科技資訊
2017-07-03 14:40:12
綠洲農(nóng)業(yè)科學(xué)與工程 2017年1期
科技資訊
人類一直在改造宇宙空間環(huán)境
發(fā)表在最新一期《空間科學(xué)評(píng)論》上的研究報(bào)告稱，美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)的范艾倫探測(cè)器發(fā)現(xiàn)了一個(gè)人造的“太空屏障”正在向外推動(dòng)范艾倫輻射帶。這一驚人事實(shí)意味著我們?nèi)祟惒粌H在改造地表，也在改造近太空環(huán)境。
范艾倫輻射帶由被地球磁場(chǎng)捕獲的帶電粒子構(gòu)成，經(jīng)常因太陽(yáng)風(fēng)暴和其他空間天氣事件而劇烈膨脹，會(huì)給衛(wèi)星通訊、GPS定位系統(tǒng)和宇航員的人身安全造成一定威脅。
于是在2012年，NASA發(fā)射了兩顆衛(wèi)星去觀測(cè)環(huán)繞地球的范艾倫輻射帶。NASA的研究人員調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，一個(gè)人造的太空“障礙物”在向外推動(dòng)范艾倫輻射帶。
這個(gè)“太空屏障”是甚低頻無(wú)線電通信(VLF)創(chuàng)造的，甚低頻無(wú)線電通信一般適合于深海潛艇的長(zhǎng)程和海底通信，它能將編碼的信息傳送到遙遠(yuǎn)的地方。但這些通信信號(hào)會(huì)泄露到太空，與地球周圍的帶電粒子發(fā)生作用，影響粒子的運(yùn)動(dòng)和位置。隨著時(shí)間的遷移，這些互動(dòng)就在地球周圍創(chuàng)造出了一個(gè)人造的“障礙物”，甚至可以對(duì)抗來(lái)自太空的高能帶電輻射。
NASA的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，過(guò)去幾十年來(lái)，這種“太空屏障”一直在將范艾倫輻射帶“推離”地球。而團(tuán)隊(duì)成員之一丹·貝克開(kāi)始稱這個(gè)“太空屏障”為“不可逾越的障礙”。
（科技日?qǐng)?bào)）
智能細(xì)胞可充當(dāng)“疫苗”治療關(guān)節(jié)炎
一個(gè)美國(guó)研究團(tuán)隊(duì)利用基因編輯工具CRISPR重新修飾小鼠的干細(xì)胞，得到一種“智能”細(xì)胞，其中添加的基因可在需要時(shí)釋放抗炎生物藥物，抗擊關(guān)節(jié)炎和其他慢性疾病引起的炎癥。
目前很多治療關(guān)節(jié)炎的藥物（腫瘤壞死因子TNF抑制劑依那西普、英利昔單抗及阿達(dá)木單抗等）會(huì)對(duì)患者的免疫系統(tǒng)產(chǎn)生影響，帶來(lái)感染等副作用。圣路易斯華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院、圣地兄弟會(huì)兒童醫(yī)院及杜克大學(xué)的研究人員希望通過(guò)重新編碼干細(xì)胞控制其對(duì)炎癥產(chǎn)生的反應(yīng)，來(lái)提供關(guān)節(jié)炎靶向治療，避免目前藥物對(duì)身體產(chǎn)生的影響。
他們從實(shí)驗(yàn)小鼠的尾巴提取皮膚細(xì)胞，將其轉(zhuǎn)化為干細(xì)胞，然后敲除了其中與炎癥相關(guān)的基因，并用一個(gè)釋放抗炎生物藥物的基因取而代之。新獲得的干細(xì)胞又被稱為“自我修復(fù)再生療法干細(xì)胞（SMART）”，它可發(fā)育成軟骨細(xì)胞。實(shí)驗(yàn)證明，該軟骨組織具有防止炎癥的作用，它不僅可被用于替換關(guān)節(jié)炎軟骨，還可保護(hù)關(guān)節(jié)和其他組織免遭慢性炎癥損壞。
華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院骨科教授沙貝特表示，該研究的主要目的是讓重組的干細(xì)胞發(fā)揮疫苗的作用，在患者的關(guān)節(jié)需要時(shí)提供所需的抗炎生物藥物，這相當(dāng)于創(chuàng)建了一種“智能”細(xì)胞。當(dāng)關(guān)節(jié)發(fā)出炎癥信號(hào)，如關(guān)節(jié)紅腫時(shí)，SMART細(xì)胞可阻止炎癥的發(fā)生。
