据国外媒体报道,绵羊从来没有被视作很聪明的动物,但实际上它们非常机灵,能够作出“行政决策”,还有着很好的记忆力,能够记住两年前的朋友。剑桥大学的科学家表示,它们能记住面孔,不管是其它羊的面孔还是人脸,在看照片的时候很轻松的就能回忆起认识的面孔。
这是劳拉博士和珍妮弗博士是在研究遗传性慢性舞蹈病等神经退化症时意外得到以上发现的。当时他们研究了一种新的转基因绵羊,这种绵羊携带了可导 致人类慢性舞蹈病的基因。他们要将这种转基因绵羊与正常绵羊进行对比。他们对7只家养雌性绵羊进行了一系列针对慢性舞蹈病患者的测试。结果令人吃惊。
首先,他们在绵羊面前依次放置成对的不同颜色的桶,每次有一个桶中盛有食物。然后他们将食物从一个桶中移入另一个桶中,同时还改变桶的颜色,最后改 变桶的形状。绵羊学着认出了不同的颜色组合,并根据颜色组合的不同改变行为,它们还会根据桶的形状的变化改变行为。专家表示,只有人类和其他灵长类动物能 作出这类反应,其他大型动物要做到是很困难的。然而,绵羊成功地完成了需要前额皮质来完成的任务。
据科学网(kexue.com)了解,绵羊和人类一样,在身处群体和独处时的表现会有所不同。绵羊一般是群居,群居时它们比较笨拙。当你让它们单独行动时,它们的表现就会有所不同。
(蜘蛛侠)
在今天的比赛中,沃森与两名人类选手的比分是:沃森 41413分, 肯-詹宁斯19200分,布拉德-鲁特 11200分。加上前两天比赛的得分,沃森最终总成绩 77147分,远高于两位人类选手21600分和 24000分的成绩。
超级电脑“沃森”由IBM公司和美国德克萨斯大学历时四年联合打造,电脑存储了海量的数据,而且拥有一套逻辑推理程序,可以推理出它认为最正确的答案。德克萨斯大学计算机科学教授拉蒙德-穆尼博士介绍说,“根据推理,它可以得出最终结论,并列出答案以及对这些答案的信心指数。”
德克萨斯大学科学家肯-巴克尔博士指出,人类语言的含糊性与歧义性以及《危险边缘》节目的微秒之处给参赛者造成了诸多困难。巴克尔认为,“节目很狡猾,这些问题并不会对人类答题提供帮助,只会让他们感觉更加困难。”
科学家们认为,“沃森”的技术在商业和社会领域都将有着广泛的实际应用,可以在医学、法律、工程等几乎任何你能想象得到的领域,提供及时咨询问答服务。
不过,“沃森”也失蹄的时候。《危险边缘》节目主持人阿历克斯-特里贝克在谈到周三节目中“沃森”的表现时,他举了一个“沃森”给出错误答案的事例。问题是:一个美国城市,有两个机场,其中最大的机场以一位二战英雄命名,第二大机场以第二次世界大战中一次战役命名。正确答案应该是:“芝加哥”,芝加哥拥有奥黑尔机场和中途机场。然而,“沃森”给出的答案却是“多伦多”。特里贝克开玩笑说,“沃森”需要恶补地理学课程,因为它竟然不知道多伦多是加拿大城市。(彬彬)
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那么,如果有一天我们真的遇见了外星人,我们该如何和他们交谈?在美国佛罗里达州,研究人员正在进行一项名为“野生海豚项目”的计划,其目的旨在尝试实现和海豚交流。
行为生物学家丹尼斯·赫岑(Denise Herzing)从大约20年前便开始在巴哈马群岛研究野生自然条件下的海豚。在这么多年的研究过程中,她注意到有些海豚会主动靠近人类,这看上去似乎是一种好奇心。
“我们认为这很有趣,让我们看看能不能更进一步呢?” 赫岑说。“有许多研究和海豚交流的项目,尤其是在饲养情况下,用鱼作为奖励。但我们很少让海豚来主动和我们沟通。”
海豚拥有体积较大,结构复杂的大脑,其与高级思维相关的部位尤其发达。它们拥有复杂的社交结构,组成联盟,分担责任并且显示出不同的个性。如果你在它们的水池里放进一面镜子,它们能认出自己,这说明它们具备了自我意识。
经过训练后的海豚具有惊人的语言学习能力。在夏威夷的海豚学院,路易斯·赫曼(Louis Herman)和他的小组运用姿势和符号让海豚掌握了数百个单词。他们发现海豚能区分陈述和疑问,并能理解诸如“没有”,“缺席”等概念,它们甚至能理 解,单词位置的改变会导致整个句子意思出现变化。总之,它们似乎理解语法的概念。
有研究甚至显示海豚之间似乎拥有它们自己的语言。所有这些都和我们想象中的外星人非常相像。那么何不借此机会进行交流的练习呢?然而对于海豚的训练而言,我们所做的,却只是一味的试图让它们理解掌握我们所使用的语言,而不是寻找我们和海豚两个物种之间的中间点。
而赫岑建立了一个开放式的交流框架,采用声音、符号和道具来和海豚互动。训练的目的是试图建立起一种能被人类和海豚共享的初级语言,以便让海豚和人类实现基本的相互交流,如向对方索要一个球或一条围巾等。
在试验中,潜水员潜入水中,并用一个水下大键盘发出声音。其他在岸上的工作人员则会根据不同的按键音将不同的道具投入水中。除此之外,为了跟好 地让海豚理解,这些按键音都采用了海豚能模仿的“口哨声”。如果海豚想要索要一个玩具,它只要按下某个按键,或者吹出相应的口哨声就可以。
赫岑的实验是独一无二的。在她之前从未有人尝试过和野生海豚建立双向的沟通关系。
“这是一种很好的方法,整个过程中她都没有将自己强加给海豚们,”罗莉·马里诺(Lori Marino)说。她是埃默里大学的生物学家,她和亨特学院的心理学家戴安娜·瑞斯(Diana Reiss)一起开创了海豚自我认知研究的领域。“她在长期的工作中开创了一种与海豚的独特关系,这些海豚完全是自由的。我想这将是未来海豚研究的方 向。”
