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太空
wanwan(42055)
发表于2021年08月25日 16时25分 星期三
来自我们祖先的祖先
引力就像是将宇宙各元素粘接起来的神秘胶水,但它的极限绝不止于此。我们还可以利用引力造成的时空扭曲效应观察遥远物体。这种引力透镜效应来自爱因斯坦的预测,而由此引发的环状结构也在哈勃太空望远镜的最新发现中得到证明。图像中心是一个闪亮、近乎完美的环,上面似乎有四个亮点,共同环绕另外两个带有金色光芒的点。这个结构被称为爱因斯坦环,其中的亮点并非六个星系,而只有三个:环中间是两个,外围是一个类星系,它的光线在穿过两个前景星系的引力场时被扭曲和放大。由于这两个前景星系的质量极大,最终对周边时空产生的引力曲率影响。任何穿过这部分时空的光线都将沿曲率前行并最终进入我们的望远镜——涂抹、扭曲并被放大。

事实证明,引力透镜在宇宙探测当中是一种非常重要的远、近方判断工具。任何具备足够质量的物体都可以充当引力透镜,包括我们在这里看到的一、两个星系,也可以是更为巨大的星系团——它们会让位于后方的星体化作一团美妙的光斑。凝视深空的天文学家能够重构出这些透镜效应之下的图像,更精细地观察遥远星系的种种细节。但这还不是引力透镜的全部,其强度取决于引力场产生的曲率,而引力场曲率又与其周边扭曲的质量直接相关。因此引力透镜还可用于对星系及星系团“称重”,进而帮助我们找到并绘制出暗物质——一种神秘的、不可见的质量源。即使无法直接观测,暗物质也必然产生额外的引力,引发我们无法解释的现实偏差。
科学
wanwan(42055)
发表于2021年08月25日 16时02分 星期三
来自空气的颜色
参观 Canary 群岛 La Gomera 和 El Hierro 的游客,经常会听到当地人通过口哨进行长距离交流——注意,这里的哨音不是曲调,而是西班牙语。居住在岛上的独立民族音乐学家、口哨语言研究员兼教师 David Diaz Reyes 表示,“熟练的口哨使用者能理解其中的所有信息。他们完全能够纯用口哨就表达“现在我正与一个加拿大人交流”这样复杂的信息。”当地人还使用锡尔博哨声进行交流,这也是当地最后的哨声语言残留之一。目前全世界至少有 80 种文化在必要情况下开发出符合自身语言特点的哨声表达。这种改编绝不只是为了猎奇:通过研究哨声语言的意义,我们也许能够体会人类大脑如何从复杂的语音模式中提取意义。哨声甚至能帮助我们瞥见人类进化过程中最引人注目的一大飞跃:语言的起源。

哨声语言大多诞生于崎岖多山、或者茂密林区中的传统文化。法国国家研究中心 CNRS 语言学家兼生物声学家 Julien Meyer 在 2021 年语言学年度评审中就探讨了哨声语言的话题,他认为这是因为哨声语言比普通的讲话或喊叫声传播得更远。熟练的使用者能够将哨声催上 120 分贝,比汽车喇叭还要响亮;而且能把哨声的频率控制在 1 kHz 到 4 kHz 区间之内,高于大多数环境噪音的音调。因此,Mayer 和其他研究者发现,哨声语言的有效距离能达到普通喊叫的 10 倍,让人们即使在无法快速接近的时候仍能完成交流。例如在 La Gomera,一些传统牧羊人会在山谷两头用口哨交流,节约下长达数小时的翻越时间。
科学
wanwan(42055)
发表于2021年08月24日 19时05分 星期二
来自奇岛
