觀察
4月13日,英國(guó)《星期日電訊報(bào)》報(bào)道,英國(guó)萊斯特大學(xué)的科學(xué)家眼下正與歐洲航天局合作,為2018年火星探索計(jì)劃提供一輛火星車。此次“登火”計(jì)劃的另一輛火星車由美國(guó)國(guó)家航空航天局研發(fā)。
在這項(xiàng)歐美合作的火星探索計(jì)劃中,英國(guó)將承擔(dān)1.46億英鎊(大約2.22億美元)的費(fèi)用。雖然部分英國(guó)民眾認(rèn)為支出過(guò)大,但一些英國(guó)科學(xué)家指出,正如美國(guó)“阿波羅”探月計(jì)劃一樣,火星探索計(jì)劃催生出的新技術(shù)將造福人類社會(huì)。
《星期日電訊報(bào)》說(shuō),20世紀(jì)60年代到70年代的“阿波羅”探月計(jì)劃不僅將人類送上月球,還衍生出計(jì)算機(jī)X射線軸向分層造影掃描機(jī)、防火服等一系列技術(shù)。
英國(guó)萊斯特大學(xué)教授馬克·西姆斯告訴《星期日電訊報(bào)》記者,火星車成功著陸火星要求苛刻,每個(gè)配件必須“重量更輕,耗能更省”。因此,科學(xué)家不得不研發(fā)全新技術(shù)。
為探尋火星生命痕跡,火星車配備了一套便攜檢測(cè)分析設(shè)備。這種設(shè)備只有手掌大小,卻擁有一整座常規(guī)實(shí)驗(yàn)室的分析功能。萊斯特大學(xué)科學(xué)家安德魯·鮑耶說(shuō),對(duì)一些血液、藥品等檢測(cè)技術(shù)相對(duì)落后的發(fā)展中國(guó)家而言,這種便攜式檢測(cè)分析設(shè)備“的確有益”。
另外,建造火星車孕育出一套全新金屬塑型工藝,此工藝每年可為食品和飲品業(yè)節(jié)省100萬(wàn)英鎊(152萬(wàn)美元)的包裝費(fèi)用。
據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)4月22日?qǐng)?bào)道,關(guān)于大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī),人們最關(guān)心的一個(gè)問(wèn)題是,它有可能會(huì)導(dǎo)致黑洞形成,摧毀整個(gè)世界。雖然大部分科學(xué)家并不認(rèn)為大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)產(chǎn)生的東西會(huì)摧毀地球,但一些科學(xué)家認(rèn)為,大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)里發(fā)生的高能對(duì)撞,可能會(huì)形成黑洞。加拿大溫哥華英屬哥倫比亞大學(xué)的馬修·卓普提克和美國(guó)新澤西州普林斯頓大學(xué)的弗蘭斯·比勒陀利烏斯通過(guò)最近的努力,已經(jīng)為這個(gè)觀點(diǎn)找到了更加有力的證據(jù)。
卓普提克和比勒陀利烏斯把他們的研究成果和結(jié)論發(fā)表在《物理評(píng)論快報(bào):超相對(duì)論粒子撞擊》雜志上。卓普提克指出,人們?cè)?0多年時(shí)間,設(shè)法把粒子物理學(xué)與萬(wàn)有引力定律結(jié)合在一起。他解釋說(shuō):“從經(jīng)典物理學(xué)級(jí)別來(lái)說(shuō),我們認(rèn)為我們很好地了解了萬(wàn)有引力定律。然而從量子力學(xué)的角度來(lái)看,我們對(duì)萬(wàn)有引力
眾所周知,我們可以利用天然氣等氣態(tài)化石燃料發(fā)電,但德國(guó)研究人員卻“倒行逆施”,發(fā)明了一種“電轉(zhuǎn)氣”的方法,目的是解決風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源發(fā)電在短時(shí)間內(nèi)過(guò)剩而產(chǎn)生的儲(chǔ)電難問(wèn)題。
