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俄计划建造新的轨道空间站

[转贴自:科技网    作者:魏忠杰    点击数:12194    更新时间:2023年08月27日]

      新华社莫斯科1月24日电(记者魏忠杰)俄罗斯载人航天系统总设计师、能源火箭太空公司第一副总经理米克林23日介绍说,俄方打算在国际空间站退役后以其部分舱段为基础建造新的轨道空间站。
   
    米克林当天在莫斯科举行的一次航天会议上透露说,俄计划在2019年年底前向国际空间站再发射3个新舱,完成现行国际空间站俄罗斯舱段的建设。在国际空间站停止运行后,俄航天部门将以这几个舱段为基础建造新的轨道空间站。   

    据米克林介绍,拟建的新轨道空间站将由5个舱段组成,总重约60吨,是目前国际空间站总重的七分之一。建好后的新空间站将可容纳3名宇航员长期驻站。届时,承担向国际空间站运送宇航员和货物任务的将是俄现役“联盟”载人飞船和“进步”货运飞船。   

    米克林还说,俄航天企业正在以现役“联盟”载人飞船为基础,为拟建的空间站建造新型往返式货运飞船,其运载的有效载荷将高于现役的“进步”货运飞船。此外,与“进步”货运飞船只能将货物从地面运往国际空间站相比,往返式货运飞船还能将重达500公斤的货物从空间站带回地面。   

    国际空间站始建于1998年,是以美国和俄罗斯为主,日本、加拿大、欧洲航天局成员国和巴西等总共16个国家联合参与的国际合作项目,总投资超过1000亿美元。按目前计划,国际空间站将运行到2024年。据报道,俄美双方目前正在探讨将国际空间站运行期限延长到2028年的可能性。

明年,或许你能租颗卫星做实验

     科技日报北京3月29日电 (记者付毅飞 杨雪)记者29日从天仪研究院获悉,该公司将与我国云服务领域三强之一UCloud合作,共同研制国内首颗分时租赁天文卫星“UCloud云汉号”,该卫星计划将于2018年发射,其运营将为商业航天引入新的模式。
 
    据介绍,作为融合商业卫星项目、云计算、“共享经济”三大元素的跨界合作,此次“太空握手”将开辟国内民间组织、中小企业以及个人太空观测和实验的先河,同时推动航天技术成为普惠科技。“UCloud的角色就是承载天仪研究院所有卫星数据部署,通过云计算实现卫星的大量数据存储和快速计算,为天仪研究院提供资源、技术等全方位支撑。”UCloud创新生态部总监胡皆欢觉得这是一次“浪漫”的合作。李白诗云“永结无情游,相期邈云汉”,卫星和云计算的“太空握手”将使大诗人银河岸边的邀约不再“高远”,“UCloud云汉号”因此得名。
 
   “到时候可以通过APP使用卫星,观测星象、云图,拍摄星际照片等。”天仪研究院CEO杨峰将其设计理念概括为“造一颗微小卫星,服务于大众的科学梦想”。他表示,该卫星发射后将实现公共化,向大众提供分时段的租赁服务,即便个人用户也可以按时段租赁“实验工位”来操作,实验成本将大幅度降低。并且UCloud会将接口商业化开放,让大众深度挖掘卫星的潜在价值。
 
    此外,这也是国内商用航天卫星领域首次让云服务商涉足。美国学者预测,到2025年天文数据采集量将高达每年250亿TB,随之而来的分析处理所需计算量惊人,这是以往商业航天项目发展的桎梏之一。然而随着云技术的发展以及相关架构日趋成熟,能够给海量天文数据提供极佳的分析平台。
 
    作为国内领先的商业航天公司,天仪研究院目前研制的我国首颗商业化科学实验卫星“潇湘一号”、我国首颗微重力化工实验卫星“陈家镛一号”均已成功发射。杨峰表示,该公司还能按照用户需求“定做”卫星。

“过度诊断”或致甲状腺癌误诊率高

   据新华社巴黎电 (记者张雪飞)位于法国里昂的世界卫生组织下属国际癌症研究机构与意大利阿维亚诺国家癌症研究所日前联合发布研究报告指出,过去几十年来,多个高收入国家甲状腺癌发病率升高的原因很大程度上源于“过度诊断”,将某些几乎不会引起症状或死亡的肿瘤误诊为癌症。

    研究人员根据国际癌症研究机构出版的《五大洲癌症发病率》中的统计数据,对澳大利亚、法国、意大利、日本、挪威、韩国和美国等12个高收入国家的甲状腺癌误诊病例数量进行估算。

    医疗检查水平的不断提高,以及颈部超声检查、CT扫描、核磁共振等新型诊断技术的使用,会将健康人群甲状腺腺体上的一些非致命性疾病误诊为癌症。研究人员发现,过去20年中,这些高收入国家总共有超过47万名女性和9万名男性被误诊为甲状腺癌。

    近年来问题最多的是韩国,甲状腺癌已成为韩国女性最常被诊断出的癌症。不过数据显示,在2003年至2007年间,韩国近90%的女性甲状腺癌病例属误诊。

    研究人员指出,各国男性被误诊罹患甲状腺癌的几率普遍远低于女性。大部分被误诊为甲状腺癌的患者要经历甲状腺全切除术以及颈淋巴结清扫术、放射治疗等对人体造成伤害的疗法,但这些疗法未必能提高其生存率。为此,国际癌症研究机构呼吁进行甲状腺癌筛查时要更谨慎,对于那些风险较低的肿瘤尽可能首选跟踪观察的方式。