对于每一个步骤,研究人员都会和海豚一起练习大约半小时,整个课程一共约40小时。一直进行约3年的时间。她们已经将她们研究的情况写成论文,发表在了12月份的《宇航学报》(Acta Astronautica)。
赫岑团队发现有6条海豚,都是年轻的雌性,对这一游戏非常感兴趣。每次游戏一开始她们就会游过来参加。而相比之下,年轻的雄性海豚则显得对社交不那么感兴趣,对人类的好奇心也没有那么强烈。对此,赫岑开玩笑的说:“这是在她们做妈妈之前难得的可以尽情玩耍的时间。”
不过,让赫岑大吃一惊的是,来参加她的游戏的母海豚竟然还带来了几头宽吻海豚一起参加,要知道这是另一个海豚品种,这显示了她们天生的好奇心。在自然界,海豚们会和其他种类的同伴进行交往,一起协调捕鱼,甚至一起照顾幼儿。
赫岑认为实验最成功的一部分就在于,每当实验即将开始之前,你就会看到工作人员和海豚一起慢慢在一起游动着,相互之间模仿对方,并做着眼神交 流,这一切显得非常和睦。这是海豚表达对人类好感的一种方式。当对某人感兴趣时,人类有时候也会有意无意和他人有眼神交流,甚至模仿对方的一举一动。这或 许是一种普遍存在的,甚至全宇宙通行的表达好感的方式。
在我们梦想着有一天能和外星智能生物交流之前,我们应当首先尝试和地球上最聪明的生物进行交流。在最近的一次会议中,来自“寻找地外智慧生命”(SETI)机构的天文学家劳伦斯·多伊(Laurance Doyle)被这一研究的想法深深打动。
“从演讲者的表达方式来看,我甚至觉得他想要宣布自己刚发现了一个地外文明的信号,” 多伊说。“我们等待这一时刻已有多年,但我认为我们还没准备好!你看,我们连和地球上的另外一种智慧文明都还无法交流。”(晨风)
那么,如果有一天我们真的遇见了外星人,我们该如何和他们交谈?在美国佛罗里达州,研究人员正在进行一项名为“野生海豚项目”的计划,其目的旨在尝试实现和海豚交流。
行为生物学家丹尼斯·赫岑(Denise Herzing)从大约20年前便开始在巴哈马群岛研究野生自然条件下的海豚。在这么多年的研究过程中,她注意到有些海豚会主动靠近人类,这看上去似乎是一种好奇心。
“我们认为这很有趣,让我们看看能不能更进一步呢?” 赫岑说。“有许多研究和海豚交流的项目,尤其是在饲养情况下,用鱼作为奖励。但我们很少让海豚来主动和我们沟通。”
海豚拥有体积较大,结构复杂的大脑,其与高级思维相关的部位尤其发达。它们拥有复杂的社交结构,组成联盟,分担责任并且显示出不同的个性。如果你在它们的水池里放进一面镜子,它们能认出自己,这说明它们具备了自我意识。
经过训练后的海豚具有惊人的语言学习能力。在夏威夷的海豚学院,路易斯·赫曼(Louis Herman)和他的小组运用姿势和符号让海豚掌握了数百个单词。他们发现海豚能区分陈述和疑问,并能理解诸如“没有”,“缺席”等概念,它们甚至能理 解,单词位置的改变会导致整个句子意思出现变化。总之,它们似乎理解语法的概念。
有研究甚至显示海豚之间似乎拥有它们自己的语言。所有这些都和我们想象中的外星人非常相像。那么何不借此机会进行交流的练习呢?然而对于海豚的训练而言,我们所做的,却只是一味的试图让它们理解掌握我们所使用的语言,而不是寻找我们和海豚两个物种之间的中间点。
而赫岑建立了一个开放式的交流框架,采用声音、符号和道具来和海豚互动。训练的目的是试图建立起一种能被人类和海豚共享的初级语言,以便让海豚和人类实现基本的相互交流,如向对方索要一个球或一条围巾等。
在试验中,潜水员潜入水中,并用一个水下大键盘发出声音。其他在岸上的工作人员则会根据不同的按键音将不同的道具投入水中。除此之外,为了跟好 地让海豚理解,这些按键音都采用了海豚能模仿的“口哨声”。如果海豚想要索要一个玩具,它只要按下某个按键,或者吹出相应的口哨声就可以。
赫岑的实验是独一无二的。在她之前从未有人尝试过和野生海豚建立双向的沟通关系。
“这是一种很好的方法,整个过程中她都没有将自己强加给海豚们,”罗莉·马里诺(Lori Marino)说。她是埃默里大学的生物学家,她和亨特学院的心理学家戴安娜·瑞斯(Diana Reiss)一起开创了海豚自我认知研究的领域。“她在长期的工作中开创了一种与海豚的独特关系,这些海豚完全是自由的。我想这将是未来海豚研究的方 向。”
对于每一个步骤,研究人员都会和海豚一起练习大约半小时,整个课程一共约40小时。一直进行约3年的时间。她们已经将她们研究的情况写成论文,发表在了12月份的《宇航学报》(Acta Astronautica)。
赫岑团队发现有6条海豚,都是年轻的雌性,对这一游戏非常感兴趣。每次游戏一开始她们就会游过来参加。而相比之下,年轻的雄性海豚则显得对社交不那么感兴趣,对人类的好奇心也没有那么强烈。对此,赫岑开玩笑的说:“这是在她们做妈妈之前难得的可以尽情玩耍的时间。”
不过,让赫岑大吃一惊的是,来参加她的游戏的母海豚竟然还带来了几头宽吻海豚一起参加,要知道这是另一个海豚品种,这显示了她们天生的好奇心。在自然界,海豚们会和其他种类的同伴进行交往,一起协调捕鱼,甚至一起照顾幼儿。
