意大利著名城市威尼斯
科学网(kexue.com)讯 水城威尼斯一直被旅游者认为是浪漫的地方,不过这样的浪漫城市也存在着潜在危机,最新研究指出,水城威尼斯沉入水中的速度比预期的要快5倍。与此同时,由于洪涝越来越多,威尼斯城越来越向东部亚得里亚海倾斜。
根据权威机构的研究报导表示,目前威尼斯北部地区每年下沉约2至3毫米,而南部地区更加严重,每年下沉达到3至4毫米。更可怕的研究还指出,威尼斯每年向东部的亚得里亚海倾斜2毫米。
威尼斯当地的保护组织回应称:“查看历史资料我们可以看到,过去的一个世纪,威尼斯下沉了只有将近4厘米。但现在比我们预想的严重很多,每年就要下沉2毫米,这意味着100年威尼斯要下沉20厘米,比以前预期的快5倍。”
根据专家解释,导致威尼斯下沉包括许多因素,比如大陆板块漂移、地球变暖海平面上升以及人们大量开采地下水等,目前专家们正在寻找解决的办法。
(科学网kexue.com 卡鲁)
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北京时间3月28日消息,据国家地理杂志网站报道,科学家表示,他们发现的围绕一颗距离地球375光年的恒星运行的两颗巨大的行星,是迄今为止发现的最古老的外星世界。据估计,已经有128亿岁的主星及其两颗行星可能是在宇宙刚刚诞生时形成的,发生在宇宙大爆炸之后不超过10亿年。
研究负责人约翰-塞蒂亚旺在德国海德尔堡马普天文研究所进行了这项研究,他说:“银河自己迄今还未完全形成。”在最近的一项研究期间,塞蒂亚旺及其同事发现有两颗行星围绕编号是HIP 11952的恒星运行的迹象。根据该科研组的计算结果可知,其中一颗行星几乎与木星一样大,它围绕轨道运行一周大约需要7天时间。另一颗行星的质量是木星的近3倍,围绕轨道运行一周需要9个半月。如果这些行星是在它们的主星形成很久以后才诞生的,那么它们可能比看起来更加年轻,然而该科研组表示,这种假设不太可能是真的。塞蒂亚旺说:“通常行星会在恒星形成后不久就诞生了。第二代行星也有可能会在一颗恒星死亡后形成,不过这种猜测仍具有争议性。”
塞蒂亚旺及其同事利用径向速度技术发现这两颗古老的行星,天文学家通过该技术,会发现由围绕主星运行的世界产生的引力拖拽导致的一颗恒星的亮度出现的周期性变化。这一发现暗示,这颗行星有可能是在宇宙之初形成的,只是当时的恒星都是贫金属星(metal-poor stars),这个天文术语指的是缺少比氢和氦更重的元素的恒星。塞蒂亚旺表示,HIP 11952的“铁含量仅为我们的太阳的10%”。行星起源于这种恒星的想法与已被广泛接受的理论——增长模式(accretion model)背道而驰,后者认为重元素是行星形成所必不可少的。即使土星和木星等气体庞然大物也需要重元素才能成形,因为它们是在固体核心的基础上形成的。
吸积理论迄今一直得到以下资料的支持:到目前为止发现的大部分存在行星的恒星都相对比较年轻,并拥有中到高等数量的金属。不过塞蒂亚旺表示,也许这里存在观测偏好。他说:“也许天文学家认为增长模式是正确的,因为行星猎人一直着眼的大都是年轻行星。为了验证这个问题,在(更古老的)贫金属星周围寻找行星非常有必要。”虽然最新发现的这两颗行星非常高寿,但是它们不太可能再活130亿年。塞蒂亚旺表示,这颗主星很快就会转变成一颗红巨星,这是像太阳一样的恒星的生命最后阶段。在这个阶段,该恒星的体积会增大,它有可能会吞噬掉附近的任何行星。这一最新研究成果发表在本周的在线杂志《天文学与天体物理学》上。(孝文)
