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2018年九项重大科技活动综述

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  • 2019-10-27
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简介科学新闻的报道范围小至微观世界,大到宇宙外沿。从2018年的科学新闻中,我们目睹了宇宙中遥远天体的惊人规模和力量,比如“耀变体”这种特殊

    科学新闻的报道范围小至微观世界,大到宇宙外沿。从2018年的科学新闻中,我们目睹了宇宙中遥远天体的惊人规模和力量,比如“耀变体”这种特殊的星系;我们发现了我们所生活的这个世界的神奇,比如成功贴膘的棕熊,以及树木的惊人力量;我们见证了人类的聪明才智和恻隐之心,比如中非的一场战争中,疫苗接种人员为阻止埃博拉病毒爆发所展开的抗争,以及潜水员探索泰国洞穴,展开大胆营救的事迹。2018年即将接近尾声,让我们借本文来盘点一下这一年最令人叫好的科学新闻。它们传递了我们对科学和自然界的热忱,也让我们能遥想一番未来的模样。 质量单位“千克”被重新定义11月,世界各自地科学家齐聚法国凡尔赛的国际计量大会,大家经投票决定重新定义“千克”,将它与普朗克常数挂钩。普朗克常熟是量子力学中一个奠基性的普适概念。此事听着格外冷门。事实也的确如此。但让我们所惊叹的,还不是它背后的科学,而是它所代表的范式转换。“千克”原本的定义十分简单:铂铱合金制成的一个国际千克原器的质量。自1889年至今,它一直保存在法国赛佛尔的国际度量衡局。作为人工制品,它并不完美。它可能丢失或失窃。甚至有证据表明,这些年来,它已经损失了部分质量。“千克”是国际标准质量单位,被全世界普遍接受,包括在美国——严格来讲,美国的“磅”也是在千克基础上定义的。既然依附到了这个宇宙常量,千克的定义就跟宇宙同在了。科学家给地球上所有生命过称按质量计算,人类根本微不足道。《美国国家科学院院刊》刊载的一项研究估计,世界上约有5500亿吨生物炭。人类在其中占据不到1%。当你看到这些数据的可视化图表时,你就会发出由衷的感叹。你会看到,世界由植物所主宰。如果把地球生命比作一座写字楼,那么,植物将是其中最主要的租户,占据几十层楼。相比之下,世界上所有的动物就好比底楼一个零售门面。而在所有动物中间,人类不过是店铺内的一条过道。虽然在地球上所有生命中,我们的比重如此之小,但我们对其他所有形式的生命造成的负面影响却大得不成比例。这一点值得我们深思。埃博拉疫苗在战区接受考验在刚果民主共和国布尼亚,一名医护人员正在穿戴个人防护装备在刚果民主共和国的战乱地区,一场埃博拉疫情正在持续,这是历史上第二大规模的埃博拉大爆发,感染病例超过500例。但在悲剧和混乱中,公共卫生官员实现了一个壮举:历史上首次大规模推广埃博拉病毒的实验疫苗,有望预防感染并拯救生命。默克公司的rVSV-ZEBOV是首款强效埃博拉疫苗。但由于医药公司兴趣寥寥,它一直无人问津,直到2014年,才总算被默克买下。而直到今年,这款疫苗被投入一场持续的疫情。截至撰稿时,公共卫生官员成功组织4.5万人接种了疫苗。世卫组织“突发卫生事件新规划”执行主任彼得·萨拉马(Peter Salama)在接受采访时表示,在卫生官员的努力下,接种率到了95%到100%之间。通常来说,只有在稳定、富裕的国家,而且是经过充分测试的疫苗,才会实现这样的接种率。所以,这一成绩堪称壮举。世界首例已故捐献者子宫移植成功,诞下健康婴儿从移植子宫诞下的女婴来自活体捐献者的子宫移植不算新闻,好吧,那是2013年的事情了。但今年,巴西报告了世界首例来自已故捐献者的子宫移植,并带来了一个令人难以置信的结果:接受者成功诞下一名健康的女婴。今年12月,来自圣保罗大学(University of São Paulo)的研究人员在《柳叶刀》杂志上发表了一份病例报告,其中介绍了他们从一名因中风死亡的45岁女性身上摘除子宫并移植到另一名32岁的女性体内,后者患有一种罕见的先天性疾病,天生没有子宫。在移植完成后,医生通过体外受精的方式让该女子成功受孕。到报告发表时,母亲和婴儿都很健康。对器官移植科学以及受不孕症困扰的女性来说,这绝对是个好消息。“从生物学上来说,生者和死者的器官并没有太大的区别。”杜克大学医学中心(Duke University Health System)的首席外科医生在接受采访时说道,他本人没有参与上述研究,“但是,已故捐献者器官的可用性无疑为数量更多的患者带来了可能。” NASA发射帕克太阳探测器(PSP)绕日飞行美国宇航局太阳动力学天文台(SDO)在2016年拍摄的太阳耀斑数十年来,有一个问题一直困扰着太阳物理学家:为什么太阳大气层的温度要比它的表面热很多?