只在此山中 云深不知处

——科学家在引力波之后孜孜以求的十大事物刘 霞

    经过一个世纪的追寻,科学家们终于发现了引力波,人类也从此获得新的宇宙感知力。但这并非科学探索的终点,而是下面一些重要科学探索的起点。从鳗鱼产卵之地到难明是“何方神圣”的黑洞;从位于太阳系边疆的奥尔特云到让动物感知磁场的磁受体,英国《新科学家》杂志日前列出了令科学家们因求之不得而辗转反侧的十大事物。“只在此山中,云深不知处。”我们确信它们的存在,但一直未曾揭开笼罩在其头上的“神秘面纱”。或许,下一个科学突破从其中诞生。

黑洞

    在银河系的心脏潜伏着一个怪兽,但迄今无人窥其真容。我们非常确信这个怪兽的存在是因为其附近的恒星疯狂地围绕着一个质量为地球质量400万倍的庞然大物旋转。对于大多数物理学家来说,那是一个恐怖的超大质量黑洞。

    黑洞是宇宙中一片密度极大的区域,包括光在内的任何物质都无法摆脱其强大的引力,我们无法通过光的反射来观察它,只能通过它对周围星系、行星以及星际尘埃施加的影响发现其所在。

    科学家们普遍认为,不久前探测到的引力波源自两个质量较小黑洞的并合,正是黑洞的确存在而并非理论“白日梦”的最新证据。但这也引发了一个问题:我们理解物理现实的两大基石——广义相对论和量子理论对黑洞的解释存在矛盾。1976年,英国科学家霍金称,自己通过计算得出结论,黑洞一旦形成,就开始向外辐射能量,但这种辐射并不包含黑洞内部物质的“信息”。最终黑洞将因为质量丧失殆尽而消失,而那些黑洞内部的信息也就不知去向,这便是所谓的“黑洞悖论”。但霍金的上述理论与量子物理学的理论背道而驰。量子物理学认为,类似黑洞这样质量巨大物体的信息是不可能完全丧失的。霍金对之解释说,黑洞巨大的万有引力场在某种程度上破坏了量子物理学的理论。

    模型表明,黑洞会随着时间的流逝慢慢蒸发,直到灰飞烟灭,释放出的能量被称为霍金辐射。但黑洞吞噬的光和其他物质,尤其是其嵌入的信息,会遭受什么样的命运呢?美国亚利桑那大学的丹尼尔·马龙正在从事的一个项目旨在帮助厘清这一情况。将于2017年为科学家们服务的事件视界望远镜(EHT),通过搜寻稠密磁场内呈螺旋样旋转的炽热电子释放出的微光,为一个假设的黑洞拍照。如果它所见到的情况与人们目前对黑洞的描述和假设相吻合,那么光扭曲等特征将让我们能更好地洞悉黑洞内部的工作原理。

最初的祖先

    生命的化学组成,尤其是蛋白质和核酸是如何在地球原始环境中形成的,一直是科学家们面临的最大谜团之一。最开始是艾达(Ida)——地球上第一种物质,接着转变成卢卡(Luca)——地球生命最后的共同祖先,这种分子能作为遗传代码存储信息,并产生了地球上所有的生命。

    艾达和卢卡继续与我们生活在一起。我们的细胞都使用同样的遗传代码,这些代码嵌入DNA内,这表明卢卡本身由DNA组成。但它并非那么简单。所有的生命使用蛋白质来制造DNA,并执行DNA的代码,但蛋白质本身由DNA模板组成。那么,是先有蛋白质还是先有DNA?或者两者都不是?

    RNA是在所有活体细胞内发现的DNA近亲,也携带遗传物质,更重要的是,RNA还能催化化学反应。RNA世界假设称,卢卡由一锅RNA汤生成,最终生成了DNA和第一个细胞。但RNA又从何而来呢?

    上世纪50年代,美国化学家斯坦利·米勒和哈罗德·尤里进行了一个著名的实验。他们建立了一个密封系统,再现地球早期大气环境。当时的海洋被模拟成盛有温水的烧瓶,水蒸汽从水中释放出来,被收集到另一个烧瓶,尤里和米勒引入氢气、甲烷和氨气,模拟无氧大气层状况。然后,他们用电火花代表闪电,引入到混合气体构成的无氧大气层中。最终,冷凝器将这些气体冷却成液体,收集进行分析。

    一周后,尤里和米勒得出了惊人实验结果:在冷却的液体中存在大量有机化合物。米勒发现了几种氨基酸,其中包括氨基乙酸、丙胺酸和谷氨酸。氨基酸是构筑蛋白质的基础,而蛋白质是细胞结构和细胞生化酶进行重要化学反应的关键成分。尤里和米勒得出结论称,有机分子可能来自于无氧大气层,同时最简单的生命体也可能在这种早期环境中孕育出来。

