澳洲野犬是狼還是犬？

>>動(dòng)物

澳洲野犬是澳大利亞一種常見(jiàn)的野生犬科動(dòng)物。雖然名字里有“澳洲”兩字，但它們的“老家”并不在澳大利亞?？脊抛C據(jù)表明，越南早在5000 年前就有澳洲野犬的活動(dòng)痕跡，而澳大利亞出現(xiàn)澳洲野犬最早是在3500年前。

科學(xué)家曾認(rèn)為澳洲野犬是一種早期馴養(yǎng)的犬的后裔，但一項(xiàng)始于2017 年的研究中，科學(xué)家將澳洲野犬的基因與五種家養(yǎng)犬及格陵蘭狼的胰淀粉酶基因進(jìn)行了對(duì)比，并于最近得出結(jié)論——澳洲野犬既不是狼也不是犬，而是介于這兩者之間的過(guò)渡物種。

野生環(huán)境下的狼以肉食為主，很少吃含淀粉的食物，因此狼的基因組中合成胰淀粉酶的基因副本較少；而家養(yǎng)犬因?yàn)檩^多食用含淀粉的食物，所以其基因組中含有多個(gè)合成胰淀粉酶的基因副本?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，與格陵蘭狼一樣，澳洲野犬的基因組中只有一個(gè)負(fù)責(zé)合成胰淀粉酶的基因副本。這表明澳洲野犬并非“犬”，而是從狼到犬的過(guò)渡物種，雖然它們?cè)谕庑紊弦呀?jīng)接近犬，但依然保留狼的基因。

胰腺會(huì)消化掉自己？

>>醫(yī)學(xué)

胰腺是人體內(nèi)重要的消化器官之一，負(fù)責(zé)制造胰淀粉酶、胰蛋白酶、胰脂肪酶等。在某些情況下，胰腺卻會(huì)被自己制造的胰蛋白酶消化、分解，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致胰腺炎。

那么，是什么導(dǎo)致胰腺消化掉自己呢？2022 年4 月，科學(xué)家找到了答案：胰腺通過(guò)腺泡細(xì)胞制造包含各種消化酶的消化液。在腺泡細(xì)胞制造消化酶后，ERRγ蛋白會(huì)讓腺泡細(xì)胞延遲激活消化酶，同時(shí)防止胰蛋白酶分解胰腺，缺失它會(huì)導(dǎo)致胰蛋白酶過(guò)早被激活并消化胰腺。此前，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，胰腺炎患者體內(nèi)的ERRγ 蛋白含量較少，這進(jìn)一步證實(shí)了這個(gè)發(fā)現(xiàn)。

迄今觀測(cè)到的最古老的星光

>>太空

2022 年3 月，一個(gè)國(guó)際團(tuán)隊(duì)觀測(cè)到了迄今為止發(fā)現(xiàn)的距地球最遠(yuǎn)的恒星發(fā)出的光芒。這顆恒星被命名為“晨星”，形成于約130 億年前。

晨星的質(zhì)量約為太陽(yáng)質(zhì)量的50 倍，其亮度則約為太陽(yáng)亮度的100 萬(wàn)倍！由于它距離地球太遙遠(yuǎn)，我們今天看到的是它約128 億年前的樣子。恒星越大，壽命越短，像晨星這樣的“大個(gè)子”只能存在數(shù)百萬(wàn)年。晨星是宇宙誕生后出現(xiàn)的第一批恒星，和太陽(yáng)這類“晚輩”相比，晨星的氫、氦等輕元素比例更高，重元素很稀少。

用二氧化碳來(lái)炸山

>>新知

二氧化碳爆破技術(shù)可用于炸山。首先，通過(guò)高壓泵將液態(tài)的二氧化碳?jí)嚎s至圓柱體容器(爆破筒)內(nèi)，再裝入安全膜、破裂片、導(dǎo)熱棒和密封圈，最后擰緊合金帽，即完成了爆破前的準(zhǔn)備工作。在擋路的大山上按一定的間距鉆好孔，把灌滿液態(tài)二氧化碳的爆破筒插入鉆孔中并固定好之后，就可以連接起爆器電源了。當(dāng)起爆器通電后，電流在通過(guò)導(dǎo)熱棒時(shí)會(huì)產(chǎn)生高溫?fù)舸┌踩?，并瞬間將液態(tài)二氧化碳?xì)饣?。此時(shí)，二氧化碳體積會(huì)急劇膨脹600 多倍，從而產(chǎn)生高壓，導(dǎo)致爆破，從而使山體巖石斷裂。