德國(guó)弗勞恩霍夫?qū)W會(huì)4月26日發(fā)表公報(bào)說(shuō),目前全球風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電量日益增多,但是如何有效儲(chǔ)存和綜合利用這些綠色電能卻是人們?nèi)栽谂鉀Q的技術(shù)問(wèn)題。
弗勞恩霍夫風(fēng)能及能源系統(tǒng)技術(shù)研究所、德國(guó)巴符州太陽(yáng)能和氫研究中心合作研究出一個(gè)儲(chǔ)電新思路:首先利用短時(shí)“過(guò)?!钡娘L(fēng)電或太陽(yáng)能電將水電解為氫氣和氧氣,再用生成的氫氣與二氧化碳反應(yīng)產(chǎn)生甲烷。這個(gè)過(guò)程實(shí)際上就是利用“過(guò)?!钡碾娔苋斯ず铣商烊粴?。這些天然氣可以很方便地導(dǎo)入現(xiàn)有的天然氣基礎(chǔ)設(shè)施中,得到綜合利用。
目前科研人員在斯圖加特建立的一個(gè)演示設(shè)備已開始有效運(yùn)轉(zhuǎn),電轉(zhuǎn)氣的能量轉(zhuǎn)換率超過(guò)60%。德國(guó)研究機(jī)構(gòu)正在與奧地利一家太陽(yáng)能企業(yè)合作推進(jìn)這一技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。一點(diǎn)也不了解??茖W(xué)家一直在努力尋找一種方法,能讓我們像了解最小的粒子是如何在量子級(jí)別的環(huán)境下產(chǎn)生作用一樣,很好地了解量子引力。雖然解決這些等式并不能回答所有問(wèn)題,但它確實(shí)證明了我們的假設(shè)是正確的?!?/p>
這些場(chǎng)計(jì)算背后隱藏的一個(gè)重要原理是弦理論。弦理論指出,在典型物理學(xué)里看到的三維立體空間以外,存在多維空間。卓普提克說(shuō):“如果另外的維確實(shí)存在,它們可能有十分之一微米到一微米大。如果額外的維足夠大,大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)里發(fā)生的粒子撞擊,可能就會(huì)形成黑洞。”
當(dāng)然,這些黑洞會(huì)非常小,而且很難被發(fā)現(xiàn)。另外,它們幾乎是在瞬間消失,因此,即使它們?cè)嬖谶^(guò),我們也會(huì)很難發(fā)現(xiàn)它們。卓普提克解釋說(shuō):“像這種撞擊,你應(yīng)該把注意力集中在碎片上。你應(yīng)該著眼于空間里的衰減模式。在正常撞擊過(guò)程中,會(huì)有大量碎片被炸飛。如果有個(gè)黑洞產(chǎn)生并很快消失了,這個(gè)模式看起來(lái)會(huì)更像球形,而不是呈噴射模式?!?/p>
日本科學(xué)家日前報(bào)告說(shuō),在精子形成過(guò)程中,部分細(xì)胞能“返老還童”,向干細(xì)胞逆轉(zhuǎn)。
日本自然科學(xué)研究機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)生物學(xué)研究所發(fā)表新聞公報(bào)說(shuō),該所教授吉田松生和京都大學(xué)研究員中川俊德等合作發(fā)現(xiàn),精子形成過(guò)程中的細(xì)胞在一定時(shí)期內(nèi)可以“返老還童”,變回干細(xì)胞。
上個(gè)世紀(jì)70年代,科學(xué)家提出精子形成的“As模型”。根據(jù)這個(gè)模型,精子的形成過(guò)程是這樣的:干細(xì)胞分裂產(chǎn)生兩個(gè)細(xì)胞質(zhì)相連的子細(xì)胞。隨著分裂繼續(xù),子細(xì)胞數(shù)量逐步增加到4個(gè)、8個(gè)、16個(gè)……
以前認(rèn)為,這種分裂過(guò)程是不可逆的,即分裂后的細(xì)胞無(wú)法再回到干細(xì)胞狀態(tài)。吉田松生等的成果修正了這個(gè)認(rèn)識(shí)。