    而现在,更微妙的思想流行。例如伦敦大学学院的尼克·莱恩认为,海底温暖的排气孔提供了RNA形成所需的甲烷汤、矿物质和水。他在其著作《能量、性、死亡》中指出,线粒体是生物不可或缺的重要胞器。每个人的体内都带有一万兆个线粒体,约占体重的百分之十。这个微小的细胞器曾经是自由生活的细菌,却在二十亿年前被吞噬进更大的细胞中,从此和宿主细胞共同生活在一起,塑造了生命的纹理。而科罗拉多大学波尔得分校的迈克尔·亚努斯则认为,生命源于一个充满泥泞的池塘,其不断地冰冻和解冻将化学物质推到一起,孕育了生命。

奥尔特云

    你会在每一本天文学教科书里发现它的踪迹:由数万亿个岩石和冰团块组成的球体星云,大多数星体的直径在一公里以上,总质量约为地球质量的几倍到几十倍,形成了太阳系的最外层疆界,这就是科学家们所说的“奥尔特云”。

    1950年,荷兰天文学家简·奥尔特对长周期彗星进行了研究。他发现,很多长周期彗星的远日点位于距太阳5万到15万个天文单位的区域内,由此假设:在那里存在一个长周期彗星的大本营。这一假设与将柯伊伯带视为短周期彗星补充基地的假设有着异曲同工之妙。那个遥远的长周期彗星大本营后来被人们用奥尔特的名字命名为“奥尔特云”。

    奥尔特云被认为是恒星形成时留下的天体,它们的分布和大小能帮助我们理解恒星的形成过程。奥尔特云究竟有多大呢?今天的很多天文学家认为它的范围延伸到距太阳约5万个天文单位的地方,但也有人像奥尔特当年一样,认为它延伸得更远,直到太阳引力控制范围的最边缘,约在距太阳10万到20万个天文单位处,在那之外,银河系引力场的潮汐作用及附近恒星的引力作用将超过太阳的引力。

    奥尔特云距我们如此遥远,而且包含的又大多是小天体,所以,尚未发现直接证据证明奥尔特云的存在。直至今日,只有编号为90377的天体被认为可能是奥尔特云的天体,不过还未获得证实。

    奥尔特云存在的唯一且非常间接的证据是一颗彗星偶尔的拜访。2013年12月,彗星ISON在接近太阳前三天,不幸“土崩瓦解”。科学家们认为,这颗彗星的轨道表明其来自奥尔特云。卡内基科学研究所的斯科特·谢泼德说:“我们相当确信,奥尔特云的确存在,尽管我们从来没有真正为其拍过照。”

意识

    生命为什么会有意识呢?这个古老的问题,至今仍然没有确定的答案。科学发展到现在,在解剖学和各种扫描仪器的帮助下,人脑的细部结构已经不是秘密了,然而在意识如何产生这个问题上,科学家们还是一点儿头绪都没有。

    意识像一个开关:要么你正在体验这个世界,要么你没有,但科学家们很难找到使我们的大脑在这两种状态之间切换的开关。密歇根大学意识科学研究中心负责人乔治·马舒尔说:“意识并非我们看见的事物,而是通过它我们能看见,这一点使其成为科学家们的研究挑战。”

    我们确实知道,某些脑部区域如果被破坏或受到刺激,会导致意识的丧失,大脑内一种薄如纸翼的屏状核结构是其中的一个区域,但很多旨在描述意识的理论不再专注于在大脑内寻找某个供意识扎根的点,而是转向另一个理论:从外部世界获得的信息会争夺注意力。

    我们仅仅意识到某些事情,比如,如果正在叮叮响的电话打败其他信息进入人脑,那么我们就会意识到电话铃响。而信息整合理论认为,意识是数据合并在一起大于各部分简单相加的结果。

    马舒尔说:“意识并非被大脑的某个可以关闭的区域调整,而是被通讯故障调整。”最近,一项研究对慢慢被麻醉者的大脑活动进行了扫描,研究结果似乎证明了这一情况。它或许也解释了为什么麻醉剂开他敏能让人昏迷:这个功能强大的镇静剂增加了很多促进清醒但抑制不同区域之间沟通的大脑区域活动。

胶球

    如果你想要一个能使用的光剑,请试着用“胶球”做一个。尽管理论非常肯定,胶球一定存在,但实验学者也非常确信,我们不太可能证明它的存在。数十年以来,科学家一直致力于寻找胶球,其对于物理标准模式运行至关重要。

     胶球被认为完全由胶子构成,胶子则是理论上预言传递夸克之间强核力的粒子,它们把夸克捆绑在一起,使之形成质子、中子及其他强子。胶子有个怪癖:它们本身携带强核力电荷,这意味着它们也能彼此依附,形成胶球。换句话讲,胶球完全是由作用力结合的微粒,但由于它们处于不稳定状态,因此,仅能在研究其衰减过程中探测到,此前未发现任何胶球结构。

    模拟表明,大约1500MeV的能量足以将大量胶子依附在一起形成一个胶球。1995年,克劳斯和瑞士苏黎世大学的理论学家克劳德·阿姆斯勒证明,两个能量分别为1370 MeV和1500 MeV的粒子“共振”可能制造出一个胶球。后来,科学家们又加入了第三个候选对象——能量为1710 MeV的粒子。但众所周知,强核力很难计算,而且因为简化的原因,胶球模拟一般都是假设一个全是胶子的环境。