這一策略也可應(yīng)用于治療其他疾病系統(tǒng)。由于多功能干細(xì)胞可轉(zhuǎn)變成任何細(xì)胞類型，與CRISPR一起應(yīng)用，可以刪除或插入基因，從而具有治療許多類型疾病的可能性。比如，可制備一種檢測(cè)葡萄糖的干細(xì)胞，啟動(dòng)胰島素作出相應(yīng)反應(yīng)，用于治療糖尿病等。
（科技日?qǐng)?bào)）
你為什么想吃肉？多巴胺神經(jīng)元在“搗鬼”
為什么有段時(shí)間不吃肉會(huì)特別想吃肉?美國(guó)《科學(xué)》雜志刊登的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，可能是大腦中一類多巴胺神經(jīng)元在“搗鬼”。
美國(guó)約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院博士后劉綺麗表示，酵母是果蠅的主要蛋白質(zhì)來(lái)源，把酵母從食物中去除后，果蠅會(huì)因蛋白質(zhì)缺乏而對(duì)蛋白質(zhì)更渴求，更偏愛(ài)酵母，從而攝入大量酵母。研究發(fā)現(xiàn)，原來(lái)這是一類多巴胺神經(jīng)元在“搗鬼”。根據(jù)這些神經(jīng)元在果蠅大腦中的投射區(qū)域，研究人員將其命名為DA-WED。當(dāng)這些神經(jīng)元失活時(shí)，即使果蠅被喂食缺乏蛋白的食物，它們對(duì)酵母的偏愛(ài)和攝取也會(huì)大大降低，但對(duì)水和鹽分等的攝取欲望則不受影響。相反，人為激活DAWED神經(jīng)元，即便果蠅已經(jīng)攝取了足夠蛋白質(zhì)，還是會(huì)對(duì)蛋白質(zhì)如饑似渴，從而攝入過(guò)量的蛋白質(zhì)。
研究人員對(duì)DA-WED的監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)果蠅處于蛋白質(zhì)饑餓狀態(tài)時(shí)，這些神經(jīng)元會(huì)變得更加活躍。有趣的是，活躍的DA-WED神經(jīng)元不僅誘發(fā)果蠅對(duì)蛋白質(zhì)的渴求，還會(huì)造成果蠅對(duì)另一類它們平時(shí)十分偏愛(ài)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)—糖類的排斥。研究人員進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，這種雙重功效是由DA-WED神經(jīng)元的兩個(gè)不同分支通過(guò)兩種不同的多巴胺受體，分別作用在兩類不同的下游神經(jīng)元中實(shí)現(xiàn)的。劉綺麗指出，飲食中蛋白質(zhì)的含量對(duì)整體食物的攝取量有深入的影響，該研究加深了人們對(duì)蛋白質(zhì)攝取調(diào)控機(jī)制的理解，為治療肥胖癥提供了潛在的線索。
（科技日?qǐng)?bào)）
大國(guó)重器“藍(lán)鯨1號(hào)”這樣煉成
全球最先進(jìn)超深水雙鉆塔半潛式鉆井平臺(tái)“藍(lán)鯨1號(hào)”，可上九天攬?jiān)?，可下五洋取“冰”。近日，我?guó)首次實(shí)現(xiàn)了海域可燃冰成功試采。在我國(guó)南海神狐海域，國(guó)土資源部中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局成功從1 266m深海底之下203—277m的可燃冰礦藏開(kāi)采出天然氣。