在研究中,科學(xué)家利用綠色熒光蛋白跟蹤精子的形成過(guò)程。結(jié)果發(fā)現(xiàn),大部分細(xì)胞形成精子的同時(shí),還有一小部分細(xì)胞回到初始的干細(xì)胞狀態(tài)。
日本科學(xué)家的論文發(fā)表在美國(guó)《科學(xué)》雜志網(wǎng)絡(luò)版上。
據(jù)美國(guó)宇航局太空網(wǎng)報(bào)道,如果土星的衛(wèi)星——土衛(wèi)六上確實(shí)存在生命,那么它們一定散發(fā)著難聞氣味。長(zhǎng)期以來(lái)這顆冰衛(wèi)星一直被認(rèn)為是一個(gè)有可能發(fā)現(xiàn)地外生命的地方,但是人們至今仍沒在那里找到任何可證明有生命存在的跡象??茖W(xué)家表示,如果土衛(wèi)六上果真存在生命,構(gòu)成它們的成分可能包括那些對(duì)人類來(lái)說(shuō)有毒和令人作嘔的化學(xué)物質(zhì)。
麻省理工學(xué)院和總部設(shè)在英國(guó)劍橋的魯弗斯科技公司(Rufus Scientific)的生物化學(xué)家威廉姆·貝恩斯說(shuō):“根據(jù)這個(gè)想法,你根本無(wú)法成為外星大使,與它們友好握手?!彼忉屨f(shuō),對(duì)我們來(lái)說(shuō),這些其他世界的生命形式可能太陌生,我們可能很難識(shí)別出它們是生命,與它們接觸將被證明會(huì)對(duì)我們非常有害。
例如,土衛(wèi)六上的生命,新陳代謝可能涉及磷化氫和硫化氫等化學(xué)物質(zhì),對(duì)人類來(lái)說(shuō),它們都是既難聞?dòng)钟卸镜臍怏w。貝恩斯告訴美國(guó)宇航局太空網(wǎng)說(shuō):“對(duì)我們來(lái)說(shuō),它們都是非常可怕的化合物。不過(guò)如果這種生命確實(shí)存在,我們的化學(xué)組成可能對(duì)它們也很危險(xiǎn),會(huì)與它們發(fā)生反應(yīng)?!?/p>
土衛(wèi)六是一個(gè)與地球有很大區(qū)別的世界。它的體積是月球的2倍,是土星的最大衛(wèi)星。它擁有一個(gè)由氮構(gòu)成的橙色煙霧組成的厚厚的大氣層。因?yàn)樗c太陽(yáng)的距離大約是地球與太陽(yáng)距離的10倍,土衛(wèi)六是一個(gè)異常寒冷的世界,它的表面溫度是零下292華氏度(零下180攝氏度)。在這種溫度下,水始終處于冰凍狀態(tài)。然而土衛(wèi)六上有大量液態(tài)甲烷和乙烷湖,有科學(xué)家認(rèn)為,這些地方可能是一些生命形式的棲息地。
近日科學(xué)家首次通過(guò)太空衛(wèi)星陣發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生極光的加速電子,從而對(duì)電子加速過(guò)程和能量轉(zhuǎn)移進(jìn)行深入研究。
據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,科學(xué)家在地球磁層首次發(fā)現(xiàn)在極地區(qū)域產(chǎn)生美麗極光現(xiàn)象的加速電子。倫敦大學(xué)馬德里空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)室(MSLL)的科林·福賽斯(Colin Forsyth)博士昨日在格拉斯哥大學(xué)召開的“英國(guó)皇家天文學(xué)會(huì)”國(guó)家天文學(xué)會(huì)議上提交了歐洲航天局、美國(guó)宇航局關(guān)于建設(shè)太空衛(wèi)星檢測(cè)陣地方面的最新研究結(jié)果,同時(shí)他表示在未來(lái)會(huì)提供新的方法來(lái)監(jiān)測(cè)極光。