赫岑认为实验最成功的一部分就在于,每当实验即将开始之前,你就会看到工作人员和海豚一起慢慢在一起游动着,相互之间模仿对方,并做着眼神交 流,这一切显得非常和睦。这是海豚表达对人类好感的一种方式。当对某人感兴趣时,人类有时候也会有意无意和他人有眼神交流,甚至模仿对方的一举一动。这或 许是一种普遍存在的,甚至全宇宙通行的表达好感的方式。
在我们梦想着有一天能和外星智能生物交流之前,我们应当首先尝试和地球上最聪明的生物进行交流。在最近的一次会议中,来自“寻找地外智慧生命”(SETI)机构的天文学家劳伦斯·多伊(Laurance Doyle)被这一研究的想法深深打动。
“从演讲者的表达方式来看,我甚至觉得他想要宣布自己刚发现了一个地外文明的信号,” 多伊说。“我们等待这一时刻已有多年,但我认为我们还没准备好!你看,我们连和地球上的另外一种智慧文明都还无法交流。”(晨风)
科学网(kexue.com)讯 2月17日消息,许多考古学家认为,史前文明是人类的野蛮历史。近日,研究也发现,14700年前的早期英国人不仅食人,而且还将死人头骨打造成精美的杯子用来喝水—甚至是喝血。
考古学家从位于英国斯默赛特地区的切达格弗洞穴发现了最早的头骨杯子
洞穴中出土的被吃掉的人体遗骸,一部分骨骼用来制成容器
据国外媒体报道,20多年前,考古学家从位于英国斯默赛特(Somerset)地区的切达 格弗洞穴(Cheddar Gorge cave)发现了三只最早的头骨杯子,即采用人类头骨精制而成的容器。一同出土的还有人类和动物的遗骸。但直到近日,显微镜技术的进步才使得科学家精确地 判定他们到底是如何做出来的。
据专家分析,头骨杯子可能来自于被征服的敌人的脑袋,也可能是古人保持死者灵魂永生的一种宗教行为。这也可能是“紧急食人”,即在特殊时期因为食物短缺而不得不重新改食人肉这一现象的副产品。
自然历史博物馆(Natural History Museum)和伦敦大学学院(University College London)的专家在仔细研究后发现,早期英国人在解剖人体方面达到了惊人的水平。他们先把肌肉和五官小心翼翼地剥离下来,然后再用燧石做成的“刀片”和鹅卵石做成的“锤子”把颅骨打磨成容器。
研究发现早期英国人不但食人,还把头骨做成容器
更为恶心的是,头骨上切割的痕迹和凹痕显示古人在吃掉他们的人类同伴后不久,就不遗余力地把头部所有的软组织清理干净。然后他们把脸部和下颌骨骼拿掉,再打磨边缘,把剩下的头盖部分做成杯子。考虑到当时的工具条件,这是一件非常艰苦、费时费力的工作,研究人员称。
据科学网(kexue.com)了解,这些受害者的下颌骨被敲碎了,可能是用来吸食骨髓,他们的舌头和面部器官也可能同样被吃掉了。这三只头骨杯子竟然来自两名成年人和一名三岁的儿童,他们可能是已知最早的人肉做的桌上用品。
(科学网-kexue.com 蜘蛛侠)
文_Lizzie Buchen 译_胡雯雯 摄影_孙海
一个清冽的二月早晨,在美国加州的一条郊外小路上,一队缩在兜帽里的年轻人正拖着步子,奔向一座蓝色小平房。这群千里迢迢来自纽约甚至欧洲的年轻 人,正排队等着品尝2010年首批称作“Pliny the Younger”小普林尼的印度爱尔啤酒。这种啤酒是由当地一个俄罗斯河小酿酒坊出品的。前年那批在一周之内便卖光了。2010年这40桶消失的速度则是 8小时,它也因此成为了精酿啤酒爱好者网站Beer Advocate排行榜的第一名。
当百威、嘉士伯等大品牌都在将产品变得越来越清淡时,精酿啤酒业却忙着向另一个方向飞奔。这种添加了大量啤酒花,酒精度和苦涩度都极高的啤酒,正被越来越多人推崇。美国、英国、德国等传统啤酒大国是这样,连中国、日本这样的亚洲国家也出现了这个苗头。这个世界怎么了?
有些人天生就有奇怪的口味:臭豆腐、霉芝士……这些匪夷所思的食物在全世界都不缺粉丝。然而,人们对于甜的爱好和对于苦的憎恨却是一致的。从进化学 角度讲,这是有道理的。许多苦味的东西并没有什么营养价值,不毒死人就不错了,所以这种偏好其实保护了我们自己。只要放一点苦的东西在舌头上,我们就会不 由自主地吐出来,或是分泌大量唾液把它冲淡。如果直接注入一些无害的苦味东西到胃里,大部分人会立刻开始恶心。
从这个角度想,喝苦啤酒就跟喝黑咖啡、喝柠檬汁、吃辣椒一样,是有点变态的。没有哪个神志正常的人会故意折磨自己。所以,我们为什么能接受甚至享受这些不讨喜的味道呢?
“你身体发出的危险信号越强烈,你平安无事后得到的快感就越大”
对于啤酒来说,它的酒精能让我们很High,这是让人愉快的。苦涩、浓烈的啤酒含有的酒精度更高,比如说小普林尼,11%酒精度可以跟红酒媲美了。 对于丰富泡沫的追求,也许是因为它能让那些浓烈的味道变得温和。同样,咖啡因的刺激也是茶和咖啡吸引我们的原因之一,就像人们为了尼古丁可以忍受烟草的辛 辣一样。
啤酒同样和另一种动物喜欢的东西联系在一起:碳水化合物。费城莫奈尔化学感官中心的佩尔察教授做过一个实验:如果给老鼠喂食两种不同味道的东西,其 中一种搭配碳水化合物,它们会很快喜欢上它。即使那些碳水化合物是直接注入它们的肠子,而非跟香味同时吃进去的。佩尔察和同事们还发现,如果一个人本来对 冰茶没兴趣,但当他喝的同时服下一颗能自动在胃里释放碳水化合物的药丸,就会对冰茶产生好感。
苦和烈的啤酒通常含有更多麦芽,后者能释放出大量糖分。而且,如果我们频繁地接触一样事物,对它的好感就会增加,这被心理学家称为“单纯曝光效应” (mere exposure)。此外,啤酒花不仅带来苦味,也会触发一些令人愉悦的香味:花香、松枝味、柑橘香。有些人甚至说苦啤酒有股大麻的香气——而这是有道理 的,啤酒花本身便属于大麻科。
