当阳光照射着植物,名为光系统 II(Photosystem II 或 PSII)的蛋白复合物会会激发电子帮助驱动光合反应。但高温会损坏名为 D1 的关键亚基,PSII 会停止工作直至植物制造和插入一个新的亚基。制造额外的 D1 有助于加快热损伤修复。中科院分子植物学家 Fang-Qing Guo 领导的团队认为由核基因在细胞质中制造的 D1 能比叶绿素合成的 D1 更有效,并且还能避开光合反应的腐蚀性副产品。他们以模式植物拟南芥进行了实验,提取出 D1 的叶绿素基因,结合一段热应激下激活的 DNA,转移到细胞核中。结果显示,改进后的拟南芥能经受 41 度高温 8.5 小时,而对照组基本死光。同样的方法也能保护烟草和水稻。研究报告发表在周一出版的《Nature Plants》期刊上。最令人意外的是,在正常温度下,转基因烟草增产 48%,水稻增产 20%。Guo 说,我觉得我们抓到了一条大鱼。
科学
ai(3896)
发表于2020年04月21日 23时00分 星期二
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众所周知,乌龟的性别是由温度决定的。温度超过 30 摄氏度,绝大部分卵会发育成雌性;温度低于 26 摄氏度,绝大部分卵会发育成雄性。但它的生物系统是如何利用温度去决定性别的?发表在《科学》上的一篇论文提供了线索。2018 年科学家报告发现了名为 Kdm6b 的基因参与调控乌龟的双性基因。但这种基因只在一种温度下制造蛋白质,意味着它并不处于性别决定的上游。现在研究人员识别了另一个调控器 Stat3,它能阻断雄性决定路径的活性。在触发雌性发育的高温下它有更多的活性形式。屏蔽 Stat3 的活性能促使乌龟发育成雄性,即使在高温下也是如此。而 Stat3 的激活与细胞中钙的累积相关。研究人员发现,性腺中的钙浓度会随着温度而发生差异,也就是说乌龟通过钙的浓度变化来记录温度决定性别。
科学
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发表于2020年04月21日 17时21分 星期二
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2I/Borisov 是已知第二个星际天体、第一个星际彗星。根据发表在《Nature Astronomy》期刊上的两篇论文(、二),Borisov 可能形成于原星系的寒冷区域。两个研究团队利用哈勃和智利 Atacama 大型毫米波/亚毫米波阵列对这颗星际彗星进行了观测,发现彗星的彗发含有非常丰富的一氧化碳——彗发是彗星接近太阳过程中在其彗核周围形成的一团气云。对于太阳系的彗星来说,其彗发中最常见的一般是水分子;但两篇论文都指出,Borisov 彗星上的一氧化碳含量是其含水量的 0.7 倍至 1.7 倍,超出了科学家对与太阳距离类似的彗星的预期。由于该彗星的一氧化碳如此丰富,研究人员认为它起源于远离寄主恒星的一片非常寒冷的区域,那里的一氧化碳可能在冰冻后形成了彗核。当彗星被抛射出它的原始环境后,星际空间的低温或帮助维持其化学组成长达几百万年乃至几十亿年的时间,一直到太阳的温度使寒冰蒸发。
科学
ai(3896)
发表于2020年04月20日 22时14分 星期一
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考古学家 Melinda Zeder 始终忘不了早年的一次考古经历。1981 年当时还是研究生的 Zeder 正在整理位于伊朗西南部一个旧石器时代洞穴中的动物骨骼,她发现了一块无法辨认的碎片。“当你难以区分石头和骨头时,就用舌头放在上面来辨别。”Zeder 说,如果碎片是骨头,它会粘住舌头。Zeder 确实那样做了,但碎片并不粘舌,却开始溶解。她非常不解,向更有经验的同事求助,那名同事笑了:“那是鬣狗的粪便。”这种饱经岁月的古老粪便可以徘徊数千年不毁,它甚至能够保留其原始的形状和颜色。考古学家通常可以根据大小和其他属性区分人类和动物粪便。但事实证明,狗的粪便很难与人类的区别开来,这可能会阻碍研究人员重建古人的饮食习惯。而考古记录中充满了犬类的粪便
科学
ai(3896)
