自然

  科学网(kexue.com)讯 2月26日消息,动物群死现象屡次发生,已成为全球关注的一个焦点问题。近日,美国密西西比海岸出现了宽吻海豚(bottlenose dolphin)群死现象,科学家们认为这可能与英国BP公司石油泄漏事件有关。

  据国外媒体报道,宽吻海豚的群死现象并非首次发生,今年年初已发现29只小宽吻海豚在海边死亡,去年也有89只小宽吻海豚离奇死亡。近日,美国密西西比州长达130英里(约209公里)的海岸线上,散布着20只宽吻海豚的尸体,令这一问题重新被关注。


美国密西西比海岸出现了宽吻海豚(bottlenose dolphin)群死现象


科学家们认为这可能与英国BP公司石油泄漏事件有关

  据专家介绍,死亡的海豚中虽然有10只是成年海豚,但是他们却未发现雌性海豚母亲的尸体,科学家推测此次死亡事件或许是由寒冷冬天中遭受疾病侵袭引发的。不过,他们也认为这可能与英国BP公司的石油泄漏有关。

  海洋哺乳动物研究所的莫比(Moby Solangi)博士呼吁科学家们采取尸检方式来揭开这一谜团。他认为近几年的宽吻海豚群死的地点和时间很一致,似乎都发生在宽吻海豚集体繁殖的地区和季节里。

  据科学网(kexue.com)了解,这些分散在海滩上的海豚尸体是由BP石油公司清理泄漏石油的船员和海滩附近公园的护林员、执法人员以及路人发现的。死亡的小宽吻海豚分为两种,一种是刚出生便夭折的,还有一种是处于成长期的。一些未知因素导致了部分小海豚在出生不久便夭折,它们的平均年龄仅为1到2个月。

  到目前为止,还没发现死亡海豚尸体上存在石油痕迹,莫比博士认为要通过尸检才能最终确认,一旦检测出有毒化学物,那么石油泄漏或许就是此次群死的主因。

  (科学网-kexue.com 水离子)

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你能想象这辆白色的自行车是用尼龙制成的吗

  欧洲科学家日前发明出一种全新的生产工艺,能够利用尼龙这种纤维物质制造出跟钢铁一样坚固且非常轻便的自行车。

  这套叫做“层加制造法”的工艺在某种程度上跟3D打印机的原理类似。尼龙、塑料或金属这样的原材料首先需要被磨成精细的粉末,随后在电脑设计程序的指引下,激光会将这些粉末熔化,让它们按照特定的形状一层一层地凝固,直到完成最后的定型。

  据欧洲航空防务航天公司(EADS)介绍,利用这样的方法不仅可以制造出任何设计师想要的形状,而且成品比那些通过传统机械手段制作出来的要轻65%,对原材料的使用效率也大大提高。

  目前,EADS公司的研究人员已经用尼龙纤维粉末制作出一辆自行车,它由6个利用“层加制造法”造出的不同部件组合而成,其硬度跟钢制自行车一样,非常结实。

  据悉,EADS旗下的空中客车公司未来可能利用该工艺来研发轻型客机。而且,一些专家认为,这项发明说不定也能用于火箭或者宇宙空间站的建造。(董玮)

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  科学家认为,这种纳米膜或可解决一个多年悬而未决的全球健康问题:如何将细菌从饮用水中隔离开。该研究发表在《纳米快报》杂志上。
 

  水分子和细菌非常微小,人的裸眼无法看到,科学家一般以纳米为单位来标注其大小。但在显微镜下,水分子和细菌的大小则迥然不同。单个水分子的直径远远小于1纳米,而大多数细菌的大小则有几百纳米。
 

  纽约州立大学水牛城分校的化学家扎维德·罗扎耶夫领导的研究小组,使用嵌段共聚物合成出一种新式纳米膜,该纳米膜含有直径约为55纳米的孔隙, 这种孔隙的大小足以让水分子成为“漏网之鱼”,但细菌却无法通过;而且,嵌段共聚物拥有的特殊属性能让孔隙平均分布于该纳米膜上。
 

