給地球降溫的6 大工程

美國加利福尼亞州是世界上受溫室效應(yīng)影響最大的地區(qū)之一，同時(shí)也是創(chuàng)造力最旺盛的地區(qū)之一。加州大學(xué)伯克利分校、斯坦福大學(xué)以及勞倫斯#8226; 利物莫爾國家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們正在探索一個(gè)新的科學(xué)領(lǐng)域：地理工程。它關(guān)注的問題很簡單，就是用人工的方法給地球降溫，創(chuàng)造一種“大氣候”。這些舉動(dòng)引起了許多爭議，因?yàn)闆]有人知道究竟會(huì)有什么后果。但對(duì)于加州的這些科學(xué)家們，所有能夠緩解氣候變暖的方法都值得嘗試，其中不乏極端的做法。

●給大地蓋上面紗

用飛艇在高空施放二氧化硫，二氧化硫可以吸收和反射太陽光線。這個(gè)想法來自于自然界：超級(jí)火山的噴發(fā)釋放出二氧化硫到大氣中，讓地面平均溫度降低1.5 攝氏度。

●掩埋二氧化碳

把二氧化碳?jí)嚎s到超臨界狀態(tài)——介于液態(tài)和氣態(tài)之間的狀態(tài)，這樣便于安全地保存。而后通過管道把這些二氧化碳輸送到地下或者海床之下，注入到已經(jīng)被開采一空的石油礦里。

●給海洋添加硫化鐵

海洋里的微型藻類是吸收二氧化碳的主力。早在1991 年，美國科學(xué)家約翰#8226; 馬丁發(fā)現(xiàn)鐵能夠促進(jìn)海洋藻類的繁殖。于是就有了給海水添加硫化鐵來增加藻類數(shù)量，從而加強(qiáng)它們對(duì)二氧化碳的吸收的方法。

●打開高空遮陽傘

在高空放置一個(gè)巨大的反射屏，擋住陽光。這個(gè)反射屏由無數(shù)個(gè)直徑1 米，重5 克的圓盤組成，這些圓盤在3.6 萬千米的高空緊密地排列著。

●人工降雨

用干冰或碘化銀降雨，這是最常見的方法了。

●綠化沙漠

在沙漠種植耐高溫、耐旱的轉(zhuǎn)基因植物，即可以吸收二氧化碳，又能夠保持土壤的水分。

搬家看性格

初次見面，人們相互問過姓名之后，一般就會(huì)問對(duì)方家住哪里?？赡芎茈y想象：一個(gè)人定居何處，搬遷的頻率和距離，竟和他的性格有著密不可分的聯(lián)系。這一論斷由赫爾辛基大學(xué)的心理學(xué)家馬庫思#8226; 約科拉及其同事提出，并發(fā)表在《心理科學(xué)》9 月份的期刊上。他們著重研究了社交型、情感型和活躍型三種性格特征對(duì)搬遷的影響，結(jié)論是：活躍型的人更容易搬家，對(duì)城市和農(nóng)村沒有偏好；情感型的人容易對(duì)現(xiàn)狀產(chǎn)生不滿，更有可能搬離家鄉(xiāng)，但是不會(huì)長途遷移，也不會(huì)頻繁搬遷；社交型的人往往傾向于遷往人口比較密集、社交機(jī)會(huì)較多的城市。

“與性格相關(guān)的自我選擇也許正改變著人口結(jié)構(gòu)，天長日久，性格差異甚至有可能在基因中沉淀下來，呈現(xiàn)按地理區(qū)域分布的趨勢(shì)?！?約科拉說。

四分之一的哺乳動(dòng)物都瀕臨滅絕

國際自然與自然資源保護(hù)聯(lián)合會(huì)（IUCN）對(duì)世界上的哺乳動(dòng)物進(jìn)行了一次迄今為止最全面的調(diào)查，調(diào)查涉及5487 種動(dòng)物，發(fā)現(xiàn)將近四分之一的哺乳動(dòng)物（1141 種）都瀕臨滅絕。自從1500 年以來，至少有76 種哺乳動(dòng)物已經(jīng)消失了。但也不乏瀕危物種被挽救回來的例子，現(xiàn)在的瀕危物種中有5% 具有在野生條件下恢復(fù)正常數(shù)量的可能。

“由于人類的活動(dòng)，在我們的一生中可以見證上百種動(dòng)物的滅絕。”IUCN 的總負(fù)責(zé)人朱麗婭#8226; 馬頓－勒菲弗說。“現(xiàn)在我們應(yīng)該給未來的行動(dòng)確定明確的目標(biāo)，以便逆轉(zhuǎn)這個(gè)趨勢(shì)，避免我們的近親滅絕?！?/p>

而實(shí)際情況可能更糟，因?yàn)檫€有836 種哺乳動(dòng)物被列為“數(shù)據(jù)不足”， 如果有足夠的考察數(shù)據(jù)，會(huì)有更多動(dòng)物進(jìn)入瀕危名單。棲息地的破壞已經(jīng)影響到世界上40% 的哺乳類動(dòng)物的生存。最嚴(yán)重的地區(qū)包括中、南美洲，非洲、南亞和東南亞。