体育赛事中时常出现选手因压力过大发挥失常的状况。最新研究证明,面对极高的风险,人类并不是唯一容易被压力摧垮的物种。一组科学家在 PNAS 上发表论文,表明实验中至少三只恒河猴都在压力面前表现出崩溃的倾向。作者们还强调,这种高失误率几乎肯定适用于全体恒河猴,甚至也适用于其他灵长类动物。有多个可能原因会导致人或猴子在压力下崩溃,研究人员在论文中列举了社会影响、对失败的恐惧以及过度兴奋等具体要素。他们决定尝试增加奖励吸引力,希望以相对共通的压力元素观察实际影响。与相对合理的奖励相比,面对远超预期的奖励内容,猴子们的实际表现确实更差。卡耐基梅隆大学生物医学工程教授、论文作者之一 Steven Chase 在采访中表示,“越到紧要关头,我们的表现好像就越差。”
科学
wanwan(42055)
发表于2021年08月24日 18时46分 星期二
来自诺比、龙和意识星云
蚂蚁以挖掘能力著称,它能建造出由复杂隧道网络连通的多层复杂巢穴,有时甚至深达近 8 米。来自加州理工学院的一组科学家使用 X 射线成像捕捉蚂蚁建造隧道的过程。科学家发现,蚂蚁已经进化至能够直观判断需要去除哪些颗粒,同时继续保持结构稳定性,整个过程类似于人类在摆弄抽积木(Jenga)时去掉非必要承重件。该团队的工作成果发表在《美国国家科学院院刊》上。
对集体行为抱有兴趣的科学家几十年来一直在研究蚂蚁。这是因为作为一个群体,蚂蚁的个体行为如同一种颗粒状介质。有些相距很远的蚂蚁,仍然能像单个生物体那样保持高度协同。而在将大量个体紧密汇聚起来之后,蚁群又表现出精密的分工合作能力,甚至拥有固态及液态等特性。蚂蚁会如水银泻地般列队前进,也可以彼此相连建造蚁墙或浮筏。蚂蚁的大脑很小,但这些群居生物成功将自己的集合组织成一个高效社区,借以保证群体生存。
几年前,法国图卢兹高级研究所的行为生物学家 Guy Theraulaz 和几位同事在实验室实验中将阿根廷蚂蚁与计算机建模相结合,确定了蚂蚁挖掘隧道时的三项基本规则:(1)蚂蚁会以恒定的速度(每分钟约2粒)拾取沙石颗粒;(2)蚂蚁会优先将自己的颗粒扔到其它颗粒附近以形成承重柱;(3)蚂蚁通常会选择那些被其他蚂蚁以化学信息素处理过的颗粒。Theraulaz 等人根据这三项规则建立起计算机模拟模型,并在一周之后成功获得了一个与真实蚂蚁巢穴非常相似的模拟结构。他们由此得出结论,即这些规则来自个体蚂蚁之间的局部相互作用,并不需要中央协调机制的介入。
科学
wanwan(42055)
发表于2021年08月24日 18时17分 星期二
来自奥泊城的珍宝
1974 年,斯蒂芬·霍金提出著名的悖论,认为黑洞中的信息会随黑洞本身一同消失。黑洞的球形边界被称为“事件视界”,其中的随机量子抖动会导致黑洞辐射粒子逐渐坍缩消失。因此任何关于恒星剧烈收缩成黑洞、以及之后吞噬其他星体的线索信息,都将永远消失无踪。 霍金通过计算提出的这项悖论被称为“黑洞信息悖论”,很快激起基础物理学领域的深入研究。一方面,作为关于粒子运动模式的假设,量子力学认为粒子过去状态的信息会随着其变化而不断推进,保证任何物质在时刻t于全空间找到粒子的叫概率等于1,这种基本原理被称为「幺正性(unitarity)」。但黑洞现象的理论根源来自广义相对论,即空间与时间的强作用关系将形成弯曲结构,其中重力则成为“编织结构的线条”。霍金也曾试图用量子力学理论解释黑洞外围的粒子,但最终发现幺正性只会随之崩溃。 那么蒸发的黑洞真的会彻底破坏信息,从而颠覆幺正性这一原理性假设吗?