研究人员研究了蚂蚁如何在模拟土壤的玻璃颗粒

2019-06-14 16:00:28 作者:管理一号  阅读:171 次  点赞:0 次  鄙视:0 次  收藏:0 次  由 www.agg.me 收集整理

为了了解火蚁有用作业而不呈现阻塞的战略,研讨人员研讨了蚂蚁如安在模仿土壤的玻璃颗粒中发掘地道。图片来历:Rob Felt Georgia Tech为了了解火蚁有用作业而不呈现阻塞的战略,研讨人员研讨了蚂蚁如安在模仿土壤的玻璃颗粒中发掘地道。图片来历:Rob Felt Georgia Tech

来历:科研圈微信大众号

总有些坐收渔利的人,当他们勤劳的搭档把作业都干完的时分,他们仅仅枯坐着无所事事。但对社会的高效作业来说,这些人真的有存在的必要吗?或许还真有——至少火蚁(fire ant)在地下挖巢的时分确实如此。

“火蚁在佐治亚州很常见,事实上,它们 30 时代从南美洲迁移至美国,在靠南三分之一的美国区域都很常见。”佐治亚理工学院(Georgia Tech)的物理学家丹尼尔·戈德曼(Daniel Goldman)如是说。

火蚁是高度社会性的生物,戈德曼的团队想知道在没有中心领导者给出指令的时分,单个蚂蚁是怎么知道自己该干什么的。

为了找到答案,戈德曼的团队用颜料符号单个火蚁,并调查它们发掘一次只能经过一只蚂蚁的狭隘地道。终究发现,仅靠 30% 的蚂蚁就完成了 70% 的作业。“令我惊奇的是,咱们终究发现任何时间段都只需这么少的蚂蚁真正在干活。”

有四分之一的蚂蚁乃至从没进过地道;还有一部分爬进去了,但一丁点儿土也没挖就离开了。这些闲逛和冷眼旁观的行为,确保了拥堵的地道没有呈现“昆虫阻塞”,然后防止施工堕入阻滞。

当科学家把五只最勤劳的蚂蚁从集体中移走,其他蚂蚁马上前赴后继弥补进去,全体的作业效率没有一点点的下降。只需存在分工以坚持地道疏通,一段时间内究竟是哪些蚂蚁作业或赋闲好像并不重要。研讨结果已宣布在《科学》(Science)杂志上。

戈德曼的团队也在核算机上模仿了蚂蚁筑巢,模仿中电子蚂蚁最高效的发掘形式与实在蚂蚁类似。

这一研讨将会影响机器人规划和制作。幻想一下,派一群机器人去瓦砾中搜索灾祸幸存者;或者是纳米机器人在咱们的体内确诊疾病并供给针对性的医治:这样一大群机器人需求防止堵在狭隘的空间中。或许有必要编写一个程序,让一部分机器人枯坐下来静静地看着火伴作业。

驱蚊的办法千千万,有一种办法看上去如同特别不靠谱:在屋子里放一杯糖水。

(图片来历:veer图库)

根据传说中的办法,你得先准备一杯甜甜的糖水,可以装在一个饮料瓶里,也可以是一个酒瓶里,然后翻开盖子放在角落里,糖水宣告的甜味就会吸引蚊子。被吸引的蚊子会飞到瓶子里被糖水黏住,这样它们就不会来找你麻烦了。

听起来是不是像很不靠谱的歪门偏方?因为之前有科学家研讨标明:蚊子是通过嗅觉感知二氧化碳、乳酸酸、羧酸、醛和辛烯醇这些物质来寻找吸血方针的,而甜味并不归于它们感知的内容。

但最近科学家的一项研讨证明了这个偏方是有些用的。这项研讨效果宣告在5月9号的PLOS Biology期刊上。

研讨人员选择了白纹伊蚊(Aedes albopictus)作为研讨方针,这是一种来自于东南亚的蚊子,对环境的适应力极强,所以早就不限于东南亚区域了,在我国也有。

加上它和其他蚊子比较具有更强的侵犯性,能传达令人讨厌的疾病(比如登革热、黄热病和寨卡病毒),所以被世界自然保护联盟物种存续委员会的侵犯物种专家小组(ISSG)列为世界百大外来侵犯种。

白纹伊蚊(Aedes albopictus) (图片来历:Wikipedia)

或许你知道只需雌蚊会因为要怀宝宝而去吸血,但其实它们也会去啃咬花朵的蜂蜜或许树液来获取糖分。

研讨人员正是因为看到了这一点,觉得可以运用蚊子喜欢糖这一特性来减少它们吸血的激动。所以研讨人员当即打开实验,他们准备了一些掩盖有网的透明塑料杯,把蚊子分别关进这些杯子里,杯子里都挂着一个棉球,有的杯子里的棉球是浸了糖水的(浓度分别为5%、20%、50%),有的则是普普通通的水,这样便当作对比。

(图片来历:文献1)

这些蚊子都是饥饿的,然后研讨人员在早上和下午两个时段做实验,把手放在塑料杯的网上持续1分钟,试着吸引蚊子过来咬他,但又坚持一段距离,不让蚊子真的吸到血,就像下图这样不断“调戏”和“迷惑”蚊子……

(图片来历:veer图库)

研讨人员效果发现:在只需纯水的杯子里,雌蚊更具有侵犯性,侵犯频率更高;而在有糖水的杯子里,蚊子的侵犯性则被削弱了许多,而且糖水浓度越高,供应的能量越多,削弱的侵犯性则越明显,也就是说糖水有debuff的功用,会下降蚊子对吸人血液的“激动”。

糖水削弱了蚊子的侵犯性,而且越浓的糖水越明显 (图片来历:文献1)

那现在又有另一个问题了,哪一种糖水能更有用驱蚊呢?到底是蔗糖、葡萄糖又或许是果糖呢?