但费城宾夕法尼亚大学的罗津教授认为,有些更深层的原因没有被挖掘出来。他指出,进化史一直在鼓励人们接触更多新感官,尽管我们内心混杂着好奇和恐 惧。一种没见过的浆果,也许会是新的食物来源,也有可能让你毙命。如果我们吃了令人生疑的苦涩东西却没事,那就意味着我们有了一种新发现,兴奋会取代恐 惧。
罗津教授把这叫做“良性自虐”(benign masochism)。“这就像玩蹦极找刺激一样,”他说,“你身体发出的危险信号越强烈,你平安无事后得到的快感就越大。”而就我们目前所掌握的知识看来,人类是唯一会如此自虐来找快感的物种。
密歇根大学的神经学家贝利吉同样给出了证据。人类有不愉快的感觉时,即使那种感觉来自舌头,大脑也会悄悄释放一种类似鸦片的化学物,这和人类愉悦时 的大脑反应是一样的。也就是说,“人类的快乐系统和痛苦系统是有重叠的,一旦重复受到刺激,它就会越来越活跃。而苦味正是一种刺激。”贝利吉解释说。
所以,那些年轻人一大早过去排队买酒喝,就是为了满足某种原始的人类冲动?也许是,但苦烈啤酒能在如此短时间内风靡,一定还有些更急迫的动力。
“当他们喝下那些昂贵的啤酒而非大路货时,也向外传送着一种高人一等、品位非凡的感觉”
俄罗斯河酒坊的老板希尔鲁佐无疑是这种风潮的第一见证者。在上世纪90年代,他已经开始酿造一种双份印度爱尔啤酒(Double IPA),当时鲜有人问津。“我可以负责任地告诉你,那些啤酒大部分都是我们自己喝掉的。”他回忆。到了现在,双份印度爱尔啤酒已经成了销量增长最快的种 类之一。在啤酒鉴赏家们看来,这种曾被认为苦烈得难以入口的啤酒,如今只是入门级的饮料。
说到“鉴赏家”和“门外汉”,就涉及另一个问题了:啤酒不仅是一种提供能量的饮料,它也是一种社交饮品,一种让你表达自己和被社会接受的载体。在斯坦福商学院的托马拉教授看来,如果你能欣赏一种很小众的东西,甚至用一种自虐的方式,那么你会得到一种与众不同的满足感。
另外,苦烈的啤酒价钱更贵,这也是原因之一。加利福尼亚理工学院的普拉斯曼教授曾在2007年作过研究,人们真的相信,同一种酒从标价90美元的瓶 子里倒出来时,比装在标价10美元的瓶子里要美味。不仅测试者的主观评分如此,连他们通过fMRI扫描出的大脑活跃度也如此。“当他们喝下那些昂贵的啤酒 而非大路货时,也向外传送着一种高人一等、品位非凡的感觉。”普拉斯曼说。
这些优越感也许解释了为什么这些限量的精酿啤酒会有如此迅速的发展,尽管它们仍然属于一种小众消费品。清淡爽口的啤酒仍占据着主要的市场—大众喜欢它们容易入口的风味,还有那充斥着美女的广告。
这也让加州大学酿造科学系的退休教授勒维斯担忧,怕精酿啤酒业会因为过于强调自己的小众,走进一个死胡同。“我警告过他们,不要只为那些只为啤酒而活、天天在网站上写啤酒评论的怪胎酿酒。上帝保佑他们,但这种消费群体毕竟太有限了!”
有限,这是自然的,但这个市场也有着无限持久的生命力。布拉梅在俄罗斯河酒坊站吧台已经有六年了,曾多次感叹于精酿啤酒的魅力。曾有客人在朋友的再 三推荐下,来这里尝试一种没名气的苦啤酒。“他喝了第一口便想吐掉,可是,又忍不住每天都来点一杯。”布拉梅回忆,“两个星期以后,他已经无可救药地对这 种啤酒上瘾了。”
名词解释
Lager(窖藏啤酒)
窖藏啤酒源于德国,“lager”这个词是从德语的“lagern”(贮藏)演变而来,用沉淀在液体下面发酵的酵母酿造。此种啤酒市面较多,代表品牌如荷兰喜力(Heneiken)、美国百威(Budweiser),国内的青岛啤酒也属此类。
Ale(爱尔啤酒)
源于英国,一般使用上发酵酵母,发酵速度比下发酵酵母酿造法更快。其典型发酵温度在15-24摄氏度,酵母在此温度下产生出大量的酯类及其他的一些特殊气味,一些情况下会生产出有苹果、梨、凤梨、香蕉、梅子、李子味等水果味的啤酒。英国的New castle与Bass为此类啤酒代表品牌。
Stout(大麦烈性啤酒)
采用上发酵的深褐色啤酒,其原料是焙烤过的大麦芽,有浓烈的焦味,但泡沫柔细,饮后甘醇,深受一些行家喜爱,代表品牌是英国健力士(Guinness)黑啤。
Draft/ Draught(生啤)
又叫鲜啤,未经巴氏杀菌的啤酒,只过滤微生物,酵母容易变质。酒馆常见的扎啤就是一种生啤。
IPA(印度爱尔啤酒)
英语“India Pale Ale”的缩写。这是一种蛇麻草味道浓重的Ale啤酒,最早是为英国印度殖民地生产的,由于蛇麻草是一种天然的防腐剂便于远途运输而得名。
啤酒花
作用是平衡麦芽的甜度并适度抑制酵母。酒花给啤酒带来花香、柑橘香、药草香及很多其他风味。并具有抗菌作用且有助于维持酵母的活性。
酒精度
酒精是酵母代谢的副产物,对酵母活力有一定的破坏;一般情况下酿造酵母无法存活于酒精度12%以上的环境。一般啤酒的酒精度数通常在3%以下至14%左右。近年,啤酒酒精度不断升高,采用冷冻蒸馏法的,最高已经超过40%。著名的有2009年的“核战企鹅”(32%)。
麦芽浓度
指开始发酵时原料中麦芽汁的糖度。麦芽度越高,啤酒越烈性。一般8摄氏度以下的为低度,14摄氏度以上为高度(如黑啤)。
即将入住首相官邸的小猫“拉里”
猫是人类的朋友,人类之所以喜欢猫,其中一个原因就是它能对付讨厌的老鼠。英国首相卡梅伦2月15日将迎来一位特殊的客人—一只善于捉老鼠的猫。