还是说,信息会随着黑洞蒸发而散逸出去?也许信息悖论的解决正是发现真正量子引力理论的起点,毕竟除了黑洞之外,它与广义相对论在其他领域都基本一致。 过去两年以来,由千禧一代为主力的量子引力理论家在霍金悖论方面取得了巨大进展。牵头的研究人员之一为麻省理工学院32岁的理论物理学家 Netta Engelhardt。她和同事们完成了一项新的计算,成功修正了霍金 1974 年提出的公式;研究结果表明,信息实际上确实会以辐射的形式从黑洞中散逸出去。她和 Aron Wall 还确定,黑洞事件视界之内存在一个不可见的表面,即「量子极值表面」。2019 年,Engelhardt 还和其他几位研究人员证明,此表面似乎承载着从黑洞辐射出去的信息的量值编码。如果信息成功逃逸,则粒子会在黑洞的整个生命周期中完全按照预期进行演变。 Engelhardt 凭借“计算黑洞及其辐射的量子信息内容”获得 2021 年物理学新视野奖。作为她的长期合作者,普林斯顿高等研究院的 Ahmed Almheiri 表示 Engelhardt“对于重力的复杂作用有着非常深厚的直觉”,这也驱使她成功发现了量子极值表面。
科学
wanwan(42055)
发表于2021年08月23日 17时36分 星期一
来自新世纪福音战士ANIMA.1
根据发表在《Proceedings of the Royal Society B》期刊上的一项研究,墨鱼(cuttlefish)能回忆起觅食的时间和地点,而且它的记忆力到了老年并没有衰退。 这项研究的重点在于观察墨鱼是否拥有某种形式的情景记忆——即能根据当前事件、当前地点及时间背景,回忆起特定的过往事件。人类会在 4 岁左右发展出这种能力,但随着年龄的增大,这种情景记忆力会逐渐衰退。与情景记忆对应的是“语义记忆”,即无需特定时间及空间背景下回忆起通行知识的能力。随着年龄的增长,人类的语义学习结果相对不受影响。墨鱼没有海马体,但却拥有自己一套独特的大脑组织结构,其完整的垂直叶显示出与人类海马体相似的连通性与功能(即学习与记忆)。过往研究表明,墨鱼能结合之前记住的觅食内容、地点与时间细节——也就是典型的情景记忆标志——调整自己的生存策略,借此应对不断变化的生存条件。但这种能力是否会像人一样随着年龄的增长而逐渐衰退?为了找到答案,剑桥大学的 Alexandra Schnell 等人设计出一系列语义与情景记忆测试。由于墨鱼的寿命相对较短,仅为两年左右,因此成为这项研究的绝佳候选。
在实验当中,Schnell 和她的同事选取 24 条普通墨鱼,其中一半比较年轻(10 到 12 个月大)、另外一半则是老墨鱼(22 至 24 个月大,相当于人类 90 岁左右的年龄)。它们被饲养在海洋生物实验室当中,各自拥有单独的水箱并以鸡蛋为食。该团队首先训练墨鱼对视觉线索(挥舞的黑白旗帜)做出反应,方法是在各个水箱中标记特定位置。与 Schnell 之前的“延迟满足”试验一样,墨鱼们可以自由选择自己喜欢的猎物——要么是活的草虾,要么是一块大小相当的虾肉。在接下来的四个星期内,研究人员会在特定位置挥舞旗帜作为信号,再根据墨鱼的具体喜好延后一个小时投放虾肉、或者延后三个小时投放草虾。这两种喂食地点每天都会有所变化,以确保墨鱼不只是单纯记住了特定位置。令人惊讶的是,Schnell 团队发现无论年龄大小,墨鱼都能快速注意到特定猎物的出现与旗帜标记之间的时间与空间关系,并利用这种观察确定后续喂食时要在哪里找到自己最喜欢的食物。