为了找出问题的答案,研讨人员又分别用20%的蔗糖、葡萄糖和果糖来做上述相同的实验。

深赤色果糖、浅赤色蔗糖、黄色葡萄糖 (图片来历:文献1)

效果发现:在下降侵犯性上底子没啥太大不同,假设非要比一比,或许果糖效果好一点。至于为什么没啥不同,估计是这几种糖供应的热量都差不多的原因吧。

三种不同的糖对蚊子啃咬的影响 (图片来历:文献1)

为什么蚊子喜欢吃糖?

因为不管是糖仍是血,都能为雌性蚊子的繁殖供应能量。假设没有糖,那蚊子就只能吸血了,而糖只是一个蚊子进食的选项之一。而且正常情况下,吃糖的风险几乎为0,而吸血则有或许被人类一掌拍死,假设你是一只蚊子,你会选哪个?所以蚊子吃糖是一种生计战略的选择。

蚊子的基因抉择这一切

研讨人员后来还对这些蚊子的RNA(核糖核酸,存在于生物细胞以及部分病毒、类病毒中的遗传信息载体)进行了测序。他们发现,一些基因表达的改动与啃咬人类血液的喜好下降有关。其间一个基因是卵黄素基因,称为Vg-2,它在雌性蚊子的卵巢发育中发挥效果,当它们吃糖时,这种基因表达得更多。也就是说Vg-2表达量越高,蚊子吸血的激动就越少。

研讨人员随后又进行了另一项实验:他们烦扰了蚊子的RNA,并下降了Vg-2的表达。效果发现:尽管雌性蚊子只吃糖,但它们仍是会对人类的血液感到饥饿。证明了Vg-2和蚊子吸血有着密不可分的联络。将来或许可以运用这一点,用转基因技能来克制蚊子的吸血,让它们“改邪归正“,这样蚊子就能只吃糖不吸血。

夏天到了,咱们可以在家里试试这个科学的“偏方”啦!不过要记住常常换糖水噢,之前科学家用糖来诱导以克制蚊子啃咬的效果持续不到一周,因为糖水的浓度下降了就不管用了。假设按照科学家的做法来弄的话,选蔗糖作为材料就ok了,浓度越高的糖水效果越好。其他,用糖水来驱蚊的办法,如同也只对年青的雌蚊有用,换言之,糖水对那些蚊子“阿姨”是不管用的。

参考文献:

Dittmer, J。, Alafndi, A。, & Gabrieli, P。 (2019)。 Fat body–specific vitellogenin expression regulates host-seeking behaviour in the mosquito Aedes albopictus。 PLOS Biology, 17(5), e3000238。 doi:10.1371/journal.pbio.3000238

来历:我国科学报

本来能够拉动20节车厢的火车头,现在只拉了3节车厢。这既形成“火车头”资源的较大糟蹋,也导致“运力”严重不足,使得“运力”在市场上求过于供。

如此为难的困境,印证在散裂中子源等国内渠道型大科学设备的身上,或许再恰当不过。

渠道型大科学设备是为许多学科范畴展开研讨服务的重要设备,后续制作直接影响研讨人员能否运用此设备有用展开研讨。

“我国散裂中子源有20个谱仪孔道,一期仅制作了3台谱仪,只能满意这些谱仪对应研讨范畴50%左右用户的试验需求,还有许多重要范畴急需制作相应的谱仪。” 中科院高能物理研讨所副所长陈延伟告知《我国科学报》。

这一方面形成了中子束流资源的糟蹋,另一方面,国内用户期望凭借散裂中子源展开试验的需求非常旺盛,也非常火急,但仅有的3台谱仪远远满意不了用户的需求。

无法之下,国内用户只能去国外展开试验,本钱剧增、还要面临很大的不确定性,需抢占机遇的重要研讨也因时刻而耽搁。

跟着国内散裂中子源、高能同步辐射光源等渠道型大科学设备制作进入加速期,提早布置大科学设备中的谱仪/线站制作,完善大科学设备后续谱仪/线站制作机制,非常火急。

无法的实践

记者采访中科院金属所研讨员李昺时,恰逢他即将在两天后再次赴日本展开为期10天的试验。

随后,他还要当即前往澳大利亚展开20多天的试验,稍歇几天,还需再度赴日持续试验。

此前,他的科研团队发现的“庞压卡效应”效果,也因国内短少试验所需谱仪等条件,只能无法去国外展开试验。所幸试验尚算顺畅,终究效果也令人满意,试验效果最终宣布于《天然》杂志。

不过,李昺告知《我国科学报》:“去国外做试验,添加了经济和时刻本钱,签证也存在不确定性;更重要的是,大科学设备需求为国家的‘卡脖子’技能供给处理途径,许多要害技能只能在国内处理;大科学设备短少配套谱仪,很大程度上约束了核心技能的打破。”

“基础研讨要发生颠覆性技能,有必要有原始立异,要做到‘人无我有’,抢占试验先机和运用先进手法至关重要。”李昺心里味道冗杂。

这种辛苦的国外试验,却是国内许多科研人员的常态。

上海交通大学物理与地理学院、天然科学研讨院特别研讨员洪亮告知《我国科学报》:“咱们原定于本年1月中旬去美国做试验,因为美国政府关门使得咱们出国受阻。咱们用了半年的时刻请求国外的试验机时,半年时刻就这样糟蹋了。后续咱们还要从头进行一轮试验请求。这严重影响了咱们的科研进程。”

“去国外做试验,如果是团队出国,会导致科研本钱剧增。此外,试验的时效性差,导致咱们与国外课题组竞赛时,在时刻上处于下风,只能眼看着他人抢先宣布效果。”洪亮说到去国外做试验的困难时,也是一脸的无法。

