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北美啄木鸟 尾羽 辅助攀爬北美啄木鸟 尾羽 辅助攀爬
将10厘米长的一段羽毛放大,其中可见数百个宝石般的花纹将10厘米长的一段羽毛放大,其中可见数百个宝石般的花纹
一直石鸡正在奋力拍打翅膀冲上斜坡一直石鸡正在奋力拍打翅膀冲上斜坡
孔子鸟的翅膀传达出飞翔起源后走过的进化里程。孔子鸟的翅膀传达出飞翔起源后走过的进化里程。

  无论羽毛的原初功能是什么,在某一支恐龙世系开始用它们来飞翔之前,可能已经历过数以亿计的年头。古生物学家目前正在研究兽脚类中与鸟类亲缘最近的物种,以寻找这种转变发生的线索。其中最能说明问题的线索是近期发现的“赫氏近鸟龙”,来自1.5亿年前,体型和鸡差不多大,前肢上生有黑、白两色羽毛,头上顶着艳丽的红冠。从结构上来看,赫氏近鸟龙的羽毛与鸟类的飞羽近乎完全相同,只有一点:前者的形状是对称的。由于没有窄而硬的前缘,这种羽毛也许达不到飞翔所需的强度。

  在强度上的缺陷,它们便用数量来补足。赫氏近鸟龙有着过于茂盛的羽毛,从前肢、后肢甚至脚趾上生长出来。很可能是性选择压力驱使它们进化出富丽的衣装,正如今日的孔雀尾羽,而有碍行动的代价亦与后者一样。

  科尔文· 沙利文与在中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的同事一起,已找到了赫氏近鸟龙对行动不便问题的可能的解决之道。在与现存鸟类亲缘很近的兽脚类恐龙体内,有一块独特的楔形腕骨,使它们的前掌可以弯曲。赫氏近鸟龙的腕骨即属此类,因而它能将前肢折叠于体侧,这样在走路的时候两臂的羽毛便不致拖地。现代鸟类有一块类似的骨头,用来完成在向上飞时翅膀并向身体的动作。

  如果沙利文和他的同事猜想正确,那么这个对于飞翔不可或缺的特征早在鸟类学会飞之前就进化出来了。这是一个进化生物学中所谓“联适应”的例子:借用一个旧的身体部件来行使一种新的功能。现在看来,鸟类的飞翔能力是在上亿年里利用了一连串的联适应,才逐渐成为可能的。

  至于最后一步转变是如何发生的,至今仍是个火热的议题。有的科学家认为长着羽毛的恐龙进化出飞翔能力时,是一边跑一边拍打前肢,从地面上起飞的。另一些人反驳这种观点,指出赫氏近鸟龙及其他鸟类近亲的“后肢羽翼”会在奔跑时显得极为笨拙。这一派研究者重新采用了早期的假说,即鸟类始祖用羽毛来帮助自己从树上跳跃、滑翔,最终实现飞行。

  飞翔的肇始必须只是从地面起飞,或从树上跳落吗——为什么不能是两者皆有呢?美国研究者肯· 代尔指出,飞翔并不是在二维世界中进化出来的,很多物种的幼鸟在逃避捕食者时会跑上陡峭的坡面(比如树干或山壁),它们会拍打未长成的翅膀来获得立足所需的摩擦力。但它们终究还得回到低处,这种拍打动作也有助于在下降时稳定身体。随着幼鸟成熟,控制平衡的下降行动便让位于以翅膀驱动的飞翔。代尔说,幼鸟振翼的成长过程,也许正反映了它们的祖先在进化中所取的路线——用翅膀辅助行动,直到展翅高飞。

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金头绿咬鹃,尾部覆羽,炫耀金头绿咬鹃,尾部覆羽,炫耀
红腹锦鸡,头冠,炫耀红腹锦鸡,头冠,炫耀
负责生成色彩的微小色素囊在化石羽毛中就像香肠和肉丸,香肠形成黑色,肉丸形成红色和棕色负责生成色彩的微小色素囊在化石羽毛中就像香肠和肉丸,香肠形成黑色,肉丸形成红色和棕色
两种色素囊在一份鸟龙面部羽毛样本中都找的到。两种色素囊在一份鸟龙面部羽毛样本中都找的到。