中国和南非的研究人员在最新出版的3月刊《南非科学杂志》发表研究报告说,他们发现了北京人头盖骨“下落”的新线索。
南非金山大学人类学教授李·伯杰和中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的两名中国研究人员共同完成了这项研究。
研究人员根据二战时期美国海军陆战队士兵理查德·鲍恩的回忆,得出了北京人头盖骨可能埋藏在中国秦皇岛某地的一个停车场下的猜测。报告称,鲍恩和他的家人主动找到了在考古学方面享有盛名的金山大学,透露了鲍恩“最后看见”北京人头盖骨的经过。
根据鲍恩回忆,1947年他在美军设在秦皇岛的“霍尔康姆营地”参加一场战斗,美军在挖掩体时挖出了装在木板箱里的“北京人头骨”,当时士兵把木板箱当成了机枪垫,随后鲍恩被俘虏。鲍恩认为,战斗结束后,北京人头盖骨可能又被埋在了原地。研究人员根据鲍恩的回忆,前往秦皇岛进行了调查,并找到了鲍恩所说的“霍尔康姆营地”——它现在已变成了一个建在闹市区的停车场。
研究人员认为,鲍恩可能是最后一个见到北京人头盖骨的人,在诸多关于北京人头盖骨的回忆中,鲍恩的叙述可能是“最可信”的。南非金山大学发表声明说,北京人头盖骨“要么仍然下落不明,要么就埋藏在秦皇岛柏油地面的几英尺之下”。
1929年,中国古人类学家裴文中首次发现了完整的、距今50万年的北京人头盖骨。1941年,在太平洋战争爆发前,出于“保护北京人头盖骨化石”的目的,北京人头盖骨被移交给即将离开北京撤回美国的美国海军陆战队。同年12月5日,该部队所乘火车驶往秦皇岛,但由于随后珍珠港事件爆发,日本军队俘虏了北京、天津等处的美国兵,北京人头盖骨从此下落不明。北京人头盖骨的遗失是人类考古学历史上的“世界奇案”之一。
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音乐总是会有一些奇妙影响。一项最新研究显示,如果让接受心脏移植的实验鼠听歌剧和古典音乐,可以减少排异反应,显著延长移植器官的存活时间。
英国《心胸外科杂志》刊登的这项研究报告说,日本帝京大学等机构的研究人员对几十只实验鼠进行心脏移植,通常这类手术中移植的器官会因排异反应而存活率不高。本次研究也显示,如果不采取任何措施,移植的心脏往往只能存活七八天。
但如果让术后的实验鼠连续听一个星期音乐,如实验中所用的歌剧《茶花女》和莫扎特的曲子,可以减少排异反应,将移植器官的存活时间分别提高到26.5天和20天,个别实验鼠甚至可达80天以上。
不过也不是所有音乐都有这种效果。研究人员还测试了“新世纪音乐”类型的乐曲,发现效果不大。除音乐外,研究人员还测试了多个频率的单一声音,也没有发现明显效果。
对于歌剧和古典音乐能减少排异反应的原因,研究人员表示还不清楚。不过初步分析显示,在听了这两种音乐后,脾脏所产生一些免疫细胞的数量和功能会发生变化,这也许是导致排异反应降低的原因。
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新型超音速客机
据国外媒体报道,自从协和式飞机在2003年退休后,乘客就不能享受从纽约到巴黎只需短短三个小时的快速旅程了。现在,美国麻省理工学院(MIT)的科学家们正在努力研制下一代超音速飞机,研究人员认为他们已经找到了超音速飞行的解决方案。