科学
WinterIsComing(31822)
发表于2021年08月22日 22时55分 星期日
来自苹果树下的宇宙飞船
不只是驯化会改变动物,仅仅与人类共享环境就可能从根本上改变某些动物的行为。大约 8000 年前东南亚的牧民开始饲养一种有着鲜艳羽毛的热带鸟红原鸡。这种鸟的后代鸡如今在世界各地的农场和餐盘上都能找到。瑞典 Linköping 大学的伦理学教授 Per Jensen 尝试在实验室里快速重现红原鸡的驯化过程。通过培育表现出对人类最少恐惧的红原鸡,他在 11 代内就观察到了动物行为的显著改变。野生的红原鸡会远远避开人类会拍翅膀表现出不安,而他驯化的红原鸡遇到人类会温顺的接近啄鞋子表现出与人类互动的热情。它们展现出了“驯化综合症”的行为特征。最著名的驯化综合症动物实验是 1959 年苏联科学家尝试驯化野生的银狐。在仅仅数代之内,科学家就培育出温顺的狐狸,它们的行为和外观都发生了改变。虽然其中的原因还不十分清楚,一种理论认为人类在选择饲养温顺的动物时无意中筛选出肾上腺不发达的个体。肾上腺负责战斗或逃跑反应,肾上腺不发达的动物对人类不那么恐惧。
科学
wanwan(42055)
发表于2021年08月20日 17时00分 星期五
来自月海沉船
一个与病毒大小相仿、悬浮在光束中的二氧化硅晶体,几乎是静止不动的。奥地利瑞士的两支研究小组各自独立成功将这种直径仅在 100 到 140 纳米之间的微小纳米物质冷冻起来,使其几乎进入最低能量量子态,实际温度仅比绝对零度高几百万分之一度。最后他们又以极高的精度将这粒物质固定起来。 这还仅仅只是开始。他们的目标是将这些物体置于所谓量子叠加态——即除非测量,否则无法确定其实际位置。具体来讲,处于叠加态中的粒子可能同时存在于两个甚至多个位置中的一个,只有在观察的一瞬间才能被确定。这也正是量子力学当中最反直觉、最令人们难以理解的基本性质。 时至今日,让亚原子粒子、原子以及光子(即无质量的光「粒子」)进入叠加态已经不是特别困难;但由于粒子随时会与周边环境相互作用,所以这种量子效应往往极易受到干扰,物体越大相互作用越强,建立叠加态也就更加困难。这些相互作用几乎会立即破坏叠加态,并给物体留下独特且能明确定义的属性。 尽管如此,研究人员一直在稳步增加既能稳定观察到叠加态、体量又更大的观测对象——从粒子到小分子、之后是更大的分子。如今他们已经把处于叠加态的物质块提升到了纳米等级。没人知道这种量子属性的扩展在原则上能走多远。也许在大到一定程度之后,量子效应必然会因引力的影响而消失?但也有可能,这个残酷的物理世界并没有给量子效应设下硬性的体量边界。答案究竟如何,我们将拭目以待。
科学
wanwan(42055)
发表于2021年08月20日 12时35分 星期五
来自怒火重燃
研究人员绘制了南极洲西部的地热热流图,并确定冰盖稳定性正面临新的潜在威胁。目前南极洲西部特怀特冰川融化产生的影响约占全球海平面上升总量中的4%;考虑到南极几乎没有其他冰川像巨大的特怀特冰川这样快速变化,这一影响数字很可能还将继续上升。在此之前,专家们一直将这些变化归因于气候波动以及冰川与海底温水团的大范围接触。但一项由德国及英国专家开展的最新研究揭示出第三个、也是最难以控制的影响因素。研究表明,冰层下方的地球内部存在大量热能,很可能影响到数百万年来冰川的滑动走向。由于身处地壳明显更薄的南极洲东部构造海沟当中,这股地热热流对特怀特冰川显得尤其明显。