    爬行动物也有基板,但在它们的胚胎里,每一个基板都激活特定的基因,只让基板后缘的细胞增殖,最终形成鳞片。上世纪90年代末,耶鲁大学的理查德· 普拉姆等人提出一种理论,认为从鳞片到羽毛的转变所依赖的可能只是基板内一个简单的基因指令开关。指挥基板细胞纵向而非横向生长,便可生成羽毛。换句话说,羽毛是以与鳞片相同的基因构建成的全新产物。一旦最早的毛丝进化出来,也许只需再加以些微改动就能产生越来越精致的羽毛。

  直到近年,科学家们还普遍认为羽毛首先出现于兽脚类世系的某个早期成员身上,后来这种恐龙演变成了鸟类。然而在2009年,中国科学家宣布发现了一种背上长有刚毛的古生物——“天宇龙”,它在恐龙家族中属鸟臀目,与兽脚类的亲缘关系极远。于是出现了一种令人惊异的可能性:也许恐龙的祖先早已有了状如毛发的原始羽毛,只是有些恐龙物种在后来的演化中把它丢掉了。如果能确证有些翼龙化石——翼龙并非恐龙家族的成员——身上的“绒毛”也是原始羽毛的话,就能把羽毛的起源回溯到更远,因为这些会飞的爬行动物与恐龙共有一位更加古老的先祖。

  还有一种更加令人诧异的可能。与鸟类、恐龙和翼龙家族亲缘最近的现存动物是短吻鳄。尽管这些身披重甲的怪物如今显然一根毛都没有,但它们体内有与鸟类一样的羽毛构建基因,这说明其2.5亿年前(鸟、鳄世系分化以前)的祖先也许曾长有羽毛。所以有些科学家说,该问的问题不是鸟类如何获得羽毛,而是短吻鳄如何失去羽毛。

  如果羽毛最初演化出来不是为了飞翔,那么它们又能为动物提供什么其他的好处呢?有些古生物学家称,羽毛最初可能是被当做保暖层的。有些出土的兽脚类恐龙化石前肢伸开,掩住下面的巢,它们也许曾用臂上的羽毛来呵护子女。

  还有一种假说在近几年影响渐趋强大:羽毛最初进化出来是为了炫耀。今日鸟类的羽毛有着极为繁多的色彩和图案,可谓争奇斗艳。在有些情况下,它们的美丽起着吸引异性的作用。雄孔雀绚丽的尾羽就是如此。2009年,科学家们开始对兽脚类恐龙羽毛的结构进行更细致的研究,令这种假说得到了有力支持。他们在羽毛化石中发现了名为“黑素体”的微小囊状构造,其形状与现存鸟类羽毛中生成各种特定颜色的构造能够完美地对应起来。这些黑素体保存得极为完好,竟可以帮助科学家重构出恐龙羽毛的色彩。比如中华龙鸟的尾羽看似有着红色和白色的条纹。也许这个物种的雄性会在向雌性示爱时显摆自己漂亮的尾巴,又或许雌雄两性都以与斑马相同的方式利用条纹:识别同类、迷惑天敌。

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1860年,达尔文曾在一封信中表达了对于无法解释孔雀尾屏的懊恼1860年,达尔文曾在一封信中表达了对于无法解释孔雀尾屏的懊恼
国王天堂鸟圆盘状尾羽末端,在炫耀时颤动国王天堂鸟圆盘状尾羽末端,在炫耀时颤动
鸵鸟幼年体表羽毛,第一、第二阶段保暖鸵鸟幼年体表羽毛,第一、第二阶段保暖
红天堂鸟侧腹羽毛,用于炫耀红天堂鸟侧腹羽毛,用于炫耀
五彩金刚鹦鹉尾部覆羽,飞行五彩金刚鹦鹉尾部覆羽,飞行