    但克劳斯说:“这并非宇宙的真实情况,在真实的宇宙中,当你在测量一个胶球的状态时,夸克可能已经开始依附到其上,使科学家们很难证明它是一个纯净的胶子球。因此,对上面参与共振的三个粒子的可能解释是,一堆被不同数量的夸克污染的胶子。”

    奥地利维也纳科技大学的安东·瑞汗和弗雷德里克·布鲁恩使用一种最新理论研究法,发现一种较强的核衰变模式——f0(1710),从而证实胶球的存在。如果他们的计算结果被证实是正确的,该研究将对于证实宇宙标准模型至关重要。

磁受体

    50年前,科学家们发现了某些动物能利用地球磁场来侦查方向;30年前有研究人员提出至少一些细胞能“感应”到弱磁场。2009年,美国北卡罗来纳大学的生物学家肯·洛曼领导的研究团队通过模拟磁场环境,来观察刚孵化的海龟如何辨识经纬度,最终发现,海龟这种迁徙动物,能够利用细微的地磁场变化来感知经纬度,并找到回家的路。他们认为,老鼠、龙虾和果蝇以及包括鸽子在内的某些鸟类似乎也拥有同样的能力。

    但迄今还没有人找到使动物感应磁场的“幕后功臣”——磁受体。不过,科学家们的确在大脑方面找到了蛛丝马迹。2009年,美国休斯敦贝勒医学院的神经科学家大卫·迪克曼和吴乐清(音译)进行了一项研究,他们将7只信鸽关在一个暗室里,以一个人造磁场取代地球磁场,并对鸽子在这种磁场下的脑部活动进行了监测。研究人员发现,随着磁场角度的变化,鸽子有53对神经元出现了变化。但鸽子是从何处获得这些信号的呢?

    牛津大学化学物理研究所资深教授彼得·霍尔说,没有明显的器官,比如一个耳朵或一个鼻子对此负责。科学家们的一个怀疑对象是隐花色素,这是一种在鸟类和虹鳟鱼等很多动物眼睛内发现的蛋白。科学家们现在已经知道,根据磁场的不同,这种蛋白能产生名为自由基的化学物质。而且,通过遗传修改去掉这种隐花色素基因的果蝇不再对磁场产生反应。

    但情况可能并不完全如此。首先,人眼也有隐花色素,但我们无法感应磁场。而且,我们也不知道自由基如何制造出一个大脑能解读的信号。

原初引力波

    美国科研人员2016年2月宣布,他们利用激光干涉引力波天文台(LIGO)于去年9月探测到了穿过地球的引力波,被预言将近百年、苦苦追寻几十年之后,首个位于地球之外13亿光年的引力波源GW150914被人类直接探测到,证实了爱因斯坦100年前所做的预测。爱因斯坦1916年左右在广义相对论中提出引力波理论,认为聚集成团的物质或能量的形状或速度突然改变时,会改变附近的时空状态,效应就像涟漪以光速在宇宙传播。由于引力波产生的时空扭曲非常微小,在此之前科学家从未成功观测到。

    科学家经过大量复杂的计算和分析后得出结论,在距地球13亿光年处存在两个黑洞,其中一个黑洞的质量相当于29个太阳质量;另一个黑洞质量相当于36个太阳质量。这两个黑洞不断旋转靠近,最终相撞,合并成一个相当于62个太阳质量的黑洞,而相当于3个太阳的质量转化为引力波,向四周辐射,于去年9月扫过太阳系,为人类首次提供了直接的引力波证据。

    这无疑是科学的巨大胜利。但是,两个更大的黑洞(如被认为形成成熟星系中央的超级黑洞)的合并,将释放出波长更长的引力波。哈佛大学的天体物理学家阿凡·勒布说:“LIGO对这一波长并不敏感,因此,我们需要不同的天文台。”

    目前欧洲空间局正在计划中的引力波探测天线组(eLISA)是基于太空的三个设备组成的集群,它应该对这些引力波更加敏感。另外,为验证eLISA技术的一个测试探测器——空间激光干涉引力波探测器探路者已于去年12月发射升空,我们可以借此屏息凝神,聆听宇宙。

    不过,即便将于2035年发射升空的eLISA也可能无法探测到人们孜孜以求的所有引力波。目前被广泛接受的宇宙大爆炸模型表明,宇宙时空经历了一段快速膨胀时期,也即所谓的宇宙暴胀时期,在此期间发出的相当低频的引力波,波长可能像可见宇宙一样大。目前仍然没有科学家提出足以感受到这些“原初引力波”的探测器,因此,我们或许只能获得间接证据。

    哈佛大学科学家约翰·科瓦克博士的研究小组曾宣布,他们使用位于南极的BICEP2望远镜,通过观测宇宙微波背景辐射的偏振信号,探测到了原初引力波的信号。但有关分析确认,发现的这个信号完全可以用银河系内尘埃的信号进行解释,而并非来源于一个更加古老的宇宙起源。当然,这并非意味着要想在宇宙微波背景辐射信号中找出真正的原初引力波信号是不可能做到的。

52赫兹鲸鱼

    20世纪80年代末,美国海军开始为科学家记录鲸鱼歌声。美国伍兹霍尔海洋研究所的威廉·沃特金斯博士1989年开始整理这些声音记录,发现一头鲸鱼叫声的频率比任何已知品种的鲸鱼都高很多,科学家认为它的叫声一直无法被其他鲸鱼接收得到,因此,也从来未曾被回应,所以称它为“世界上最寂寞的鲸鱼”。