发表于2020年04月20日 15时32分 星期一
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美国 LIGO 和意大利 Virgo 观察到了 10 次黑洞合并产生的引力波,涉及到的黑洞质量都基本相等。2019 年 4 月 12 日科学家探测到了一次发生在 24 亿光年外的黑洞合并引力波事件,涉及到的黑洞一个质量是太阳的 30 倍,另一个是 8 倍。这是首次观察到质量比如此悬殊的黑洞合并事件。研究人员观察到,由于质量的不平等,合并在多频率上产生了引力波,再次验证了爱因斯坦的广义相对论。这一事件有助于理论物理学家了解成对的黑洞是如何形成的。
人工智能
ai(3896)
发表于2020年04月18日 20时42分 星期六
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大部分 Covid-19 预测是基于过去的疫情如 SARS 或 MERS 的数据。现在 MIT 的一群工程师开发了一个机器学习模型,使用 Covid-19 疫情数据和神经网络去判断隔离措施的有效性,更好的预测病毒传播。研究报告发表在预印本网站上。预测传染病扩散的绝大部分模型被称为 SEIR,将人群分类为“易感”、“暴露”、“感染”和“康复”四组。MIT 研究人员在此基础上加入了隔离,如果被感染的人处于隔离中,那么病毒将不会传播给其他人。他们的模型发现,像韩国这样的地方,政府迅速采取干预措施去实现强有力的社会隔离,那么病毒的传播将会更快的抵达稳定阶段。而美国和意大利这样比较缓慢的采取政府干预措施的地方,Covid-19 的有效繁殖数更长时间停留在 1 以上,这意味着病毒会继续以指数传播。在目前的社会隔离措施下,意大利和美国将在 4 月 15 日-20 日之间到达稳定阶段。模型显示社会隔离能有效的将病毒的繁殖数从 1 以上降低到 1 以下。
科学
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发表于2020年04月17日 14时40分 星期五
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欧洲南方天文台位于智利的甚大望远镜(VLT)首次测量了一颗围绕银河系超大质量黑洞的恒星轨道。这颗被称为 S2 的恒星其轨道类似玫瑰形状,正如爱因斯坦在广义相对论中预言的那样。研究报告(PDF)发表在《Astronomy and Astrophysics》期刊上。我们所知的椭圆轨道只是一种简单的近似结果。广义相对论考虑到了许多复杂的因素,认为天体走完一圈椭圆之后,下一圈椭圆会出现轻微的偏差,每一圈椭圆犹如一片花瓣,最后旋接成一朵“玫瑰花”。这个现象被称作“史瓦西进动”。对地球而言,这种进动造成的偏差几可忽略不计,但对于更靠近太阳的水星而言,就明显得多。那么如果是一颗恒星绕着黑洞旋转,在极端引力场里能否也类似玫瑰花?S2 距离黑洞只有 200 亿公里,每 16 年完成一次公转。天文学家进行了 330 多次观测,恒星绕黑洞的“史瓦西进动”获得确凿的验证
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ai(3896)
发表于2020年04月16日 18时59分 星期四
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138 亿年前创世大爆炸发生时,每一个粒子都和它们的反粒子同时创造出来。但物理学中的一大不解之谜是:为什么我们今天的宇宙中物质远多于反物质?当然如果宇宙中正反物质相等,它们相遇会变成能量,最后留下的是充满光子和暗物质的宇宙。前苏联物理学家 Andrei Sakharov 认为原因可能是 CP 对称性破坏。现在,日本中微子实验 T2K 报告观察到了中微子 CP 破坏。 T2K 从 10^20 次潜在中微子生成碰撞中探测到了 90 个中微子和 15 个反中微子。利用这些数据,T2K 测量了中微子在物理学家称为“味道”的不同物理性质之间振荡的概率。研究团队对比正反中微子。如果物质和反物质完全对称,那么概率应该一样。但他们得到了否定的答案。