   如果认为这种转变是为了适应飞行,也能说得通。假设鸟类的祖先是体型纤小、身披鳞甲的四足爬行动物,生活在森林的树冠中,在树木间跳跃穿行。如果鳞片生得更长,就能获得更大的升力,从而滑翔得越来越远。后来,当它们能够向上、向下飞的时候,前肢也就演变成了翅膀。简而言之,羽毛的进化是伴随着飞翔的进化发生的。

上世纪70年代,美国耶鲁大学的古生物学家约翰· 奥斯特罗姆指出了鸟类与陆生的兽脚类恐龙(大名鼎鼎的霸王龙、迅猛龙即属此类)在骨骼结构上的显著相似性后,这种“羽毛进化导致飞翔”的观念开始瓦解。奥斯特罗姆认为,鸟类显然是兽脚类恐龙的现存血裔。然而,许多已知的兽脚类恐龙都有着粗大的后腿、短小的前肢,还有强健的长尾,实在很难相信是在树木间跳跃的动物所拥有的体格。

  1996年,中国的古生物学家为奥斯特罗姆的假说拿出了惊人的证据。那是一副矮小、前肢短、来自1.25亿年前的兽脚类化石,被命名为“中华龙鸟”。它有一个非同寻常的特征:背部和尾巴上覆盖着一层稀疏的空心毛丝。真正的原始羽毛证据终于面世了,却是来自一头在地上跑的兽脚类恐龙。简而言之,羽毛的起源可能跟飞翔的出现全无关系。

  古生物学家们很快找到了数以百计长着羽毛的兽脚类恐龙。有了这么多化石可以用于比较研究,他们便开始拼合更为详细的羽毛进化史。最初出现的是简单的毛丝。过了些年,不同世系的兽脚类成员演化出多种多样的羽毛,有的类似今日鸟类的内层绒毛,还有的长出了对称排布的羽枝;另一些恐龙身披又长又硬的条形羽毛或者加宽的毛丝,与任何现存鸟类的羽毛都不同。

  兽脚类恐龙身上长而中空的毛丝带着一个谜团。如果它们就是早期的羽毛,那又是怎么从扁平的鳞片进化出来的呢?幸运的是,如今仍有身披丝状羽毛的兽脚类存活:幼鸟。一只发育中的小鸟身上所有的羽毛,最初都只是从皮肤长出来的一根根刚毛,后来才分叉变成更复杂的形状。在鸟类的胚胎中,这些刚毛发自于皮肤细胞组成的若干小片,名为“基板”。基板顶部的一圈快速生长的细胞逐步垒成圆筒状结构,便成为刚毛。

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1861年发现于德国某个采石场的这一件有1.5亿年历史的化石样本,引发了一场至今未能盖棺定论的热议  1861年发现于德国某个采石场的这一件有1.5亿年历史的化石样本,引发了一场至今未能盖棺定论的热议
青绿顶亚马逊鹦鹉的尾羽青绿顶亚马逊鹦鹉的尾羽
翼龙化石上稀疏的羽丝看上去可能与这只幼鸟身上的绒毛近似翼龙化石上稀疏的羽丝看上去可能与这只幼鸟身上的绒毛近似
意外北票龙头部、后背和尾巴上长着简单而蓬乱的毛意外北票龙头部、后背和尾巴上长着简单而蓬乱的毛
这些毛可能有着炫耀的功能,就像马或雄狮的鬃毛一样这些毛可能有着炫耀的功能,就像马或雄狮的鬃毛一样
有鸽子般大的耀龙长着四条彩带般的修长尾羽有鸽子般大的耀龙长着四条彩带般的修长尾羽

  撰文:卡尔·齐默 CARL ZIMMER

  摄影:罗伯特·克拉特 ROBERT CLARK

  插画:邢立达(微博)

  翻译:王晓波

  我们中的绝大多数人只怕永远没机会亲眼一见那些最伟大的生命奇观。比如,我们无缘观赏巨型鱿鱼像篮球一样大的眼睛;独角鲸犹如长枪般的大牙呢?至多也就能在照片里仰慕一下吧。但有一样自然奇观,是我们只要举步出门,就几乎人人有份得见的,那就是利用羽毛来飞翔的恐龙。

