“頂點(diǎn)”問鼎世界超算榜首

美國能源部下屬橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室最近發(fā)布了新一代超級(jí)計(jì)算機(jī)“頂點(diǎn)”，其浮點(diǎn)運(yùn)算速度峰值達(dá)每秒20億億次，超過此前世界最強(qiáng)的我國超算“神威·太湖之光”（浮點(diǎn)運(yùn)算峰值每秒12.5億億次），從而幫助美國登上闊別近5年之久的全球超算500強(qiáng)榜單之首?！绊旤c(diǎn)”超算可用于能源和先進(jìn)材料等領(lǐng)域的研究，還可運(yùn)行機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)等人工智能算法，以解決人類健康、高能物理等方面的難題。超算技術(shù)長期以來被視為一個(gè)國家創(chuàng)新能力乃至綜合國力的象征，世界大國正在展開十億億次級(jí)別的爭奪，而百億億次的“E級(jí)超算”被公認(rèn)為“超算界的下一頂皇冠”。

木星閃電的秘密

幾個(gè)世紀(jì)以來，科學(xué)家一直對木星閃電的起因感到迷惑?！爸熘Z”號(hào)木星探測器任務(wù)小組的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，木星閃電實(shí)際上是地球閃電的“翻版”，但閃電的分布與地球不同?！爸熘Z”號(hào)上的微波輻射探測儀可以記錄頻譜范圍很廣的木星無線電信號(hào)。它檢測到了377次閃電放電，范圍在兆赫-吉赫之間，與地球的閃電相同。但不同的是，木星的閃電活動(dòng)多出現(xiàn)在兩極，在赤道卻沒有。這是因?yàn)椋厍虻耐獠繜崃拷^大部分來自太陽輻射，而赤道受到輻射最多，溫暖潮濕的空氣更容易上升，促使高空雷暴發(fā)生，從而出現(xiàn)閃電。而木星繞太陽運(yùn)行的軌道比地球遠(yuǎn)5倍，因此接收的陽光比地球少25倍，木星大氣層的熱量大多數(shù)來自木星本身的熱量。雖然太陽輻射對木星赤道的加熱作用同樣大于對兩極的加熱，但對赤道的加熱只夠保持上層大氣層的穩(wěn)定，阻止了下層溫暖空氣的上升。而木星兩極沒有溫暖的上層大氣層，因此大氣層不穩(wěn)定，使得木星下層大氣層溫暖氣體上升，產(chǎn)生空氣對流，因而制造了閃電。

地球生物總共有多重

地球生物總共有多重？分布在什么地方？以色列和美國研究人員最新報(bào)告說，他們綜合分析了數(shù)百項(xiàng)研究的數(shù)據(jù)，估算出目前地球全部生物量相當(dāng)于5500億噸碳，其中植物占了大頭，約為4500億噸；其次是細(xì)菌和古細(xì)菌，分別為700億噸和70億噸；蘑菇之類的真菌為120噸；海藻、變形蟲等原生生物為40億噸；包括人類在內(nèi)的全部動(dòng)物不足20億噸，大部分來自昆蟲、蝦蟹等節(jié)肢動(dòng)物以及魚類。不同類型生物的分布大不相同，植物生物量主要在陸地上，動(dòng)物主要在海中，細(xì)菌和古細(xì)菌則大多隱藏在地下和水下深處。出人意料的是，占地球表面積71%的海洋，在全球生物量中所占的比例僅略高于1%。自文明誕生以來，毀林開荒、占用土地等因素導(dǎo)致陸地植物生物量減少了約一半，從而使地球總生物量減半。

紅薯起源地的新證據(jù)

紅薯通常被認(rèn)為起源于北美洲，而一項(xiàng)新研究認(rèn)為，紅薯可能起源于亞洲。美國研究人員在印度找到了一些5700萬年前的旋花科葉片化石。研究結(jié)果顯示，包括紅薯在內(nèi)的旋花科番薯屬植物可能起源于距今6500萬～5300萬年的古新世時(shí)期。當(dāng)時(shí)地球上的大陸分布與今天不同，紅薯起源地屬于當(dāng)時(shí)的東岡瓦納大陸，這個(gè)地方現(xiàn)在屬于亞洲。新研究還表明，紅薯家族所在的旋花科番薯屬與土豆家族的茄科茄屬在進(jìn)化樹上分叉的時(shí)間比此前認(rèn)為的更早。此外，阿根廷最近發(fā)現(xiàn)了5200萬年前的茄科化石，這些證據(jù)可能說明：紅薯源于東半球，土豆源于西半球。

3D打印人眼角膜問世

英國科學(xué)家以健康人眼角膜干細(xì)胞（眼角膜基質(zhì)細(xì)胞）、藻酸鹽和膠原蛋白為原料，創(chuàng)造出一種特制的“生物墨水”，并首次采用3D打印技術(shù)打印出人眼角膜。這種眼角膜用于移植還需假以時(shí)日，但人類看到了緩解眼角膜極其短缺現(xiàn)狀的光明前景。作為人眼的最外層組織，眼角膜的主要作用是聚焦視線。如果把眼睛比喻為相機(jī)，眼角膜就是相機(jī)的鏡頭。研究人員通過掃描病人的眼睛獲得數(shù)據(jù)，快速打印出大小和形狀合適的眼角膜。這項(xiàng)技術(shù)的“秘密武器”是藻酸鹽和膠原蛋白混合而成的凝膠，其可以保持干細(xì)胞的活力，同時(shí)產(chǎn)生足夠堅(jiān)硬（可以保持其形狀）又足夠柔軟（可從3D打印機(jī)的噴嘴擠出）的材料。

世界上加熱最快的“熱水器”

你能想象這臺(tái)“熱水器”加熱水有多快嗎？不到75飛秒（一飛秒相當(dāng)于一千萬億分之一秒）就將水加熱到10萬攝氏度。研究人員利用美國能源部SLAC國家加速器實(shí)驗(yàn)室的X射線激光器“直線加速器相關(guān)光源”，將水從液態(tài)瞬間轉(zhuǎn)變?yōu)榈入x子態(tài)。一般燒開水是通過加速水的分子運(yùn)動(dòng)來提高水溫，但這一實(shí)驗(yàn)與普通的燒水原理不同，高能X射線將水分子中的電子擊出，從而破壞了電荷平衡，而突然感受到斥力的原子會(huì)開始劇烈運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致溫度驟升。被剝奪了電子的原子會(huì)形成等離子體，這是一種帶電氣體，處于等離子態(tài)的水仍具有液態(tài)水的密度，這是因?yàn)樵舆€來不及分離太遠(yuǎn)。除了可以研究水的奇異特性外，這一實(shí)驗(yàn)還為使用高能X射線研究微量樣品的原子結(jié)構(gòu)提供了范例。