科学
wanwan(42055)
发表于2021年08月20日 12时25分 星期五
来自哈特拉斯船长历险记
人类对于能源的需求一直持续增长,当我们的能耗接近甚至超过地球上所有可用能源总和时,麻烦就来了。而早在 1960 年,物理学家 Freeman Dyson 就想到了这一点,并从英国科幻作家 Olaf Stapledon 那里借来了一个震撼人心的概念——任何需要维持足够生存空间的文明,都需要在恒星周边建造巨大的结构、全盘接收恒星释放出的能量。这就是“戴森球”。
以往提出的戴森球大多会以同步或异步形式环绕在恒星周围,通过巨型结构将恒星能转化为可用能源,同时产生大量废热。这种热量将在红外光谱中有所体现,因此存在红外信号过剩现象的恒星也许就意味着其星系内存在外星生命。
但国立清华大学的天文学家 Tiger Hsiao 表示,我们观察的方向可能有所偏差。在一项最新研究中,他和同事开始计算在黑洞周边布设戴森球是否可行。他们分析了三种不同大小的黑洞,质量分别相当于太阳质量的 5 倍、20 倍与 400 万倍。
人们通常把黑洞视为能源的吸取者而非释放者。然而,黑洞周边巨大的引力场完全可以通过多种理论过程产生能量,包括黑洞周围气体积聚发出的辐射、旋转的“吸积”物质盘缓缓落向事件视界、相对论中提出的沿黑洞旋转轴射出的物质与能量射流,以及在理论上导致黑洞失去质量并同时释放能量的霍金辐射等。
根据计算,Hsiao 及其同事得出结论,吸积盘、积聚气体和黑洞射流都可以作为可行的能源。事实上,单是质量达到太阳质量 20 倍的中等黑洞,其吸积盘产生的能量就足以为戴森球提供相当于 10 万颗恒星的光辐射能。
科学
wanwan(42055)
发表于2021年08月20日 12时00分 星期五
来自图书馆员与遗失的神灯
科学家已非常接近重现太阳的能量——尽管只持续了很短的瞬间。劳伦斯利弗莫尔国家实验室的研究人员报告称,他们使用 192 台巨型激光发射器轰击一团氢元素,成功释放出超过 10 万亿瓦的聚变能量——即氢原子融合为氦时释放的能量。这相当于模拟恒星内部的聚变过程。事实上,利弗莫尔的基础武器物理副项目主任 Mark Herrmann 以照射在整个地球表面的 170 万亿瓦阳光为例,表示“此次产生的能量约是其十分之一。”他还强调,所有的聚变能量都迸发于一个大约与人类发丝直径相当的点上。但这个本质上相当于微型氢弹的爆炸点只持续了 100 万亿分之一秒。尽管如此,实验的成功激发了聚变科学家们的乐观情绪,他们长期以来一直希望聚变反应有朝一日能够为人类提供无尽的清洁能源。这一成功也标志着利弗莫尔实验室内足球场大小的激光设备终于证明了自身价值。这套投资数十亿美元的设备被命名为国家点火设施(N.I.F.),于 1997 年开始建设,直到 2009 年才开始运行——但始终没有产生任何聚变反应。2014年,利弗莫尔的科学家们终于带来了好消息,但当时产生的能量微乎其微,只相当于一个 60 瓦灯光在五分钟内消耗的能量。8 月 8日 ,他们终于将爆炸能级提升到新的水平,相当于轰击氢元素靶标的所有激光源输出能量的 70%(1.35 megajoules)。很明显,这项实验仍然无法支持聚变能的应用前景,毕竟激发聚变消耗掉的能量仍比释放的能量多。但科学家们坚信,通过对实验的不断微调,释放的能量仍有进一步增加的空间。
科学
WinterIsComing(31822)
发表于2021年08月20日 11时03分 星期五