據(jù)悉,太空衛(wèi)星檢測(cè)陣地由四個(gè)相同的航天探測(cè)衛(wèi)星組成,為科學(xué)家在5萬(wàn)千米的上空建立三維展示區(qū)域提供了不同的磁層觀點(diǎn)。這個(gè)衛(wèi)星監(jiān)測(cè)陣地會(huì)用一種建立在MSSL上的名為PEACE(或等離子電子和電流實(shí)驗(yàn))的設(shè)備來(lái)通過(guò)3萬(wàn)電子伏特的能量去測(cè)量電子的速率。研究表明,來(lái)自于太陽(yáng)風(fēng)的帶點(diǎn)粒子構(gòu)筑成了高速圍繞在地球周圍并指向兩極的磁場(chǎng),繼而撞擊大氣分子,從而產(chǎn)生人們看到的閃閃發(fā)亮的極光。
研究顯示,衛(wèi)星1和衛(wèi)星3均橫跨同一條磁場(chǎng)線,但科學(xué)家通過(guò)其中一個(gè)在我們上空1000千米的星簇探測(cè)衛(wèi)星可以直接測(cè)量出正在沿著朝向地球的一條磁力線加速的電子。據(jù)研究負(fù)責(zé)人說(shuō),衛(wèi)星陣在通過(guò)極光區(qū)域時(shí),其中一個(gè)必須要求在較其余探測(cè)衛(wèi)星更高的緯度飛行。我們通過(guò)測(cè)量在不同高度的粒子能量及其加速度,就可以更好地分析加速過(guò)程及能量從磁層轉(zhuǎn)移到大氣層的過(guò)程。
據(jù)美國(guó)太空網(wǎng)報(bào)道,通過(guò)對(duì)宇宙近50萬(wàn)個(gè)變形的星系進(jìn)行深入的研究,一支由多國(guó)科學(xué)家組成的研究團(tuán)隊(duì)近日發(fā)現(xiàn)了宇宙擴(kuò)張速度正在不斷加速的確切證據(jù)。這些變形星系都是由“哈勃”太空望遠(yuǎn)鏡所觀測(cè)到的。宇宙擴(kuò)張的加速理論還證實(shí)了愛因斯坦的廣義相對(duì)論。
利用“哈勃”太空望遠(yuǎn)鏡所拍攝的557張宇宙照片,科學(xué)家們得以對(duì)超過(guò)44.6萬(wàn)個(gè)星系進(jìn)行了全面而細(xì)致的研究。這項(xiàng)研究最終證實(shí)了科學(xué)家們長(zhǎng)期以來(lái)的想法,即一種被稱為暗能量的神秘力量不僅僅在驅(qū)動(dòng)宇宙的擴(kuò)張,而且以更快的速度擴(kuò)張。英國(guó)愛丁堡大學(xué)科學(xué)家帕特里克-西蒙是研究論文的聯(lián)合作者之一。西蒙在一份聲明中表示,“這項(xiàng)研究工作所涉及的星系絕對(duì)數(shù)量是前所未有的。但是,更重要的是我們從這些空前龐大的數(shù)據(jù)集中獲取了關(guān)于宇宙不可見結(jié)構(gòu)的大量有價(jià)值的信息?!?/p>
長(zhǎng)期以來(lái),天文學(xué)家一直都知道宇宙仍在不斷地?cái)U(kuò)張。1929年,著名天文學(xué)家埃德溫-哈勃測(cè)量了許多星系的宇宙速度,他發(fā)現(xiàn)那些被測(cè)量的星系都在宇宙中加速遠(yuǎn)離我們。
1998年,兩個(gè)天文學(xué)家小組宣稱,宇宙不僅僅正在擴(kuò)張,而且還在不斷加速。該理論堅(jiān)信,最終這些星系的距離會(huì)達(dá)到足夠的遠(yuǎn),導(dǎo)致一個(gè)星系所發(fā)出的光將無(wú)法達(dá)到另一個(gè)星系。此外,星系間的觀測(cè)和通信也將成為不可能之事。只有本地的星系群才有可能組合在一起,但從長(zhǎng)期來(lái)看,這種組合的前景也存在不確定性。
2013年,由中國(guó)自行設(shè)計(jì)研制的“中華牌”月球車將乘坐“嫦娥三號(hào)”探月衛(wèi)星“親近”月球。目前,該月球車已制造完畢。
4月9日,在重慶向各大高校學(xué)子作主題為《嫦娥一號(hào)與深空探測(cè)》報(bào)告時(shí),中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)嫦娥工程總指揮兼總設(shè)計(jì)師葉培建最新透露,我國(guó)至少已研制出了十幾架月球車。葉培建稱,月球車是一種能夠在月球表面移動(dòng),并完成探測(cè)、采集和分析樣品等復(fù)雜任務(wù)的機(jī)器人。