  罗扎耶夫表示,商用膜在孔隙密度或孔隙大小的一致性方面都存在局限,但新式纳米膜上的孔隙分布均匀,孔隙的大小也整齐划一,该膜可作过滤膜使 用。并且,这个直径为55纳米的孔隙是迄今为止科学家使用嵌段共聚物制造出的最大的孔隙。增大孔隙会增加水流、降低成本、节省时间。另外,直径为50纳米 到100纳米的孔隙也足够小,任何细菌都无法通过。
 

  新纳米膜拥有的特殊属性要归功于其原始材料嵌段共聚物。嵌段共聚物由化学结构不同且较短的聚合物交替构成。这两个聚合物会相互排斥,但在另一端 会紧紧依附在一起形成一个聚合物。当许多嵌段共聚物混杂在一起时,它们之间的相互排斥力会让它们采用一种有规则的、交替的模式集合在一起。这个自我组装过 程最终得到的结果就是一个由两类不同聚合物组成的固体纳米膜。
 

  为了让该纳米膜上的孔隙平均分布,罗扎耶夫团队移除了其中的一种聚合物。孔隙相对较大是因为组成原初嵌段共聚物的分子具有类似于试管刷状的独特结构。

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1995年,人们在澳大利亚西南沿海捕获了这只海马
 

  一只海马的标本在澳大利亚博物馆展出了10多年之久,一直无人问津。日前,博物馆的工作人员拉尔夫·福斯特借助于CT扫描对标本进行了仔细分 析,最终发现它属于一个此前科学界未知的海马种群。
 

  1995年,人们在澳大利亚西南沿海捕获了这只海马,随后它便被送到当地一家博物馆。在博物馆,它一直没有引起人们的注意。直到2006年,拉 尔夫·福斯特意识到它并不是一只普通的海马,“我们对这种怪异的小生灵知之甚少,我认为它非常与众不同,于是便开始研究。借助于CT扫描,我获得它骨骼的 3D图片。研究结果显示,这种海马不同于已知的所有海马种群”。
 

  目前已知的海洋生物共有大约23万种,科学家认为这一数字还不到全部种类的30%。福斯特表示,之所以选择“似非而是”这个单词命名这种海马, 原因在于这种海马较为怪异,与预想中的海马相矛盾。现在,科学家正在搜寻这个海马家族的其他成员。发现这只海马的区域被称之为“中光度区”,但戴水肺的潜 水者很难进入这一区域。科学家猜测,在它们最喜欢的栖息地,这种海马可能非常普遍,但这种普遍需要满足特定的条件。除非你能够发现这样的栖息地,否则的 话,你很难发现这种海马。
 

  海马专家、韦茅斯海洋生物公园的克里斯·布朗表示:“不幸的是,由于海洋容易受人类活动影响,很多物种可能在我们发现前就已经灭绝。海马尤为容易受污染和栖息地丧失影响,此次发现的新种海马可能已经在野外灭绝。”(木易)