    沃特金斯的研究激起了公众广泛的兴趣,但迄今无人见过这头鲸鱼,不知道它属于哪个品种,也不清楚这头不寻常鲸鱼的医学状况。不过,研究人员表示,它显然很健康,因为它在大海中已经存活20多年。2014年秋天,一个由科学家和纪录片制作人组成的团队沿着北太平洋鲸鱼路线寻找这条世界上最孤独的鲸鱼,试图给其拍摄纪录片,但最终一无所获。

    实际上,这只鲸鱼的确唱歌,而且几乎可以确定它是一只雄性鲸鱼。它的季节性运动与其它蓝鲸无异。沃特金斯认为,它是蓝鲸和长须鲸的杂交品种。美国斯克里普斯鲸鱼声学实验室的约翰·希尔德布兰则进一步认为,它是一只蓝鲸母亲和一只长须鲸父亲的后代。他说,长须鲸是鼓手,以短脉冲唱歌;而蓝鲸是歌剧歌唱家。52赫兹鲸鱼的歌唱方式有点像这两者的混合。希尔德布兰说:“从文化上来说,它像一只蓝鲸。”但它或许并非独一无二,希尔德布兰说:“可能有更多这种鲸鱼。”希尔德布兰的研究团队使用独特的水中听音器,记录了这种独一无二的呼叫声,时间长达数个小时。

    不过,希尔德布兰团队的水中听音器网并没有连接到海岸上,因此,当读数被取回并被分析时,它们探测的动物早就离开了,所以,也就错失了与这只鲸鱼“邂逅”的好机会。许多人对52赫兹鲸鱼的遭遇非常同情,一些音乐家和小说家甚至以它为灵感创作出非同寻常的故事。但是,流行巨星泰勒·斯威夫特在2014年的一次采访中提到:“每个人都为这只鲸鱼感到难过,但子非鱼焉知鱼之乐,说不定这只鲸鱼自己很享受,能够自得其乐呢?”一般认为,雄性鲸鱼唱歌主要是为了求偶,但对于鲸鱼来说,求偶并非是为了陪伴。或许,这只鲸鱼实际上是世界上最花心的鲸鱼。

产卵的鳗鱼

    鳗鱼是一种非常奇特的水产生物,它出生在海水中,却成长在淡水里,每年淡水湖中即将产卵的雌鳗,都会沿江口或河口进入大海中产卵,产卵结束后,它长久的洄游旅行便宣告结束,这也意味着雌鳗的死亡。而卵在海水中成苗后,开始逆河进入淡水中成长。

    早在古希腊亚里士多德时期,雌鳗在大海中何处产卵就是个未解之谜。亚里士多德认为,它们来自蚯蚓。迄今为止,都没有人真正知道它产自何处。现在,科学界普遍认为,美国和欧洲的鳗鱼旅行数千公里前往大西洋西部的马尾藻海产卵,这一地方接近以温暖的盐水而著名的百慕大群岛。新产卵的鳗鱼接着洄游,但这个非同凡响的旅程完全是科学家们的推断,首先由丹麦研究人员约翰尼斯·史密特提出,早在一个多世纪前,史密特前往马尾藻海进行了几次探险,得出了这一结论。但没有人看见成年的鳗鱼在那里产卵。

    找到鳗鱼在何处产卵不仅仅是满足学术好奇心的问题。近年来,欧洲和美国的鳗鱼数量一直在下降,而且现在已被列为濒危物种。污染、拦截河流的水坝、捕捞以及海洋变暖都是原因,尽管这并不能解释为什么大量鳗鱼从2009年开始洄游到欧洲。为了破解这个谜团,在最新研究中,大西洋两边的科学家们开始给成熟的“银”鳗鱼配备细小的微波追踪器,这些微波追踪器在跟随鳗鱼离开6个月后会漂浮到海洋表面,向卫星传递数据。

黑猩猩—人类之间缺失的一环

    每年都会有很多化石被发现,但我们仍然没有找到最原初“缺失的一环”:人类和黑猩猩的共同祖先在何处?

    这是人类进化史上最大和最难解决的问题之一。我们确信,在历史的某个时间,我们与黑猩猩拥有共同的祖先,但确切的时间以及那时祖先的相貌如何,非常难确认。古生物学家一直在化石残骸中苦苦寻觅;遗传学家则通过历史文献徜徉于DNA序列的海洋。他们各自都有所发现,却无法达成一致。现在已经知道,黑猩猩这种生物在大约700万年前,开始在非洲使用手,在树间穿梭。但化石证据很难找到。经过数十年的搜寻之后,我们获得了很多可以追溯到400万年前的古人类祖先化石。但更早祖先的化石就很少了。

    美国乔治·华盛顿大学的古人类学家塞尔吉奥· 阿尔梅希亚对早期的古人类化石、猿类化石和大量活着的灵长类动物进行了比较,他认为,我们祖先的手骨和腿骨更像人而非黑猩猩。他可能仍然依靠四肢行走,但不像黑猩猩那样的方式。加州大学旧金山分校的内森·杨和同事使用同样的方法得出结论说,这种动物的肩膀像黑猩猩,这表明,它像今天的黑猩猩一样在树间飘荡。