协和式飞机在服务27年之后退休,有许多因素导致超音速商业旅行时代的结束,包括机票昂贵,燃料成本居高不下,以及飞行时产生的音爆,人们对协和式飞机的兴趣日益减弱,机票销量也不断呈下降趋势。麻省理工学院航空航天助理教授王奇奇(Qiqi Wang,音译)认为,解决这些问题的方法很简单:超音速客机采用复翼结构。
王奇奇与MIT航空宇航系所博士后研究员胡锐(Rui Hu,音译)和斯坦福大学教授安东尼·詹姆森(Antony Jameson, Wang)一起研究,他们开发出一种计算机模型显示双翼飞机的外形。超音速客机采用复翼结构,一个机翼在另一个机翼上方,这一设计能够降低每个机翼产生的冲击波,使飞机在飞行过程中减少阻力,特别是在超音速飞行时。模型的详细信息将出现在即将出版的《飞机》杂志上。
由于减少了阻力,新型飞机将非常省油,同时产生极低的音爆。王奇奇解释说:“音爆实际上是超音速飞机产生的冲击波,就像炮火一样震耳欲聋,令人非常厌烦。因此,超音速飞机不准在陆地上空飞行。”但是,新的设计将大大降低这些冲击波,飞机设计成一个机翼在另一个机翼上方,位于飞机的两侧。复翼设计首次由德国工程师阿道夫·布斯曼( Adolf Busemann)在20世纪50年代提出,这一设计可以消除超音速飞行时产生的冲击波。不过,他的设计浮力性能较差,因为只有少量的空气通过两翼之间的狭窄通道。为了弄清楚如何弥补这一缺陷,该研究团队开展多次模拟,在不同速度环境下对700种机翼结构进行测试,最后采用一种最佳机翼外形解决这个问题。
现在,这些问题已经得到解决,该研究小组继续设计飞机的三维模型,将在风洞中进行测试。科学家希望发现影响超音速复翼飞机在飞行过程中的所有因素,进而找到最佳设计方案。王奇奇说:“人们对于如何改进复翼飞机设计提出了很多的想法,有望让这种飞机得到戏剧性的改进。超音速商业旅行有可能在未来几年得到巨大的发展。”(嘟嘟/编译)
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据英国《每日电讯报》网站3月21日报道,美国保健机构斯克利普斯健康的研究人员宣称,他们进行的一项研究表明,心脏病发作是可以预测的。这些研究人员指出,在心脏病发作前,患者动脉中的循环内皮细胞数量会大量增加。这也就是说,医生可以根据这一理论,预知心脏病患者的发病时间。
研究表明,在心脏病发作前数周,患者体内的循环内皮细胞很有可能会因为动脉破裂而被释放出来,导致血液中的该细胞数量骤增。随着循环内皮细胞数量的不断增加,这种具有警告性的现象将被医生察觉出来。目前,这项研究已经发表在美国《科学转化医学》杂志上,
研究人员指出,能够预知心脏病发作时间被誉为治疗心血管疾病的“最佳方法”,这种方法也使医生能够对急诊室中病患的病情予以判断。
在这项研究中,斯克利普斯健康机构的专家对50名心脏病人进行检测后发现,他们体内每毫升血液中含有的循环内皮细胞数量平均为12到51个,而正常人的含量大约是2到5个。
这项研究的带头人之一拉加夫·格拉普蒂博士说:“在急诊室中,这是判断病人是否马上或在未来两周内爆发心脏病的理想测量标准……目前,我们只能检测病人现在或以前是否经历过心脏病发作。因此,加上一些其他的检测数据,这种方法有望在未来一两年中投入商业使用。”
不过,斯克利普斯健康机构的这项研究引起一些英国专家的争议。这些专家指出,之前已经有多项欧洲研究得出了预知心脏病发作时间的方法,他们认为这些方法更为可靠。此外,他们还对美国最新研究结果的功效提出质疑。