这只4岁的虎斑猫据称名叫“拉里”(Larry),来自伦敦巴特西(Battersea)猫狗之家。在它到来之前,英国首相官邸发现老鼠出没,引来了如何防治鼠害的猜测。
在此之前,从1989年到1997年间,唐宁街10号的首相官邸有一只名叫汉弗莱(Humphrey)的猫。它是在撒切尔夫人执政期间收养的一 只流浪猫,并且一直留到约翰•梅杰(John Major)首相执政时期。在托尼•布莱尔当选首相后,汉弗莱也从首相官邸“退休”。
正在俄罗斯实施的模拟登陆火星试验12日进入关键阶段。中国志愿者王跃和一名俄罗斯志愿者、一名意大利志愿者乘坐的登陆舱与主舱分离,经过1小时的飞行,成功降落在“火星”表面。
王跃和他的两名同伴于莫斯科时间12日11时从主舱进入登陆舱。三名志愿者将在“火星”表面停留至2月23日,其间,志愿者将完成3次出舱“登陆”。俄罗斯志愿者斯莫列耶夫斯基和意大利志愿者乌尔维纳组成的第一乘组,昨天率先出舱登陆“火星”表面。王跃和斯莫列耶夫斯基作为第二乘组,计划于18日模拟登陆火星。
俄意志愿者行走“火星”表面
王跃本周五出舱作业
两名“火星-500”项目志愿者14日走出登陆舱,在“火星”表面行走。
俄罗斯志愿者亚历山大·斯莫列耶夫斯基和意大利志愿者迭戈·乌尔维纳穿着质量32千克的太空服,踏上用沙子和石块模拟制作的“火星”表面,插下俄罗斯国旗、中国国旗和欧洲航天局旗帜。
研究人员希望借14日行走实验观察志愿者长时间封闭、活动量减少后,穿那套太空“行头”能否活动自如。
根据计划,志愿者将分组模拟登陆火星,王跃和俄罗斯志愿者斯莫列耶夫斯基作为第二乘组,计划于18日模拟登陆火星。他们将身穿改装的俄罗斯“海鹰”航天服,打开登陆舱气闸,在“火星”表面开展作业。王跃还将驾驶装有机械臂和摄像头的火星探测车,在“火星”表面采集岩石。
志愿者分三组执行任务
期间还演练处理紧急情况
据“火星-500”项目俄方负责人、俄罗斯医学生物问题研究所副所长鲍里斯·莫鲁科夫介绍,第一次出舱“登陆”的任务是将所有必要的设备从登陆舱内搬到“火星”表面;第二次“登陆”时志愿者将对“火星”表面进行勘察,并获取土壤样本;第三次“登陆”的目的是模拟突发事件应急处理。按计划,在这次出舱“登陆”时,有一位志愿者意外摔倒导致手部受伤,另一名志愿者必须对他进行照料,并帮助他站立和走到登陆舱。莫鲁科夫说,不排除演练处理其他紧急情况的可能。
在王跃等人“登陆火星”时,有3名志愿者留守主舱,他们要配合完成地面支持工作,并为飞船“返回”地球做好准备。按照计划安排,第三乘组志愿者于22日完成模拟登陆火星任务后,登陆舱将载着3名志愿者脱离“火星”表面,进入“环火星”轨道飞行,24日与主舱对接。3名志愿者将接受3天的隔离检疫,于27日打开对接舱门,同主舱的其他志愿者会合,开始“返回”地球的漫长旅程。
俄预计20年内
完成飞往火星准备
俄罗斯联邦航天署副署长维塔利·达维多夫14日在莫斯科观摩“火星-500”项目志愿者模拟登陆“火星”时说,人类有望在20年内做好飞往火星的准备。
达维多夫说,目前俄罗斯正在研制用于飞往火星的航天器,20年内将做好飞往火星的准备工作。届时,航天器将从位于阿穆尔州的东方发射场发射升空。
达维多夫表示,勘探火星技术难度高且耗资巨大,是任何一个国家都难以独自完成的。因此,这将是一个由多方参与的国际合作项目。他特别强调说,合作的大门同时也向中国等国家敞开。
释疑揭秘
此次模拟到底有多逼真?
去年6月3日正式启动的“火星-500”试验是由俄罗斯组织、多国参与的一个国际合作项目,重点是探索火星探测过程中“人与环境”的关系,了解未来前往火星的宇航员的心理和生理状态,为未来火星探测积累经验。由于从飞船发射、飞向火星、火星着陆到返回地球的一系列过程需要近500天时间,因此,这项试验将持续520天。来自中国、俄罗斯、法国和意大利的6名志愿者用250天“飞往火星”,30天“驻留火星”,240天“返回”地球。
从飞行程序到生活环境逼真模拟
“火星—500”是人类历史上第一次全过程模拟从地球往返火星的一次试验。中国航天员中心航天员选拔训练研究室主任吴斌说,此次模拟有几个方面:第一个是生活环境的模拟。航天员将来从地球出发,飞往火星的过程中生活和工作都在一个狭小密闭的舱里面,这次的试验完完全全模拟这个狭小的舱。同时模拟有限的资源,比如带的食品、水、生活用品。
第二,飞行程序的模拟。模拟往返火星是520天,出发到达火星的时间是250天,在火星上停留30天,返回是240天,整个时间是1:1来模拟的。另外,在整个试验过程中,志愿者也模拟航天员值班的安排,日常的一些工作,飞行员的操作、试验,还有外界的一些变化等等,按照飞行程序来模拟。
第三,通讯延迟的模拟。因为地球到火星的时间非常长,通讯就有一个比较明显的延迟,最长的一个单向的通讯,比如地面的控制人员和火星上的宇航员通一次话,地面说话到宇航员听到需要20分钟左右的时间,宇航员说的话再传回来,大约又需要20分钟时间,这样一次对话就将近40分钟。这一次火星模拟试验完完全全模拟这种通讯延迟。在通讯延迟的情况下,要求乘组对自己进行自主心理支持,出现问题要进行自主判断和处置,包括医学上、生理上出现问题都是一样。