給大腦“潑冷水”的開關(guān)

連接大腦細(xì)胞的突觸分為抑制性突觸和激發(fā)性突觸，前者激發(fā)腦細(xì)胞的活動(dòng)，后者抑制腦細(xì)胞的活動(dòng)。剛出生的嬰兒大腦發(fā)育迅速，激發(fā)性突觸占主導(dǎo)地位。但如果大腦發(fā)育完全后，激發(fā)作用和抑制作用還不平衡，就可能會(huì)引起癲癇、自閉癥和精神分裂癥等疾病。

來自波士頓兒童醫(yī)院的神經(jīng)科學(xué)家近期首次發(fā)現(xiàn)大腦細(xì)胞中的“總開關(guān)”——Npas4。它協(xié)調(diào)抑制性突觸的形成，200 多個(gè)基因在它的指揮下，各司其職抑制過度興奮的細(xì)胞，維持大腦正常功能。

Npas4 是一個(gè)轉(zhuǎn)錄因子，能激活或抑制一連串的效應(yīng)基因。波士頓兒童醫(yī)院神經(jīng)生物研究中心的主任邁克爾#8226; 格林伯格博士領(lǐng)導(dǎo)的該項(xiàng)研究形象地解釋了這一過程。當(dāng)大腦出現(xiàn)過度興奮的突觸活動(dòng)時(shí)，Npas4 就會(huì)自動(dòng)開啟，它知道“這個(gè)細(xì)胞正在變興奮，我們需要抑制它來達(dá)到平衡。”格林伯格博士同時(shí)還將深入研究Npas4 調(diào)控的200 多個(gè)基因的情況。

海嘯巨石

太平洋西南部島國湯加西部，離海岸100 ～ 400 米處，人們發(fā)現(xiàn)一排7個(gè)巨大的海嘯殘骸體，它們高達(dá)9 米，重1600 噸，是目前的世界之最。

美國得克薩斯州大學(xué)地球物理學(xué)協(xié)會(huì)的馬修#8226; 霍恩巴赫認(rèn)為，這些巨大的海嘯殘骸可能是1883 年喀拉喀托海嘯時(shí)，由海浪沖到岸上來的。這種被稱為“漂礫”的海嘯殘骸體是由湯加塔布島海岸的暗礁物質(zhì)構(gòu)成，與該島嶼的火山土壤完全不同。這些漂礫的形成很可能緣于水下火山或海底滑坡。一個(gè)沉陷的火山鏈位于湯加布塔島西部30 公里處，火山噴發(fā)或者火山崩潰現(xiàn)象，都可以引發(fā)巨大的海嘯事件。

霍恩巴赫說：“我們認(rèn)為研究漂礫是更好地分析統(tǒng)計(jì)巨大海嘯的方法之一，在許多區(qū)域都存在著類似的水下火山，然而人們卻并未足夠認(rèn)識(shí)到這種威脅性?！?/p>

據(jù)了解，在太平洋島嶼的本地神話傳說中，就有類似于湯加島嶼漂礫的描述。其中一個(gè)故事說，天神Maui 向海岸投擲巨大的漂礫，試圖殺死巨大的食人怪獸。

多彩怪星星

天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)一奇異天體，它發(fā)射出40 種不同波長的可見光。這很有可能填補(bǔ)了中子星家族中缺失的一環(huán)，即具有超強(qiáng)磁場(chǎng)，和短暫劇烈可見光活動(dòng)的中子星。這一成果發(fā)表在《自然》雜志上。

這一天體的發(fā)現(xiàn)過程頗為曲折。一開始天文學(xué)家觀察到伽馬射線爆炸的情形，誤以為是宇宙深處的一顆恒星毀滅了。但很快，他們就發(fā)現(xiàn)，它距離地球并沒有那么遙遠(yuǎn)。此后，又發(fā)生了為期3 天的可見光活動(dòng)，以及11 天之后的近紅外光活動(dòng)。然后活動(dòng)主體再次陷入沉睡之中。天文學(xué)家卡斯特羅#8226; 迪拉多說：“它沉睡了相當(dāng)長的一段時(shí)間，才進(jìn)入短暫的活動(dòng)期?！边@一神秘天體最可能是一顆“磁星”。它位于銀河系，距離狐貍星座約1.5萬光年。

磁星是有著超強(qiáng)磁場(chǎng)的年輕中子星，強(qiáng)到什么程度呢？假設(shè)一顆磁星到地球的距離只有地月距離的一半那么遠(yuǎn)，那么我們所有信用卡上的信息全都將一掃而空。迪拉多的同事波斯蒂戈說：“磁星沉寂了數(shù)十年，雖然現(xiàn)在被發(fā)現(xiàn)的只有十來顆，但銀河系中可能有相當(dāng)數(shù)量的磁星存在?！?/p>