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美国科学家开发出一种评估细胞系潜能的新方法。
 
科学家对于人类诱导多能干细胞(iPSC)与胚胎干细胞(ESC)之间的差异程度,以及两种类型的细胞系之间的差异一直存在着许多争论。日前,由美国科学家研制的一个基于iPSC系和ESC系的定量及具有功能描述能力的评分系统,为细胞系的评估提供了一种实用方法。
在这项研究中,马萨诸塞州剑桥市哈佛大学的Christoph Bock和同事对20个已经建立的人类ESC系以及12个iPSC系进行了全基因组的DNA甲基化绘图,以及基于微阵列的基因图谱表达。就像预期的那样,不同ESC系的遗传和转录状态具有很高的相似性,并且研究人员利用ESC数据计算出了一条“参考通路” ,从而作为对一个多能细胞系中的每个基因的预期基因表达和DNA甲基化水平的一种测量方法。他们随后开始考虑iPSC与ESC到底有多类似。研究人员发现,许多iPSC系的基因表达和甲基化属于在ESC系中观测到的偏差,但总的来说,两种细胞系之间的差异多于每种细胞系之中的差异。
多能细胞系之间的差异具有功能上的意义吗?与之前的研究一样,Bock等人发现,在ESC或iPSC中,基因中的细胞系特定DNA甲基化差异,以及细胞特性的作用,能够改变细胞的分化潜能。
为了使之成为一个能够稳定评估新细胞系有效性的系统,研究人员开发出了一种两步法。第一步,通过一种“差异计分卡”——记录基因的表达和DNA甲基化水平与参考面板进行比较时的异常值——对一个细胞系进行评估。第二步,对细胞系进行一种非定向的分化试验,并且细胞分化成多种细胞系的倾向也被加以计算。这些结果被用来与一个“世系计分卡”——已通过20种对照ESC系进行了校准——进行了比较。研究人员指出,这一评分系统提供了细胞系质量和效用的信息,并且适合扩展到对大量细胞系的筛选工作。研究人员在最近出版的《细胞》杂志上报告了这一研究成果。
研究人员表示,这项研究代表了用系统方法进行干细胞评估的一个进步,并且能够被用来评估产生iPSC的新方法,或者旨在下游应用的细胞的适合性。(来源:科学时报 群芳)
 
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87年来,“朱光亚”这个名字,从来不曾像今天这样声誉满前。
“他代表了一个时代”,“原子弹、氢弹研制中杰出的科技帅才”,“名副其实、各方公认的战略科学家”……2月26日,朱光亚先生辞世,人们把最深切的缅怀和最崇高的赞美,献给这位良师益友和杰出的科学家。
如果光亚先生在世,依他的性格,一定会为这如潮的赞颂心有不安。愈是功勋卓著,愈是谦逊低调;愈是德高望重,愈是不事张扬,朱光亚的君子之风,在中国工程技术界有口皆碑。为工程科技发展捐出百万元奖金,他压根儿不想让任何人知道。很多写他的文章,常常被他扣下。科技历史文献中那些他撰写的文章,更是只谈别人和集体,从不谈他自己。在朱光亚的心里,只有国家,只有集体,只有他倾尽心力孜孜以求的科技事业。
桃李不言,下自成蹊。朱光亚越是谦逊低调,人们越是对他的道德修为充满敬重景仰;越是不事张扬,人们越是将他引为治学为人的榜样。科学是造福人类的事业,它催生惊天动地的奇迹,开创名垂青史的伟业,创造难以数计的财富,而对真正热爱科学的人来说,名也好,利也罢,从来都不是“会当凌绝顶”的动力。这份事业给他们最大的财富,是淡定,是从容,是忘我。
送别一代宗师的日子,我们怀念谦逊的朱光亚。未来的征程上,愿更多的后来者,高扬他宁静致远的科学风。
相关专题:朱光亚逝世
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1995年,人们在澳大利亚西南沿海捕获了这只海马

  一只海马的标本在澳大利亚博物馆展出了10多年之久,一直无人问津。日前,博物馆的工作人员拉尔夫·福斯特借助于CT扫描对标本进行了仔细分析,最终发现它属于一个此前科学界未知的海马种群。这只海马身长只有几毫米,与其他所有海马不同的是,它没有背鳍。新种海马被命名为“似非而是”。

  1995年,人们在澳大利亚西南沿海捕获了这只海马,随后它便被送到当地一家博物馆。在博物馆,它一直没有引起人们的注意。直到2006年,拉尔夫·福斯特意识到它并不是一只普通的海马,“我们对这种怪异的小生灵知之甚少,我认为它非常与众不同,于是便开始研究。借助于CT扫描,我获得它骨骼的3D图片。研究结果显示,这种海马不同于已知的所有海马种群”。