由于具有巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和重要的戰(zhàn)略意義，天然氣水合物（又稱“可燃冰”）歷來(lái)備受關(guān)注。而可燃冰的成功試采離不開(kāi)“藍(lán)鯨1號(hào)”。該平臺(tái)由中集來(lái)福士海洋工程有限公司（簡(jiǎn)稱“中集來(lái)福士”）自主設(shè)計(jì)建造?！八{(lán)鯨1號(hào)”海上鉆井作業(yè)平臺(tái)在南海成功試采可燃冰，標(biāo)志著我國(guó)在該領(lǐng)域取得重大技術(shù)突破，為可燃冰的商業(yè)化開(kāi)發(fā)鋪就了道路。
成功開(kāi)采可燃冰的“國(guó)之重器”是怎樣煉成的？2016年8月16日，中國(guó)石油海洋工程有限公司與中集來(lái)福士公司簽署了基于中集“藍(lán)鯨1號(hào)”的鉆井平臺(tái)技術(shù)服務(wù)合同。2017年3月6日23時(shí)，中集“藍(lán)鯨1號(hào)”完成運(yùn)營(yíng)準(zhǔn)備工作，從煙臺(tái)起航，經(jīng)過(guò)8 d的航行順利到達(dá)井位。海上平臺(tái)很重要的一點(diǎn)是要抗風(fēng)浪，面臨著穩(wěn)定性、安全性等技術(shù)難題，這便需要核心裝備給予技術(shù)支持?！眳侨龔?qiáng)介紹，研制、搭建鉆井平臺(tái)是一個(gè)巨大的工程，以“藍(lán)鯨1號(hào)”為例，這一半潛式平臺(tái)造價(jià)達(dá)7—8億美元，其中設(shè)備費(fèi)用占60%，歷時(shí)3年才順利交付?！按舜慰扇急嚥傻捻樌麑?shí)施，說(shuō)明我們的鉆井平臺(tái)經(jīng)得起考驗(yàn)，在未來(lái)國(guó)家能源自給過(guò)程中將起到重要作用”。
（南方日?qǐng)?bào)）
首款生物空調(diào)衣研發(fā)成功
對(duì)于很多熱愛(ài)運(yùn)動(dòng)的人來(lái)說(shuō)，衣服因出汗而黏在身上的感覺(jué)很不舒服，且皮膚在長(zhǎng)時(shí)間潮濕狀態(tài)下還可能造成過(guò)敏紅腫。
來(lái)自麻省理工學(xué)院的材料科學(xué)研究人員最新成功研發(fā)出一種微生物技術(shù)空調(diào)衣，并在New Balance Athletics系列當(dāng)中開(kāi)始嘗試實(shí)際應(yīng)用。
這種空調(diào)衣分為兩層，一層為內(nèi)襯，一層為微生物層。在微生物層上，設(shè)計(jì)者根據(jù)人體最容易出汗的區(qū)域而提供了多個(gè)散熱孔，這些散熱孔附近擁有一些對(duì)熱量和潮氣特別敏感的微生物。
當(dāng)人體開(kāi)始排汗時(shí)，這些微生物就會(huì)脹大，從而使衣服上的氣孔開(kāi)放，幫助更好的排汗和散熱。而當(dāng)人體逐漸冷卻，這些微生物又會(huì)縮小，使氣孔閉合。
據(jù)介紹，這些微生物耐用性非常好，經(jīng)過(guò)100次的開(kāi)合后依舊保持了相當(dāng)高的敏感性，衣服的性能不會(huì)下降。
（環(huán)球網(wǎng)）
愛(ài)因斯坦這個(gè)理論爭(zhēng)議了100年：科學(xué)家嘗試證明
約100年前，阿爾伯特·愛(ài)因斯坦提出了一套飽受爭(zhēng)議的量子物理理論，即“幽靈般的遠(yuǎn)距效應(yīng)”。他認(rèn)為量子糾纏理論不夠完整，有所缺失。
量子糾纏是指兩個(gè)粒子即使相隔數(shù)光年之遙，也能夠具有相互聯(lián)系的特性。因此，在兩個(gè)粒子間傳遞的信號(hào)傳播速度必須超過(guò)光速才行。愛(ài)因斯坦認(rèn)為，這說(shuō)明量子糾纏理論存在漏洞，但他不清楚究竟缺少了什么。