谱仪制作未到位

我国散裂中子源是我国“十一五”期间重点制作的十二大科学设备之首。

散裂中子源发生的中子,与其他研讨手法比较更简单穿透物质,在勘探物质的微观结构和动力学特征方面,中子源具有一同的优势。

我国散裂中子源是物理、化学、资料等多范畴进行科学试验重要的“超级显微镜”。

中子源发生中子,仅仅展开试验的第一步,提取和剖析数据,则有必要依托谱仪,没有匹配的谱仪,相关试验就无法展开。

陈延伟介绍,因为经费约束,我国散裂中子源一期仅制作了3台谱仪。

散裂中子源第一轮敞开请求,用户非常积极,但现在3台谱仪远不能满意用户的试验需求。“期望国家加速后续谱仪制作。”

“近期,咱们举办了有100多位国内外学者参与的软物质生物中子研讨会,会上关于加速散裂中子源二期谱仪制作的呼声非常高,十多位国外资深专家也对现在散裂中子源只要3台谱仪感到难以想象。”洪亮告知记者。

洪亮说:“在某些学科范畴,科研竞赛不占优势,很大程度上是因为机理研讨不到位,要害问题没有霸占,展开机理研讨还需充分运用大科学设备。”

北京科技大学新金属资料国家重点试验室教授王沿东也告知《我国科学报》:“国家重点试验室承当着重要的科研任务,许多要害试验有必要在国内展开,但因为受国内仪器条件约束,在国内展开又困难重重。咱们火急需求添加相应的谱仪设备,这对处理国家‘卡脖子’技能具有重要意义。”

王沿东还泄漏,美国一些试验室有明确规定,制止我国某些高校在这些试验室展开试验。即便能够经过试验机时请求,签证也或许因为各种原因无法顺畅处理。加速完善谱仪/线站后续制作,进步国内大科学设备运用率,“局势非常严峻!”

后续制作准则坏处

中科院高能物理研讨所东莞分部副主任梁天骄告知《我国科学报》:“中子散射可用于研讨物质微观结构和物质微观动力学。但我国散裂中子源现有的3台谱仪都是研讨微观结构的,因短少研讨微观动力学的谱仪,该范畴的研讨在我国散裂中子源还无法展开。”

“日本散裂中子源于2001年开工,2008年完结建源并装备10台谱仪,2008年至2014年间,其规划规划中的21台谱仪根本建成。”曾在日本散裂中子源工作过的李昺告知记者,“咱们现在做试验急需的较高端的谱仪——高能量分辨率非弹性散射谱仪,在日本先期制作的10台谱仪中就早已装备。”

陈延伟也告知记者:“日本的第一个同步辐射设备于1983年建成,一期制作了加速器及5条光束线,在随后的5年内,很快制作了28条光束线。”

比较之下,国内大科学设备后续制作发动过于缓慢。

中科院高能物理研讨所原副所长张闯告知记者:“我国的大科学设备制作之初也都有全体方案,后续制作项目则按五年期新建项目进行规划组织。”

这种办理模式存在许多问题和坏处。专家们以为,关于有后续制作方案的项目,应该在一期制作中就进行必要的组织和投入。

此外,因为项目不得不以五年规划展开,后续项目制作的时效性也会受到影响,包含影响大科学设备全体效益的发挥,一同也不利于办理部门对投入总量的微观把控。

王沿东以为,项目机制应进步灵敏度,例如美国的一些试验室在立项时会考虑顶级设备研制过程中的不行预见费,包含考虑通货膨胀等问题,或许请求时价值几千万的仪器,在实践制作时会上涨至上亿元,这就需求愈加灵敏的机制保证项目的后续制作。

专家建议,审定同意的后续制作项目应不受五年规划期约束,当令请求、简化程序、及时批阅、赶快发动,合理地快速推动。

谱仪人才短少

谱仪制作工艺杂乱,需求不断更新调试。谱仪科学家是设备与用户之间的“桥梁”,对谱仪和大科学设备的有用运用、谱仪的制作更新、用户满意度有重要影响。

我国现在非常短少谱仪科学家,查核机制和薪酬待遇成为难以引才留才的重要原因。

“国外谱仪科学家,一是较固定,二是待遇较高。在博士结业后,需求在谱仪方面进行几年博士后培育,然后才干留下来担任谱仪运转办理。”曾在美国橡树岭国家试验室工作过的王沿东告知记者,“一方面他们的薪酬待遇高,简单留住人,另一方面固定专业的人才,有利于对后续谱仪的制作运用。”

洪亮也表明:“只要谱仪这个‘硬件’还不行,还有必要装备相应的‘软件’,我国短少与用户对接的谱仪人才,薪酬待遇是难以引才的重要原因。”

李昺对此也表明认同。他告知记者,在国外展开试验,与国外的谱仪科学家对接起来,相对更为流通。国外的谱仪科学家也更能了解和满意用户的要求。

“我国的科研院所、高校应该愈加敞开,一同加大对大科学设备世界先进人才的引入。”王沿东说。

此外,充分发挥大科学设备的效果,还需加强壮科学设备的科普。

“咱们在招生时,许多优异的理工科学生对大科学设备仍是了解甚少。咱们期望凭借科普的力气,让科研人员充分运用大科学设备。”李昺说。

陈延伟也表明:“散裂中子源等大科学设备的科普非常重要。经过科普,一是能够让更多的用户了解大科学设备的效果,进步用户试验水平;二是能够招引更多的有志之士,一同投入到大科学设备的后续制作中。”

歇息中的树懒 图片来历:ISTOCK.COM

来历:我国科学报

本报讯 从啃食北美草原的大象般的庞然大物,到在南美洲太平洋沿岸出没的驼鹿巨细的游水能手,树懒现已在地球上游荡了5000多万年。但是,科学家对几十种已知树懒物种间的联系却知之甚少。现在,对古代树懒脱氧核糖核酸(DNA)和蛋白质(其间一些的时代超越10万年)进行的两项新剖析正在改写树懒的家谱。新的研讨乃至标明,3000万年前,一座大陆桥将西印度群岛和南美洲连接起来,使得这些举动缓慢的动物终究可以抵达这些岛屿。