来自最后的守护者
在 COVID-19 疫情爆发二十年前,曾有一种颇有渊源、但致命性更强的冠状病毒给整个世界带来恐慌,当时 8000 名感染者中近 10% 不幸死亡。但 2003 年出现的严重急性呼吸系统综合症(SARS),却也给幸存者们留下了一份厚礼——最新研究表明,已接种 COVID-19 疫苗的前 SARS 患者似乎能够抵御现在所有新冠病毒变体,甚至不惧未来可能出现的其他变异毒株。其强大的抗体还可避免人体受到其他动物所携带病毒的侵袭,有望为我们研究开发足以预防未来所谓泛冠状病毒的疫苗提供宝贵线索。由新加坡杜克大学-新加坡国立大学医学院新兴疾病专家 Linfa Wang 领导的团队找到 8 位 SARS 幸存者,并于最近对他们进行了两次 mRNA COVID-19 疫苗注射。Wang 及其同事在《新英格兰医学杂志》上指出,他们从受试对象血液中筛选出的抗体能有效“中和”COVID-19 早期毒株与 SARS 病毒。研究小组还进一步发现,这些中和抗体对于 COVID-19 的 Alpha、Beta 与 Delta 变体拥有良好的抵御效果,同时能保护人体免受蝙蝠及穿山甲体内发现的其他五种可传人冠状病毒的感染。
科学
WinterIsComing(31822)
发表于2021年08月19日 16时37分 星期四
来自读经典·美丽新世界
中国天文学家正在青海冷湖附近建造新的高质量天文台。研究报告发表在《自然》期刊上。中科院国家天文台创新团组首席研究员邓李才的团队从 2018 年起对该地的晴夜数量、晴夜背景亮度和气象进行了连续三年的监测,结果显示其天文观测条件与著名的夏威夷莫纳克亚峰和智利各天文台基本持平。在该地建造天文观测台将有助于填补空白。2020 年 12 月 19 日,西华师范大学与中科院国家天文台合作的 50 厘米双筒望远镜(50BiN)已率先开始工作,接下来中科院将与青海省政府合作,一方面,尽快对台址资源进行保护,避免灯光、粉尘、震动等的影响;另一方面,统一规划和布局未来重大观测设施的建设。
科学
WinterIsComing(31822)
发表于2021年08月18日 20时33分 星期三
来自珀涅罗珀记
城市是人类活动的轴心,它促进了思想的交流,产生了从污染和犯罪到财富的几乎一切东西。平均而言生活在大型城市的居民经济状况也更好,但发表在《Royal Society Interface》期刊上的一项研究发现,不是所有人都从中受益。事实上,更大的城市也会创造更大的收入不平等。因为社会是不平等的,经济产出的分配也是不平等的。研究人员利用了美国城市的数据集,将收入分成十分位。他们发现,随着城市规模的增加,收入排在前 10% 的人获得的财富比例越来越大。虽然整体财富增加了,但城市的生活成本也在增加,导致的结果是住房等生活成本的增长速度超过了收入排在后 10% 的居民的收入增长速度,也就是说城市的贫困居民没有受益于城市财富的增长。
科学
wanwan(42055)
发表于2021年08月18日 19时08分 星期三
来自原罪之战:天赐之力