  鸟类太常见了——就算在最没生机的写字楼区也一样——以至于我们很容易把它们恐龙血裔的身份和用来飞行的精巧羽毛视为理所当然。为了抵住扑面而来的风力,飞羽有着不对称的形状,前缘窄而坚挺,后缘长而柔韧。要创造出升力,鸟儿只需倾斜翅膀,调节翼面上下的空气流速即可。

  飞机的机翼用到了一些同样的空气动力学窍门,但世上任何用钢板和铆钉拼装起来的东西与鸟类的羽翼相比,都完全望尘莫及。羽毛的构造是:从一根中央羽干伸出一系列纤细的羽枝,每一根羽枝又伸出若干更细的羽小枝(就像大树枝分叉),而后者上面排布着微小的钩子。相邻的羽小枝相互钩连,就形成一种名副其实轻如鸿毛、却具有相当强度的网状结构。当鸟儿梳理羽毛的时候,羽枝之间会毫不费力地分离开来,又复位咬合。

 这种美妙机制的起源是生物进化中最经久难解的谜题之一。1861年,达尔文发表《物种起源》后不过两年,德国的采石场工人挖出了一种有乌鸦般大的精美鸟类化石。它被冠以“始祖鸟”之名,生存年代约在1.5亿年前。它拥有现代鸟类的羽毛和其他特征,但也保留着爬行动物祖先的痕迹,比如口中的牙齿,翼端的爪趾,还有一条长长的尾骨。始祖鸟就像有脚的古鲸化石一样,似乎捕捉到进化变形过程中的关键一刻。“这对我来说是件喜事。”达尔文跟一个朋友坦承道。

  假如当时古生物学家们发现的是一种更古老、长有更原始的羽毛的生物,那就是大喜事了——可惜他们在其后150年里基本徒劳无功。与此同时,其他科学家试图通过研究与鸟类亲缘最近的现代爬行动物的鳞甲,来揭示羽毛的起源。鳞片和羽毛都是扁平的,也许是鸟类祖先的鳞片在世代传承中逐渐伸展,后来其边缘磨损劈裂,变成了最早期的羽毛。

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  4.彩色霍尔登陨坑

彩色霍尔登陨坑(图片来源:U-Arizona/NASA)彩色霍尔登陨坑(图片来源:U-Arizona/NASA)

  美国宇航局的火星侦察轨道器拍摄的一幅新照片,霍尔登陨坑的浅色岩面与深色的沙子形成鲜明对比。“好奇”号火星车共有4个可能的登陆点,霍尔登陨坑便是其中之一。这辆火星车预计于秋季发射。科学家之所以对霍尔登陨坑感兴趣的原因在于:颜色较浅的物质可能是古老湖泊的沉积层。

  5.火星菜单

火星菜单(图片来源:DLR)火星菜单(图片来源:DLR)

  谷类食品、炸肉排和什锦水果,它们是“火星500”火星模拟任务的6位志愿者每天饭食的一部分。此项任务由俄罗斯生物医学研究所和欧洲航天局合作进行。“火星500”用于研究长达一年半的火星之旅将对宇航员的心理产生何种影响。作为此项模拟任务的一部分,德国宇航中心的研究人员进行了一项新陈代谢研究,确定摄入体内的盐在与世隔绝和面临巨大压力情况下将对宇航员血压产生何种影响。

  6.土卫二肖像

土卫二肖像(图片来源:NASA)土卫二肖像(图片来源:NASA)

  照片由美国宇航局的“卡西尼”号飞船拍摄,土卫二“恩克拉多斯”像一个乒乓球一样悬在土星环前方。由于一直披着新冰粒“外衣”,土卫二成为太阳系内反射性最高的天体之一。这颗卫星南极周围地区著名的间歇泉会向外喷射冰粒。

  7.WISE的最后一夜

WISE的最后一夜(图片来源:NASA/Caltech/UCLA)WISE的最后一夜(图片来源:NASA/Caltech/UCLA)

  2月1日,美国宇航局的广域红外探测器(WISE)拍摄了它服役期内的最后一幅星空照片。这颗探测器于2009年12月发射升空,拥有空前的灵敏性。服役期间,它用了13个月进行红外观测,对小行星、褐矮星和星系等天体进行编目。2010年10月,广域红外探测器耗尽冷却液,但仍能在几个月内继续拍摄太空照片。 (孝文)