行星大碰撞

地球與其他星球相撞的情形，一直是科幻小說和電影的題材。天文學(xué)家一直認(rèn)為，發(fā)生這種災(zāi)難的幾率極低。不過最近倒有報(bào)道稱，發(fā)現(xiàn)了距離地球300 光年之遙的兩顆行星相撞的證據(jù)。此次發(fā)現(xiàn)在天文學(xué)界尚屬首次。

加州大學(xué)洛杉磯分校和加州理工學(xué)院的天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在白羊星座內(nèi)圍繞一顆恒星運(yùn)行的兩顆行星發(fā)生了碰撞。美國天文學(xué)家在測(cè)量這顆恒星年齡的時(shí)候發(fā)現(xiàn)，其周圍不尋常地聚積著大量塵埃和漂浮物，顯示那里曾經(jīng)發(fā)生一場(chǎng)大災(zāi)難。加州大學(xué)天文物理學(xué)教授楚克曼說：“之前未見過這種天文現(xiàn)象，在一個(gè)完全成熟的星系內(nèi)會(huì)發(fā)生行星相撞。”

他們的報(bào)告將發(fā)表在12 月的《天體物理學(xué)雜志》上，該報(bào)告還說：“如果兩顆行星上都有生物的話，在短短數(shù)分鐘內(nèi)恐怕已全部消失。

長生草

有些植物老化速度很慢， 因?yàn)樗鼈兒泻苌倭康能岳蛲帷?/p>

在植物中，RNA 主要抑制其他的調(diào)節(jié)因子，即所謂的轉(zhuǎn)錄因子。這些因子能通過綁定到DNA 片段開、閉基因，從而控制蛋白質(zhì)的生成量，并由此對(duì)植物的生長和老化產(chǎn)生影響。

最新發(fā)表在《PloS 生物學(xué)》（PLoS Biology）的研究中，德國馬普發(fā)育生物學(xué)研究所的德萊夫#8226; 懷格爾和瑞士等國的同行調(diào)查了TCP 家族的轉(zhuǎn)錄因子對(duì)于模式植物擬南芥的生長和老化的作用。這些轉(zhuǎn)錄因子由miR319 調(diào)控。

結(jié)合生物化學(xué)和遺傳分析，研究人員發(fā)現(xiàn)，植物中miR319的含量越高，轉(zhuǎn)錄因子的數(shù)量就越少，這就導(dǎo)致茉莉酮酸合成量更少。而含很少量茉莉酮酸的植物老化速度更慢。這一過程可通過用激素處理植物來阻斷。

納米成像檢測(cè)癌癥

如果癌癥能夠在早期被發(fā)現(xiàn)，患者存活和康復(fù)的幾率會(huì)大大增加。但目前用以檢測(cè)癌癥的物理成像技術(shù)，如x 光或者核磁共振成像，只能發(fā)現(xiàn)體積較大，位于身體淺層的腫瘤，而且還具有潛在的副作用?，F(xiàn)在，由賓州赫許醫(yī)學(xué)中心、賓州醫(yī)學(xué)院和美國賓州州立大學(xué)的科學(xué)家共同研究出的最新方法——納米粒子近紅外成像，融合了近紅外成像和納米技術(shù)，在4 天多的時(shí)間內(nèi)，發(fā)現(xiàn)了活體老鼠身上半徑僅為5 毫米的乳腺癌腫瘤。

此次研究還有一項(xiàng)新的創(chuàng)造：開發(fā)了全新的納米粒子加工方法——范德華高效能液相層析（van der Waals HPLC）。這種技術(shù)使得納米粒子不會(huì)和其他離子、分子、原子吸引或凝結(jié)在一起。這項(xiàng)研究成果發(fā)表在9 月19 日的《納米快報(bào)》電子期刊上。

便攜式DNA 測(cè)試

利用芯片實(shí)驗(yàn)室技術(shù)，弗吉尼亞大學(xué)的教授詹姆斯#8226;蘭德斯，希望制造出一種手持式設(shè)備，讓醫(yī)師、藥劑師、犯罪現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查員，甚至普通人，都能夠隨時(shí)隨地進(jìn)行快捷便宜的DNA 測(cè)試。

他說：“這一領(lǐng)域的研究在過去5 年當(dāng)中已經(jīng)發(fā)展成熟，現(xiàn)在開發(fā)這樣一種設(shè)備是完全可能的：無論在什么地方，只要把樣本輸入設(shè)備，就能得到檢測(cè)結(jié)果?！?/p>

目前，將液體樣本送至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析，需要24 到48小時(shí)才能得知結(jié)果。如果新的芯片實(shí)驗(yàn)室得以實(shí)現(xiàn)，等待分析結(jié)果的時(shí)間將縮短至現(xiàn)在的百分之一。

這一新技術(shù)還將促進(jìn)個(gè)體化醫(yī)療的發(fā)展和普及。個(gè)體化醫(yī)療是指根據(jù)個(gè)體攜帶的遺傳信息，制定針對(duì)某些疾病的預(yù)防、治療策略。

蘭德斯甚至預(yù)言說，以后可以在藥店就能買到家用DNA 檢測(cè)試劑盒，這樣人們?cè)诩依锞湍芙o自己看病，輕松查出流感和其他疾病。