    科学家们认为,对活着猿类的基因组进行比较或许能为我们提供大家都满意的证据。但是,这假定我们只存在一个祖先。但迄今的遗传研究表明,我们的有些染色体比其他染色体更早从黑猩猩的染色体中分离出来,这可能表明,类灵长类动物群落从某个时刻分开,后来又聚到一起,接着开始杂交,最后永远分开,所有这些事情发生在百万年间。我们只能从这个混乱的纠缠中,尝试着挑出一个祖先。

首块纳米晶体“墨水”制成的晶体管问世

将促进柔性电子和可穿戴设备研制

    科技日报北京4月8日电 (记者刘霞)晶体管是电子设备的基本元件,但其构造过程非常复杂,需要高温且高度真空的条件。美韩科学家在《科学》杂志上报告了一种新型制造方法,将液体纳米晶体“墨水”按顺序放置。他们称,这种效应晶体管或可用3D打印技术制造出来,有望用于物联网、柔性电子和可穿戴设备的研制。

    据宾夕法尼亚大学官网消息,研究人员在实验中先将拥有晶体管电学属性的纳米晶体,或球形纳米粒子分散在液体内,制造出四种纳米晶体墨水:一种导体(银)、一种绝缘体(氧化铝)、一种半导体(硒化镉)以及一种有掺杂物(银、铟混合物)的导体。研究人员之一、韩国地质矿产研究所的崔志赫(音译)说:“我们首次证实,晶体管所有的组件金属层、绝缘层、半导体层甚至半导体掺杂剂都能由纳米晶体制造。”

    不过在制造过程中,需要采用精确的方式将其堆放。首先,导电的银纳米晶体墨水从液体中沉淀在一个被光刻用掩模处理过的柔性塑料表面,随后,快速旋转将其画在一个平坦的层内。接着将掩模移走,留下银墨水做晶体管的门电极。接下来,在其上面放置一层以氧化铝纳米晶体为基础的绝缘体,再放上一层以硒化镉纳米晶体为基础的半导体,最后加上另一层铟/银混合物,形成了晶体管的源电极和漏电极。当以较低温加热这套系统时,铟掺杂从这些电极扩散到半导体组件中。

    参与研究的专家卡根说:“用溶液基材料进行研究时,要确保添加第二层不会洗掉第一层,依此类推。我们必须在纳米晶体刚进入溶液以及沉淀后,对其表面进行处理,确保它们拥有合适的电学属性并采用我们希望的构造组合在一起。”

    卡根表示,新过程的工作温度比传统方法低,因此,他们能同时在同一块柔性塑料背衬上制造多个晶体管,“大面积和更低温度制造晶体管是包括物联网、大区域柔性电子和可穿戴设备等多项新兴技术的目标”。

总编辑圈点

    都说未来的晶体管很牛,不但要像传统晶体管那样功能强大内涵足够,还需放下身段能够“嫁鸡随鸡、嫁狗随狗”,拥有超强适应能力。高温生产显然会破坏各类柔性基材,所以如何低温操作成为必答题。新的制造工艺恰到好处地给出答案——精准堆叠。更进一步,既然纳米尺度的晶体墨水都可以操控至此,何不将晶体管材料制成特殊“纤维” 直接定制生产柔性基材,一步到位岂不更省事?当然,设计过程难免更复杂。

引力波存在的直接证据找到?

      美国亚利桑那州立大学的宇宙学家劳伦斯·克劳斯发布消息说:“我早先关于LIGO(激光干涉引力波观测站)的话已经得到独立消息源证实,敬请关注,引力波或许会有大发现。但目前为止还没有任何声明、评论或学术杂志公布这一发现,LIGO至今仍然在获取数据,而对这些数据进行整理和分析可能需要花费几个月的时间。

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本周争鸣

霍金以新理论破解“信息悖论”

      经典黑洞理论认为,任何物质和辐射都不能逃离黑洞;而量子力学理论表明,落入黑洞的信息可以重新获取,这个所谓的“信息悖论”已困扰科学界40年。现在,斯蒂芬·霍金等人提出了新解释:落入黑洞的粒子的信息部分被位于视界线(黑洞边界)的粒子组成的“柔软毛发”所“俘虏”,这些信息并没有消失,但很难还原和破解。

一周之“首”

首份银河系“年龄图”讲述星系成长故事

      美国斯隆数字巡天项目(SDSS)的科学家日前介绍他们借助SDSS项目数据描绘的迄今第一份银河系“年龄图”。首份银河系“年龄图”使用了7万多颗恒星的年龄数据,显示了跨银河系5万光年距离的区域,有助我们了解银河系是如何从婴儿期成长为今天明亮的螺旋星系的。

科学家首次通过可见光观测黑洞

      日本科学家参与的一个国际科研团队称,可以通过黑洞活跃期间其周围气体释放出的可见光对黑洞进行观测,而这只需要一台口径20厘米的普通望远镜。该团队在2015年6月观测到了天鹅座V404黑洞爆发时释放的可见光。

前沿探索

大部分恒星拥有强磁场

      澳大利亚悉尼大学天文学家率领的团队发现,强磁场在恒星中很常见,这些磁场对恒星演化及最终命运具有重大意义,而此前只有最多5%的恒星被认为拥有强磁场。这一发现将颠覆科学家对恒星演化的认知。