  目前已知的海洋生物共有大约23万种,科学家认为这一数字还不到全部种类的30%。福斯特表示,之所以选择“似非而是”这个单词命名这种海马,原因在于这种海马较为怪异,与预想中的海马相矛盾。现在,科学家正在搜寻这个海马家族的其他成员。发现这只海马的区域被称之为“中光度区”,但戴水肺的潜水者很难进入这一区域。科学家猜测,在它们最喜欢的栖息地,这种海马可能非常普遍,但这种普遍需要满足特定的条件。除非你能够发现这样的栖息地,否则的话,你很难发现这种海马。

  海马专家、韦茅斯海洋生物公园的克里斯·布朗表示:“不幸的是,由于海洋容易受人类活动影响,很多物种可能在我们发现前就已经灭绝。海马尤为容易受污染和栖息地丧失影响,此次发现的新种海马可能已经在野外灭绝。”(木易)

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  前不久的人机大战,以计算机沃森的完胜而告终,这让近年来许多科学家都在关注的一个问题显得更加重要:随着人类生活环境的变化,特别是人类对自己发明出来的高科技的依赖度越来越高,人脑会发生什么样的变化?是变聪明了还是变傻了?

  大多数人相信,随着人类的发展,人类的大脑会越来越聪明。许多父母都有这种体验,他们的孩子在电脑或打电子游戏方面似乎比他们更有天赋,不管多么复杂的程序或游戏,孩子们掌握起来都要比他们得心应手。

  这一结论似乎还在人类考古学中找到了依据。人类的前身古猿大约生活在500万年前—150万年前之间,脑量不到450毫升,智人生活在大约30万年前~5万年前之间,脑量已达到1350~1400毫升,与今天的人没有多大差别。这好像说明人脑容量越来越大,人脑也进化得越来越聪明了。

  但是最新的一项研究又得出了相反的结论:人类大脑在过去2万年不断缩小,脑量由1500毫升,下跌至1350毫升,减少的大脑足有网球大小。这是否又意味着人类愈来愈愚蠢?

  一些科学家用智商作为评判智力的标准,结论是人类的确越来越聪明。新西兰科学家詹姆斯·弗林研究了21个国家几十年来智商测试的结果后发现,人类的智商一直呈上升趋势,平均每10年提高3分。这种趋势后来以他的名字命名,被称为“弗林效应”。

  此后弗林又对这一结果进行了深入的研究,仔细比较了每种类型智商,如语言智商、数字智商和视觉空间智商等的变化趋势,结果发现各国人口中智商增 加最显著的部分都集中在视觉空间智商上。他认为,现代社会对人们解决抽象问题的能力提出了越来越高的要求,因此人类这方面的智商发展较快。同样,由于电 视、电脑、汽车操作技能的提高促使人们视觉空间技巧的发展,因而下一代更为重视发展此方面的技能。

  但是对于人类大脑在过去2万年不断缩小又怎么解释呢?美国密苏里大学认知科学家大卫·吉里做了一项研究,结果显示,当人口密度低时,人类头骨会扩大;但当某个地区的人口由稀少转为稠密时,头骨尺寸就会缩小。他指出,人类社会越趋向复杂,人们可以专注发展所长,不用兼顾多样技能,所以脑部一些功能退化,令脑部缩小,但这并不意味着人类较祖先愚笨。

  但有些科学家认为,我们人类智力长期以来并没有什么发展,只是知识结构变化了。打个比喻:人脑的结构犹如一台电脑的硬件,知识结构相当于电脑的 软件,现代人与古代人的不同,并不是硬件不同,而是软件的更新。我们似乎感觉比古人懂得多了,其实古人在某些方面比我们懂得多。有科学家曾考察了一些土著人的智力情况,很小的孩子就能知道上百种草药的用途和名称。

  还有一些科学家认为,即使就知识而言,我们似乎比古人懂得多了,但这并不能表示我们比古人更聪明。前人的很多聪明才智都已经物化在各种机器上 了,这些机器为我们提供了很多便利条件,但也使我们在很多方面变成傻瓜了。比如,如果离开了计算器,还有多少人会开平方呢?如果离开了电脑与电视,我们大多数人是否会感觉自己变成傻子呢?

