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生物技术
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发表于2018年07月13日 20时48分 星期五
来自坐月子的重要性
根据发表在《Science Advances》期刊上的一项研究,成年时的 DNA 标记可追溯到怀孕初期的营养差异。研究显示怀孕前后吃健康均衡饮食可能能降低后代的疾病风险。我们从父母继承的基因的表达受控于一组复杂的指令,被称为表观遗传的标记控制了细胞内的许多重要过程。研究人员研究的是名叫 metastable epialleles 或 MEs 的基因组特定区域,它的表观遗传是在受孕后前几天标记的。研究人员使用了来自中国人胚胎的公开数据。
太空
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发表于2018年07月13日 18时20分 星期五
来自宇宙的日常
科学家在《科学》期刊上发表了两篇 论文报告了对南极冰立方中微子天文台探测到的一个高能中微子事件的观察结果。中微子非常小,与普通物质几乎不发生作用,它只参与弱相互作用以及引力相互作用。冰立方中微子天文台建成于 2010 年,利用表面 2 公里下的 5,160 个光学探测器去探测中微子信号。它有一个自动警告系统,会在探测到高能中微子信号之后发送给全世界的天文台,对其源头进行后续跟踪。2017 年 9 月 22 日,冰立方探测到了一个被命名为 170922A 的中微子事件,43 秒后它向世界各地的天文学家发去警告。天文学家随后利用各种设备跟踪中微子的源头到耀变体 TXS 0506+056。耀变体是目前已观测到的宇宙中最剧烈的天体活动现象之一。TXS 0506+056 位于 40 亿光年外的猎户星座。
医学
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发表于2018年07月13日 15时37分 星期五
来自彩色的世界
假如医生给癌症患者拍的 X 光照片不是黑白的,而是可识别被扫描组织的彩色图像?彩色 X 光照片如今变成了现实。一家新西兰公司使用 CERN 开发的 Medipix3 技术研制出了彩色医疗扫描仪 MARS。父子科学家 Canterbury 大学教授 Phil Butler 和 Anthony Butler 历时十年时间改进他们的产品。Medipix 是一种用于粒子成像和探测的芯片家族,被 CERN 用于探测希格斯玻色子。Medipix 的概念与照相机的工作原理类似, 电子快门打开时,探测和计数撞击像素的粒子。这使得高分辨率,高对比度,非常可靠的图像成为可能,非常适合医疗成像应用。
医学
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发表于2018年07月12日 20时53分 星期四
来自为了集体的利益
我们清楚个别细胞老化的原因。DNA 损伤,染色体末端缩短和缺乏增殖能力,都可能导致细胞老化——它们没有死亡,但会停止分裂并变得不活跃。然而我们对于生物体整体的老化了解不多。它可能是许许多多老化细胞的累积效应,也可能还有其它因素。根据发表在《Nature Medicine》期刊上的一篇论文,对小鼠的研究发现,少部分老化的细胞会对年轻小鼠诱导出衰老相关的症状,而用药物杀死老化细胞能阻止问题恶化。研究人员还发现,给年长小鼠服用相同药物,能降低死亡率并限制部分衰老症状。
科学
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发表于2018年07月12日 12时53分 星期四
来自已灭绝
根据发表在《自然》期刊上的两篇 论文,由中国科学家带领的国内外合作团队在陕西蓝田公王岭附近发现了一处新的旧石器遗址——上陈遗址,该遗址在很大程度上存在持续性的人工制品文化层序列,时间可追溯至约 210 万到 130 万年前。这一发现表明,古人类出现在非洲以外的地方的时间可能比之前认为的更早。迄今为止,在非洲以外发现的最早古人类的公认证据来自西亚格鲁吉亚的德马尼斯,该区域发现的直立人化石及遗留工具可追溯至 185 万~ 175 万年前。研究人员表示,其他在中国和印尼爪哇岛发现的相关化石可上溯至 170 万到 150 万年前。经过连续采样和小规模地质挖掘,研究人员在上陈遗址从顶部到底部的 20 多个层位都发现了石器。这些旧石器主要出现在气候温暖和湿润的古土壤发育时期,少量出现在气候干冷的黄土层时期。同时,这些文化层的时间跨度长达约 85 万年,显示了古人类可能在 210 万年到 130 万年前曾反复地(不一定连续地)生活在中国黄土高原。
NASA