新研究称FGF21激素能延寿

      美国耶鲁大学研究人员发现了一种能将老鼠寿命延长40%的激素FGF21,其由胸腺内的特定细胞产生,提高该激素的浓度能阻止由于衰老带来的免疫功能的衰竭。该发现对于提高老年人的免疫能力及治疗肥胖症、癌症和Ⅱ型糖尿病意义重大。

彗星67P表面发现大片水冰

      通过欧空局“罗塞塔”飞船上的科学仪器,科学家首次在彗星“67P/丘留莫夫—格拉西缅科”表面发现大片水冰,解开了彗星上是否有水冰这个由来已久的谜团。新发现有助于对彗星上部动力层及其进化的研究。

一周技术刷新

新超级计算机预测极端天气影响

      美国推出一台新型超级计算机,其运算速度可达5340万亿次/秒。该计算机将在全球定位系统(GPS)和其他传感器技术的协助下,对极端天气带来的影响进行预测,新超级计算机以怀俄明州首府“夏延”命名。

靠微粒子推动的新型微齿轮问世

      意大利、德国和西班牙的科学家合作,设计出一种由微粒子推动的新型微齿轮。微粒子以周围过氧化氢溶液为燃料推动自身前进,就像微型马达,当它们进入齿间就会推动微齿轮旋转。将来这种微齿轮有望作为自动微机器的基本构件。

奇观轶闻

细菌与电子的运动方式异曲同工

      自然界的奇妙共性令人咋舌——麻省理工学院和剑桥大学的科学家发现,细菌与电子的集体运动出人意料的相似:当成千上万细菌通过微流体晶格时,它们同步运动的方式与电子在磁场中围绕原子核运动的方式具有异曲同工之妙。

儿童晚期才有可能学会舍己为人

 “孔融让梨”并无普适性 儿童晚期才有可能学会舍己为人

   [导读] 在儿童教育中,很多家长和老师都会引用孔融让梨的故事,来劝导孩子将食物或玩具送给更需要的人。但根据《自然》杂志上一项最新心理学研究,在孩子较小的时候,采用这一教育方式或许并不明智。

      科技日报北京11月20日电 (记者王小龙)在儿童教育中,很多家长和老师都会引用孔融让梨的故事,来劝导孩子将食物或玩具送给更需要的人。但根据《自然》杂志上一项最新心理学研究,在孩子较小的时候,采用这一教育方式或许并不明智。

      这项来自美国的研究发现,在不同文化中,人类对于自身所得少于他人的厌恶,在童年早期就会出现而且会一直持续;但对于自身比他人所得更多产生厌恶,直到童年晚期才有可能出现。

      公平感是一种很重要的心理,为获得公平而愿意牺牲自身物质回报的现象在人类合作中起着至关重要的作用。此前人们已经明确,公平感是在人类童年时期形成的。但由于传统上心理学研究对象主要来自西方,受过高等教育,身处工业化、富裕且民主的国家,这样的样本无法代表人类的普遍情况。因此,对不同类型的公平感如何在不同文化中形成,尤其在非西方国家中的情况,人们了解得并不多。

      新研究中,美国波士顿大学的彼得·布莱克和耶鲁大学凯瑟琳·麦考利夫与他们的研究团队在866对4到15岁儿童身上进行了资源决定实验,来研究公平感的出现时间。这些儿童来自加拿大、印度、墨西哥、秘鲁、塞内加尔、乌干达和美国7个不同的文化。

      他们发现,面对自己获得的比其他人少,所有社会文化中的儿童都表现出厌恶,但是开始的年龄段不同,这意味着文化因素可以影响公平感的发展;相比之下,面对自己比别人获得多的厌恶出现得很晚,并且只在美国、加拿大和乌干达三种文化中出现。这意味着文化在后一种类型的公平感上的影响更强。

      研究人员称,在特定文化中,童年竞争、名声和与市场经济互动的程度都可能影响对于公平的更强渴望。未来在文化层面的研究或能帮助解释其背后的原因。

日本美女机器人推销男士衬衫 与上千顾客交流

   中新网5月7日电 据日媒报道,表情及动作都酷似真人的女性机器人“MINAMI”,5月7日在大阪市中央区的高岛屋大阪店亮相。此次,MINAMI作为售货员出售男士衬衫。

   据报道,这是MINAMI第三次接待顾客,将工作至5月19日,力争使销售额达到50万日元(约合人民币2.6万元)。与之前相比,MINAMI的推销技能进一步提升,能向顾客进行细致的说明并推荐适合的商品。特别是关于商品材质及花纹的说明有所长进。MINAMI由大阪大学教授石黑浩等人开发,其人设为出身于大阪的26岁女性,最初是作为偶像人物在该店亮相。至今已与约1000名来店顾客进行过交流。

研究认为平行宇宙切实存在且能够相互影响

     中国日报网11月1日电(信莲) 据外媒10月31日报道,物理学家称,“平行宇宙”的确存在,给不同版本的“我们”提供生存空间。不仅如此,平行宇宙之间还会相互影响,所以才会出现微观层面种种奇怪的物理学现象。

平行宇宙

     英国格里菲斯大学和美国加州大学学者联合提出上述理论。他们认为,平行宇宙不仅存在,而且相互影响,并非各自独立地发展变化;而相互作用,恰好能够解释微观物理研究发现的粒子奇怪的反应。

