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参考消息网1月23日报道 据美国《科学日报》网站1月2日报道,当细胞执行日常功能时,它们会启动各种基因和细胞通路。美国麻省理工学院的工程师已经诱导细胞将这些事件的历史记录在一条可用光学显微镜成像的、长长的蛋白质链中。

被编程产生这些链的细胞不断添加编码特定细胞事件的构件。之后,可用荧光分子标记并在显微镜下读取这些有序的蛋白质链,这样一来,研究人员就能重建事件发生的时间。

这项技术可以帮助揭示记忆形成、对药物治疗的反应和基因表达等过程的基础步骤。

麻省理工学院生物工程学和大脑与认知学教授、霍华德·休斯医学研究所研究员爱德华·博伊登说:“在器官或身体尺度上,在数小时到数周的时间里会发生很多变化,而随着时间的推移,这些变化无法被追踪。”

研究人员说,如果可以延长这项技术的运行时间,它也可以用于研究衰老和疾病进展等过程。

该研究论文1月2日发表在英国《自然·生物技术》杂志上,博伊登是资深作者。美国密歇根大学助理教授令狐昌洋是该论文的第一作者。

器官等生物系统包含许多不同种类的细胞,所有这些细胞都具有独特的功能。要研究这些功能,一种方法是对细胞内的蛋白质、核糖核酸(RNA)或其他分子进行成像,这可以提供这些细胞正在做什么的线索。

参考消息网1月23日报道 西班牙《阿贝赛报》网站1月19日刊登题为《实验室老鼠的终结》的文章,作者是朱迪·克拉克,内容编译如下:

几十年甚至几个世纪以来,动物的身体一直是各种药物的试验台。如今技术已经提供了动物试验的可靠替代品。

美国一项新法律首次允许一种药物不经过活体动物试验就可以上市。在不远的将来,芯片和类器官将成为新的“实验鼠”。

根据2021年的一项研究,仅在美国,每年就有超过1亿只实验鼠为科学研究“牺牲”。长期以来,放弃动物试验一直是研究人员的优先考虑事项。两年前,欧洲议会投票决定逐步取消动物试验。然而,动物试验一直是药物被正式批准上市的强制性条件之一。直到现在,人们才朝着取消该必要条件的方向迈出了第一步。

1903年,实验鼠首次在医学研究中被常规使用。鼠类被认为是一个优秀的动物模型,因为其身体小、易控制、易于人工繁殖,并且有快速的生命周期。

美国总统拜登2022年12月底签署的《美国食品和药物管理局现代化法案2.0》取消了1938年的一项规定,即实验性药物在用于人体临床试验前必须在动物身上进行试验。

参考消息网1月22日报道 美国《发现》月刊网站1月14日发表题为《人工智能和人脑:它们有多相似?》的文章,作者是埃夫丽·赫特,文章编译如下:

布赖恩·克里斯蒂安在其2020年出版的《校准问题:机器学习与人类价值观》一书的序言中讲述了人工智能神经网络概念的开端。

人们已经知道神经元会因为一个激活阈值而放电或不放电。克里斯蒂安解释说:“如果对神经元的输入总和超过这个激活阈值,那么神经元就会放电;否则,它就不会放电。”

人工智能是受人脑启发的,但它到底有多像人脑呢?深度学习和人造神经网络方面的先驱约舒亚·本希奥谨慎指出,人工智能是对大脑中正在发生的事情的模仿,而不是复制。

蒙特利尔大学的计算机学教授本希奥说:“很多来自大脑的启发用到了现在得到使用的神经网络的设计中,但我们建立的系统在许多方面与大脑有很大不同。”他解释说,首先,最先进的人工智能系统并不使用脉冲,而是使用浮点数。他说:“工程人员不在乎复制大脑中的任何东西。他们只是想做某种能奏效的事情。”

参考消息网1月22日报道 据路透社1月19日报道,一项使用世界各地数万人观测结果的研究显示,夜间电灯持续发光所造成的光污染似乎正在加剧。

周四发表的这项研究报告称,从2011年到2022年,世界各地观测点报告的可见恒星数量减少了一个数量级,这意味着夜空亮度逐年增加7%至10%,高于先前卫星数据的测量结果。