第四个模拟是模拟登陆火星。整个试验设施有两个很特殊的舱段,一个是轻型的充气舱,模拟火星表面部分的失重;另一个是准备登陆的舱,即火星登陆器。可以模拟从这个通道穿上特制的火星服到充气的地方,在火星上进行工作,这是模拟登陆的过程。在登陆的时候还模拟火星的星空,以及火星红色的地面。另外,也会放一些石头、岩石,模拟火星表面的状况。应该说整个模拟还是比较真实和全面的。
“人与环境”的关系是重点 失重和辐射环境不模拟
但是和真正飞行相比很重要的几个因素模拟不了,最重要的一个就是失重环境模拟不了。我们整个奔向火星的过程和返回的过程中,主要处在失重的状态,这次试验是不予模拟的。整个辐射环境也没有模拟。
“火星-500”试验中方项目负责人陈善广表示,“火星-500”试验重点是探索火星探测过程中“人与环境”的关系,了解未来前往火星的宇航员的心理和生理状态,为未来火星探测积累经验。这个试验主要有4个目的:第一,对人的耐受能力试验。主要是研究模拟飞行环境对人的生理和心理健康及工作能力的影响。第二,探索人类在长时间太空飞行过程当中,能够用什么样的医疗手段有效监控、诊断人的健康,以及医疗救助和防护措施。第三,做初步自主运载能力试验。第四,考验通讯方式改变时信息传输能力。
顺利“返回”还须闯四道关
各国共有106个项目参加本次试验,这让6名志愿者很少有空闲时间。每天一起床,他们就要自行测量体温、血压、体重,抽取血液等,随后开始一整天的忙碌。中国志愿者王跃不仅要参与本国的试验项目,还要作为被测试者参与其他国家的参试项目。6名志愿者的工作不仅单调,身上佩戴的一些仪器设备也让他们“叫苦不迭”。脑电极试验就是一例:志愿者晚上要戴上电极帽,监测夜间睡眠期间动态脑电图。由于头皮上布满了电极贴和导线,睡觉时会感到非常难受。
除了紧张的工作,生活中的考验还有很多——昼夜看不见:舱内看不到日出日落,没有光暗周期,这些因素打乱了志愿者稳定的身心状态,直接影响到志愿者体内的生物节律;饮食严格配:志愿者的食物大都以罐头食品和脱水食品为主,很难吃上新鲜食品,但舱内温室里种植的少量蔬菜可以作为配餐。
本次试验的主办方之一——俄罗斯科学院医学生物学问题研究所的专家波塔波夫撰文说,志愿者若想顺利往返火星和地球,须在心理和生理方面闯过“迅速适应新环境”关、“进入绕火星轨道”关、“火星着陆”关、“驻留”关、“疲劳”及“回归”关和“地面恢复”关。现在,前三关已经成功闯过。
接下来志愿者们还要面临四道关的考验:首先是“驻留”关。火星引力可能使失重的人体及其适应性出现一定紊乱;火星磁场微弱,大气稀薄,不能像地球那样抵御宇宙射线的侵袭;飞船内的地球微生物可能“登上”火星,造成污染。因此,志愿者须按预定计划及时解决这些问题,保证考察工作顺利进行。
第五和第六关为“疲劳”及“回归”关。完成火星表面考察任务的志愿者会有强烈疲劳感,此时急需相关药物、器械和心理辅导帮助他们恢复。在“返回”地球的航程结束前2周至4周内,志愿者会异常激动,这种情绪也会转变成焦虑,这时需要采取必要的疏导防范措施。
最后一关为“地面恢复”关。归来的志愿者应在“天壤之别”的环境中接受恢复性治疗,并有可能长期接受心理辅导。
专家解读
人类离真正登陆火星还有多远?
“袖珍地球”让人类“情有独钟”
太阳系中有8颗行星,人类为什么长期对火星“矢志不渝、情有独钟”?
“火星-500”试验中方项目负责人、中国航天员科研训练中心主任、中国载人航天工程航天员系统总指挥兼总设计师、我国载人航天领域航天医学工程学科带头人陈善广解释说,相比较而言,在太阳系的行星中,火星是自然条件最接近地球的行星。它的直径约为地球的一半,有稀薄的大气层,自转一周仅比地球多半个多小时,也有春夏秋冬四季之分。火星因此有一个别称——“袖珍地球”。火星独特的空间位置、气候和地质状况决定了它有可能成为科学研究基地和将来人类移民的彼岸。
陈善广说,火星的价值不可估量。人类探索外星球,绝不仅仅是为了满足好奇和幻想,而往往会推动科学技术的巨大发展。比如,上世纪以来美国科学技术一路领先,像无线通信、计算机等技术的突破,可以说相当程度上得益于登月计划这样宏伟的太空探索项目的成功实施。可以想象,人类登陆火星计划的实施,必然会给人类科学技术的新突破带来强刺激,最终给人类的发展带来福祉。
同时,地球人对火星的探索,也是人类探索宇宙生命的一个重要里程碑。通过探索火星,可以使地球人以火星为镜子,探索地球的“前世今生”,进而更好地保护我们人类所居住的地球。
登火星面临技术和人双重考验
一说到登陆火星,人们就会想到上世纪人类曾经的登月行动。陈善广说,火星探测比月球探测的难度要大很多,从距离上来讲就有“天壤之别”。目前来看,地月往返需要一两个星期,地球到火星往返却需要一两年的时间。无论是从飞行器及燃料储量还是航天员需要的食品、饮料、氧气等物资都显著增加,不仅需要大大提高火箭推力,还需要发展成熟的再生式生命保障技术以至未来受控生态生保技术,才能综合解决这一问题。
还有其他许多因素。比如火星引力比月球大出一倍多、火星因有稀薄大气可能存在恶劣气象条件等,都大大提高了航天器往返火星的难度系数。再有就是由于火星与地球相互位置关系比较复杂,选择发射窗口、飞行路径以及返回窗口也是一项十分复杂的工作。
人的问题是最大的挑战之一。陈善广说,人类到目前为止,最长的太空飞行记录是438天,是由俄罗斯航天员波利亚科夫在空间站上创造的。而人类往返火星,不但超出了目前为止人类太空停留的极限,还要完成登陆火星等很多复杂的工作,这对航天员生理心理的挑战将是前所未有的。