“要記住,這個(gè)月球車是‘中華牌’!”葉培建反復(fù)強(qiáng)調(diào),該月球車是由中國(guó)自行研制的。葉培建透露,目前,中國(guó)國(guó)內(nèi)至少已研制出了十幾架月球車,其中準(zhǔn)備登月的“中華牌”月球車由航天科技集團(tuán)第五研究院主要負(fù)責(zé)研制。
據(jù)介紹,在該月球車研制過(guò)程中,中國(guó)教育部以湖南大學(xué)為核心,以多個(gè)高校為支撐而成立的“深空探測(cè)中心”為此工程提供了不少技術(shù)支持。
按照時(shí)間表,2013年,“嫦娥三號(hào)”計(jì)劃將“中華牌”月球車送上月球,使其完成月球軟著陸過(guò)程,并實(shí)施無(wú)人登月探測(cè),主要探測(cè)月球表面及內(nèi)部情況。預(yù)計(jì)到2017年,中國(guó)可實(shí)現(xiàn)月球車對(duì)月球的無(wú)人采樣并返回。
葉培建同時(shí)透露,“嫦娥二號(hào)”探月衛(wèi)星2010年將擇日奔月,“嫦娥四號(hào)”探月衛(wèi)星工程也已進(jìn)入初樣階段工作,進(jìn)展良好。
在4月13日落幕的“載人航天工程工作協(xié)作配套工作會(huì)議”上,中國(guó)載人航天工程副總指揮、總裝備部副部長(zhǎng)牛紅光透露,今年是我國(guó)載人工程交會(huì)對(duì)接任務(wù)準(zhǔn)備十分關(guān)鍵的攻堅(jiān)年,也是載人空間站工程啟動(dòng)實(shí)施的開局年。
牛紅光表示,我國(guó)將于2011年上半年發(fā)射“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器,2011年下半年發(fā)射神舟八號(hào)飛船,實(shí)施我國(guó)首次空間飛行器無(wú)人交會(huì)對(duì)接飛行試驗(yàn);此后,2012年上半年和下半年將分別發(fā)射神舟九號(hào)、神舟十號(hào)飛船,與目標(biāo)飛行器進(jìn)行交會(huì)對(duì)接,以突破和掌握飛行器空間交會(huì)對(duì)接技術(shù)。“天宮一號(hào)”既是交會(huì)對(duì)接目標(biāo)飛行器,也是一個(gè)簡(jiǎn)易的空間實(shí)驗(yàn)室,我國(guó)將以此為平臺(tái)開展空間實(shí)驗(yàn)室的有關(guān)技術(shù)驗(yàn)證。
目前,“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器、長(zhǎng)征二號(hào)F火箭、神舟八號(hào)飛船等主要飛行產(chǎn)品正陸續(xù)轉(zhuǎn)入正樣生產(chǎn)、試驗(yàn),“天宮一號(hào)”和神舟八號(hào)裝載的各項(xiàng)空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)載荷設(shè)備及有關(guān)地面系統(tǒng)任務(wù)準(zhǔn)備工作進(jìn)展順利。
牛紅光透露,在開展上述工作的同時(shí),有關(guān)部門還組織航天及相關(guān)領(lǐng)域?qū)<?,完成了載人空間站工程2011年至2022年實(shí)施方案論證,該實(shí)施方案將于2010年上半年上報(bào)中央批準(zhǔn)后啟動(dòng)。另外還深入開展了載人航天發(fā)展戰(zhàn)略研究,對(duì)一批事關(guān)未來(lái)發(fā)展的重大關(guān)鍵技術(shù)啟動(dòng)了預(yù)先研究,以保持我國(guó)載人航天事業(yè)持續(xù)健康穩(wěn)定的發(fā)展。
根據(jù)目前掌握的消息,明年發(fā)射的“神八”由“長(zhǎng)征二號(hào)F”改進(jìn)型運(yùn)載火箭發(fā)射,地點(diǎn)仍在酒泉衛(wèi)星發(fā)射基地;預(yù)計(jì)于2013年建成的海南文昌發(fā)射場(chǎng)主要發(fā)射運(yùn)載能力可達(dá)25噸的“長(zhǎng)征五號(hào)”火箭,與其配套的空間站以及其他適合低緯度發(fā)射的通訊、氣象衛(wèi)星也將在此發(fā)射升空。