记录数据较多的地区是北美(尤其是美国)和欧洲,亚洲、非洲和南美部分地区提供的数据较少。研究人员称,在全球1.9万多个观测点,获得了2.9万多份个人报告。提供这些数据的“公民科学家”对肉眼可见的恒星进行了观察。

这项研究的重点是“天空光辉”,即人造光线在大气层中散射并反射回地球,从而人为地使夜空变亮。大城市上空的夜光是人们熟悉的景象,但现在即便是人口较少的地方也会让人有这种感受。

德国地质学研究中心和波鸿鲁尔大学物理学家、研究报告主要作者克里斯托弗·凯巴称:“这项研究之所以重要,有两个原因。首先,这是有史以来首次在陆地范围内研究天空亮度。其次,这表明现有的标准和立法未能降低天空亮度,甚至无法阻止其不断变亮。”这份研究报告发表在美国《科学》周刊上。

参考消息网1月20日报道 英国广播公司网站1月17日发表题为《动力创新——电池了不起的进化》的文章,全文摘编如下:

电池技术的发展对社会有着变革性的影响。随着电池技术继续演进,人们能期待发生什么变化呢?

想象一下,在不用电池的情况下度过一天。你能做到吗?无论是智能手机、笔记本电脑、电动汽车还是其他电动器具,都离不开电池。随着全球变暖,世界各个经济体都在努力摆脱对矿物燃料的依赖,电池有潜力在为社会提供动力方面发挥更大作用。

从鱼到碱性电池的发明

电池最初的灵感来自鱼,这可能会让人感到惊讶。在古代,人们就知道,发电鱼(如鳐鱼和鳗鱼)能够放电来保护自己和捕猎。意大利发明家亚历山德罗·伏打(1745-1827)在研究这些动物后制造了第一个电池。1799年问世的伏打电堆由铜片和锌片组成,这些金属圆片被浸过盐水的布隔开。这是第一个电池,可以提供小而稳定的电流。

1859年,法国物理学家加斯东·普兰特(1834-1889)发明了铅酸电池,这是第一个可充电的蓄电池。这些电池曾被用来照亮火车车厢,如今仍被广泛运用在常规汽车的点火装置中。

参考消息网1月20日报道 据美国有线电视新闻网网站1月18日报道,科学家报告说,格陵兰岛至少有1000年没有这么温暖过了。

报道称,科学家们正在通过钻取冰芯来拼合格陵兰岛的历史,分析气候危机多年来如何影响这个岛。他们钻得越深,就回到越早的从前,这使他们能够区分哪些温度波动是自然的,哪些是人为造成的。

在对格陵兰岛冰盖进行多年研究后,科学家们18日在英国《自然》周刊上报告,那里的气温至少是1000年里最高的,这是他们的冰芯可以被分析的最长时间。他们发现,从2001年到2011年,气温平均比20世纪高1.5摄氏度。

报告作者说,人类造成的气候变化对这个重要北极地区的气温急剧升高起到了重要作用,那里的融冰对全球有相当大的影响。

研究报告的第一作者、德国阿尔弗雷德·韦格纳研究所的冰川学家玛丽亚·赫尔霍尔德对美国有线电视新闻网网站说:“格陵兰岛是目前海平面上升的最大因素。而且,如果我们继续像现在这样处理碳排放问题,那么到2100年,格陵兰岛将导致海平面上升50厘米之多,这将影响到沿海地区的数百万人。”

参考消息网1月20日报道 据英国《新科学家》周刊网站1月18日报道,在一项在两套不同规则之间转移注意力的任务中,5岁儿童的表现优于4岁儿童和黑猩猩。

报道称,5岁儿童可以更好地将注意力从一套规则转移到另一套规则上。这一发现进一步证明,人类在5岁之前会发生独特的认知变化。

与记忆力和自控力一样,在规则或指令等“心理设定”之间切换,是幼年时期发展起来的一项核心认知能力。它让人们可以迅速适应环境变化,例如,当我们在途中遇上修路的情况时,选择另一条路前往目的地。

