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影響最大的地區(qū)之一,同時也是創(chuàng)造力最旺盛的地區(qū)之一。加州大學伯克利分校、斯坦福大學以及勞倫斯#8226; 利物莫爾國家實驗室的科學家們正在探索一個新的科學領(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”。這些舉動引起了許多爭議,因為沒有人知道究竟會有什么后果。但對于加州的這些科學家們,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。這個想法來自于自然界:超級火山的噴發(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
把二氧化碳壓縮到超臨界狀態(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,美國科學家約翰#8226; 馬丁發(fā)現(xiàn)鐵能夠促進海洋藻類的繁殖。于是就有了給海水添加硫化鐵來增加藻類數(shù)量,從而加強它們對二氧化碳的吸收的方法。
●打開高空遮陽傘
在高空放置一個巨大的反射屏,擋住陽光。這個反射屏由無數(shù)個直徑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,一般就會問對方家住哪里。可能很難想象:一個人定居何處,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的心理學家馬庫思#8226; 約科拉及其同事提出,并發(fā)表在《心理科學》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搬遷的影響,結(jié)論是:活躍型的人更容易搬家,對城市和農(nóng)村沒有偏好;情感型的人容易對現(xiàn)狀產(chǎn)生不滿,更有可能搬離家鄉(xiāng),但是不會長途遷移,也不會頻繁搬遷;社交型的人往往傾向于遷往人口比較密集、社交機會較多的城市。
“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?!?約科拉說。
四分之一的哺乳動物都瀕臨滅絕
國際自然與自然資源保護聯(lián)合會(IUCN)對世界上的哺乳動物進行了一次迄今為止最全面的調(diào)查,調(diào)查涉及5487 種動物,發(fā)現(xiàn)將近四分之一的哺乳動物(1141 種)都瀕臨滅絕。自從1500 年以來,至少有76 種哺乳動物已經(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正常數(shù)量的可能。
“由于人類的活動,在我們的一生中可以見證上百種動物的滅絕?!盜UCN 的總負責人朱麗婭#8226; 馬頓-勒菲弗說。“現(xiàn)在我們應該給未來的行動確定明確的目標,以便逆轉(zhuǎn)這個趨勢,避免我們的近親滅絕?!?/p>
而實際情況可能更糟,因為還有836 種哺乳動物被列為“數(shù)據(jù)不足”, 如果有足夠的考察數(shù)據(jù),會有更多動物進入瀕危名單。棲息地的破壞已經(jīng)影響到世界上40% 的哺乳類動物的生存。最嚴重的地區(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)腦細胞的活動,后者抑制腦細胞的活動。剛出生的嬰兒大腦發(fā)育迅速,激發(fā)性突觸占主導地位。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)科學家近期首次發(fā)現(xiàn)大腦細胞中的“總開關(guān)”——Npas4。它協(xié)調(diào)抑制性突觸的形成,200 多個基因在它的指揮下,各司其職抑制過度興奮的細胞,維持大腦正常功能。
Npas4 是一個轉(zhuǎn)錄因子,能激活或抑制一連串的效應基因。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)導的該項研究形象地解釋了這一過程。當大腦出現(xiàn)過度興奮的突觸活動時,Npas4 就會自動開啟,它知道“這個細胞正在變興奮,我們需要抑制它來達到平衡。”格林伯格博士同時還將深入研究Npas4 調(diào)控的200 多個基因的情況。
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個巨大的海嘯殘骸體,它們高達9 米,重1600 噸,是目前的世界之最。
美國得克薩斯州大學地球物理學協(xié)會的馬修#8226; 霍恩巴赫認為,這些巨大的海嘯殘骸可能是1883 年喀拉喀托海嘯時,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:“我們認為研究漂礫是更好地分析統(tǒng)計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識到這種威脅性。”
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。這很有可能填補了中子星家族中缺失的一環(huán),即具有超強磁場,和短暫劇烈可見光活動的中子星。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。此后,又發(fā)生了為期3 天的可見光活動,以及11 天之后的近紅外光活動。然后活動主體再次陷入沉睡之中。天文學家卡斯特羅#8226; 迪拉多說:“它沉睡了相當長的一段時間,才進入短暫的活動期?!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。
磁星是有著超強磁場的年輕中子星,強到什么程度呢?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,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。天文學家一直認為,發(fā)生這種災難的幾率極低。不過最近倒有報道稱,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)在天文學界尚屬首次。
加州大學洛杉磯分校和加州理工學院的天文學家發(fā)現(xiàn),在白羊星座內(nèi)圍繞一顆恒星運行的兩顆行星發(fā)生了碰撞。美國天文學家在測量這顆恒星年齡的時候發(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)生一場大災難。加州大學天文物理學教授楚克曼說:“之前未見過這種天文現(xiàn)象,在一個完全成熟的星系內(nèi)會發(fā)生行星相撞?!?/p>
他們的報告將發(fā)表在12 月的《天體物理學雜志》上,該報告還說:“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, 因為它們含有很少量的茉莉酮酸。
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,并由此對植物的生長和老化產(chǎn)生影響。
最新發(fā)表在《PloS 生物學》(PLoS Biology)的研究中,德國馬普發(fā)育生物學研究所的德萊夫#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。
納米成像檢測癌癥
如果癌癥能夠在早期被發(fā)現(xiàn),患者存活和康復的幾率會大大增加。但目前用以檢測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)學中心、賓州醫(yī)學院和美國賓州州立大學的科學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)使得納米粒子不會和其他離子、分子、原子吸引或凝結(jié)在一起。這項研究成果發(fā)表在9 月19 日的《納米快報》電子期刊上。
便攜式DNA 測試
利用芯片實驗室技術(shù),弗吉尼亞大學的教授詹姆斯#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)場調(diào)查員,甚至普通人,都能夠隨時隨地進行快捷便宜的DNA 測試。
他說:“這一領(lǐng)域的研究在過去5 年當中已經(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,就能得到檢測結(jié)果?!?/p>
目前,將液體樣本送至實驗室進行分析,需要24 到48小時才能得知結(jié)果。如果新的芯片實驗室得以實現(xiàn),等待分析結(jié)果的時間將縮短至現(xiàn)在的百分之一。
這一新技術(shù)還將促進個體化醫(yī)療的發(fā)展和普及。個體化醫(yī)療是指根據(jù)個體攜帶的遺傳信息,制定針對某些疾病的預防、治療策略。
蘭德斯甚至預言說,以后可以在藥店就能買到家用DNA 檢測試劑盒,這樣人們在家里就能給自己看病,輕松查出流感和其他疾病。