为了解答这些问题,以及更好地为太阳风暴做准备,美国宇航局在今年8月发射了一个探测器前去绕日飞行。这就是帕克太阳探测器。到2025年时,该探测器将以69万公里/小时的超快速度飞抵距离太阳表面644万公里的范围内。届时,帕克探测器将成为距离我们太阳(或任何恒星)最近的人造物体。截至10月底,帕克探测器跟太阳表面的距离是4273万公里,这创造了新的纪录。在接下来的几年里,该探测器将利用金星的引力,进一步飞近太阳表面。当靠近太阳时,帕克探测器必须应对1371摄氏度的高温,差不多相当于岩浆的温度。不过,在一些工程技术的加持下,探测器将能够自在地运行。祝帕克一帆风顺。南极巨型冰块承载破解物理谜题的重任星空下的冰立方中微子观测站南极冰层正下方,坐落着物理学家建造的一个奇妙工具。通过它,我们有望破解物理学领域的一个难题。1912年,科学家发现,次原子粒子每天都会撞击地球。所谓次原子粒子,是指物质的组成部分,如质子、电子、介子、中微子、夸克等。很快,科学家又发现,这些粒子携带了极为巨大的能量。人们不禁追问,到底是什么样的宇宙物体才会创造出这样的粒子?这样高能的宇宙射线之所以难以溯源,原因在于它们并不总是沿着直线行进。这就是说,我们在研究中无法顺藤摸瓜找到发射源。基于这个原因,南极观测站应运而生。“冰立方中微子观测站”是一个一立方千米的透明冰块,四周布满探测器,位于南极冰层的正下方。设置探测器的目的,就是为了侦察行迹飘忽不定的次原子粒子——中微子。这种中微子在撞击地球过程中,虽然沿直线运行,但很少与其他物质发生关系。在这块“冰立方”里,研究人员捕捉到了一枚中微子的踪迹,并发现这枚中微子来自于某个特殊的河外星系“耀变体”(blazar)。人类排放的二氧化碳,有一半被树木吸收了阳光穿过亚马逊雨林今年有很多明显的迹象表明,气候危机已经变得非常严峻。热浪席卷全球,气温屡创新高。我们从两份重要的气候报告中得知,全球碳排放达到了创历史纪录的高位。不过,我们由此也更清楚地知道了自然界为了抵消人类的温室气体排放而付出了多少努力:人类排放的二氧化碳只有大约一半进入了大气层,其余的都被森林和草地吸收。一项关于树木如何有效吸收二氧化碳的新研究显示,亚马逊雨林的一棵树每年能吸收22千克的二氧化碳。这意味着一座森林吸收的二氧化碳相当于某些国家全国排放的二氧化碳。研究人员声称,在过去30年里,亚马逊雨林抵消掉了它横跨的南美洲每个国家(委内瑞拉除外)排放的二氧化碳。这是保护自然生态系统、退耕还林的一个有力论据,意味着土地和自然资源管理方式对气候的重要性不亚于关闭煤炭发电厂和改用电动汽车。泰国洞穴救援堪称勇气和智慧缔造的壮举2018年6月26日,泰国士兵聚集在Tham Luang洞穴营救被困的少年足球队队员和教练今年6月底,暴雨涌入泰国北部的一个偏僻洞穴,导致12名少年足球队队员和他们的教练被困在洞穴深处。救援行动持续了两周,整个过程惊心动魄、跌宕起伏,引发国际关注,最后以大团圆结局收场:12名男孩和教练全部生还,无一人受伤。救援行动刚开始就差点放弃,因为洞里灌满了水,哪怕是对世界上最出色的洞穴潜水员来说也过于危险。以前从未进行过这样的尝试。但依靠参与救援的泰国海豹突击队、国际潜水员和两名医生的科学知识,一个聪明的计划被提了出来。开展救援行动意味着要了解洞穴的地质情况、洞穴潜水的危险性、在洞穴中耗尽氧气的风险和在紧急情况下镇静剂的作用。孩子们之前从未潜过水,为了防止他们在漆黑的水中感到恐慌,一名麻醉师给他们服用了氯胺酮和安定。居然真的有用,他们全都活着出来了。这只棕熊获“肥熊大赛”之“最肥”称号请看阿拉斯加卡特迈国家公园这只名为“珠鼻”的雌性棕熊,经过一整个夏天的积蓄,难保你不感叹一句“呀!真肥。”这个夏天,“珠鼻”如同园里其他棕熊一样,就着鲑鱼大快朵颐,为冬眠积蓄脂肪。由于“珠鼻”的出色表现,她当选了卡特迈一年一度“肥熊周大赛”的冠军,荣获“最肥”称号。当时,公园发布了比赛通知,号召公众票选出今夏最膘肥体健的棕熊,结果“珠鼻”胜出。这场比赛也不全是娱乐。通过比赛,我们见证了阿拉斯加半岛一年又一年的美妙改变。每到夏天,成千上万肥厚可口的鲑鱼会洄游到卡特迈公园里的布鲁克斯河(Brooks River)去繁殖产卵。布鲁克斯河是公园里一处人迹罕至的景点,阿拉斯加半岛的火山与大海在这里交相辉映。但在洄游过程中,这些鲑鱼也会不可避免地遇上公园里的2200头棕熊。每到七月,这些棕熊就开始食欲过盛,开始不停地进食。有媒体评论表示,“熊储存脂肪的能力极强,不仅可以保持动脉中血小板数量相对稳定,还能在肌肉骨骼不发生退化的情况下连续几个月一动不动。”正因如此,“研究人员才会对我们的熊类朋友如此关注,因为研究成果可以用在长途宇宙旅行,也可以用于解决长期住院治疗期间的萎缩效应等医学问题。”

    

    

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