  人脑到底是变聪明了还是变笨了?这一争论还在继续。大部分科学家的观点是:随着人类的发展,人类的大脑应该是向着高级进化的。(林泉)

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  据国外媒体报道,近日研究人员发现,一些温和的运动方式,例如走路,就可增加人的大脑体积并改善记忆。


走路是一种免费的神奇的人体自我修复过程,对每一个人都切实可行,既简单又直截了当

  美国伊利诺斯大学高级研究员Arthur Kramer 表示:“只是普通的走路,就可以把你的生物钟回拨2年,你就能极大地增进你的记忆和大脑健康”。

  据科学家介绍,大脑的海马区在年老时大脑容量会剧烈的下降,每年下降幅度达1%至2%。在脑容量下降的同时,脑细胞萎缩并终止脑细胞间的联络,脑神经递质——脑细胞用于联络的蛋白质也会减少,年龄因素会导致众多变化从而降低记忆和认知等各方面的能力。

  但是,神奇的人体自我修复能力,却能让这种下降的趋势停止,通过科学实验,科学家发现走路也能“修复大脑”。

  科学家们通过研究120位年龄在50岁至80岁之间、喜欢久坐但仍健康的老人。将他们随机地分为两个组,第一组为锻炼组,每周走路3次,每次 40分钟;而对照组仅进行伸展运动和简单调理。研究人员在分组锻炼之前的六个月及一年后,扫描这些参与者的大脑,对比参与者在一段时间里其大脑各部分尺寸的变化,他们发现相对于伸展运动和调理组,海马区尺寸的减小(接近于老年人口的平均减小程度),“走路锻炼组”的海马区的平均尺寸确实增大了。此外,科学 家还测试了参与者的BDNF蛋白质水平,BDNF水平高与海马区尺寸和记忆增加有关,他们又测试了参与者的空间记忆力,空间及方向方面的记忆,包括航行的能力。

  科学家发现随着海马区尺寸的增大,这些老人的空间记忆力得到改善,BDNF水平也提高了。而且最新的数据也表明,锻炼越多越刻苦,对健康和大脑的改善就越多,大脑海马区的尺寸增加也最大。那些尽了更多的力,并运动更多的人的健康倾向更好些,大脑记忆的改善也更大些。

  科学家表示,走路是一种免费的神奇的人体自我修复过程,对每一个人都切实可行,既简单又直截了当,建议人们多采取走路这些能自我修复的运动。虽然目前还没有找到这种神奇修复能力的根本原因,但是科学家希望通过对“走路”的研究,揭开更多的人体自我修复秘密。该项研究结果刊登在2月1日发表的《自然传播》杂志上。(嘟嘟)

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图:美科学家公布<span name=
利用荧光蛋白成像技术制作出的果蝇神经系统图

图:美科学家公布果蝇神经网络最新图片
科学家利用荧光蛋白“双重大脑彩虹”成像技术描绘出的果蝇大脑

  2007年,哈佛大学的科学家曾利用荧光蛋白成像技术制作出实验鼠的神经结构图。据美国《大众科学》网站2月27日报道,美国研究学者对这一技术进行了更多的改进,并描绘出果蝇的神经网络,公布的图片相当漂亮。

  通过激活神经元中的复合荧光蛋白,科学家们能够绘制出神经网络图,以研究生物的大脑究竟是怎样工作的。美国果蝇学者使用的这种叫做“双重大脑彩虹”的技术要比之前的方法更为直观,它是用更多的颜色对果蝇的神经网络进行标记和描绘。

  从照片上来看,果蝇大脑横断面上方的很多神经元都显示得非常清晰。科学家们已经能够通过“修改”果蝇的基因来进行更精准的着色标记,这对研究神经元之间究竟如何“通讯”以及未来破解人类大脑的秘密将起到非常关键的作用。相关研究成果已经公布在上周的《自然方法》杂志上。

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