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发表于2020年04月15日 22时02分 星期三
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Wolfram Research 创始人、Mathematica 软件的创作者、数学家/物理学家 Stephen Wolfram 发表博文,宣称找到了通往物理学基础理论的途径。Wolfram 称,1980 年代初他开始研究简单程序产生的计算宇宙时得到了一个惊人而重要的发现:即使一个系统的底层规则十分简单,总体上的系统行为能任意的丰富而复杂。这促使他思考:宇宙是不是也是以此方式工作的?我们在物理中所看到的丰富性和复杂性其底层是否是简单的规则。他因此写下了 100 页的《一种新科学》。现在,在年轻物理学家的督促下,他再次发表了 448 页的技术论文,描述了我们宇宙的物理属性从简单通用可计算的规则产生出来。Wolfram 表示这些属性与相对论和量子理论一致。其他人认为他的理论和弦论一样难以验证。
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发表于2020年04月14日 23时32分 星期二
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考古学家在法国的一个尼安德特人遗址发现了至今历史最悠久的植物纤维纺线,距今 4.1 万到 5.2 万年。植物纤维取自于树内皮,一位古代的工匠将纤维顺时针缠绕捻成束,然后将三束逆时针缠绕捻成三层的绳线。绳线厚约 0.5mm。大约 4.6 万年前,这个绳线可能用于包住石器的一端,或者是网或袋子的一部分。这项发现表明尼安德特人的生活中不只有石器和骨器,他们还能纺线。一旦能纺线,这意味着他们还能做衣服,做网,做捕鱼用的绳子。纺线织绳需要很多知识。这项发现也表明尼安德特人有着基本的数学能力,能思考和处理数字,具有成对或成组等数字概念。
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发表于2020年04月14日 21时38分 星期二
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我们生活的三维世界存在两种基本粒子:玻色子和费米子。费米子遵从费米-狄拉克统计,玻色子遵从玻色-爱因斯坦统计。理论物理学家预言在二维世界中存在遵循费米-狄拉克统计和玻色-爱因斯坦统计之间任何统计的粒子。它被称为任意子。现在,物理学家报告了任意子存在的新证据,其行为与已知任何粒子都不同。研究报告发表在《科学》期刊上。因为我们不生活在二维世界里,研究人员是通过物质的二维层去搜寻任意子的证据。任意子被认为可用于造出更好的量子计算机。
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ai(3896)
发表于2020年04月13日 21时49分 星期一
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物理学家在黄金表面观察到了马约拉纳费米子的证据,研究报告发表在 PNAS 期刊上。奥地利物理学家薛定谔(Erwin Schrödinger)在 1920 年代提出了描述量子行为和互动的方程式,英国物理学家狄拉克(Paul Dirac)修改了方程式,使其能适用于费米子。费米子包括了电子、质子、中子和夸克等基本粒子。狄拉克预言了费米子都有反物质粒子,如电子的反物质粒子是正电子。狄拉克的研究还暗示了某些粒子可以作为自己的反粒子,如光子。但费米子被认为没有此类粒子。1937 年,意大利理论物理学家马约拉纳(Ettore Majorana)扩展了狄拉克方程式,认为可能存在一种新的费米子可以作为其自身的反粒子。这个粒子被称为马约拉纳费米子。此后物理学家一直在寻找马约拉纳费米子。现在,MIT 领导的一个团队在黄金纳米线和超导材料构成的材料系统中发现了马约拉纳费米子的证据。它的独特属性使其能成为创造可工作量子计算机的理想粒子。
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ai(3896)