不過(guò)，爆破完畢后爆破筒卻完好無(wú)損，這是因?yàn)楸飘a(chǎn)生的高壓沖擊波是以爆破筒的中心向四周運(yùn)動(dòng)的。因此，只要更換了導(dǎo)熱棒、密封圈等，就可再次向爆破筒內(nèi)罐裝液態(tài)二氧化碳后重復(fù)使用。一根爆破筒通常能反復(fù)使用300 次以上。該爆破技術(shù)在使用過(guò)程中只產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，因此比傳統(tǒng)的炸藥爆破技術(shù)更安全環(huán)保。

為什么航天員出艙后被抬著走

>>太空

2022 年4 月16 日，“天空出差三人組”——神州十三號(hào)航天員翟志剛、王亞平和葉光富在完成全部既定任務(wù)后，順利返回地球。據(jù)悉，三人的身體狀況良好，然而在直播畫(huà)面中我們看到，他們?cè)诔雠摵蠖际潜会t(yī)護(hù)人員抬著走的，這是為什么呢？

由于航天員在太空處于失重狀態(tài)，時(shí)間一長(zhǎng)，他們的身體便適應(yīng)了微重力環(huán)境，他們的直立性耐力便會(huì)有所下降，還會(huì)出現(xiàn)不同程度的肌肉萎縮和骨質(zhì)疏松。其次，在太空中，人體血液是均勻分布全身的；而回到地球后，血液會(huì)迅速涌回下肢，大腦和上身會(huì)短暫缺血，人容易暈厥。此外，回程中，返回艙需要迅速穿過(guò)大氣層，同時(shí)伴隨猛烈振動(dòng)旋轉(zhuǎn)，身著幾十千克航天服的航天員經(jīng)受了這番折騰，著陸后往往虛弱不堪。因此，出于對(duì)航天員安全的考慮，出艙后一定要安排專人抬著他們走。

鯨的兩種“葬禮”

>>動(dòng)物

曾有一頭長(zhǎng)約17 米、重約55 噸的抹香鯨在中國(guó)臺(tái)灣云林縣擱淺死亡。有關(guān)部門(mén)計(jì)劃將其運(yùn)至臺(tái)南市解剖，但在載鯨卡車(chē)駛?cè)肱_(tái)南鬧市區(qū)后，這個(gè)龐然大物竟然自爆了。自爆導(dǎo)致大量油脂和腐敗物四處飛散，惡臭彌漫，方圓十幾米內(nèi)的人、車(chē)和商鋪均遭遇了這場(chǎng)“災(zāi)難”，所幸，無(wú)人員傷亡。

為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象？這是因?yàn)轹L死后，其體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生甲烷、氨氣、硫化氫等氣體，這些氣體不斷蓄積，直至鯨腹炸裂。

然而，鯨還有一種截然相反、溫柔無(wú)比的“葬禮”方式。預(yù)感到死亡臨近，鯨會(huì)悄悄尋找一片深海，靜靜等待生命的最后一刻。一旦氣息消絕，鯨巨大的身軀便會(huì)沉落，此即“鯨落”。鯨落開(kāi)始后，鯊魚(yú)和盲鰻等肉食動(dòng)物會(huì)蜂擁而至，爭(zhēng)先恐后地吞食鯨的皮肉。隨后，數(shù)十種甲殼類小型生物會(huì)在殘余鯨尸上“安家落戶”，蠶食每一絲鯨肉。最后，大量食腐蠕蟲(chóng)和厭氧細(xì)菌會(huì)鉆入鯨骨，分解其中豐富的有機(jī)物。這樣的微型生態(tài)系統(tǒng)能維持上百種無(wú)脊椎動(dòng)物的生命活動(dòng)長(zhǎng)達(dá)百年之久。最后，鯨骨會(huì)在海底化作礁石，成為一些生物的居所。至此，這場(chǎng)“盛大的葬禮”畫(huà)上完美的句號(hào)。