我國(guó)首臺(tái)采用國(guó)產(chǎn)高性能通用處理器芯片“龍芯3A”和其他國(guó)產(chǎn)器件、設(shè)備和技術(shù)的萬(wàn)億次高性能計(jì)算機(jī)“KD-60”由中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)和深圳大學(xué)聯(lián)合研制成功,并于4月17日通過(guò)專家鑒定。這是繼2007年底中國(guó)科大成功研制基于“龍芯2F”處理器的高性能計(jì)算機(jī)“KD-50-I”后,我國(guó)高性能計(jì)算機(jī)國(guó)產(chǎn)化的又一次重要突破。
去年,中科院計(jì)算技術(shù)研究所成功研制出了64位龍芯3A四核高性能通用處理器。以陳國(guó)良院士為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人的研制隊(duì)伍,依托“985”二期創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目的支持,采用該處理器芯片,經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的緊張工作和技術(shù)攻關(guān),近日終于成功研制出KD-60。
據(jù)了解,該機(jī)采用單一機(jī)柜,集成了80余顆“龍芯3A”處理器,理論峰值計(jì)算能力達(dá)到每秒1萬(wàn)億次。系統(tǒng)硬件由10個(gè)1U(標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱高度)的計(jì)算節(jié)點(diǎn)、1個(gè)2U的服務(wù)節(jié)點(diǎn)和顯示終端、2個(gè)1U的48端口千兆以太網(wǎng)交換機(jī)組成;系統(tǒng)軟件以開源軟件為主,其中包括針對(duì)龍芯3A處理器體系結(jié)構(gòu)專門優(yōu)化的GotoBLAS 2數(shù)學(xué)函數(shù)庫(kù),以及自主研發(fā)的圖形化系統(tǒng)監(jiān)控軟件KD-60 Monitor 1.0,具有兼容性強(qiáng)、易維護(hù)、易升級(jí)、易使用等特點(diǎn)。
與KD-50-I相比,KD-60體積減小了三分之二,相當(dāng)于家用洗衣機(jī)的大小,整機(jī)功耗只有2381瓦,降低了56%,特別適合于高性能計(jì)算教學(xué)和創(chuàng)新型人才培養(yǎng),可應(yīng)用于有大規(guī)??茖W(xué)與工程計(jì)算需求的相關(guān)學(xué)科研究,以及軍事科學(xué)、國(guó)家安全和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)等諸多方面,將為我國(guó)與日俱增的大型、密集、高性能計(jì)算需求提供優(yōu)良的服務(wù)。
專家稱,KD-60萬(wàn)億次機(jī)的研制成功,為最終研制出微波爐大小的桌面?zhèn)€人高性能計(jì)算機(jī)奠定了良好的基礎(chǔ)。
據(jù)美國(guó)《紐約時(shí)報(bào)》4月7日?qǐng)?bào)道,俄美科學(xué)家成功合成了一種擁有117個(gè)質(zhì)子的新元素,它可能就是科學(xué)家一直尋找的第117號(hào)元素(ununseptium),這將填補(bǔ)目前已被發(fā)現(xiàn)的第116號(hào)和118號(hào)元素之間缺失的“一環(huán)”。相關(guān)研究論文將在近期出版的《物理評(píng)論快報(bào)》上刊發(fā)。
以俄羅斯杜布納聯(lián)合核研究所尤里·奧加涅相為學(xué)術(shù)帶頭人的國(guó)際科研小組,使用該研究所的粒子回旋加速器,用由20個(gè)質(zhì)子和28個(gè)中子組成的鈣48原子,轟擊含有97個(gè)質(zhì)子和152個(gè)中子的锫249原子,生成了6個(gè)擁有117個(gè)質(zhì)子的新原子,其中的5個(gè)原子有176個(gè)中子,另一個(gè)原子有177個(gè)中子。