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发表于2018年07月12日 11时54分 星期四
来自NASA 日常
NASA 正与私人公司 SpaceX 和波音合作,通过商业载人太空计划让美国重新获得将宇航员送到国际空间站的能力。但 SpaceX 的 Dragon 2 飞船和波音的 Starliner 飞船的首飞日期已经多次延期,最早的计划是在 2017 年,然后推迟到 2018 年和 2019 年。美国政府问责局的最新报告(PDF)称,NASA 内部估计商业载人航天计划还会延期。SpaceX 和波音的飞船都需要通过无人测试飞行和载人测试飞行,在正式载人飞行前还需要经历一个认证过程。而 SpaceX 和波音的飞船现在连无人演示飞行还没有完成。NASA 内部认为,波音预计会在 2019 年 5 月 1 日和 2020 年 8 月 30 日之间通过认证;而 SpaceX 估计是在 2019 年 8 月 1 日到 2020 年 11 月 30 日之间通过认证。
科学
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发表于2018年07月11日 19时56分 星期三
来自蚊子准备变异
蚊子是一种关键的疾病传播媒介,控制传染病的一种方法就是控制蚊子数量,而控制蚊子数量的一种方法是创造出与雌性交配后无法产下后代的雄性蚊子。澳大利亚昆士兰州 Cassowary 海岸的一项实验显示,这种方法消灭了八成以上传播疾病的蚊子。这一结果被认为是对抗疾病传播蚊子的重大胜利。从 2017 年 11 月到今年 6 月,澳大利亚释放了数百万使用名叫昆虫不育术(Sterile Insect Technique)的技术处理过的雄性埃及伊蚊,它们与雌性交配后产下的卵不会孵化。这种技术诞生于 1950 年代,研究人员面临的挑战是培育出足够多的不育雄性蚊子。为了解决这一难题,作为 Debug 项目的一部分,Alphabet 的子公司 Verily 开发出了蚊子饲养、性别筛选和释放技术。
科学
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发表于2018年07月10日 21时12分 星期二
来自蝴蝶
一边是 10 米高的沙丘和一片茂密的灌木,另一边是平坦的沙丘和稀疏的植被。是什么导致了这一切?野狗。一个世纪前,澳大利亚人建了一条 500 公里长的围栏,拦住野狗,防止其伤害牲畜和私人财产。研究人员分析了历史航拍照片显示,围栏显著改变了两边的生态系统。研究人员认为,可能的解释是,缺乏了野狗之类的顶级捕食者后,狐狸和猫之类的小型捕猎者得到了蓬勃发展,它们消灭了弹鼠和兔子之类的吃植物叶子的动物,灌木植物因此能得到快速发展。灌木压住了沙子,使得沙丘更高,围栏两边随后出现了不同的景象。
太空
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发表于2018年07月09日 18时33分 星期一
来自可以安息了
NASA 上周宣布,开普勒望远镜燃料即将耗尽因此让其进入到休眠状态。开普勒望远镜于 2009 年 3 月发射,其主要任务是搜寻系外行星。至今它已确认了 2,650 颗系外行星。望远镜在 2013 年 5 月遭遇过一次危机,用于对准目标星域的陀螺仪使用的四个反应轮中的两个失效。NASA 任务科学家找到了一个聪明的方法解决了这次危机:利用来自太阳的压力提供额外的定位辅助。开普勒在 2014 年恢复工作,进入到了 K2 阶段。这次的休眠将持续到 8 月 2 日,在第 18 次观测任务数据下载之后,它将利用剩余燃料执行第 19 次任务。开普勒的接替者 The Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) 已经于 2018 年 4 月发射,5 月产生了测试图像。TESS 是开普勒的一次大升级,观测区域是开普勒的约 400 倍。
科学
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发表于2018年07月09日 17时30分 星期一
来自生命以及一切
几乎可以肯定,北方白犀牛将会灭绝。作为拯救该物种努力的一部分,研究人员最近创造了杂交犀牛胚胎。这些目前已被冷冻的胚胎含有来自北白犀和一个近亲亚种的 DNA,并且可能被移植进 “代孕母亲” 体内,以获得混合了上述两个物种的动物。研究论文发表在《自然—通讯》期刊上。 作为非法狩猎的受害者,北白犀种群目前减少到只剩两头雌性,成为地球上最濒危的哺乳动物。今年年初,这个亚种的最后一只雄性 Sudan 死于同年龄相关的疾病。它的 “女儿”Najin 和 “孙女”Fatu 生活在肯尼亚的奥佩杰塔自然保护区。Najin 患有阻止其怀孕的腿伤,而 Fatu 患有无法将胚胎移植到其子宫内的生殖疾病。由意大利克雷莫纳 Avantea 生物科技实验室兽医、胚胎学家 Cesare Galli 领导的团队,可能给了这种动物第二次机会。Galli 和同事开发了一种技术,可从雌性犀牛体内提取卵子并使其受精,从而产生有可能变成动物的可用胚胎。
