冥王星之“心”

美國(guó)宇航局“新視野”號(hào)探測(cè)器近距離飛掠冥王星，揭開了這個(gè)神秘星球的部分真面目?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，冥王星比此前人們預(yù)想的要大，直徑約為2370千米。在探測(cè)器所傳回的迄今冥王星最清晰的一張照片上，一個(gè)大大的“心形”更引起了人們的關(guān)注。這片區(qū)域位于冥王星赤道附近，由于沒有找到撞擊坑，所以這是一片相對(duì)“年輕”的區(qū)域，歷史不超過1億年?？茖W(xué)家認(rèn)為，這個(gè)“心形”亮斑可能是由水冰構(gòu)成的，并以冥王星的發(fā)現(xiàn)者“湯博”的名字為這片區(qū)域命名。

芯片制造突破瓶頸

芯片行業(yè)一直致力于縮小芯片上晶體管的尺寸，但受材料和技術(shù)限制，服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心和移動(dòng)設(shè)備普遍使用14納米～22納米的芯片。美國(guó)國(guó)際商用機(jī)器公司（IBM）最近研制出首個(gè)晶體管尺寸為7納米的測(cè)試芯片，這個(gè)尺寸意味著指甲蓋大小的芯片將可容納200多億個(gè)晶體管。為突破芯片制造技術(shù)上的瓶頸，研究人員采用了一些創(chuàng)新的半導(dǎo)體制造工藝和技術(shù)，包括采用硅鍺作為晶體管材料，并在多層面集成極紫外線光刻工藝。這一技術(shù)將使未來各種設(shè)備所使用的芯片性能更高、能耗更低、尺寸更小。

“天河二號(hào)”超算稱冠

中國(guó)“天河二號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)近日以每秒33.86千萬(wàn)億次的浮點(diǎn)運(yùn)算速度再度成為世界上最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)。排名第二、三位的是美國(guó)能源部橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的“泰坦”和勞倫斯·利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的“紅杉”。超級(jí)計(jì)算機(jī)是指由數(shù)千甚至更多處理器組成、能完成普通計(jì)算機(jī)和服務(wù)器不能完成的大型復(fù)雜課題的計(jì)算機(jī)，被譽(yù)為“計(jì)算機(jī)中的珠穆朗瑪峰”。作為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的大腦，超級(jí)計(jì)算機(jī)已成為解決重大工程和科學(xué)難題時(shí)難以取代的工具。

大熊貓為啥那么懶？

大熊貓的可愛之處就在于它們的“懶”，除了吃竹子就是“賣萌”。最近，一個(gè)中、英科學(xué)家組成的研究小組對(duì)野生和圈養(yǎng)大熊貓的能量代謝進(jìn)行了測(cè)定，結(jié)果表明，大熊貓的能量代謝率異常低，幾乎與樹獺相似。通常認(rèn)為，人類的代謝率已經(jīng)很低，但一只體重90千克的大熊貓代謝水平還不足同樣體重的人的一半。研究發(fā)現(xiàn)，在長(zhǎng)期演化過程中，大熊貓的形態(tài)、行為、生理、遺傳和基因組均發(fā)生了適應(yīng)性改變。野生大熊貓每天有超過一半的時(shí)間在休息，平均每小時(shí)的移動(dòng)距離僅有20多米，這樣可以節(jié)省大量能量。此外，大熊貓低能量代謝率的秘密還在于其用于調(diào)節(jié)能量代謝的甲狀腺激素水平也相當(dāng)?shù)?。大熊貓基因組中一個(gè)調(diào)控甲狀腺激素合成的關(guān)鍵基因發(fā)生了突變，在人類和小鼠中，該基因突變會(huì)導(dǎo)致甲狀腺功能減退。

腦中酶是如何調(diào)節(jié)食欲的？

日本研究人員通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了腦內(nèi)一種酶負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)食欲的機(jī)制，這一發(fā)現(xiàn)將有助于開發(fā)出控制食欲的新方法。此前，研究人員已知腦內(nèi)弓狀核神經(jīng)細(xì)胞表面存在的“鈉鉀轉(zhuǎn)運(yùn)體”酶與調(diào)節(jié)食欲有關(guān)，不過一直不清楚作用機(jī)制。研究人員讓大鼠處于空腹?fàn)顟B(tài)，結(jié)果其“鈉鉀轉(zhuǎn)運(yùn)體”的功能降低。此時(shí)采集大鼠神經(jīng)細(xì)胞進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)與血糖值有關(guān)的神經(jīng)細(xì)胞的功能也隨之降低了。研究人員給大鼠腦內(nèi)注射阻礙“鈉鉀轉(zhuǎn)運(yùn)體”發(fā)揮作用的藥物后，發(fā)現(xiàn)弓狀核內(nèi)促進(jìn)食欲的蛋白質(zhì)增加，大鼠進(jìn)食的量也增加了。