发表于2020年04月13日 18时34分 星期一
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3400 万年前,猴子用海岸边生长的植物做成了一个竹筏,然后跳上筏子向茫茫大海漂去。没人知道它们为什么要离开家园,但化石记录告诉我们,它们航行了 900 多英里——很可能冒着暴风雨,从非洲来到了南美。南加州大学研究人员在《科学》发表的一项新研究指出,在秘鲁亚马孙雨林深处发现的 4 颗猴子牙齿化石提供了新的证据,证明有不止一群古代灵长目动物从非洲穿越了大西洋。新发现的牙齿与副猿科灵长类的牙齿类似,但属于一个新物种。副猿科是一种已灭绝的高阶灵长类动物,它们大约生活在始新世(5600 万年至 3390 万年前)和渐新世时期( 3390 万年至 2300 万年前)的北非。
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ai(3896)
发表于2020年04月10日 21时11分 星期五
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随着新冠病毒的传播不断跨越国界、海洋和大陆,有一个令人困惑的数据至今仍未能得到合理解释:几乎在所有有数据支持的国家,死于该病毒的男性都多于女性。对于这种差异的解释主要集中在行为方面:抽更多烟、不愿寻求适当及时的医疗服务、不爱洗手,这些绝对会影响什么样的人受到最严重的打击。但在这些解释中,有一点被忽视了:男性死于新冠病毒的比例高于女性并不是一种异常现象。更确切地说,它可能及时而引人瞩目地证明了一个直到最近都被低估的科学事实:在生存方面,男性是较为弱势的性别。这种天生的生物优势在人类生活的各个年龄阶段都很明显:女婴总是更有可能活到一周岁;如今 80% 的百岁老人是女性;活到 110 岁高龄的老人中,女性的比例达到惊人的 95%。一般来说,基因意义上的男性肌肉更发达、身材更高、体型更大、身体更强壮,但在从出生到晚年遇到的种种身体方面的困难方面,基因意义上的女性几乎总是比基因意义上的男性更能克服过去。
科学
ai(3896)
发表于2020年04月10日 17时22分 星期五
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传染病是否与环境变化有关?美国科学家日前发表的一项研究得出了肯定的答案。狩猎、贸易、栖息地退化和城市化,促进了野生动物与人类的密切接触,从而增加了病毒传播的风险。论文发表在《皇家学会学报B》期刊上。在这项研究中,科学家收集了 142 种已知病毒的大数据集,这些病毒从动物身上传播到人类以及那些被认为是潜在宿主的物种身上。利用世界自然保护联盟的濒危物种红色名录,他们研究了这些物种的丰富度、灭绝风险和物种减少的潜在原因。数据显示了病毒数量“溢出”风险的明显趋势,并突出了人类在历史上是如何与动物互动的。研究人员发现,包括家畜在内的驯养动物与人类共享的病毒数量最多,人畜共患病毒数量是野生哺乳动物的 8 倍。这可能是几个世纪以来人类与这些动物频繁互动的结果。随着数量的增加,能够很好适应人类主导环境的野生动物也会与人类共享更多病毒,其中包括一些啮齿动物、蝙蝠和灵长类动物。它们生活在人类住所、农场和农作物周围,这使其成为向人类传播病毒的高危物种。而还有一些动物的数量下降与狩猎、野生动物贸易和栖息地质量下降有关。
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WinterIsComing(31822)
发表于2020年04月07日 22时10分 星期二
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哥廷根大学的研究人员认为,各国官方公布的 COVID-19 确证病例数量严重低估了真正的感染数量。他们的分析显示,只有 6% 的 COVID-19 感染病例被检测出来,全球实际感染人数可能多达数千万。检测不足或拖延可以解释为什么部分欧洲国家如意大利和西班牙,相对于确诊人数而言有着更高的死亡人数,德国检测的感染比率为 15.6%,而意大利只有 3.5%,西班牙只有 1.7%,美国更低只有 1.6%,英国只有 1.2%。英美因为反应迟缓而饱受批评。形成对比的是,韩国可能发现了近半数的感染者。研究人员估计,截至 3 月 31 日,德国有 46 万感染者,他们估计美国有 1000 多万,西班牙有 500 万,意大利 300 万,英国 200 万。