为了比较灵长类动物和不同年龄的人类转移注意力的能力,英国圣安德鲁斯大学的伊娃·赖因德尔和她的同事们设计了一组任务,并把奖励物品装在杯子里。

孩子们和黑猩猩接受了训练,他们要判断两个不同架子上的哪四个杯子里有奖励——孩子的奖励是贴纸而黑猩猩的奖励是香蕉。在绿色架子上,绿色杯子里装着奖励,而在蓝色架子上,装奖励的是粉色杯子。

当他们被要求从一组架子转移到另一组架子去寻找奖励时,黑猩猩的成功率是52%。而3岁儿童和4岁儿童的成功率分别为50%和59%,与黑猩猩差不多。

参考消息网1月20日报道 据德国《世界报》1月3日报道,闪亮的钻石让许多人着迷。人人都渴望在戒指、项链或吊坠上拥有切割得闪闪发亮的钻石。而且由于钻石价值不菲,它们也代表着财富和奢华,这是其他宝石无法比拟的。常言道,钻石象征永恒的爱。

钻石在科学和工业中的应用就没这么浪漫了。钻石也被研究人员用来做实验。因为它们在很多方面具有独一无二的特性。例如,钻石不导电,但有很好的导热性。其他矿物的导热性都不如钻石。如果研究人员要研究材料样本在高压下的状态,就会将它们放在钻石制成的模具间挤压。

雷根斯堡大学固体物理学教授、德国物理学会当选主席克劳斯·里希特指出:“科学家们对这种非凡的材料很感兴趣。钻石甚至有望在未来彻底改变信息技术。”它们将成为量子计算机的核心。而量子计算机完全不同的运行模式将使解决世界上最大的超级计算机所不能完成的任务成为可能。

德国航空航天中心(DLR)量子计算项目的负责人罗伯特·阿克斯曼也相信这一点。作为一名研究人员,他对将钻石用于量子计算机非常着迷。“建造量子计算机有若干种技术方案,”这位44岁的工程师说,“但只有钻石能使它们在室温下稳定运行。”

参考消息网1月19日报道 据美国每日科学网站1月16日报道,伦敦玛丽王后大学、圣巴塞罗缪医院和剑桥大学医院的医生领导了一项研究,利用一种新型CT扫描技术照亮激素腺中的微小结节,并通过切除它们来治疗高血压。每20个高血压患者中就发现一人有这种结节。

16日发表在英国《自然·医学》月刊上的这项研究解决了一个存在了60年的问题,即如何在不需要进行复杂导管检查的情况下检测产生结节的激素。只有少数几个医院设有导管检查项目,而且检查经常失败。研究还发现,结合尿检,这种扫描能检测到一批患者经过治疗可停用所有降压药。

报道称,128名高血压患者参与了这项新型扫描研究,此前医生发现他们血压高是由一种类固醇激素——醛固酮引起的。这种扫描发现,在醛固酮分泌升高的患者中,有三分之二的人的病因来自肾上腺中的一个良性结节,该结节随后可以安全地切除。扫描使用的是非常短效的美托咪酯,这是一种放射性染液,只附着于分泌醛固酮的结节上。这种CT扫描结果与过去导管检查的结果一样精确,但它快速、无痛,且对所有患者而言技术上都是可行的。直到现在,导管检查还无法预测哪些患者会通过手术切除腺体从而完全治愈高血压。相比之下,结合对“活跃结节”的扫描和类固醇尿检结果发现,24名患者中有18人可在不服用任何药物的情况下维持正常血压。