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  新浪环球地理讯 北京时间2月23日消息,据国家地理杂志网站报道,美国“国家地理新闻”网站刊登了过去一周的精彩太空图片,包括心形埃崩环礁、天蓝色的M78星云、土卫二以及环绕超大质量黑洞的物质盘在内的图片纷纷榜上有名。

  1.埃崩环礁

埃崩环礁( 图片来源:Paolo Nespoli, ESA)埃崩环礁(图片来源:Paolo Nespoli, ESA)

  从太空中看,构成埃崩环礁的珊瑚礁在太平洋上形成一个白色的心形。这幅生动的照片由国际空间站上的宇航员保罗·内斯波利12日拍摄,也算是为迎接情人节到来献上的一份礼物。埃崩环礁是马歇尔群岛的一部分,这个群岛由一系列小环礁构成,一度为美国所有,1986年获得独立。环礁由细长的珊瑚岛构成,或者以弧形列岛的形态存在,或者是完全封闭的环礁湖。

  2.M78星云

M78星云(图片来源:ESO)M78星云(图片来源:ESO)

  一幅新公布的合成图片,来自于智利的欧洲南方天文台,尘埃反射的星光赋予M78星云天蓝色的色彩。星云内两颗明亮的恒星——HD 38563A和HD 38563B是M78的主要“照明装置”,所放射出的紫外光在微小尘粒的作用下散射成可见光。

  3.黑洞物质盘

黑洞物质盘(图片来源:Dana Berry/NASA and SkyWorks Digital)黑洞物质盘(图片来源:Dana Berry/NASA and SkyWorks Digital)

  美国宇航局有关一个超大质量黑洞及其周围物质盘的图解,炙热的物质团(一个呈粉红色,一个呈黄色)每一个的体积都与太阳相当,环绕距离黑洞较近的轨道运行。科学家认为所有大型星系中心都存在超大质量黑洞。黑洞一直在吞噬被称之为“活跃星系核”的物质。由于被明亮并且温度极高的下落物质盘环绕,黑洞的质量很难确定。根据上周刊登在《自然》杂志上的一篇新研究论文,基于对绕黑洞运行物质旋转速度的计算结果,37个已知星系中心黑洞的质量实际上低于此前的预计。

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  新浪环球地理讯 北京时间2月22日消息,据国家地理杂志网站报道,这组新的极光照片显示,2月14日,情人节上演极光秀,太阳风暴照亮北极之夜。

  1.放电情人节

放电情人节(图片提供:Øystein Lunde Ingvaldsen)放电情人节(图片提供:Øystein Lunde Ingvaldsen)

  虽然太阳和地球相守已经有45亿年了,但是它们的爱情看起来依旧放电,情人节出现的北极光色彩秀就是证明。上图是挪威维斯特罗伦上空闪过的短暂而眩目的极光。当太阳发出的大量带电粒子流向地球时就会上演这类奇观。最近,周日(20日)开始的所谓日冕物质喷射使得这周的极光活动增加。

  2.极光拥抱

极光拥抱(图片提供:Chad Blakley)极光拥抱(图片提供:Chad Blakley)

  2月14日北极光笼罩着瑞典阿比斯库国家公园的山地。虽然在大多数人眼里,极光仍有些神秘,但极光实际上是很常见的现象,在北半球和南半球高纬度地区有规律地出现。但是,对着地球的大太阳风暴可能会引发不同寻常的自然奇观,有时,形成的极光在很多区域都能看到。

  3.氖极光

氖极光(图片提供:Øystein Lunde Ingvaldsen)氖极光(图片提供:Øystein Lunde Ingvaldsen)

  抛开任何世俗的比喻,2月14日,挪威上空的北极光看起来像一场氖光罗夏试验。极光和氖光灯表面看上去差不多,但在每个闪烁氖光灯的饭店窗口,氖光是用电创造带电粒子,然后带电粒子通过充满气体如氖、氩和氙的灯管发光。至于极光,它是带电粒子临时激活气体原子中的电子,这些电子以光的形式释放过剩能量。每种气体产生一种不同的颜色,就像地球大气中各种气体规定了各种极光颜色一样。