伦敦大学学院心脏病专家约翰·马丁教授说:“我对任何在心脏病发作前进行抽血化验的预测方法深表质疑。同这项研究结果相比,血液循环中血小板聚集会导致心脏病发作这一说法的论据更有说服力,也是建立在更为可靠的原理之上的。”
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每年夏天,八月的第一个周末,总会有成千上万对双胞胎齐聚于俄亥俄州的一个小镇——双生堡,它坐落在克利夫兰市东南边,是近两个世纪前由一对同卵双生子给它命的名。
他们成双成对地到来,为的是参加“双胞胎节”,在三天里欢宴不休:野餐,才艺表演,还有面貌相似度比赛。这节庆已壮大成了全世界最热闹的一场双胞胎集会。
密歇根州芬顿市沃尔夫家的戴夫、唐两兄弟每逢此节必至,已连续参加了好几年。他们与来这里的大多数双胞胎一样,都很享受彼此共度的时光。事实上,这两名53岁、蓄着全无二致的垂胸长髯的重型卡车司机,在过去18年里已一同驶过了差不多500万公里的路程,动辄拖着装满从纸尿裤到浓汤罐头等各式商品的货仓横越全美。漫漫途中,一人把持方向盘,另一人便在其身后的铺位上打盹儿。他们收听同样的基督教乡村音乐电台,对联邦政府有着同样的保守派吐槽,大嚼相同的老三样公路餐——辣香肠、苹果、淡味柴达奶酪。休假的时候,他们一起打猎或钓鱼。这样的生活方式适合他们。
“肯定是双胞胎的缘故。”唐说。
节庆的这天下午,两兄弟顺道进了一间科研帐篷。主持这项研究的是联邦调查局、圣母大学和西弗吉尼亚大学。在这顶大大的白色帐篷里,技术人员用高分辨率相机给一对对双胞胎拍照,采集他们的指纹并扫描其虹膜,以检验最新的面部识别软件能否把他们区分开。
“虽说同卵双生子在咱们眼里可能一模一样,数字成像系统却能分辨雀斑、毛孔、眉毛弯处的微细差别。”圣母大学的计算机科学家帕特里克· 弗林说,但迄今为止,即便是市面上最先进的系统也会被光线的变化、面孔表情及其他干扰因素所蒙蔽,无论对双胞胎还是普通人都有这样的问题。
由于沃尔夫兄弟的大胡子遮住了半张脸,更是难以识别。他们俩似乎觉得这事儿挺逗的。“他们拍了我的照片以后,”戴夫说,“我问一个家伙,假如我出去作一桩案子,然后回家刮了胡子,他们能看出是我干的吗?他别别扭扭地看着我说,‘大概够呛。但你可别真出去犯罪啊。’”
先天与后天
弗林这帮人并非唯一来此调研的科学家。经活动组办者点头,好多科研队都在场地边缘的一片停车场上搭了篷子。在联邦调查局研究组旁边的帐篷里,来自费城的莫内尔化学感应中心的研究者让双胞胎们各饮一小杯酒,查看他们是否有着同样的味觉反应。再旁边是克利夫兰市“大学医院”的大夫们,正就女性健康问题对双胞胎姐妹进行问卷调查。场地另一边还有一名宝洁公司的皮肤病专家在向双胞胎们采访皮肤损伤方面的问题。
对这些科学家乃至全世界的生物医学研究者来说,双胞胎提供了一个分清基因与环境的影响——即先天与后天——的宝贵机会。由于同卵双生子是单个受精卵一分为二后各自发育而成,他们(她们)基本上拥有相同的遗传密码。二人之间的任何差别,例如其中一个拥有更年轻的皮肤,则应是缘于日晒之类的环境因素。
另一方面,通过比较同卵双生子与异卵双生子(来自不同受精卵的双胞胎,通常有一半DNA彼此重合)的人生经历,研究者便可量化基因对人类生活的影响程度。如果同卵双生子在某种疾患上比异卵双生子有着更加接近的表现,那么人类对这种病的脆弱性肯定至少有一部分源自遗传。这两个分别掂量环境与遗传之影响的研究方向取得了不少关键成果,大大有助于我们理解先天与后天如何相互作用,逐步造就我们的性格、行为和对疾病的脆弱性。