杜布納聯(lián)合核研究所于2000年和2006年分別合成了第116號(hào)和迄今為止最重的第118號(hào)元素。第117號(hào)新元素成功合成后,從第112號(hào)至118號(hào)元素7種相鄰新元素的產(chǎn)生都出自同門,這不能不說(shuō)是人類科技史上一大奇觀。
該項(xiàng)科研成果也支持了理論界長(zhǎng)期以來(lái)的假設(shè):新合成的元素會(huì)越來(lái)越重,它們最終會(huì)變得更加穩(wěn)定,其壽命也比迄今為止的人造元素更長(zhǎng),這將證實(shí)“穩(wěn)定島”的存在。第117號(hào)新元素的相關(guān)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這一觀點(diǎn)。奧加涅相小組對(duì)新元素進(jìn)行放射性衰變分析后認(rèn)為:“為預(yù)測(cè)超重元素‘穩(wěn)定島’的存在提供了實(shí)驗(yàn)證據(jù)?!?/p>
20世紀(jì)60年代,科學(xué)家提出了“穩(wěn)定島”理論。該理論認(rèn)為,在質(zhì)子數(shù)為114、中子數(shù)為184的區(qū)域附近存在一些衰變相對(duì)穩(wěn)定的元素,這就是超重元素穩(wěn)定島。在這個(gè)“穩(wěn)定島”內(nèi)的超重元素是相當(dāng)穩(wěn)定的,它們的半衰期甚至可能達(dá)到1015年。但到目前為止所生成的超重元素及其同位素的壽命都很短,大多在秒和毫秒的量級(jí)。
現(xiàn)代羽毛,無(wú)論屬于何種鳥類,其發(fā)育過(guò)程總是一致的。然而在羽毛出現(xiàn)之初,其發(fā)育過(guò)程是什么樣的?是否與現(xiàn)代羽毛一致?我國(guó)科學(xué)家的一項(xiàng)研究在世界上首次揭示了早期羽毛的發(fā)育現(xiàn)象,并提出完全依據(jù)現(xiàn)代羽毛發(fā)育資料建立的羽毛演化模型需要修訂。這一成果發(fā)表在4月29日出版的英國(guó)《自然》雜志上。
目前學(xué)術(shù)界的主流觀點(diǎn)傾向于認(rèn)為,早期羽毛的發(fā)育過(guò)程與現(xiàn)代羽毛的發(fā)育過(guò)程一致。但中科院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所徐星研究員、山東天宇自然博物館鄭曉庭館長(zhǎng)和中國(guó)地質(zhì)科學(xué)研究院地質(zhì)研究所尤海魯研究員共同研究發(fā)現(xiàn),羽毛在演化早期階段發(fā)育更具靈活性,發(fā)育機(jī)制更加多樣。
要搞清早期羽毛的發(fā)育過(guò)程,至少要找到兩個(gè)化石標(biāo)本,它們要屬于同一物種,還得處于幼年的不同階段,還必須都完整保留著羽毛。科學(xué)家幸運(yùn)地在山東天宇自然博物館里找到了這樣的兩個(gè)標(biāo)本。
“我們發(fā)現(xiàn)的這兩件似尾羽龍標(biāo)本屬于不同的成長(zhǎng)階段,小一些的是幼年階段的早期,大約相當(dāng)于人類幼兒的一二歲;大一些的則屬于幼年階段的晚期,大約相當(dāng)于人類幼兒的三四歲。”徐星說(shuō)。
科學(xué)家發(fā)現(xiàn),這兩件標(biāo)本上的羽毛明顯不同:小個(gè)體標(biāo)本上的飛羽和尾羽都屬于一種近端帶狀正羽,只有初級(jí)飛羽,尾羽明顯大于飛羽;大個(gè)體標(biāo)本上的飛羽和尾羽都呈現(xiàn)典型的正羽形態(tài),飛羽除了初級(jí)飛羽,還有次級(jí)飛羽,尾羽和飛羽大小差別也不明顯。