几千年来,人类积累下丰富的啤酒酿造经验,其中的基础发酵原理也已广为人知。但凭借着先进的分析技术加持,科学家希望进一步探索不同类型啤酒风味与香气究竟对应着哪些化合物。为此德国科学家团队分析了来自 40 个国家/地区的400多种在售啤酒产品。根据他们发表在《化学前沿》杂志上的论文,科学家确定了至少 7700 种不同的化合物与数万种独特分子。如此庞大的工作量,当然离不开新的技术实现方法——这套方案能够在短短 10 分钟内完成一次样本分析。所有啤酒都离不开啤酒花,而啤酒花不仅是一种重要的调味剂、还具有抗菌特性。在酿造啤酒时,酿酒师会将捣碎的谷物浸泡在热水中,将淀粉转化为糖。在传统工艺中,酿酒师需要将啤酒花添加到液体提取物(麦芽汁)中并煮沸,借此将啤酒花中的某些树脂(α酸)转化为异α酸,啤酒的苦味也由此而来。之后添加酵母即可进行发酵,进一步把糖转化成酒精。也有一些精酿啤酒商倾向于使用干啤酒花——即发酵阶段中或发酵完成后,在麦芽汁冷却时再添加啤酒花。这样做会避免异α酸的产生,达到既增强啤酒花本身的味道、又不产生过多苦味的效果。
科学
wanwan(42055)
发表于2021年08月17日 15时55分 星期二
来自光明之子
由中国与澳大利亚研究人员开展的一项联合研究摸索出一种新疗法,能在无需眼球持续注射的前提下防止多种失明性眼球病变。就短期来看,这项研究成果能够有效治疗黄斑变性与糖尿病性视网膜病变等疾病,并将眼球注射术的次数减少为仅一次。目前,全球约 4.5 亿人因年龄增长或慢性病而逐渐丧失视力。以往人们认为这是一种无法逆转的自然过程,但近年来科学家们意识到大部分失明是由眼后部新增血管的过度生长所引发。这些新增血管的生长在很大程度上依赖于一种被称为血管内皮生长因子(VEGF)的蛋白质。部分药企已经开发出能够注射至眼球内并与 VEG 蛋白相结合的抗体。
科学
wanwan(42055)
发表于2021年08月17日 15时46分 星期二
来自太空谜案2
杜克大学领导的一项研究发现,与人类一样,宽吻海豚随年龄的增长其身体消耗热量的速度也会逐渐降低。论文第一作者、杜克大学进化人类学博后助理研究员 Rebecca Rimbach 表示,这是科学家们第一次测量到除人类之外的大型物种出现与年龄相关的代谢减缓现象。研究人员研究了 10 只年龄在 10 到 45 岁之间的宽吻海豚,这些美丽的生灵全部生活在佛罗里达州海豚研究中心与夏威夷海豚探索中心两处海洋哺乳动物科研设施之内。为了测量它们的平均日代谢率,研究人员使用了“双标水法”。自上世纪八十年代以来,人类一直使用这种方法测量自身的能量消耗,即要求测量目标喝下几盎司添加了天然重氢与重氧元素的水,再跟踪这些元素被排出体外所需的周期。研究人员原本以为海豚的新陈代谢速度会更快,毕竟海豚与人类一样属于温血动物,而在水中保持体温要消耗掉远高于在空气中的热量。但事实却并非如此,他们发现宽吻海豚每天消耗的能量要比同体型的其他海洋哺乳动物少 17%。科学家们还注意到一些与人类相同的代谢衰老迹象。研究中年龄最大的海豚均已超过40岁,它们每天消耗的卡路里比按体重计算出的预期少 22% 到 49%。另一个与人类的相似点在于,多余的卡路里最终转化成了脂肪而非肌肉。海豚在达到 40 岁以上后,其体脂百分相当于 20 岁以下的海豚的 2.5 倍以上。
科学
wanwan(42055)
发表于2021年08月17日 14时38分 星期二
来自八十天环游地球