     格里菲斯大学物理学教授霍华德·威斯曼说:“大概在1957年左右,量子物理学界出现了平行宇宙的想法。照此推断,量子测量每进行一次,一个宇宙就会产生出新的分支宇宙。所以就产生了无数的可能性——在有的宇宙里,陨石没有砸中地球,恐龙们幸存下来。再换一个宇宙,澳大利亚就成了葡萄牙人的殖民地了。

     威斯曼接着说:“不过,有人质疑其他宇宙究竟是否存在,因为它们似乎对我们自己的宇宙根本没有任何影响。在这一方面,我们认为平行宇宙之间能够相互影响,所以我们的理论是令人耳目一新的。”

     此前,学者休·艾福利特发现量子粒子能够同时拥有两种不同的状态,因此提出了粒子以不同状态在不同世界同时存在的理论。按照这一理论,粒子在两种状态、两个世界之间不必二选其一,而是可以二者兼得。

相互影响

     威斯曼和同事们认为,我们的宇宙不过是浩如烟海的众多的宇宙中的沧海一粟。这些宇宙同时存在,有的和我们的相似,有的则大不相同。威斯曼还表示,比较“靠近”的宇宙会相互排斥,增加相互之间的差异。

     格里菲斯大学的量子物理学家迈克尔·霍尔说:“我们的理论好就好在,如果只有一个宇宙,我们可以缩小到牛顿物理学,如果极多宇宙同时存在,还可以往大了说量子物理学。我们的理论在两者之间,既不是牛顿物理学体系,也不是量子物理学。”

     威斯曼补充说:“对我们来说,这没什么不可思议的。对科幻迷来说,他们对平行宇宙之间相互交流的设想似乎不那么遥远了。”

研究表明服用他汀与癌症死亡率较低有关

      据新华社华盛顿11月10日电 美国新一期《新英格兰医学杂志》刊登丹麦研究人员的一篇报告说,服用降胆固醇的他汀类药物与癌症患者较低的死亡率具有关联。

    丹麦哥本哈根大学的研究人员分析了丹麦1995年至2007年间确诊的近3万名40岁以上癌症患者的数据,对他们的随访直到2009年年底结束,其中近1.9万名患者在癌症确诊前有服用他汀类药物的历史。

    研究人员发现,在整个研究期内,和从未服用过他汀的癌症患者相比,服用过此类药物的癌症患者死于癌症的比例要低15%。他们推测,其原因可能在于他汀能影响肿瘤细胞生长和扩散的生化通道。

    研究人员表示,由于该研究缺乏癌症患者的很多信息,例如治疗细节、肿瘤大小、肿瘤扩散程度等,他们还不能认定他汀类药物对癌症存活率具有直接影响。美国癌症学会专家埃里克·雅各布斯也认为,这项研究虽令人鼓舞,值得进一步研究,但不意味着癌症患者应该开始服用他汀。(记者 任海军)

     利用“聪明”水凝胶能瞬间实现切口自修复

     据美国物理学家组织网近日报道,美国加州大学圣地亚哥分校的生物工程师开发出一种可在几秒钟内凝固形成黏合剂的新型水凝胶,如尼龙搭扣般足以抵受反复拉伸,可迅速使一个切口或创面“自修复”。该材料可广泛应用于医学和工程领域,如医疗缝合、靶向给药、工业密封剂和自修复塑料等方面。相关研究成果发表于《美国国家科学院院刊》在线版上。

    研究人员表示,自修复是活组织最基本的性能之一,可允许其承受反复的伤害,生物工程师一直在研究是否可以在如凝胶一样的软组织合成材料里摹拟自修复功能。新研发的水凝胶由聚合物分子链条组成,网状的“悬侧链”分子如手指一样可伸展以致掌握彼此,从而形成一种类似于软组织的灵活材料。这种含水自愈性材料将给医药和工程领域带来广泛的应用。

    研究人员演示了两个已黏合在一起的凝胶,侧链分子的设计起到使凝胶快速自修复的作用。计算机模拟水凝胶的网状仿真结果显示,水凝胶自我修复的能力取决于其侧链分子或“手指”的精密长度,而侧链分子达到最佳长度就能够显示出最强大的自我修复能力。

    当两个圆柱块凝胶被一起放置在酸性溶液中时,它们会瞬间吸附在一起。研究进一步发现,通过简单地上调或下降溶液的pH水平,在低值时它们“焊接”得很牢固,而在高值时又很容易分开。如此反复多次的过程中,其焊接强度并没有发生任何减弱。研究人员说,凝胶在胃酸这种酸性环境里的强度及适应性,可作为治愈胃穿孔的理想黏合剂或用于控制药物递送以治疗胃溃疡。

    研究人员表示,这种自我修复的材料还可以应用于节能和回收材料领域,有助于减少浪费。此外,该材料在酸性溶液中的迅速自愈反应,使其大有希望成为防止含酸性物质从容器中泄漏的备选材料。为了验证这个推测,研究人员在实验室里先把一个塑料容器的底部挖了一个洞,然后用水凝胶封住这个漏洞使其“痊愈”。结果显示,它没让丝毫酸液从这个洞中漏出。

    研究人员接下来打算大规模测试该材料的应用。他们也希望能够设计出可在不同pH值中自修复的其他水凝胶,从而扩大凝胶超越酸性环境下的更多应用。(华凌)

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