参考消息网1月19日报道 据法新社1月16日报道,科学家首次使用激光束引导闪电。

科学家16日称,他们首次使用激光束引导闪电,希望这项技术有助于防范致命的闪电——甚至有朝一日可能触发闪电。

报道称,全球范围内每秒发生40至120次闪电,每年造成4000多人死亡,导致数以十亿计美元的损失。

然而,目前防范来自高空闪电的主要保护措施仍然是简陋的避雷针,它是由美国博学大师本杰明·富兰克林于1749年发明。

在采用与富兰克林相同的理念的情况下,来自六家研究机构的一个科学家团队多年来一直在研究用一种更复杂、更精确的激光束来取代这种简单的金属棒。

现在,他们在英国《自然·光子学》月刊上发表的研究报告中,阐述了如何使用从瑞士山顶发射的激光束来引导闪电移动50多米。

研究报告的主要作者、法国巴黎国立高等先进技术学校应用光学实验室物理学家奥雷利安·瓦尔说:“我们希望首次证明激光能对闪电产生影响——而引导闪电是最简单的一步。”

瓦尔对记者说,对于未来的应用而言,“如果我们能触发闪电,那就更好了”。

参考消息网1月19日报道 据日本《朝日新闻》1月17日报道,为了实现碳中和(脱碳),日本国内对吸收二氧化碳的混凝土的有效利用正在得到普及。

报道称,日本企业开发的一些产品不仅能减少制造混凝土之际的排放量,还可以实现“负碳排放”。与3D打印机结合制造复杂造型物品的技术也被开发出来,预计它们的用途将会扩大。

这样的混凝土被称为“环保混凝土”。通过使用钢铁厂的副产品高炉渣来代替水泥作为原料,可以将碳排放量减少约80%。

此外,企业还开发出一些产品,通过掺入可吸收空气中二氧化碳的碳酸钙等,减碳量多于生产普通混凝土时的排放量。总体实现负碳排放的效果。与此同时,混凝土的强度可以保持。

报道指出,由于在建筑材料中需要大量使用混凝土,一些建筑总承包商正在推进环保混凝土的开发。

大成建设公司过去一直将混凝土用于公司设施的地面铺装和墙体材料,如今通过与3D打印机结合,实现了复杂的造型。该公司打算用混凝土制造曲线较多的、椅背高1.2米、长度为2米的椅子,计划在今年安装在工厂中。

这种椅子是根据在计算机上绘制的图纸,将混凝土挤压成1厘米厚的薄层并堆叠起来而制成。由于不需要模板,可以减少人工费和工期等成本。该公司今后的目标是将混凝土用于建造建筑物墙面和桥墩等。

参考消息网1月19日报道 据美国《大众科学》杂志网站1月13日报道,物理学家发明出在地球上制造钛星尘的方法。

报道说,很久以前——在人类、地球、甚至太阳出现之前——星尘就存在。

后来,太阳系的年轻天体吞噬了很多星尘,这些天体也膨胀成为我们今天所知的太阳、行星和卫星。但一些星尘幸存下来,以最原始的形态锁定在远古陨石一类的地方。

参考消息网1月19日报道 《俄罗斯报》网站1月4日发表题为《核动力汽车、氢动力飞机、飞碟:哪些苏联成就如今我们无法复制》的文章,作者是伊戈尔·约尔科夫全文摘编如下:

苏联成立距今已有100年,苏联的科技成就往往与一些大事件相关联,比如首颗卫星上天、加加林首次太空飞行、“列宁”号核动力破冰船驶入北极、航空领域屡创纪录、新奇的武器和军事技术样品问世。

苏联的标志性成就清单可以继续列下去。其中一些被人遗忘,部分突破性技术曾是机密,另一些技术的研发工作因领导人的短视或国家的解体而停滞。如今,在想起这些成就时,仿佛这出自另一个更强大、目标坚定、志向未来的文明之手。这个文明的许多成就如今我们已无法复制。

“生态与进步”飞碟:独一无二

“生态与进步”项目是几乎能在任何地方起降的飞行器。国外称之为“俄国UFO”,因其特性与飞碟相似。它的研发工作在上世纪八九十年代进行,制造的两个原型机顺利通过测试。“生态与进步”项目具备成为全新空运类型的一切先决条件。

超级望远镜:超前于时代

上世纪60年代初,苏联科学家接到政府下达的“特殊任务”——制造比美国人更大的望远镜,当时美国拥有直径为5米的海尔望远镜。

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