科学
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发表于2018年07月09日 12时29分 星期一
来自电蛛
1832 年的万圣节,小猎犬号上的自然学家查尔斯达尔文惊讶于飞过遥远距离降落在船上的蜘蛛。他在日记里认为,这些蜘蛛飞行了至少 60 英里。这些小型蜘蛛向天空释放卷状丝产生升力来实现飞行。达尔文认为飞行可能涉及到电,他注意到蛛丝使用静电力相互排斥。但许多科学家认为,蛛丝充当了某种滑翔伞借助风力去实现飞行。但风力的解释无法说明为什么蜘蛛在风力较低时仍然能快速发射出去的现象。根据发表在《Current Biology》期刊上的研究,科学家现在确认蜘蛛的空中飞行主要是电驱动的,从而解决了蜘蛛飞行的长期争论。
科学
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发表于2018年07月06日 20时46分 星期五
来自把太阳大卸八块称一下
太阳含有少量的重元素,所有的重元素,在天文学中称为金属,但重元素却控制着恒星的命运。一颗恒星的金属量越多,因为金属吸收辐射,它就越暗,从而影响到其大小、温度、亮度、寿命等关键属性。金属量能告诉我们恒星如何死亡。问题是科学家在太阳的金属含量上无法达成一致。利用直接和间接的测量方法,二十年前的天文学家认为太阳的金属量为 1.8%。但 2000 年之后展开的更精确光谱学测量和间接的日震学出现了不一致,前者认为太阳的金属量为 1.3%,而后者仍然认为是 1.8%。到底谁错了?双方至今僵持不下。如果 1.8% 是正确的,那么光谱学测量出了什么问题。如果 1.3% 是正确的,那么标准太阳模型就出现了错误,这将影响整个天文学。
太空
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发表于2018年07月06日 17时24分 星期五
来自有钱个个都去跑一趟
为了寻找太阳系中的地外生命,NASA 将目光瞄准了木星卫星欧罗巴(木卫二),它计划在下一个十年向这颗冰卫星展开两次耗资巨大的探索任务。行星科学家 Carolyn Porco 认为 NASA 应该将有限的资源投入到一个我们更了解的世界恩克拉多斯(土卫二)。通过卡西尼号探测器,人类对土星的卫星有了更多了解,恩克拉多斯也有液态海洋,它喷射出的羽流中发现大量有机分子,它是寻找地外生命的最诱人地点之一,相比之下欧罗巴则所知不多。探索恩克拉多斯的费用也比欧罗巴廉价得多,不需要登陆去收集证据,只需要从羽流附近飞过。
长城
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发表于2018年07月06日 15时41分 星期五
来自纠缠了许多次
中科大教授潘建伟及其同事通过调控 6 个光子的偏振、路径和轨道角动量 3 个自由度,在国际上首次实现 18 个光量子比特的纠缠,刷新了所有物理体系中最大纠缠态制备的世界纪录。研究报告发表在《物理评论快报》上。多个量子比特的相干操纵和纠缠态制备是发展可扩展量子信息技术,特别是量子计算的最核心指标。量子计算的速度随着实验可操纵的纠缠比特数目的增加而指数级提升。然而,要实现多个量子比特的纠缠,需要进行高精度、高效率的量子态制备和独立量子比特之间相互作用的精确调控。而量子比特数目的增加,使得操纵带来的噪声、串扰和错误也随之增加。这对量子体系的设计、加工和调控要求极高,对量子纠缠和量子计算的发展构成了巨大挑战。2016 年底,潘建伟团队同时实现了 10 个光子比特和 10 个超导量子比特的纠缠,刷新并一直保持着这两个世界纪录。研究组现在成功实现了 18 个光量子比特超纠缠态的实验制备和严格多体纯纠缠的验证,下一步将是 50 量子比特纠缠。
科学
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发表于2018年07月05日 16时40分 星期四
来自爱因斯坦又胜利了除了万有理论
一个国际天文学家团队利用一个三星系统验证了爱因斯坦广义相对论的强等效原理研究报告发表在《自然》期刊上。阿波罗 15 号宇航员 David Scott 曾在月球上做过一个实验,在没有空气的月球引力场内,锤子和羽毛同时以相同的速率掉落。天文学家在 2011 年观察到了一个三星系统 PSR J0337+1715,距离地球约 4200 光年。三星系统中的两颗距离较近,一颗中子星和一颗白矮星围绕一周 1.6 天,它们围绕另一颗白矮星则需要 327 天。这颗中子星是脉冲星,可以充当高精度的时钟。 中子星是一颗致密的天体,而内层的白矮星则没有中子星致密或重,因此有着更小的引力结合能。通过对这个三星系统细致的观察和仔细的计算,天文学家发现中子星和内白矮星之间的加速度差异太小而无法检测出。