然而,双胞胎研究的一些最新结果却令科学家们得出了一个激进的、近乎异端的新结论:在人成长中起作用的基本作用力并非只有先天和后天两种!根据近年兴起的一种表观遗传学学说,还有第三种产生影响的因素,它有时会充当沟通环境与基因的桥梁,在另一些时候则独立发起塑造生命的运作。
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据国外媒体报道,2003年协和式飞机进行最后一次飞行,标志着超音速商业旅行时代的结束。现在,美国麻省理工学院的科学家设计了一种新型超音速喷气客机,解决了协和式飞机面临的很多问题,可用于跨大西洋航空旅行。这款概念客机采用复翼设计,与协和式飞机截然不同。
借助于电脑模型,麻省理工学院的研究人员对复翼客机进行了测试。测试结果显示这种设计受到的阻力更小,燃油效率更高同时能够降低音爆。麻省理工学院研究员王奇奇(Qiqi Wang,音译)表示:“音爆是超音速飞机产生的冲击波,就像炮火一样震耳欲聋,令人非常厌烦。因此,超音速飞机不准在陆地上空飞行。”
协和式飞机从纽约飞往巴黎的用时只有短短3个半小时。但由于机票昂贵,燃料成本居高不下,座位有限以及飞行时产生的音爆,人们对协和式飞机的兴趣日益减弱,机票销量也不断呈下降趋势。王奇奇和同事设计的超音速客机采用复翼结构,一个机翼在另一个机翼上方,这一设计能够降低每个机翼产生的冲击波。他们的设计灵感来源于德国工程师阿道夫-布斯曼。上世纪50年代,布斯曼便提出了复翼设计,旨在消除超音速飞行时产生的冲击波。不过,他的设计浮力性能较差。
王奇奇和同事在不同速度环境下对700种机翼结构进行测试,最后采用一种新机翼外形解决这个问题。根据他们的研究发现,每个机翼的内表面略微平滑一些便可形成一条更宽的通道,让气流穿过。在以超声速飞行时,他们设计的概念飞机受到的阻力只有协和式飞机等传统超音速喷气机的一半。通常情况下,当传统喷气机接近音速时,空气便开始向喷气机前部和后部施压。随着速度达到和超过音速,气压会突然升高,形成两个巨大的冲击波,向飞机两端扩散,产生音爆。
王奇奇表示降低阻力能够将燃耗减少一半以上。他说:“客机起飞时,除了搭载乘客外还要携带燃料,如果能够降低燃耗,便可减少所需携带的燃料数量,进而减小油箱的体积。这是一种连锁反应。”
王奇奇等人的下一步工作是设计一个三维模型,研究影响飞机的其他因素,进而找到超音速复翼飞机的最佳设计。在设计布斯曼风格的复翼飞机方面,日本的一支研究小组取得不小进步,他们设计的复翼飞机采用运动机件,机翼能够在飞行时改变形状以达到超音速。王奇奇说:“人们提出了很多改进复翼飞机设计的想法,有望让这种飞机取得巨大进步。未来几年,复翼飞机可能成为一大热门。”(孝文)
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猫或携带致命病菌
据国外媒体报道,一支香港研究团队发现了一种新的病毒,他们将其称为猫科麻疹病毒(FmoPV)。该病毒明显与一种导致人类的麻疹腮腺炎病毒,以及另一种导致犬类患犬瘟热的病毒具有密切关系。该团队认为,这种新病毒是引起肾小管间质性肾炎的罪魁祸首,而猫如若患有这种疾病将会导致致命的肾脏疾病。到目前为止,这种疾病的根源仍不甚明了。他们在研究报告中称,这一新发现的病毒和众所周知的猫肾脏疾病之间似乎有着明确的联系。他们的论文已发表在《美国国家科学院院刊》。