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WinterIsComing(31822)
发表于2020年04月06日 17时10分 星期一
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英国首相鲍里斯·约翰逊(Boris Johnson)10 天前因新冠病毒测试呈阳性开始自我隔离。周日(4 月 5 日)晚间,他仍有“持续的症状”和发热,因而听从医生建议,前往医院。约翰逊周日傍晚被送往伦敦一家医院,他的“持续症状”包括体温仍然没有下降。住院是在医生的建议下采取的预防措施。约翰逊预计将在医院待上一夜,并接受所谓的“例行测试”。唐宁街发言人周日发表声明称:“根据医生的建议,首相今晚已被送往医院接受检查。““这是一个预防措施,因为首相在对该病毒呈阳性反应后十天仍继续有冠状病毒的持续症状。”她补充说:“首相感谢英国国民保健计划(NHS)医护人员为众人的辛勤工作,并敦促公众继续遵循政府的建议,留在家里,保障 NHS 运作并保护生命。”更新:在状况恶化之后约翰逊被送入了 ICU。
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ai(3896)
发表于2020年04月03日 16时58分 星期五
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中科院合肥等离子体物理研究所的超导托卡马克装置(EAST,中文名东方超环)实现了 1 亿度等离子体运行近 10 秒。托卡马克(Tokamak)利用磁约束实现受控核聚变,国际热核聚变实验堆(ITER)是目前在建的最大托卡马克核聚变反应堆。EAST 在 2017 年首次实现 5000 万度等离子体持续放电 101.2 秒的高约束运行。2018年11月,首次实现加热功率超过 10 兆瓦,等离子体储能增加到 300 千焦。在电子回旋与低杂波协同加热下,等离子体中心电子温度首次达到 1 亿摄氏度,获得的实验参数接近未来聚变堆稳态运行模式所需要的物理条件。
科学
WinterIsComing(31822)
发表于2020年04月03日 13时20分 星期五
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当政治领导人因新冠疫情封锁国界时,科学家们却在打破国界,建立了历史上前所未有的全球合作。研究人员说,从来没有像现在这样,有这么多国家的专家如​​此急切地同时关注一个主题。几乎所有其他研究都暂停了。 如学术荣誉等往常重要的事情已被搁置一旁。与发期刊相比,在线信息库使论文可以提早数月供查阅。研究人员已经鉴定并共享了数百种病毒基因组序列。200 多项临床试验已启动,将全球的医院和实验室聚集到一起。从某种意义上说,新冠病毒的应对反映了医学界长期以来的国际化。但是,新冠病毒以前所未有的方式激发了科学界的热情,这是以往面对疫情或医学之谜所没有的。这反映了该大流行病的规模,而且对于许多研究人员来说,这次的热点地区不再是发展中国家的贫困村庄,而是他们的家乡。
长城
WinterIsComing(31822)
发表于2020年04月02日 23时33分 星期四
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国家心血管病中心、中国医学科学院阜外医院研究人员发现,鸡蛋摄入量与心血管疾病(冠心病、脑卒中等)及总死亡风险间的关联呈现U型关系,吃鸡蛋过多或过少均不利于心血管健康。该研究发现,每周吃3~6个鸡蛋的人,心血管疾病及总死亡风险最低。相比较,每周吃鸡蛋不足1个的人,心血管疾病及总死亡风险分别升高 22% 和29%;而每周吃10个或以上鸡蛋的人,相应的风险则分别升高39%和13%。论文刊登于《中国科学:生命科学》英文版。