甲蟲(chóng)為何閃耀彩虹般的光芒？

>>動(dòng)物

在陽(yáng)光照射下，一只金龜子閃耀著彩虹般的光彩，紫色、古銅色、玫瑰色……金龜子外殼的這種彩虹色名為“結(jié)構(gòu)色”。在金龜子的外殼表面，有復(fù)雜的納米結(jié)構(gòu)衍射并反射陽(yáng)光，因而使其呈現(xiàn)復(fù)雜的彩虹色。長(zhǎng)期以來(lái)，科學(xué)家一直認(rèn)為彩虹色主要有兩大作用：吸引配偶和警告捕食者。但最新研究表明，彩虹色實(shí)際上也是金龜子等甲蟲(chóng)的偽裝手段之一。

在2022 年初的一項(xiàng)研究中，科學(xué)家從一些甲蟲(chóng)身上取下外殼，將其粘在蠕蟲(chóng)的身體表面，再把蠕蟲(chóng)放進(jìn)森林中的綠色植被上。結(jié)果表明，彩虹外殼能有效降低蠕蟲(chóng)被鳥(niǎo)類發(fā)現(xiàn)的概率?？茖W(xué)家推測(cè)，彩虹色也是甲蟲(chóng)針對(duì)鳥(niǎo)類視覺(jué)缺陷而進(jìn)化出的偽裝手段。

利用細(xì)菌制造“太空磚”

>>太空

最近，科學(xué)家開(kāi)發(fā)了一種利用細(xì)菌來(lái)制造“太空磚”的新方法：將火星土壤模擬物與瓜爾豆膠、巴氏芽孢八疊球菌（一種革蘭氏陽(yáng)性菌）、尿素和氯化鎳混合制成泥漿，然后將其倒入模具中；幾天后，在巴氏芽孢八疊球菌、尿素等的相互作用下，就生成了碳酸鈣結(jié)晶，這些結(jié)晶與細(xì)菌的分泌物結(jié)合在一起，就形成了“水泥”。與制造“太空磚”的其他方法相比，該方法能夠降低磚塊的孔隙率。這是因?yàn)?，泥漿中的細(xì)菌會(huì)滲入孔隙深處，使形成的“水泥”能夠讓土壤顆粒緊密結(jié)合在一起，從而降低磚塊的孔隙率，讓磚塊更加堅(jiān)固。

科學(xué)家也曾利用月球土壤模擬物來(lái)制造“太空磚”，不過(guò)，采用當(dāng)時(shí)的方法和材料只能制造出圓柱形的磚，而用火星土壤模擬物、細(xì)菌等制成的這種新的泥漿，可以倒入不同形狀的模具中，從而制造出形狀各異的磚。這些“太空磚”或可用于在火星上建造類似房屋的建筑物。

槍蝦的“氣泡武器”

>>動(dòng)物

槍蝦（也稱鼓蝦）長(zhǎng)有一大一小兩只如鉗子般的螯，其中大螯可以長(zhǎng)到蝦體一半的長(zhǎng)度。大螯的內(nèi)側(cè)不能活動(dòng)，上面有一個(gè)空穴；外側(cè)可以活動(dòng)，上面有一個(gè)柱狀凸起，能夠恰好插入內(nèi)側(cè)的空穴中。

當(dāng)獵物靠近時(shí)，槍蝦會(huì)迅速閉合大螯，此時(shí)外側(cè)的凸起被迅速插入空穴，噴射出一道高速水柱，將獵物瞬間擊倒在地。這樣看來(lái)，槍蝦就相當(dāng)于隨身攜帶了一把“高壓水槍”，“槍蝦”也因此得名。

槍蝦“開(kāi)槍”時(shí)產(chǎn)生的高速水柱會(huì)形成氣穴現(xiàn)象，產(chǎn)成一個(gè)極小的低壓氣泡。這個(gè)氣泡在周?chē)w的壓力下會(huì)瞬間爆裂，并產(chǎn)生高達(dá)190～210 分貝的音量，足以震碎玻璃或殺死相距1.8 米以內(nèi)的獵物（小魚(yú)、小蝦等），與此同時(shí)，周?chē)w的溫度也會(huì)激增到4500～4700 ℃。如果采用高速攝像機(jī)拍攝槍蝦的攻擊過(guò)程，還可以觀察到，在氣泡爆破的瞬間會(huì)產(chǎn)生短暫的光芒?？茖W(xué)家稱槍蝦造成的這種聲致發(fā)光現(xiàn)象為“蝦光現(xiàn)象”。