肾小管间质性肾炎就是肾小管之间的物质发炎。而肾小管需要运输保证肾功能正常进行的液体,当疾病发生时,肾小管会将这些液体排出,甚至阻碍这些液体的流动。当情况足够严重,甚至会导致患病者死亡。虽然人类得这种病的机理很早之前就已经被探明,但是猫患病的原因仍是未解之谜。
因为科学家已经在人类和狗的身上发现类似的病毒,所以香港的研究人员推测,患病的猫身上应该携带有类似的病毒。为了找到答案,他们开始在香港和中国大陆测试流浪猫,试图寻找到与人和狗身上发现病毒的DNA相似的病毒。在测试的457只猫中,56只经测试所携带的猫科麻疹病毒呈阳性。接近28%的猫携带有该病毒的抗体,这一状况表明,这些猫曾经染上过该病毒。
该研究小组随后又对27只死亡的流浪猫进行解剖检查,发现其中12只携带的猫科麻疹病毒(FmoPV)呈阳性,而其中七只猫正是死于肾小管间质性肾炎,其余只有两只猫的肾脏有被损害的迹象。该研究小组认为,这些发现表明猫科麻疹病毒(FmoPV)和肾小管间质肾炎之间有着明确联系。如论文所述,“我们通过对国内猫体内发现的的副粘病毒,猫科麻疹病毒(FmoPV)进行隔离。实验测试了457只流浪猫的尿液,直肠拭片,血液样本,通过RT-PCR检测法对该病毒进行完整的基因组测序……电子显微镜显示,病毒呈现典型的‘人字形’螺旋列外观,FmoPV和肾小管间质肾炎之间有着明显关联。”
该小组随后指出,现在新的病毒还没有能够感染人类的能力,所以不存在任何健康风险。不幸的是,猫如若患病,仍然没有治愈的可能,然而研究小组下一计划就是马上开始研制疫苗。(尚力)
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据国外媒体报道,美国弗吉尼亚理工大学工程师约纳斯-塔德塞等人近日在美国海军研究所的赞助和支持下,发明了一种氢气动力水母机器人--“机械水母”,这种神奇的机器人在水中可以像真正的水母一样游动。目前,机械水母仍处于研发早期阶段,但研究人员表示这种机器人最终将可应用于水下营救作业。
塔德塞等人的研究成果发表于《智能材料与结构》杂志之上。塔德塞介绍说,水母游动的动作简单有效,因此这可以作为水下机器人的理想模型。此外,机械水母以氢作为燃料,从理论上讲,它的能量将取之不尽用之不竭。塔德塞表示,“据我们所知,这是第一个采用外部氢气作为燃料来源的水下机器人。”
人造“肌肉”
水母是利用其伞状体内部的环肌进行移动的。当它们收缩时,伞膜将水母的身体关闭于其中,并排出水流,从而推动身体向前移动。当肌肉放松时,伞膜又会恢复原来的形状。为了模拟水母的运动机制,机器人必须要使用有形状记忆能力的合金,也就是说所使用的材料能够记住原始形状。然后,再将这些材料包装于碳纳米管中,并涂上一层铂黑粉。
机械水母的动力来自于水中的氧和氢以及表面的铂之间的化学反应所产生的热量。化学反应产生的热量传递到机械水母的人造“肌肉”上,使其达到伸缩变形的目的。这就意味着机械水母可以从其周围的水中获得再生燃料,而不是仅仅依靠有限的电池能量。研究团队认为,机械水母的能量应该取之不尽用之不竭。
目前,这个机械水母可以同时伸缩8节身体。研究人员正在考虑如何改进,以更方便的方式单独控制每一节身体。如果能够找到解决方案,那么改进版的机械水母活动将更加灵活。
这项研究由美国海军研究所提供赞助和支持。他们希望这项发明将能够应用于美国海军和海军陆战队中。(彬彬)
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