科学
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发表于2018年07月04日 17时31分 星期三
来自每天电刺激下
宾夕法尼亚大学和南洋理工大学的研究人员在《Journal of Neuroscience》期刊上发表的一项研究称,电刺激前额叶皮层可将暴力反社会行为的欲望降低五成。研究人员将 81 名健康成年人分成两组,一组是实验组,其背外侧前额叶皮质接受经颅直流电刺激 20 分钟;另一组是对照组,只接受了 30 秒的电刺激,其余 19 分钟没有受到刺激。电刺激后,研究人员向所有参与者展示了两个故事片段,要求他们用 0 到 10 的尺度进行打分,形容他们在行为上与故事中的主角会有多大相似性。一个故事是暴力攻击,另一个则是性侵犯。结果显示,实验组的人比对照组的人实施暴力行为的可能性低 47% 到 70%。研究结果引人注目,但显然会面临很多伦理上的问题。
生物技术
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发表于2018年07月04日 16时00分 星期三
来自吃多了就适应了
考拉每天要食用大量的桉树叶,而桉树叶是有毒的,考拉是如何免于被毒死的?根据发表在《Nature Genetics》期刊上的研究,29 家机构的 54 名科学家完整测序了考拉的基因组。考拉有 2.6 万个基因,相比之下人类基因数大约 2 万个。在对考拉的基因组进行测序并且确定哪些基因活跃在心脏、肝脏和其他组织中后,研究人员发现,这种有袋类动物极大地扩展了尝到苦味的味蕾数量。此外,这种动物还拥有一个帮助它们评估叶子水含量的基因的额外拷贝,以及针对专门饮食比大多数动物拥有更多的 “甜味” 味蕾基因。这些额外的基因细微地调整着考拉评估其餐点营养价值的能力。科学家报告称,最终,考拉的基因组拥有了数量异常多的能去除叶子中毒素的基因。基因组数据还揭示了考拉免疫系统如何对衣原体作出反应。衣原体是一种性传播细菌,被认为源自几个世纪前由欧洲人带来的牲畜。这一信息或有助于加速疫苗研发。
科学
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发表于2018年07月03日 20时33分 星期二
来自变种狼来了
切尔诺贝利核事故留下了一块巨大的有毒区域,30 年来我们已经观察到了该区域自然恢复的迹象。最新的证据是一只年轻的野狼走出了切尔诺贝利隔离区。隔离区面积大约 4300 平方公里,今天仍然被认为高度污染而不能居住,在没有人类活动的干扰下部分野生动物看起来到能茁壮成长,并且开始突破隔离区的界限。一只雄性野灰狼被发现走到了离家大约 369 公里的地方。这项发现可能是野生动物数量未来会进一步扩大的迹象,其携带的变异基因也可能会扩散开来。研究报告发表在《European Journal of Wildlife Research》期刊上。
太空
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发表于2018年07月03日 12时52分 星期二
来自与胎儿的高度相似性
天文学家首次拍摄到了一颗行星正在围绕恒星的尘埃和气体圆盘中形成的照片。年轻的矮星 PDS 70 年龄不到一千万年,其类行星伴星 PDS 70b 年龄大约在 500 到 600 万年之间。这颗形成中的行星大小是木星的数倍,可能有云状大气层。这颗行星的轨道距离与母星较远,类似太阳系中的天王星与太阳,它环绕矮星一周需要 118 年,其表面温度超过一千度,比太阳系中的任何行星的温度都高。对 PDS 70b 的观察有助于更好的理解行星的形成过程。
科学
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发表于2018年07月03日 12时33分 星期二
来自乌鸦发明 AI
根据发表在《Nature Scientific Reports》期刊上的一项研究,剑桥大学的科学家设计了自动售货机来测试乌鸦的智力。这个试验的想法是创造一个任何乌鸦在自然环境中不会遇到的任务,然后看乌鸦如何完成这个任务。研究人员把石头或纸片放在箱子的顶部,乌鸦将石头或纸张推入边上的洞里,或者说是投币口,这样自动售货机就会放出一个奖励。为了增加测试的复杂度,研究人员给 8 只乌鸦中的每一只都提供了一台自动售货机。只有在投入特定尺寸的纸币时机器才会吐出一种食物。结果显示所有乌鸦都能投入正确的纸币。乌鸦的能力继续让研究人员感到惊讶,不仅是它们在工具制作和解决问题方面的创造性,也因为它们揭示出乌鸦的智能与人类智能的演进可能有巨大不同。