給樹(shù)木佩戴加速計(jì)來(lái)估測(cè)截雪量

>>地球

林冠截雪量的估測(cè)對(duì)于預(yù)防融雪時(shí)可能發(fā)生的災(zāi)害和利用雪水資源都十分重要。2014～2020 年，科學(xué)家使用了一種簡(jiǎn)單、有效的工具——加速計(jì)（測(cè)量物體加速度的儀表）來(lái)估測(cè)林冠截雪量。給樹(shù)木佩戴加速計(jì)，可以測(cè)出樹(shù)木何時(shí)在風(fēng)中擺動(dòng)及其擺動(dòng)的頻率。

除了林冠截雪量，樹(shù)木在風(fēng)中擺動(dòng)的頻率還與多個(gè)因素有關(guān)，因此科學(xué)家需要先校準(zhǔn)加速計(jì)。于是，科學(xué)家在高山上選擇了兩棵針葉樹(shù)，并給這兩棵樹(shù)分別佩戴了加速計(jì)，隨后把裝滿石頭的袋子（以模擬積雪的質(zhì)量）系在樹(shù)干上，接著用套索套住樹(shù)干，將其拉彎至極限狀態(tài)，然后再松手放掉套索。通過(guò)用不同質(zhì)量的石頭進(jìn)行這一操作，科學(xué)家量化出了在不同質(zhì)量的積雪下樹(shù)木擺動(dòng)的頻率并以此校準(zhǔn)加速計(jì)。此外，科學(xué)家還在附近的通量塔上安裝了攝像頭進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

通過(guò)連續(xù)六年收集暴風(fēng)雪期間樹(shù)木擺動(dòng)的相關(guān)數(shù)據(jù)，科學(xué)家估算出這兩棵針葉樹(shù)在不同時(shí)期的林冠截雪量。

雖然需要針對(duì)不同類型的樹(shù)木和不同的地區(qū)進(jìn)行改進(jìn)，但這種測(cè)量方法成本低、無(wú)損、工作量小，尤其適用于交通有限的偏遠(yuǎn)地區(qū)。

超聲波克制肝癌

>>生命科學(xué)

肝癌是一種惡性程度高、預(yù)后差的疾病。最近，科學(xué)家在研究中使用一種超聲波無(wú)創(chuàng)治療方法，成功殺死大鼠肝癌細(xì)胞，瓦解了大鼠體內(nèi)的肝腫瘤。

醫(yī)院普遍使用的超聲波成像儀能發(fā)出低振幅超聲脈沖，進(jìn)而得到人體內(nèi)部的圖像。科學(xué)家研究出一種聲波換能器，將低振幅超聲脈沖轉(zhuǎn)換為高振幅脈沖。這些脈沖會(huì)讓目標(biāo)組織內(nèi)產(chǎn)生微小氣泡，氣泡迅速膨脹，然后破裂。這一過(guò)程會(huì)對(duì)組織局部產(chǎn)生強(qiáng)大的作用力，從而殺死細(xì)胞。只要將這種超聲波對(duì)準(zhǔn)腫瘤區(qū)域，癌細(xì)胞就會(huì)在短時(shí)間內(nèi)分崩離析。

大鼠實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，該技術(shù)能夠通過(guò)調(diào)控破壞程度，讓腫瘤細(xì)胞破壞率處于50%～75%的范圍內(nèi)。由于所發(fā)出的這種超聲波能夠激活大鼠的免疫反應(yīng)，殘余腫瘤細(xì)胞憑大鼠自身免疫系統(tǒng)即可清除。經(jīng)過(guò)這種超聲波治療的大鼠中80%都沒(méi)有出現(xiàn)腫瘤細(xì)胞復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移?？茖W(xué)家指出，該技術(shù)有望革新肝癌治療手段。

“幽靈心臟”

>>醫(yī)學(xué)

“幽靈心臟”指的是移除心肌細(xì)胞后留下的蛋白骨架?？茖W(xué)家早在2007 年就發(fā)現(xiàn)，利用所抽取的患者骨髓和人體干細(xì)胞，就可以培植出人類心臟瓣膜。2008 年，科學(xué)家首次成功培植出一顆可以跳動(dòng)的動(dòng)物心臟。

2011 年，科學(xué)家利用“幽靈心臟”首次成功培植出一顆人類心臟?？茖W(xué)家首先從心臟捐獻(xiàn)者的身上移除心臟，并去除心肌細(xì)胞，只留下蛋白骨架，制造了一個(gè)“幽靈心臟”。接著，他們向“幽靈心臟”注入人體干細(xì)胞，并輔以各種營(yíng)養(yǎng)劑。這些干細(xì)胞圍繞“幽靈心臟”分裂并自行生長(zhǎng)，最終發(fā)展成為健康的心肌細(xì)胞。