近地轨道飞行实验表明,长期飞行对人的心血管系统、骨骼肌肉系统都有很大影响,特别是肌肉萎缩和骨丢失高达20%以上。人类从离开地球、进入轨道、登陆火星表面,再到返回地球,要经历失重、超重、低重力等多种重力环境,饱受重力变化之苦。这些变化对人体的影响,目前还缺少研究。另外,长期辐射效应也很明显。人每一次进入宇宙空间都有辐射的危险,虽然有飞行器、航天服和药物进行防护,但毕竟有限。尤其是太阳质子事件难以预测,对仪器对人的危害都很大。心理问题更不可忽视,长期处于狭小密闭的舱内、远离地球家园带来的孤独感会很严重,还有乘组成员之间的文化、习性以及个性相容性等都是考验。
医学保障也是个大问题。飞行途中航天员生病了怎么办?比如得了阑尾炎怎么办?所以这次“火星-500”试验,要求志愿者具有较高的自主性,因为地面支持非常有限。载人登月的通讯时滞是秒级水平,而火星飞行的通讯时滞达到20分钟,人或者仪器设备出现问题后,地面支持甚至无能为力,航天员要能够自主准确地处置。
人类未来15-20年或踏上火星之旅
“火星-500”试验毕竟不同于真正的登陆火星。那么,人类何时能够真正踏上火星之旅呢?陈善广说,“火星-500”是重点旨在探索火星探测过程中“人与环境”关系的一次试验。在人类真正登陆火星之前,航天技术还需大的发展与跨越,还需要多次的、更加逼真的各类型或综合性的模拟试验。可以说,在人类探测火星的征程中,我们仅仅是“万里长征刚刚走了一步”。当然,在科学技术日新月异的今天,一切都是未知,一切皆有可能。只要我们遵循一步一个脚印的原则,我相信,在未来15-20年的时间内,人类是有可能成功登陆火星的。
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中国三大项目参试“火星-500”
世界各国共有106个项目参与“火星-500”试验。中国的参试项目是依据中国载人航天工程发展的实际需要和自身特色选择的。中方最终确定了长期密闭环境下人体中医辨证研究、火星任务地面模拟环境对生物节律与氧化应激的影响研究、长期密闭环境对乘务组成员非言语交流的影响研究三大项目。
据航天员首席医监医保医生李勇枝介绍,用中医的理论和视角,采取望、闻、问、切的诊断法,研究长期密闭环境下人体生命活动的状态,阐释其特点及变化规律,这富有鲜明的中国特色。他们研制的“太空养心丸”等中医方剂,已成为中国航天员重要的医监医保措施。中医药在航天医学问题的干预与防护中初显作用,就连俄罗斯同行也对此表现出浓厚兴趣。
负责生物节律及氧化应激项目的万玉民研究员说,我国已在“神七”飞行中围绕这一项目研究取得了丰硕成果,目前正聚焦于时间生物学问题的相关研究。中国将利用“火星-500”试验的契机,进一步深化失重、受限等空间因素对生物节律的影响研究,致力于建立有助于航天员维持最佳绩效水平的对抗措施等。
长期密闭环境对乘务组成员非言语交流的影响研究,也是中国第一次将来自不同国家、不同文化背景的乘务组成员作为研究对象。对于没有参与过多国航天员合作飞行的中国而言,这一项目将大大丰富对人在密闭环境下的心理行为特点规律的认识。
由于中方三大参试项目要求外国志愿者共同参与,中方为此制作了中、英、俄三种语言的培训教材,就中方项目内容、参试设备、试验方法和程序、故障预案等进行了详细说明,便于志愿者尽快掌握操作规程。
综合新华社、《解放军报》报道
延伸阅读
火星探测史
●1960-2008年底,各国共计发射38次/39个火星探测器,任务成功率(包括部分成功)约为46%。由此,火星被航天界称为“航天器的墓地”。
●世界上已发射的火星探测器,可以分为“飞越”、“轨道器”、“登陆器”和“漫游者”等类型。火星探测已经从无人探测进展到机器人探测阶段,跨出了“越”、“绕”、“落”三大步。1996年底,美国宇航局“火星全球探测器”、“火星探路者”和俄罗斯的“火星96”的发射,标志着国际上一个新的火星探测时代的开始。
●至今人类还没有载人火星飞行的经历。目前,欧洲和美国公布的人类火星登陆计划都在2030年以后。而中国也加快了深空探索的步伐,计划在不久的将来发射首颗火星探测卫星“萤火一号”。
本报讯(记者李铁铮通讯员孙海荣) 昨天,在俄罗斯首都莫斯科一处研究中心,“火星-500”试验的一名俄罗斯志愿者和一名意大利志愿者走出登陆舱,成功实现在“火星”表面行走。这是人类首次成功模拟登陆火星。
据了解,此次登陆持续了一个半小时,两名志愿者穿着质量32千克的太空服,踏上用沙子和石块模拟制作的“火星”表面,插下俄罗斯国旗、中国国旗和欧洲航天局旗帜。他们还用俄语和英语进行了演讲,并采集了土壤样本。
2月12日,登陆舱已与主舱分离,并在“火星”表面着陆,包括王跃在内的3名志愿者将分批出舱,踏上“火星”表面开展科学研究。志愿者将分组模拟登陆火星,王跃和俄罗斯志愿者斯莫列耶夫斯基作为第二乘组,于18日模拟登陆火星。他们将身穿改装的俄罗斯“海鹰”航天服,打开登陆舱气闸,在火星表面开展作业。王跃将驾驶装有机械臂和摄像头的火星探测车,在火星表面采集岩石等。
据悉,第三组志愿者于22日完成模拟登陆火星任务后,登陆舱将载着3名志愿者脱离“火星”表面,进入环火星轨道飞行,24日与主舱对接。3名志愿者将接受3天的隔离检疫,于27日打开对接舱门,同主舱的其他志愿者会合,开始返回地球。
■解读
万里长征才走第一步
正在莫斯科进行的“火星-500”试验,志愿者模拟登陆火星。这次试验在多大程度上能够验证真实的载人火星飞行?