為完善愛(ài)因斯坦的理論，物理學(xué)家約翰·貝爾（John Bell）于1964年發(fā)明了一項(xiàng)測(cè)驗(yàn)，史稱貝爾測(cè)驗(yàn)。他制造了兩個(gè)相互糾纏的粒子，讓它們以反方向運(yùn)行，同時(shí)用一臺(tái)設(shè)備測(cè)量每個(gè)粒子的旋轉(zhuǎn)情況。他還使用了一臺(tái)隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器，改變?cè)O(shè)備設(shè)置，因此，每個(gè)粒子不可能知道另一個(gè)粒子的設(shè)置如何。就這樣，他對(duì)幾對(duì)隨機(jī)設(shè)置的、相互糾纏的粒子進(jìn)行了測(cè)量。如果愛(ài)因斯坦的猜想正確，該測(cè)驗(yàn)的測(cè)量結(jié)果應(yīng)當(dāng)在多次實(shí)驗(yàn)中得到反復(fù)驗(yàn)證。但到目前為止，所有實(shí)驗(yàn)都顯示幽靈般的遠(yuǎn)距效應(yīng)并不存在。但一些科學(xué)家認(rèn)為，隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器生成的結(jié)果未必隨機(jī)。
加拿大圓周理論物理研究所的盧西安·哈迪博士（Dr Lucien Hardy）利用人類思維這一特殊工具，試圖繞開(kāi)這一機(jī)制的影響。并設(shè)計(jì)了一套實(shí)驗(yàn)，將兩個(gè)粒子分隔100 km，每端安排100位受試者。每位受試者戴上可讀取其大腦活動(dòng)的頭罩。他們的腦活動(dòng)信號(hào)被用來(lái)控制測(cè)量設(shè)備的設(shè)置。他認(rèn)為，如果兩個(gè)粒子測(cè)量結(jié)果的關(guān)聯(lián)程度與此前的貝爾測(cè)驗(yàn)不同，就說(shuō)明幽靈般的遠(yuǎn)距效應(yīng)的確存在。
除了證明愛(ài)因斯坦的猜想正確之外，這一發(fā)現(xiàn)還提出了自由意志。哈迪博士表示，就算整個(gè)物質(zhì)世界都由物理學(xué)掌控，假如人類思維由其它物質(zhì)構(gòu)成，我們便可利用自由意志超越物理學(xué)的限制。
日內(nèi)瓦大學(xué)的尼古拉斯·吉辛教授對(duì)哈迪博士的實(shí)驗(yàn)表示期待，并指出：“實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能平平無(wú)奇，量子物理也不會(huì)為此改變，但如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果令人大吃一驚，將產(chǎn)生巨大影響。這將是科學(xué)家第一次觸及意識(shí)問(wèn)題?！?/p>
（易特網(wǎng)）
不愧“四害之首”精子連宇宙射線都?xì)⒉凰?/h2>
根據(jù)一項(xiàng)最新研究結(jié)果，老鼠的精子可以在太空輻射下存活，這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)對(duì)于人類或具有重要意義。
早在2013年，科學(xué)家就把老鼠精子冷凍并干燥后送至國(guó)際空間站存放。9個(gè)月后再把它們帶回地球進(jìn)行人工授精。這些精子的出生率與地球上保存的精子十分相似，出生后的小鼠還能正常長(zhǎng)大，具備生育能力。
研究發(fā)現(xiàn)，盡管太空的輻射比地球上強(qiáng)100倍，對(duì)老鼠精子造成了一些DNA損傷。但這些精子及其后代與對(duì)照組的生存狀態(tài)十分相近。
（雷鋒網(wǎng)）
猜你喜歡
學(xué)苑創(chuàng)造·A版(2023年10期)2023-11-04 13:14:04
大自然探索(2023年11期)2023-03-01 09:04:36
小哥白尼(野生動(dòng)物)(2022年2期)2022-06-01 06:21:10
學(xué)苑創(chuàng)造·A版(2022年3期)2022-03-29 23:32:16
中國(guó)石化(2021年8期)2021-11-05 07:00:12
水上消防(2020年2期)2020-07-24 09:26:56
學(xué)生天地(2019年30期)2019-08-25 08:53:08
學(xué)苑創(chuàng)造·A版(2019年6期)2019-07-11 01:07:39
小學(xué)科學(xué)(學(xué)生版)(2017年8期)2017-12-20 05:12:31
小學(xué)科學(xué)(學(xué)生版)(2017年8期)2017-12-20 05:12:28