科學(xué)家繼續(xù)嘗試將人體干細(xì)胞注入其他實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的“幽靈心臟”，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，人體干細(xì)胞同樣能夠圍繞動(dòng)物的“幽靈心臟”迅速分裂、增殖，并最終使心臟獨(dú)立跳動(dòng)。“幽靈心臟”培植技術(shù)為等候器官移植的病人帶來(lái)希望，但仍需解決排異反應(yīng)和捐獻(xiàn)器官數(shù)量不足的兩大難題。

伽馬射線望遠(yuǎn)鏡幫助科學(xué)家捕捉更多引力波

>>太空

引力波是大質(zhì)量天體爆炸、合并等事件產(chǎn)生的時(shí)空漣漪，科學(xué)家一直在使用大型射電望遠(yuǎn)鏡觀察脈沖星的脈沖以尋找引力波。最近的研究表明，使用伽馬射線比使用無(wú)線電波能獲得更清晰的脈沖星視野、捕捉更多的引力波。

脈沖星以極有規(guī)律的間隔快速旋轉(zhuǎn)，其旋轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)射的信號(hào)就像加強(qiáng)版燈塔光束一樣掃過(guò)宇宙，這樣地球上的科學(xué)家就能確切地知道什么時(shí)候可以觀察到每個(gè)脈沖。但是，在穿越脈沖星和地球之間的巨大距離時(shí)，無(wú)線電波會(huì)遇到許多星際電子，這些電子會(huì)彎曲無(wú)線電波并改變它們的到達(dá)時(shí)間?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，高能量、穿透力強(qiáng)的伽馬射線則不受這種影響。此外，與僅能在短時(shí)間內(nèi)瞄準(zhǔn)特定脈沖星的射電望遠(yuǎn)鏡不同，美國(guó)的費(fèi)米伽馬射線太空望遠(yuǎn)鏡可持續(xù)觀察大片空間，因此有好幾個(gè)脈沖星總在它的視野內(nèi)。我國(guó)的天宮二號(hào)上的“天極”望遠(yuǎn)鏡也進(jìn)行過(guò)伽馬射線觀測(cè)?？茖W(xué)家希望通過(guò)監(jiān)測(cè)銀河系中一組脈沖星多年來(lái)脈沖到達(dá)時(shí)間的微小變化，來(lái)探測(cè)更多的引力波。

腦內(nèi)的“聲音”

>>生命科學(xué)

20世紀(jì)初，心理學(xué)家提出假說(shuō)：幼兒之所以會(huì)自言自語(yǔ)，是因?yàn)樗麄冊(cè)谧约壕毩?xí)對(duì)話，并且把“對(duì)話”這個(gè)“聯(lián)機(jī)游戲”玩成了“單機(jī)游戲”；而隨著年齡漸長(zhǎng)，兒童依然會(huì)保留這個(gè)能力，只不過(guò)這個(gè)階段他們可以默不吭聲地在大腦中與自己“對(duì)話”，傾聽(tīng)自己腦內(nèi)的“聲音”。后來(lái)，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了人腦的伴隨放電現(xiàn)象，這個(gè)假說(shuō)也逐漸站穩(wěn)腳跟。伴隨放電的本質(zhì)是將一份指令復(fù)制成多份，并發(fā)送到大腦的不同區(qū)域，有點(diǎn)像電腦的“復(fù)制粘貼”指令。人在說(shuō)話的時(shí)候，大腦中負(fù)責(zé)處理動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)皮層會(huì)給口部肌肉發(fā)送動(dòng)作指令，同時(shí)也會(huì)把這一指令“復(fù)制”成多份，發(fā)送到大腦的其他部分，通知它們：“主人就要開(kāi)口講話了，不要大驚小怪?！比绱艘粊?lái)，人才不會(huì)在開(kāi)口的瞬間被自己嚇到。研究還表明，即使人并未發(fā)聲，只在腦中默想，發(fā)聲器官依然會(huì)接收到指令，行動(dòng)起來(lái)。此時(shí)，大腦其他部分就會(huì)接收到伴隨放電。這整個(gè)過(guò)程和人真正發(fā)聲的過(guò)程是類似的，因此，腦內(nèi)的“聲音”就是未說(shuō)出口的話。