電鰻新種堪稱最強(qiáng)“生物發(fā)電機(jī)”

美國(guó)研究人員在亞馬孫地區(qū)發(fā)現(xiàn)兩個(gè)電鰻新物種，并將其命名為伏打電鰻和瓦氏電鰻。其中，伏打電鰻可放電860伏，超過了此前已有的動(dòng)物放電紀(jì)錄。電鰻素有水中“高壓線”之稱，主要生活在亞馬孫河流域，能在水中發(fā)出電流來電擊獵物。電鰻的放電本領(lǐng)曾激發(fā)意大利物理學(xué)家亞歷山德羅·伏打在1799年設(shè)計(jì)出世界上第一塊合成電池。自250年前電鰻被發(fā)現(xiàn)以來，人們一直以為電鰻僅有一個(gè)物種。此次研究人員分析了來自亞馬孫地區(qū)的107個(gè)電鰻樣本，據(jù)其基因、形態(tài)、地理分布等要素得出結(jié)論：亞馬孫地區(qū)的電鰻屬于三種不同的物種，在數(shù)百萬年前從一個(gè)共同祖先進(jìn)化而來。研究人員推測(cè)，伏打電鰻之所以進(jìn)化出如此高的放電能力，可能是對(duì)高地清澈水域低導(dǎo)電性的一種適應(yīng)。

人工智能可預(yù)測(cè)厄爾尼諾

韓國(guó)科學(xué)家報(bào)告了一種可以提前一年半預(yù)測(cè)厄爾尼諾事件的深度學(xué)習(xí)方法。厄爾尼諾—南方濤動(dòng)是地球上影響力最大的氣候變化，并隨著全球變暖而出現(xiàn)得越來越頻繁。厄爾尼諾事件發(fā)生于太平洋東部和中部，已知其會(huì)引起極端氣候，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重?fù)p害，但現(xiàn)階段科學(xué)家對(duì)其部分相關(guān)模型無法達(dá)成統(tǒng)一，這意味著全球變暖對(duì)于厄爾尼諾事件的影響依然不甚明確，對(duì)事件進(jìn)行準(zhǔn)確判斷一直以來困難重重。以往傳統(tǒng)的氣候預(yù)測(cè)方法，無法提供超過一年的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。該模型利用1871～1973年的歷史氣候數(shù)據(jù)以及厄爾尼諾事件的模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，并通過1984～2017年的數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與現(xiàn)行的氣候預(yù)測(cè)方法相比，該深度學(xué)習(xí)算法的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性更高，預(yù)測(cè)時(shí)間最多可提前一年半，并且還能借此預(yù)測(cè)某一厄爾尼諾事件是發(fā)生于太平洋中部還是東部，以及在其發(fā)生之前鑒定海面溫度變化。

“貪吃”的黑洞

一個(gè)國(guó)際天文學(xué)團(tuán)隊(duì)新發(fā)現(xiàn)一個(gè)“一日進(jìn)三餐”的超大質(zhì)量黑洞，它大約每9個(gè)小時(shí)“吞食”一次物質(zhì)，“每頓飯”吃掉的物質(zhì)大約相當(dāng)于4個(gè)月球。這個(gè)黑洞位于代號(hào)“GSN 069”星系的中心，距離地球約2.5億光年，質(zhì)量大約是太陽的40萬倍。研究人員利用美國(guó)國(guó)家航空航天局錢德拉X射線天文臺(tái)和歐洲航天局“XMM-牛頓”天文望遠(yuǎn)鏡，觀測(cè)到這個(gè)星系有X射線周期性爆發(fā)現(xiàn)象，爆發(fā)期間的X射線噴射強(qiáng)度比安靜期間高約20倍。由于黑洞在吞噬周圍物質(zhì)的過程中會(huì)發(fā)出X射線，研究人員推測(cè)這是該星系中央黑洞在周期性地吞食物質(zhì)。對(duì)于這個(gè)黑洞大約“一日三餐”的頻率，研究人員提出了兩種可能的解釋。第一種可能性是黑洞周圍吸積盤中的能量逐漸蓄積，當(dāng)達(dá)到不穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，物質(zhì)就落入黑洞，這一過程不斷循環(huán)；第二種可能性是黑洞吸積盤與繞黑洞運(yùn)行的另一個(gè)天體之間有周期性的相互作用。