  4.曙光之风

曙光之风(图片提供:Chad Blakley)曙光之风(图片提供:Chad Blakley)

  就像从太阳刮过来的热吻一样,2月14日瑞典阿比斯库国家公园山脉上空闪现微弱极光。像风一样的极光从一开始就被注意到了,这一点在北极光(aurora borealis)和南极光(aurora australis)的学名中已经反映出来。在拉丁文中,Boreas是北风,Auster是南风的意思。极光是曙光女神,因此赋予这些美丽景观诗歌般的名字——“风之曙光”。(孝文)

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  4.西红柿籽“头发”

西红柿籽“头发”(图片来源:Robert Rock Belliveau)西红柿籽“头发”(图片来源:Robert Rock Belliveau)

  西红柿籽“头发”的特写照片,使用显微镜拍摄,获得2010年可视化挑战赛照片类荣誉奖。摄影师和已退休的病理学家罗伯特·洛克·拜里沃表示,这些“头发”会分泌粘液,在籽的边缘形成一层透明膜。粘液拥有多种功能,例如利用一种天然杀虫剂杀死捕食者,防止西红柿籽干枯并将它们锚定在土壤中。

  5.植物基因图

植物基因图(图片来源:Insuk Lee,Michael Ahn,Edward Marcotte,and Seung Yon Rhee,Carnegie)  植物基因图(图片来源:Insuk Lee,Michael Ahn,Edward Marcotte,and Seung Yon Rhee,Carnegie)

  拟南芥基因图AraNet的一部分,好似在空中绽放的烟花,获得可视化挑战赛图解类荣誉奖。这幅基因图由卡内基科学研究所的一支研究小组绘制,他们共对拟南芥以及其他生物进行了超过5000万次实验观测。与相同生物学过程有关的基因通过各种线连接在一起,基因图中线的颜色不同,代表不同的连接强度。基因图打造者和生物学家Seung Yon Rhee在《科学》杂志上表示:“这种网络与社交网络类似。”

  6.教育性真菌海报

教育性真菌海报(图片来源:Kandis Elliott and Mo Fayyaz,University of Wisconsin-Madison)教育性真菌海报(图片来源:Kandis Elliott and Mo Fayyaz,University of Wisconsin-Madison)

  一幅教育性海报,呈现了各种各样的真菌。这幅作品在信息图类竞赛单元拔得头筹,所展示的真菌包括在奶酪、啤酒、面包甚至于冬眠蝙蝠体内发现的真菌。美国威斯康辛大学麦迪逊分校植物学系的高级美术师在一份声明中说:“真菌是一个非常复杂的生物种群,成员不仅仅只有蘑菇而已。”目前,真菌已被用于生产燃料、药物以及其他很多有用的产品。

  7.蜈蚣机器人

蜈蚣机器人( 图片来源:Katie L. Hoffman and Robert J. Wood,Harvard University)蜈蚣机器人( 图片来源:Katie L. Hoffman and Robert J. Wood,Harvard University)

  一幅灵感来自于蜈蚣的机器人的照片,获得照片类荣誉奖。哈佛大学的专家指出,这种昆虫大小的机器人设计能够为科研人员提供灵感,促使他们研制移动能力更为出色的机器人。蜈蚣机器人是多节毫米级机器人,能够帮助科学家进一步了解灵活性和身体起伏如何提高运动能力,同时确定是否存在最为理想的腿数量,让行走时的效率和稳定性实现最大化。2010年国际科学工程可视化挑战赛的所有获奖作品于18日刊登在《科学》杂志和国家科学基金会网站上.(孝文)

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  新浪环球地理讯 北京时间2月21日消息,据美国《国家地理杂志》网站报道,这是一组2010年国际科学工程可视化挑战赛获奖作品,包括西红柿籽特写照片、植物基因图和蜈蚣机器人在内的视觉作品均榜上有名。