“这是一个了不得的成果。”并未参加该项研讨的美国田纳西大学查塔努加分校古生物学家Timothy Gaudin说。

在已承认的100多种树懒物种中,除6种外,其他都已灭绝。因而,科学家不得不比较树懒骨骼化石的形状,然后拼凑出这些动物是怎么进化的。但是,这样的比较并不准确。现在,从化石中别离DNA和蛋白质的新技术使得比较早已灭绝动物的遗传学特征成为或许。

古代DNA让科学家可以直接比较基因,而蛋白质的寿数更长。因而,虽然后者供给的信息并不那么准确,但古生物学家正越来越多地运用它们研讨那些更陈旧的化石。

在一项新的研讨中,英国约克大学古蛋白质专家Samantha Presslee和她的搭档从北美和南美采集了100多块树懒化石,旨在寻觅胶原蛋白的踪影。这种蛋白质在骨骼中很常见,可以存活超越100万年。在研讨人员剖析的17个样本中,胶原蛋白都保存得足够好,以至于他们可以将构成蛋白质模块的氨基酸序列拼接在一起。这使研讨人员可以比较各种胶原蛋白——其间一种胶原蛋白的前史超越13万年,并建立起或许的家谱。

科学家在6月6日出书的《天然—生态与进化》杂志上报告了这一研讨成果。

在另一项研讨中,法国蒙佩利埃大学进化生物学家Frederic Delsuc和他的搭档独立剖析了10块时代在4.5万年前到1万年前之间的树懒化石。这些化石中包含简直完好的线粒体DNA序列。线粒体DNA是在细胞能量发生机制中发现的遗传物质。他们也用这些数据制作了或许的树懒家谱,

科学家在6月6日出书的《今世生物学》杂志上描绘了这一发现。

这两个研讨小组得出的定论惊人的类似——现在的三趾树懒并不像之前以为的那样在树上构成自己的分支,而是与巨型地懒——巨爪地懒有着亲缘联系,后者直到大约15000年前还生活在北美区域。而现在的两趾树懒是巨型南美磨齿兽的远亲,后者被以为是在不到10000年前灭绝的最终一种田懒。

或许最令人惊奇的是,直到大约5000年前,生活在西印度群岛岛屿上的各种现已灭绝的树懒,好像都是从一个大约3000万年前的一起先人那里进化而来的。

“历来没有人这样设想过。”Gaudin说。这意味着一群树懒或许只抵达过这些岛屿一次。这与一种理论相吻合,即许多动物不是经过游水或漂流,而是由一座陆桥步行抵达这些岛屿的。这座陆桥呈现在大约3000万年前,并在后来被吞没。

“这两项研讨互相共同的成果真的很风趣。”Gaudin说。但他正告说,新的剖析只包含了已知树懒物种的一小部分。Presslee说:“咱们可以给这棵宗族树增加许多不同品种的现已灭绝的树懒。但这是下一步。”

加拿大多伦多大学古生物学家Gerardo De Iuliis说,将化石形状的数据与基因数据结合起来,可以得到更好的宗族树。这或许提醒了某些树懒的特征是怎么屡次独立呈现的,比方长长的、有力的前臂,这让今日的树懒可以挂在树枝上活动。“它们是奇特的动物,有着类似的奇特方法。”Gaudin说。

转基因猴 中科院昆明动物所供图

把人脑基因植入猴脑,会得出什么成果?来自中国科学院昆明动物研讨所的一项研讨发现,植入了人类大脑智力要害基因的恒河猴,显示出工作记忆才能显着提高的特征。

这项研讨成果宣布在3月27日的《国家科学谈论》上,研讨团队以为,“对研讨人类来源以及人类特有的脑疾病如老年痴呆等具有重要价值。”

这是科学界初次运用非人灵长类转基因模型,研讨人类特异的遗传变异对人类智力来源的奉献。研讨工作是由中国科学院昆明动物研讨所研讨员宿兵的团队与昆明理工大学、昆明医学院榜首隶属医院、美国北卡罗来纳大学等单位协作完结的。

当人类的其他灵长类“近亲”还在树上活动时,人类却开端直立行走、运用东西、发明文明。究其原因,科学家们以为,一个严重节点是,人类在进化进程中发生了一种共同现象:幼态继续——经过身体开展的推迟,来保留住先人的年少特征。与“近亲”比较,人类发育进程推迟,为大脑发育和神经网络的可塑性供给了更长的时刻窗口。

“人类差异于其他非人灵长类最显着的特征,便是大脑容量显着添加和认知才能高度发达。”多年从事遗传学研讨的宿兵说,“可是,关于人类在进化进程中,中枢神经系统显着改动的遗传机制,人们一向不清楚。”

在宿兵看来,研讨这一问题的一个有用手法,便是找出那些由于骤变会导致人类大脑发育反常的基因。最典型的比如便是对人类原发性小头症发病机制的遗传学解析。

早在2004年,宿兵的团队就对最早被判定出来的小头症基因MCPH1的分子进化进行了研讨,并初次发现这种基因的蛋白序列在人类来源中发生了多个位点的特有变异。2013年,他们经过细胞功用实验,进一步证明了这些人类特异的序列变异会改动MCPH1对下流基因的调控形式,以及物种特异骤变对这种调控效果的影响。研讨者以为,MCPH1基因可能在人类大脑的发育中有特别的功用。