這個(gè)系外行星大氣含水

據(jù)英國(guó)天文學(xué)家最近發(fā)表的研究報(bào)告稱，他們首度在太陽系外一個(gè)行星的大氣中發(fā)現(xiàn)了水蒸氣的存在，且該行星的溫度也與地球相似，具備支持生命存在的兩大條件。這個(gè)代號(hào)為K2-18b的系外行星于2015年被發(fā)現(xiàn)，距離地球約110光年，位于獅子座，質(zhì)量是地球的8倍，體積為地球的兩倍。按照其與所繞行恒星的距離估算，K2-18b的溫度應(yīng)在47℃到零下73℃之間。天文學(xué)家利用哈勃太空望遠(yuǎn)鏡在2016年和2017年捕捉到的光譜數(shù)據(jù)，使用開源算法分析經(jīng)K2-18b大氣層過濾的星光，發(fā)現(xiàn)該星球上明顯有水蒸氣存在的跡象。計(jì)算機(jī)模型估算顯示，K2-18b的含水率在0.01%～50%之間。對(duì)比地球的大氣，兩極上空的含水率為0.2%，熱帶地區(qū)上空為4%。在目前所發(fā)現(xiàn)的超過4000個(gè)系外行星中，這是第一個(gè)已知有巖石表面且大氣含水的行星。此外，K2-18b的大氣中也有氫氣和氦氣存在跡象，也許還有氮?dú)夂图淄椋阅壳暗募夹g(shù)還無法探測(cè)出來。另一個(gè)研究小組甚至認(rèn)為，這個(gè)系外行星上可能會(huì)下雨。

不愛運(yùn)動(dòng)可能是基因作祟

很多人懶得運(yùn)動(dòng)，習(xí)慣久坐，由此導(dǎo)致了各種各樣的健康問題，如肥胖、心血管疾病和癌癥。此前的研究表明，基因在一定程度上致使人類缺乏身體活動(dòng)。美國(guó)研究人員在老鼠身上發(fā)現(xiàn)了一種與缺乏運(yùn)動(dòng)有關(guān)的特定基因，這種基因可能也在人類身上發(fā)揮作用。在一項(xiàng)從2009年開始的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，研究人員將雌性和雄性大鼠放置在自主跑輪上，跟蹤哪些大鼠跑動(dòng)最多，哪些跑動(dòng)最少，并且有選擇性地讓活躍的大鼠和懶惰的大鼠分別交配，以確定二者之間的基因組成是否存在差異。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在“懶惰”的大鼠體內(nèi)，蛋白激酶抑制劑α基因明顯較少。雖然人類不愛運(yùn)動(dòng)不可能是由一個(gè)基因引起的，但這項(xiàng)研究為確定其他可能與人類運(yùn)動(dòng)量不足有關(guān)的基因的未來研究打下基礎(chǔ)。

鍛煉有助延緩大腦退化進(jìn)程

美國(guó)一項(xiàng)新研究指出，每周鍛煉身體數(shù)次，特別是進(jìn)行有氧運(yùn)動(dòng)，可能有助于延緩阿爾茨海默病高風(fēng)險(xiǎn)人群的大腦退化進(jìn)程。此前有研究顯示，不愛運(yùn)動(dòng)的人其大腦白質(zhì)的神經(jīng)纖維退化更快。研究人員對(duì)70名年齡55歲及以上、存在記憶問題的參與者進(jìn)行了一項(xiàng)測(cè)試，他們被分為兩組，一組每周進(jìn)行四五次、每次持續(xù)至少半個(gè)小時(shí)的有氧運(yùn)動(dòng)，另一組只進(jìn)行拉伸訓(xùn)練。結(jié)果顯示，兩組參與者在實(shí)驗(yàn)期間的記憶和解決問題等認(rèn)知能力基本相同，但大腦掃描顯示，有氧運(yùn)動(dòng)組大腦海馬體體積減小的速度更慢。海馬體是大腦中主要負(fù)責(zé)記憶的部位，會(huì)隨著癡呆癥的發(fā)展而逐步退化。研究人員指出，與其他類型的鍛煉相比，大腦中存在淀粉樣蛋白的受試對(duì)象對(duì)有氧運(yùn)動(dòng)更為敏感。阿爾茨海默病的一大成因是β-淀粉樣蛋白在腦中積聚形成斑塊，導(dǎo)致腦細(xì)胞死亡。盡管有氧運(yùn)動(dòng)無法避免海馬體變小，但是通過運(yùn)動(dòng)降低萎縮速度仍有意義。