“這兩件標(biāo)本的羽毛變化,有些與現(xiàn)代羽毛發(fā)育過(guò)程一致,有些卻是無(wú)法用現(xiàn)代羽毛的發(fā)育機(jī)理來(lái)解釋的?!毙煨钦f(shuō),“比如小個(gè)體上的近端帶狀正羽就是現(xiàn)代羽毛發(fā)育過(guò)程中所不具備的?!?/p>
羽毛的演化一直是生物進(jìn)化領(lǐng)域的一個(gè)難點(diǎn)。近年來(lái),我國(guó)科學(xué)家在中生代晚期形成的地層中發(fā)現(xiàn)了帶羽毛的恐龍化石,為羽毛起源與早期演化的研究提供了大量信息,相關(guān)成果引起了國(guó)際學(xué)界的廣泛關(guān)注??茖W(xué)家表示將會(huì)繼續(xù)這一方向的研究,結(jié)合古生物學(xué)和現(xiàn)代發(fā)育學(xué)資料,進(jìn)一步推動(dòng)羽毛起源和早期演化的研究。
自然界中的基因有千萬(wàn)種,哪類基因最為常見和最為豐富?由美國(guó)南佛羅里達(dá)州立大學(xué)、圣迭戈州立大學(xué)和芝加哥大學(xué)科學(xué)家組成的研究小組在對(duì)大量基因組進(jìn)行成功解碼后找到了答案,那就是有“自私DNA(脫氧核糖核酸)”之稱的轉(zhuǎn)座子。轉(zhuǎn)座子基因的豐度和廣度表明,它們?cè)谶M(jìn)化和生物多樣性的保持中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。
轉(zhuǎn)座子因其獨(dú)特的行為在科學(xué)界獲得了諸多“名號(hào)”。目前僅知的功能就是到處傳播自己,故有人昵稱其“自私基因”;根據(jù)轉(zhuǎn)座子可在生物體內(nèi)或生物體之間移動(dòng),并產(chǎn)生不斷變化的遺傳物質(zhì)的特性,也有人將其叫做“跳躍基因”。南佛羅里達(dá)州立大學(xué)海洋科學(xué)學(xué)院研究員米亞·布賴特巴特稱,轉(zhuǎn)座子還有個(gè)稱呼叫“剪貼基因”,它們能持續(xù)地改變和移動(dòng),有時(shí)甚至還能將其他基因一起帶來(lái)。
此項(xiàng)發(fā)表在最新一期《核酸研究》上的發(fā)現(xiàn)之所以引起廣泛關(guān)注,不僅是因其給這些常見的DNA片段帶來(lái)了新的認(rèn)識(shí),還在于科學(xué)家們?cè)谠擁?xiàng)目中所進(jìn)行的大規(guī)模的計(jì)算。該項(xiàng)目由圣迭戈州立大學(xué)牽頭,使用了阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的一臺(tái)目前世界上最快的計(jì)算機(jī)用于測(cè)序分析。研究小組對(duì)數(shù)千種細(xì)菌、古細(xì)菌、真核和病毒的基因組序列以及數(shù)千種環(huán)境群落宏基因組中的蛋白編碼基因和基因標(biāo)簽進(jìn)行了分析。
布賴特巴特說(shuō),科學(xué)家們常在研究項(xiàng)目中使用轉(zhuǎn)座子基因來(lái)進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn),以對(duì)研究的生物體內(nèi)的基因?qū)嵤┳儺?、破壞或是敲除等。但轉(zhuǎn)座子也能帶來(lái)新的功能,并創(chuàng)造出生物體內(nèi)的多樣性。研究人員表示,轉(zhuǎn)座子基因在基因組中是如此的無(wú)所不在,以至于它們常常被忽略。它們能從一個(gè)地方遷移到另一個(gè)地方,引發(fā)出通常而言是有害的變異和重組,但偶爾其也能幫助生物體存活。
生物學(xué)教科書一般認(rèn)為在光合作用中能固定二氧化碳的酶是地球上最為豐富的酶,據(jù)此推測(cè)能對(duì)這種酶進(jìn)行編碼的基因也應(yīng)當(dāng)是最豐富的。共同研究者之一、開羅大學(xué)的拉米·阿齊茲表示,科學(xué)家們都會(huì)期待那些重要的基因出現(xiàn)在自然界最豐富基因榜的前列,不過(guò)研究卻發(fā)現(xiàn),被某些科學(xué)家稱為“垃圾DNA”的轉(zhuǎn)座子反倒統(tǒng)治著已知基因世界。