尔后,他们开端了一项斗胆的实验,将人类基因MCPH1植入11只恒河猴脑中——现在有5只山公存活。

经过核磁共振脑印象剖析,研讨团队发现转基因猴有显着的神经细胞与神经网络老练推迟的现象。更重要的是,与野生型对照猴比较,转基因猴的工作记忆才能显着提高。

“这说明大脑发育的推迟对转基因猴的智力提高可能是有利的,类似于人类大脑发育的幼态继续现象。”宿兵说。

研讨团队信任,他们的这一研讨 “有助于知道大脑发育疾病如自闭症的病因,为潜在的医治计划供给有用头绪”。不过,他们的论文也引起了争议。

美国科罗拉多大学的遗传学家詹姆斯·西卡拉以为,“人类基因永久都不应该被移植到猿类身上”。

他忧虑,这种研讨不只触及“伦理道德和动物权力”,并且“实验的成功可能会导致愈加极点的基因修改改造”。他和他的搭档在2010年写过一篇论文讨论这一问题。他们以为,使猿类“人化”会带来损伤。

詹姆斯·西卡拉指出,这些山公只要5只存活,“它们大脑巨细和记忆力是否真正与正常山公不同,还很难得出切当定论”。

对此,宿兵表明,他“赞同不应该改动猿类的大脑,由于它们与人类如此挨近”。但他着重,“虽然它们的基因组与人类的基因组很挨近,但仍有数以千万计的差异”,经过植入少数人类基因,山公不可能就会因而变成“山公以外”的生物。

图片来历:摄图网

来历:每日经济新闻

说起商业航天,你是否只想到了SpaceX闻名的猎鹰火箭?事实上,中国商业航天范畴的开展方兴未已,民营火箭也逐步走入群众视界。

6月11日,国家国防科技工业局、中央军委配备开展部发布关于促进商业运载火箭规范有序开展的告诉,以“引导商业航天规范有序开展,促进商业运载火箭技能立异”。

相关数据显现,2018年中国商业航天共发射13次,并成功将36颗卫星送入太空,年度投融资总额达35.71亿元。现在,从萌发作长到百舸争流,商业航天赛道再迎方针助推。

“商业火箭是中国航天的重要组成部分,通过四年多的探究,主管部门清晰了职业包含准入答应在内的整体准则和施行途径,关于推进职业未来继续快速开展将起到十分活跃的效果;一起,也表现了(主管部门)关于商业火箭的注重。”提及上述告诉,民营航天企业蓝箭航天创始人兼CEO张昌武趾高气扬。

清华大学航天航空学院王兆魁博士也对《每日经济新闻》记者标明,告诉的发布让商业航天开展有章可循,这也意味着商业航天抵达新的开展阶段。

商业航天有了“理直气壮”的身份

事实上,对商业航天范畴相关方针的出台,业界早有呼声。

4月下旬举行的2019年中国航天大会•商业航天工业世界论坛发表信息显现,国家航天局正探究制作敞开同享的商业航天发射场,推进航天法的编制作业。《国家航天法》已经在紧锣密鼓拟定中。

新方针很快落地。国家国防科技工业局网站6月10日显现,国家国防科技工业局、中央军委配备开展部发布了关于促进商业运载火箭规范有序开展的告诉。

“整体而言,(新方针)使职业开展规范有序,为企业指明晰方向。”未来宇航研究院创始人牛旼对《每日经济新闻》记者标明,相关方针的出台首先是给了商业火箭一个“理直气壮的身份”,标明党和政府对这一范畴的鼓舞和支撑。

“上述告诉一出台咱们就进行了内部讨论,这是商业航天范畴的一件大事。”民营航天企业星际荣耀相关负责人对《每日经济新闻》记者标明,这意味着国家对商业航天寄予了更高的期许。现在,商业航天赛道出现百舸争流的态势,但在一些具体问题上,也存在实际操作规章和法规准则断档的状况。方针法规的逐步出台有利于商业航天未来的规范化开展。

《每日经济新闻》记者注意到,上述告诉清晰了商业运载火箭科研出产活动的界说,首要包含:一次性运载火箭(含发射高度30公里至200公里不入轨的探空火箭)、可重复使用运载火箭、再入回来运载器等体系级或分体系级技能产品的立异研发、研发出产、实验验证、发射服务等。

牛旼解读称,在上述告诉中,对出产答应、发射、发射场及出口管控等方面均进行了清晰规定,包含发射答应和专项检查申报材料中,商业火箭企业需对轨迹频率进行挂号和协调;减缓空间碎片;采纳的安全防控办法计划以及第三方责任保险;相关商业保险购买收效状况等。告诉说到,相关发射活动不得对国家安全和群众利益形成损害。

民营航天企业零壹空间创始人兼董事长酣畅则标明:“告诉清晰了商业航天企业需取得的资质、运营鸿沟、能得到国家哪些根底保证等,使中国商业航天向更规范、有序、健康的方向开展。一起,咱们也希望国家加强对民营商业航天企业的引导,建立愈加敞开、灵敏、高效的协作共赢机制,促进商业航天的可继续开展。”

职业将迎来老练有序开展期

整理商业航天的开展头绪不难发现,方针的落地和职业的开展脚步密切相关。

2018年2月6日,美国SpaceX制作的猎鹰火箭首飞成功。尔后,国内蓝箭航天、零壹空间、星际荣耀等民营商业航天企业也争相发射火箭,曾经是奥秘“黑科技”的商业航天也逐步走入群众视界。

跟着工业开展革新,到现在,国内商业航天赛道的竞赛也益发剧烈。一位商业航天方针研究者对《每日经济新闻》记者标明,现在商业航天工业链上下游的企业太多、太杂,整个工业的开展到了需求方针规范、由乱到治的时刻结点。相关告诉当令出台也源于此。