脑机接口(BCI)是一种新兴的辅助设备,有朝一日可能将帮助大脑或脊髓受损的用户重获行动或交流能力。脑机接口系统住地植入式传感器,这些传感器负责记录大脑中的电信号,再借信号驱动计算机或机械假肢等外部设备。大部分现有脑机接口系统只能通过一到两个传感器对最多数百个神经元进行采样,但神经科学家们一直期待着能使用更多传感器、从更大规模的脑细胞群中收集数据。如今,一组研究人员朝着脑机接口的未来新形态迈出了关键一步——该系统采用独立的无线微型神经传感器组成协调网络,每个传感器只有一粒盐晶体大小,用于记录并刺激大脑活动。这些被称为“神经元”的传感器能够独立记录由激发神经元产生的电脉冲,并将信号无线发送至中央枢纽以实现信号的协调与处理。在8月12日发表在《Nature Electronics》杂志上的一项研究,该小组展示了使用近 50 个这类自主神经元传感器记录啮齿动物神经活动的重大成果。研究人员表示,有朝一日也许我们能够以前所未有的详尽方式记录下大脑信号,借此对大脑的工作方式建立新的认识,并最终为大脑或脊髓损伤病患提供新的治疗方法。
医学
wanwan(42055)
发表于2021年08月16日 17时41分 星期一
来自安德的首秀
牛津疫苗组负责人表示,群体免疫“不可能”阻断目前肆虐的新冠德尔塔(Delta)变种。在向国会议员提交证据时,疫苗组负责人 Andrew Pollard 教授强调现有疫苗无法阻止德尔塔变种扩散,意味着达到群体免疫的阈值变得不可能。在就新冠病毒问题向全体议会党派小组(APPG)做出陈述时,他强调“新冠疫情与麻疹不同。如果有 95% 的人群接种了麻疹疫苗,那么麻疹病毒将无法在人群中传播。但德尔塔毒株仍会感染已经接种过新冠疫苗的人群,因此尚未种苗的人群会随时身处感染风险……就目前来看,我们没有任何方案能够(完全)阻断这种传播势头。”虽然现有疫苗在降低新冠重症率与致死率方面非常有效,但仍无法阻止接种完多剂疫苗的人群彻底远离 COVID-19 病毒。而群体免疫的基本思路就在于首先保证绝大多数人已经获得免疫力——包括以接种方式或患病感染方式获得——进而保护未接种疫苗/未感染人群免受疫情波及。伦敦帝国理工学院最近发布的 React 研究数据表明,与未接种疫苗的人群相比,18 至 64 岁的已完成疫苗接种人群被感染的风险降低约 49%。调查结果还显示,完全接种疫苗的人们在与 COVID 感染者接触之后,核酸检测呈阳性的几率约为未接种者的一半(前者为 3.84%,后者为 7.23%)。
科学
wanwan(42055)
发表于2021年08月16日 16时52分 星期一
来自人猿泰山之地心营救
根据发表在《科学》杂志上的一项最新研究,超大质量黑洞会发出明显的闪烁光,这种现象与黑洞本体的质量直接相关。研究人员将这种闪烁描述为黑洞的“打嗝”现象,而“打嗝”不仅可以帮助我们了解超大质量黑洞的相对大小,还有望一窥吸积白矮星以及中等大小黑洞自我扩张的奥秘。理论上,后两种现象会在宇宙演变历史中反复出现,但实际却极为罕见且难以观测。在休眠期,超大质量黑洞往往非常暗淡、不会发出太多光。但在活跃期并吸引其他天体时,则会产生一种闪烁的光,这种可探测的“打嗝”现象的持续时间从几小时到几十年不等。论文第一作者 Colin Burke 表示,“已经有多项研究在探索黑洞闪烁与中等质量黑洞之间的潜在关系,遗憾的是一直没能给出定论,而且时常伴随争议。”由 Burke 领导的团队分析了其中的变化模式,希望确定一个特征时间尺度以将闪烁模式与超大质量黑洞的质量对应起来。对于活跃且正在吞噬其他天体的超大质量黑洞,闪烁的时间尺度越短则代表黑洞本身越小,而时间尺度越长则代表黑洞质量越大。Burke 指出,“既然闪烁模式与中心吸积天体的质量之间存在相关性,我们应该可以借此预测中等质量黑洞呈现出的闪烁信号是个什么样子。”