人體激素與股價(jià)波動(dòng)

分析股價(jià)波動(dòng)、金融市場(chǎng)不穩(wěn)定背后的因素不僅是經(jīng)濟(jì)學(xué)家的分內(nèi)之事，從生理學(xué)角度看，這或許與人體內(nèi)兩種激素——皮質(zhì)醇和睪酮的作用有關(guān)。前者在人們遇到各類壓力時(shí)，會(huì)提升人體內(nèi)血糖水平，讓身體及時(shí)作出反應(yīng);而后者水平越高，一個(gè)人在競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中就會(huì)更有自信、對(duì)前景更樂觀。研究人員把男女志愿者分成幾組進(jìn)行模擬金融市場(chǎng)交易的游戲，并收集他們的唾液樣本以檢測(cè)相關(guān)激素水平。結(jié)果顯示，被檢測(cè)出皮質(zhì)醇水平較高的志愿者在模擬交易中更傾向于進(jìn)行高風(fēng)險(xiǎn)交易，而這類人比較多的組中，模擬交易中的資產(chǎn)價(jià)格波動(dòng)性明顯增大。在另一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中，研究人員對(duì)比了分別被注射皮質(zhì)醇或睪酮的志愿者的交易游戲結(jié)果，發(fā)現(xiàn)這兩種激素都起到不小作用，其中皮質(zhì)醇能讓志愿者更偏好高風(fēng)險(xiǎn)資產(chǎn)，而注射了睪酮的志愿者明顯對(duì)資產(chǎn)價(jià)格的前景更為樂觀。

鳥兒也會(huì)“組詞”

人類會(huì)用各種字詞組合表達(dá)不同意思，瑞士研究人員發(fā)現(xiàn)，澳大利亞的栗冠畫眉也有類似“語(yǔ)言”才能。這種鳥會(huì)把A聲音和B聲音組合成“AB”和“BAB”兩種聲音：飛行時(shí)發(fā)出“AB”聲，回巢給幼鳥喂食時(shí)發(fā)出“BAB”聲。研究人員錄制下這兩種聲音給鳥兒播放，它們聽到前一種聲音會(huì)向外張望，聽到后一種聲音則向鳥巢方向看，這說明鳥兒能區(qū)別兩種聲音的含義。這是首次在人類以外的動(dòng)物身上發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象。從進(jìn)化角度看，組合兩種聲音比創(chuàng)造出新的一種聲音更快，對(duì)“鳥語(yǔ)”的發(fā)現(xiàn)可能揭示了復(fù)雜的人類語(yǔ)言產(chǎn)生初期時(shí)的狀態(tài)。

人腦如何重組“記憶碎片”？

英國(guó)一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，人們對(duì)此前所經(jīng)歷事件的印象是被分割成多個(gè)細(xì)節(jié)碎片存放在腦部不同區(qū)域的，而人腦可以通過一個(gè)特殊機(jī)制將這些碎片組合在一起，在腦海中形成完整記憶。研究人員對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行記憶測(cè)試，并利用功能性磁共振成像技術(shù)對(duì)其腦部進(jìn)行掃描，以觀察記憶過程中腦部不同區(qū)域的反應(yīng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，大腦的海馬體在記憶碎片重組過程中起到重要作用，相當(dāng)于“總裝配工”，將這些碎片集中裝配起來，重構(gòu)對(duì)整個(gè)事件的完整記憶。這項(xiàng)研究不僅有助于人們更好地了解記憶如何形成，還能對(duì)一些涉及記憶衰退的腦部疾病如癡呆癥等進(jìn)行更深入研究。

測(cè)腦血流判多動(dòng)癥

日本研究人員開發(fā)出一種通過檢測(cè)腦血流來判斷兒童是否患有多動(dòng)癥的方法。多動(dòng)癥是一種兒童期常見的精神失調(diào)，主要特征表現(xiàn)為無法安靜下來、不專注、易沖動(dòng)等。此前有研究發(fā)現(xiàn)，多動(dòng)癥兒童在解決“需要忍耐力”的問題時(shí)，其腦部額前區(qū)無法順利發(fā)揮作用?；加卸鄤?dòng)癥的兒童和健康兒童各為一組，研究人員讓兩組兒童在游戲時(shí)一旦看到某個(gè)預(yù)先指定的圖像就按下一個(gè)開關(guān)，與此同時(shí)用近紅外線腦檢測(cè)裝置檢查兩組兒童的腦血流變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，健康兒童在玩上述游戲時(shí)，其腦部額前區(qū)血流增加，而多動(dòng)癥患兒的額前區(qū)血流幾乎沒有變化。目前這一方法能以約80%的精確度判斷兒童是否患有多動(dòng)癥。

【文稿】彭 ?文

【責(zé)任編輯】龐 ?云