  1.艾滋病毒3D模型

艾滋病毒3D模型艾滋病毒3D模型

  这个迄今为止最详细的艾滋病毒3D模型,它获得了2010年国际科学工程可视化挑战赛图解类一等奖。这项年度大赛由《科学》杂志和美国国家科学基金会组织,其目的是“通过新奇和具有刺激性的视觉方法鼓励全世界的人关注科学”。评审标准包括:视觉效果、有效的沟通、新鲜感和创意。

  一个由伊凡·康斯坦蒂诺夫领导的俄罗斯评审团对来自100多份科学杂志的数据进行分析,利用数字技术尽可能地对艾滋病毒进行详尽描绘,真实再现它的方方面面。这张双色图显示的是艾滋病毒(橙)正在攻击并融入一个免疫细胞(灰)。三角形剖面显示了艾滋病毒如何把这个细胞变成一个病毒加工厂。视觉科学公司的康斯坦蒂诺夫在声明中说:“我们认为,这种3D模型是呈现和推广有关无处不在的人类病毒的科学数据的一种新方法。”

  2.“可怕”病毒

“可怕”病毒“可怕”病毒

  据艾奎诺克斯制图公司创始人乔纳森·贺拉斯说,这张3D图片显示的是一个噬菌体正在入侵一个细菌。该图在2010年国际科学工程可视化挑战赛中荣获图解类荣誉奖。贺拉斯在声明中说,噬菌体是一些拥有“奇异的细长腿”和吸管状嘴巴的病毒,它们利用这种口器追击猎物,不达目的誓不罢休。这种病毒掠夺细菌的组成物质,把受害者当成病毒“复制工厂”。

  《科学》杂志执行编辑莫妮卡·布拉福德在声明中说,2010年的参赛作品“是以公众能理解和接受的方式”传播科学。他说:“这项国际竞赛强调创新和技术特长,要求科学家的作品能够吸引不同年龄段和阶层的观众,鼓励他们探索复杂的大自然和科学之美。”

  3.“水波荡漾”的单层分子表面

“水波荡漾”的单层分子表面“水波荡漾”的单层分子表面(图片来源:Seth B. Darling/ANL and Steven J. Sibener/U-Chicago)

  借助显微镜拍摄的显微照片,展现了“水波荡漾”的单层分子表面。这幅照片由塞斯·达林与美国阿贡国家实验室的史蒂文·希班纳合作拍摄。达林表示:“这个分子层实际上由两种不同的分子构成,它们往往能够将类似油和水这样的东西分离开来。在我们拍摄的这幅照片中,这种分离似乎还处在非常早期的阶段。”

  照片中的分子数量达到数百万个,虽然每一个分子的“头部”都含有硫,但它们的尾部成分并不相同,其中一种含有碳和氢,另一种则含有碳和氟。两种分子的高度大约相差0.2纳米。2月18日出版的《科学》杂志采用这幅照片作为封面。

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  5.鲸脂钩

鲸脂钩鲸脂钩

  在失事船只所在地看到的一个鲸脂钩。捕鲸人利用这种钩子把大块的鲸脂搬运到其他地方,因为含油很多的鲸脂很难用传统工具搬运。

  6.蒸锅

蒸锅蒸锅

  一只蒸锅躺在“两兄弟”号失事船只所在地的海床上。吉利森说:“人们经常认为,只有发现金子或银子,失事船只才会很吸引人,但是这种情况说明这是一艘正在运作的船。我们发现的所有文物都说明这是一个漂浮工厂。”

  7.夏威夷捕鲸船残骸

夏威夷捕鲸船残骸夏威夷捕鲸船残骸

  一张美国政府绘制的图表显示,在夏威夷群岛西北有很多失事船只残骸。

  8.“两兄弟”号并不孤单

“两兄弟”号并不孤单“两兄弟”号并不孤单

  2005年在夏威夷波尔和赫尔墨斯环礁发现另一艘捕鲸船“波尔(Pearl)”号的残骸。画面前方是一个铁锅,它是用来把鲸脂熔化成油的,这跟在“两兄弟”号残骸处发现的铁锅的用途一样。(孝文)

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