张昌武标明,关于职业整体而言,上述告诉确实是利好,一个好的方针环境对一切的职业参与者都将有所助力。一起,这也提示商业航天赛道的参与者应该进一步进步规范和自律,保证技能和产品安全可控。

《每日经济新闻》记者从未来宇航研究院方面取得的数据显现,到2018年年末,国内商业航天范畴已注册有141家公司,其间民营航天企业123家,占比87.2%。从注册时刻上看,有61家是近三年新建立的企业,占比43.3%。从区域散布上看,国内大部分商业航天公司首要会集在北京和陕西等地。其间,北京聚集了国内超一半的商业航天企业,湖北、湖南、江苏、上海、四川、浙江等省市也有商业航天企业落地。

另一方面,2018年中国航天共履行39次发射使命,发射航天器105个,在这39次发射使命中,与商业行为相关的发射13次,并成功将36颗卫星送入太空。

此外,本钱的大举投入也值得重视。2018年,中国商业航天范畴年度投融资总额达35.71亿元,至少发作36笔投融资买卖,其间三分之一归于天使轮及种子轮出资。从投融资的发作地来看,36笔投融资事情中有29笔发作在北京,其他则散布在湖北、湖南、四川、陕西、广东等省份。

前述星际荣耀人士对记者标明,商业航天是衡量一国科技水平的规范之一,工业的开展也是大浪淘沙的进程,而跟着方针法规的逐步清晰和完善,该范畴有了必定的选拔门槛,这将使业界代表企业和龙头企业加快发生。此外,也为出资人在出资的进程中供给了更多的鉴别维度。

希望有关部门及监督机构在拟定及履行相关方针法规时,可以做到“心里柔软但有准则,身披盔甲但有温度”——这是该人士向记者表达的心声,或许也是一切商业航天从业者的希望。

北京时间6月12日音讯,据国外媒体报道,全球最大的引力波勘探器或许刚刚发现了首个黑洞吞噬中子星的依据。

当中子星或黑洞等大型天体相撞时,便会释放出时空涟漪引力波。物理学家使用美国激光干与引力波天文台(LIGO)和意大利VIRGO勘探器勘探到的,正是这样的“时空褶皱”。对此,该团队至少持86%的决心。

因为此次事情发作在12亿光年之外,科学家们勘探到的信号十分弱小。“所以咱们不或许百分之百地确认。”加州理工学院物理学教授、LIGO科学联合会成员阿兰·韦恩斯坦(Alan Weinstein)表明,此次勘探到的信号的确有14%的或许性是由仪器差错导致的。

但韦恩斯坦指出,假如研讨人员没有弄错,此次勘探到的中子星与黑洞相撞事情将协助科学家进一步了解重元素是怎么从太空来到地球、咱们的钻戒、甚至咱们的身体之中的。

这样的中子星相撞事情可以释放出巨量重核物质,如金、铂等,一起放出光波和引力波等电磁波。

韦恩斯坦表明,假如离得够近,这种等级的相撞事情便会为咱们演出一场“隆重的灯火秀”。黑洞比中子星要大,但还没大到能将中子星囫囵吞下的程度。相反,黑洞会逐步将中子星撕碎,从离自己最近的一边开端,将其逐步吞没。

但咱们与该黑洞之间相隔12亿光年之遥,这场灯火秀在咱们看来,不过是布景信号中一个细小、含糊、不断颤动的小点。

为区分出此次磕碰所触及的天体,研讨人员测量了两个天体环绕互相旋转时、引力波频率添加的速度。天体质量越大,释放出的引力波振幅也越大,带着的能量也越多,使两个天体环绕互相旋转的速度不断加速。这就意味着,天体质量越大,引力波频率添加的速度便越快。

就此次观测成果而言,引力波频率添加的速度比两颗中子星相撞的状况要快,但又比两个黑洞相撞的状况要慢。

就在做出此次发现的前一天,研讨人员刚刚勘探到了两颗中子星相撞。据研讨人员发布的声明称,LIGO现已发现了另一起中子星相撞事情、以及13起黑洞之间的相撞事情。韦恩斯坦表明,这种大规模的相撞事情适当稀有,在银河系中或许每隔10万年才会发作一次。但假如向世界更深处看去,咱们就会看到更多星系,也有时机勘探到更多相撞事情。

该研讨团队正在寻觅同一起事情的光学或射电波信号记载,看看能否证明自己的勘探成果。此外韦恩斯坦表明,研讨人员还在整理勘探数据,极力去除一些布景噪音。

 

近来,尖端学术期刊《CELL》同日接连宣告两篇重磅文章,研讨人员在对线虫的研讨中发现,回忆能够被遗传,乃至继续3-4代!

有人说,回忆到最后也许是最名贵的财富。人们总是期望能够把最珍爱、最有价值的回忆保存下来。

科学家们也正为此孜孜不倦的尽力着。

在2016年的SXSW大会上,南加州大学教授Theodore Berger宣告了一个颤动整个科技界的音讯:

在对山公、老鼠的试验中,经过人工海马体完成了短时回忆向长时间贮存回忆“简直完美”的转化,这项技能能够完成对人脑回忆的备份,并复制到其他人的大脑中。

这就意味着回忆有或许“遗传”给子孙。

而近来,爱思想尔(Elsevier)出版公司旗下的细胞出版社(Cell Press)杂志《CELL》同日宣告了两篇重磅文章——回忆居然真的能够遗传!

 

文章地址:https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(19)30448-9

文章地址:https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(19)30552-5

这两项重磅的研讨结果标明:至少在线虫(C.elegans)这样的生物中,回忆能够被遗传,且能够坚持3-4代。

可谓推翻认知!