并未模拟失重环境
“火星-500”试验中方项目负责人陈善广表示,“火星-500”试验模拟从地球飞向火星、登陆火星以及返回地球的全过程,总共520天飞行。这是一次非常有意义的探索,但仍然是部分模拟验证。它主要还是探索“人与环境”的相互作用,了解长期密闭环境下乘组的生理、心理问题及工作能力状况等。从某种意义上说,主要从航天医学的角度,部分地进行验证,获取相关数据等。试验没有模拟失重环境,并且是在地面静止的试验舱里进行,反映不了飞行动力学特征。因此,这次试验只是万里长征第一步。在人类真正登陆火星之前,类似的试验还要做很多。
人类极限难以承受
陈善广认为,人类要实现飞往火星,除了工程上需要突破的关键技术,最难的还是人的问题。即使有朝一日突破了载人航天器技术,但飞行过程中人行不行?这是很大的挑战。“火星-500”试验在地面还不能完全模拟这些状况,实际难度大得多。而人类往返火星,不但超出了目前为止人类太空停留的极限,还要完成登陆火星等很多复杂的工作,这对航天员生理、心理的挑战将是前所未有的。
陈善广表示,近地轨道飞行试验表明,长期飞行对人的心血管系统、骨骼肌肉系统都有很大影响。人类从离开地球、进入轨道、登陆火星表面,再到返回地球,要经历失重、超重、低重力等多种重力环境,饱受重力变化之苦。这些变化对人体的影响,目前还缺少研究。在这次“火星-500”试验中也没有相应模拟,但将来必须得到充分验证。另外,长期辐射效应也很明显。人每一次进入宇宙空间都有辐射的危险,虽然有飞行器、航天服和药物进行防护,但毕竟有限。尤其是太阳质子事件难以预测,对仪器和人的危害都很大。心理问题更不可忽视,长期处于狭小密闭的舱内、远离地球家园带来的孤独感会很严重,还有乘组成员之间的文化、习性以及个性相容性等都是考验。医学保障也是个大问题。飞行途中航天员生病了怎么办?比如得了阑尾炎怎么办?所以这次“火星-500”试验,要求志愿者具有较高的自主性,因为地面支持非常有限。载人登月的通讯时滞是秒级水平,而火星飞行的通讯时滞达到20分钟,人或者仪器设备出现问题后,地面支持甚至无能为力,航天员要能够自主准确地处置。
■专访·中方项目负责人
真正登陆火星不能用传统飞行器
昨天,“火星-500”试验中方项目负责人陈善广在接受记者专访时表示,月球应该作为登陆火星中继站,如果舍去载人登月,直接尝试载人登陆火星,将风险极大。陈善广还认为,将来真正进行星际探索时,传统的飞行器未必能派上用场。
火星是人类登陆的理想选择
记者:为什么大家对火星格外关注?
陈善广:这首先是基于人们对地外生命的探索。人们想,地球上有高等生命,按此推理,其他星球会不会也存在高等生命?除了这种探索未知的好奇心理,探索火星对于理解地球生命起源乃至宇宙起源都有帮助。近些年来,人们发现,地球家园不再像以前那样美好。地球资源能够维持多久?能否满足人类可持续发展的要求?带着这种危机感,人们希望能够发现其他适宜生命孕育的星球,以延续人类文明,繁衍火种。火星是目前相对适宜人类移居的行星。在这些因素驱动下,人们把目光越来越多地投向了火星。
记者:为什么说火星相比其他行星,更适宜人类移居和改造?
陈善广:首先环境因素比较相似。火星有1%的大气层,尽管比较稀薄,这对于人类生存繁衍非常关键,它对人体有保护作用。另外,火星的自转周期为24小时37分,与地球几乎一样长。它以与地球相近的姿势绕太阳公转,一年中有四季交替和变化的气候。不仅如此,火星探测器已证明火星上有水。这些都是有利于生命形成的环境因素。相比太阳系其他行星,火星是人类登陆比较理想的选择。
登陆火星前必须先实现登月
记者:我国启动了载人空间站工程,它对于火星探索有什么意义?载人登陆火星之前还有多长路要走?
陈善广:载人空间站是天基试验的很好平台。我国载人空间站建成后,将提供长期失重平台进行相关问题的研究。实际上,在真正载人登陆火星之前,载人登月和月表居留是重要的一步。将来登火星的一个目标是为了居留,从这个意义上说,可以先把月球作为中继站,建立月球基地,探索星际飞行的规律,为建立火星基地打下基础。如果舍去载人登月这个环节,直接尝试载人登陆火星,风险极大,航天员可能有去无回。
未来可能突破传统飞行器技术
记者:你能否大胆设想一下,未来的载人登陆火星会是怎样的模式?
陈善广:将来真正进行星际探索,目前的模式恐怕不行。传统的飞行器未必能派上用场,有人提出时光穿梭机,这听上去与现在的认识不符,人们认为所有物质难以超越光速,但随着人们对于宇宙认识的深化,将来有可能突破这一技术。包括“暗物质”的意义也不可小视,科学上新理论新技术的发展将来都会给星际航行带来全新的模式。当然,前提是一步步扎实地做。一切皆有可能。
记者:如果人类真的在火星长期居留了,地球人是否会演变成新的物种?
陈善广:人类之所以成为人类,是适应地球亿万年自然进化的结果。如果有一天地球人真的移居火星,适应新的火星环境,不排除产生新的生命样式的可能。我们在近地轨道飞行中也讨论过,失重环境下的人会孕育出什么样的生命?这个生命在失重环境下成长,功能会发生哪些变化?从科学意义上说,这些研究其实很有意义,但同时也涉及人类伦理学问题。
飞往火星至少需要两年时间
记者:人类40多年前就登上了月球,为什么登陆火星仍然看似遥遥无期?
陈善广:载人登月现在炒得很热。1969年,美国人捷足先登,率先在月球上留下了人类的足迹。现在很多国家都雄心勃勃提出登月的目标,但难度很大。相比之下,登火星的目标更加困难。飞行距离远得多,飞行时间显著延长。月球离地球大约38万公里,5到10天即可到达,一般2周可以执行一次往返任务。火星运行轨道形状为椭圆,离地球最近距离约5000万公里,最远距离则超过4亿公里。即使选择近地点往返,也要两年以上。
记者:这个时间意味着什么?
陈善广:目前人类太空连续飞行最长时间为438天,这个纪录是俄罗斯航天员波利亚科夫创造的。目前航天界相关研究积累的时间长度就这么多。火星飞行需要两年甚至更长的时间,会带来各方面挑战。无论是从飞行器及燃料储量还是航天员需要的食品、饮料、氧气等物资都显著增加,不仅需要大大提高火箭推力,还要发展成熟的再生式生命保障技术以至受控生态生保技术,才能综合解决这一问题。
火星的重力加速度是0.38g,比月球大一些,这种低重力也会对航天员操作产生影响。火星车、火星服的设计制造都要适应这种重力变化。另外,探月时发现月尘非常细微,容易吸入肺中,需要采取专门的防护措施,类似问题在火星上也存在。这些环境对人的影响还需要进一步认识,目前的研究积累不够。