特殊“遗传”:神经元向生殖细胞传递信息,影响子孙基因表达

线虫是现在生物学研讨中最常见的“样板生物”之一,它简直在一切环境栖息地中都存在。它们繁衍速度非常快,并且基因组中的基因数量简直和人类基因组的基因数量相同。

近来,由特拉维夫大学George S。 Wise生命科学学院和Sagol神经科学学院的Oded Rechavi教授领导的一项新研讨发现:

线虫的神经系统能够经过神经元与生殖细胞进行信息沟通,生殖细胞中包含传递给子孙的信息(遗传和表观遗传)。这项研讨确认了神经元向这些子孙传递信息的方法。

 

Rechavi教授对此标明:

这种信息的传递受操控基因表达的小RNA分子的操控。咱们发现小RNA会将来自神经元的信息传递给子孙,并影响各种生理进程,包含子孙的寻食行为等。

这些研讨结果与现代生物学中最根本的定论之一各走各路。长时间以来,人们一向以为大脑活动对子孙的命运没有任何影响。这个定论被称为“韦斯曼妨碍”,也称生物学第二规律,该规律指出,承继种系中的信息应该与环境影响阻隔开来。

在Rechavi教授的学生RachelPosner和Itai A。 Toker一起编撰的研讨论文中标明,这是业界第一次确认可跨代传递神经元反响的机制。这一发现或许对遗传和进化的了解发生严重影响。

Toker标明: 

在曩昔,咱们发现线虫中的小RNA能够发生跨代改变,但能够发现神经系统信息的跨代传递归于最高成果。神经系统在对针对环境反响和身体反响的整合才干是绝无仅有的。神经系统居然能够操控生物体子孙的命运,这真是令人惊叹的发现。

研讨人员还发现,需要在神经元中组成小RNA,蠕虫才干有效地被其必需养分素相关的气味所招引,并顺利完成寻食活动。在爸爸妈妈一代的神经系统中发生的小RNA影响了这种行为,一起在三代之内影响了许多种系基因的表达。

换句话说,没有发生小RNA的线虫会在食物识别上存在缺点。当研讨人员康复在神经元中发生小RNA的才干时,线虫再次具有了高效寻食的才干。虽然线虫子孙自身不具有发生小RNA的才干,但这种作用仍坚持了数代之久。

“咱们要着重的很重要的一点是,现在咱们还不知道这种现象对人类是否仍然适用。”Rechavi教授说。

假如答案是必定的,关于这一机制的研讨就能够在医学中得到实践使用。许多疾病或许存在一些表观遗传学上的遗传成分。对非常规遗传方法的深化了解,对咱们更好地了解这些疾病的机理,规划出更优异的确诊和医治办法至关重要。

Toker还标明,研讨特定的神经元活动能否影响遗传信息,让子孙具有特定的遗传优势,这是很有招引力的工作。经过这种方法,爸爸妈妈一代或许会在自然选择的布景下传递对子孙有利的信息,这或许会影响有机体的进化进程。

学习到的信息可继续遗传至第四代!

普林斯顿大学的科学家们则对线虫的“避害”反响做了研讨。

 

文章地址:https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(19)30552-5

在自然环境下,线虫会在生活中接触到各式各样的细菌。有些细菌养分丰厚,是线虫的美食,而另一些细菌则具有感染性,会让线虫患病,乃至是杀死线虫!

能够从爸爸妈妈那里承继信息的才干,在进化上或许是有利的工作,这种才干能够使子孙更安全地度过风险环境。

研讨人员发现,线虫在学会了怎么防止被致病菌铜绿假单胞菌(PA14)感染之后,将这种学习到的信息成功传递给了它们的子孙,并一向传递继续到了第四代。 

 

研讨标明,TGF-β配体DAF-7在感觉神经元中的表达,与这种跨代避害的行为具有正相关性。在学会避害行为的后3-4代线虫中,DAF-7的表达水平呈现了显着升高。

即便这些子孙线虫之前从未遇见过这些致病菌,也会对其“敬而远之”!

回忆的遗传,或是另一种“永生”?

纵观前史,有很多人在寻找着永生不死的方法——他们或修炼自己的精力世界,或求助于丹药、或建筑雄伟的寝陵,想以此完成精力的连续和不朽,但无一成真。

今日,咱们凭借科学发现,人们对“永生”的研讨也不断在继续着。

此前报导过《Nature重磅封面:复生逝世大脑!》——耶鲁大学的最新研讨标明,猪大脑在逝世4小时后成功复生,并坚持了至少6小时。

这项研讨掀起了一波品德道德的言论浪潮,有人忧虑这是否就会是僵尸启示录的开端;但一起还有人以为,让一些巨人的大脑复生,完成认识和回忆的“永生”,将具有严重的含义。

 

而这次科学家们的发现可谓是推翻了咱们的认知。

本来信息居然能够经过神经代代相传,不知道这是不是另一种“永生”的方法呢?

参阅链接:

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(19)30448-9

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(19)30552-5

https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-06/afot-ssh060619.php

据外媒CNET报道, 美国宇航局(NASA)宇航员 Christina Koch 周一同享了一张从国际空间站拍到的一张绚丽多彩的极光图像。 “没有滤镜,”她发推文保证。

在前往国际空间站之前,Koch在具有极点环境的南极度过了一段时间。“在六个月的冬夜里,我望向极光以寻找构思,”她写道。“现在我知道从上面欣赏它们也能赋予人构思。”

 

 

瑞典摄影师Mia St?lnacke也一直在同享从地球摄影的极光奇景,并于周日在Twitter发布了一段视频,称这是“我见过的最剧烈的极光现象之一”。

Koch应该还有更多机遇记载一些极光现象。她将在国际空间站上待到2020年2月,这是一次为期328天的任务,将创造女性宇航员最长的单一太空飞行记载。

         人脑由大脑、小脑、间脑、脑干组成。其中:大脑是中枢神经系统的最高级部分,也是脑的主要部分。分为左右两个大脑半球,二者由神经纤维构成的胼胝体相连。

      大脑半球表面有许多弯弯曲曲的沟裂,称为脑沟,其间凸出的部分称为脑回。这些脑沟、脑回就像一块皱拢起来的绸布,一旦展平,它的面积像半张普通报纸大小,约2250平方厘米。

       人脑可谓人体最复杂、最神秘的器官,无数科学家殚精竭虑,也不过才揭开其奥秘的冰山一角。

  21世纪是脑科学时代。为了进一步了解大脑,监测大脑活动的研究进行得如火如荼,已在学术界和商业界掀起一股淘金热。《科学美国人》杂志在近日的报道中指出,2018年,科学家将继续在脑科学领域深耕,该领域最值得期待的三大技术当属神经尘埃、大脑打字以及迷你大脑。

  神经尘埃:神经元和外部数字世界的“桥梁”

  2016年1月,美国国防部高级研究计划局(DARPA)宣布,投资6500万美元开展“神经工程系统设计”(NESD)项目,旨在研发一种能在大脑与数字世界之间实现精准通信的植入式系统。这种接口可将大脑神经元的电化学信号转化成信息技术语言的0和1。该研究有望增进科学家们对视觉、听觉、语言神经基础的理解,并最终为神经缺陷患者带来新的疗法。

   该计划的第一步是监测神经元的电化学信号。DARPA表示,如果一次可以监测100万神经元的电化学信号,就足够了。为此,美国布朗大学的科学家正在研制包含有电极的盐粒大小的“神经颗粒”(neurograin),以探测神经元的放电等,所有这些都通过无线电频率天线进行。

  而加州大学伯克利分校工程与计算机科学教授米歇尔·马哈比斯研制的“神经尘埃”(neural dust)已能做到这一点。2016年,他和同事们在一项针对大鼠的研究中报告说,这些微小的无线设备可监测神经元的“一举一动”。团队的主要科学家都加入了埃隆·马斯克的初创公司“神经链接”(Neuralink),该公司是与日俱增的脑科学初创企业中的翘楚。

  现在,马哈比斯团队正努力让“神经尘埃”接收外部信号,并使神经元能以特定方式放电。马哈比斯说,这种“神经尘埃将是有史以来研制的最小刺激器”。

  最终,科学家们希望能通过这项设备获得神经代码——比如,让这些设备传输瘫痪病人行走所需的准确代码。他们也在破译理解口语的神经代码。尽管上述研究可能会引发一些伦理问题,但专家表示,这样的问题在神经科技领域并不鲜见。

  大脑打字:将思想转化为文本

  马斯克当然不会是唯一一个对人类大脑感兴趣的亿万富翁。脸书(Facebook)公司也正在全速推进其“沉默的演讲”计划。

  该项目负责人、神经科学家马克·谢夫勒特说,很少有人在工作中使用语音助手,因为人们不喜欢在别人面前大声说出他们想要发表的内容。但如果你能直接从大脑打字,你就可以快速地将思想转化为文本,而不需要说出来。而且,早期测试告诉我们,这不只是科幻小说中出现的情节。谢夫勒特说:“那里(大脑)有信号,你可以利用它。”

  Facebook高级技术中心已经运行“思想驱动打字”项目两年。2016年,谢夫勒特离开约翰·霍普金斯大学加入该团队。2018年,该项目有望实现每分钟打100字的速度,将思想转化为文本,比现在的脑机接口快20倍。据悉,目前能实现的“意念打字”纪录是每分钟8个词,并且需要使用植入电极。

  谢夫勒特表示,为了达成目标,他的团队将双管齐下。一队致力于开发可以读出高质量神经数据的非侵入技术;另一队致力于大脑科学,尤其是更好地掌握语言和表达机制。

  人脑类器官:慢慢撕去“迷你”标签

  5年前,奥地利科学家发现了用干细胞培育人脑组织的方法,人脑类器官自此取得惊人进展。现在,有很多科学家正在利用人类干细胞创造三维类器官,这些类器官可以发育成功能神经元、大脑皮质,以及其他模拟全尺寸器官的结构。

  制造大脑类器官的技术发展非常快,就在2017年12月,研究人员仅花费数周而非数月,启动这一过程,创建出了大脑类器官。我们有理由期望2018年获得更接近现实的突破。

  大脑类器官对于研究大脑和脑部疾病非常重要。比如,那些源自遗传性精神障碍(如精神分裂症)患者的干细胞制成的大脑类器官,将有望揭示这些患者的大脑发育到底出了什么问题。

  尽管如此,科学家指出,真正值得我们期待的是以下两大技术进步。一是给类器官供血,哈佛大学的乔治·切奇据悉已经做到了这一点,只是没有公开发表研究成果。“血管化”可使大脑类器官的直径由目前的四分之一英寸变大一点,或许可以让其摆脱“迷你”标签,成为一个真正成熟的实验室培育大脑。

  二是赋予大脑类器官一种感官输入(或许可通过视网膜),有传言说有一个实验室已经成功了。从理论上来说,这可能让这些小小的大脑类器官拥有体验。

  脑科学作为新的科技“边疆”,其进展不仅关乎人类的健康和福祉,也关乎未来的生产力,有望深刻改变社会。2018年或许是见证奇迹的时刻。

        脑占头盖内腔的大部分。约占成年人体重的2%即1.2~1.6公斤。脑的重量男性比女性稍大,并与体重无关。脑含有约140亿个神经细胞约占脑细胞十分之一,剩余的九成称为胶质细胞。胶质细胞有为神经细胞提供营养,形成髓鞘增进传导速度,等多种功能。人们常传的“人脑有效使用的部分仅仅占十分之一左右”的说法,即有可能是来自对胶质细胞机能没有完全理解的时代的误解,认为在脑中仅有神经细胞在起作用,也即是说人脑开发百分之百并无可信理论,

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