2024年1月31日星期三

預計2026年投用!國內最強光譜望遠鏡將落腳青海冷湖

人民網西寧1月29日電(記者張莉萍)近日,記者從青海省冷湖科創園區管委會獲悉,上海交通大學計劃在青海省冷湖天文觀測基地建設一台口徑4.4米的大口徑多功能光譜望遠鏡(簡稱JUST望遠鏡)。計畫建成後可望在時域天文學系外行星搜尋和宇宙網絡結構及演化等領域取得一系列有重大影響的突破性研究成果。

JUST望遠鏡是上海交通大學李政道研究所在天文領域佈局的重大計畫之一,計畫台址位於青海省海西蒙古族藏族自治州茫崖市冷湖鎮賽什騰山。

JUST將安裝在賽什騰山海拔4322公尺的B點。陳斌攝

據了解,JUST望遠鏡將採用輕量設計,配備多台光譜儀,能夠實現目標源的快速切換並適時進行光譜觀測。計畫完成後將進行三個特色方向的研究工作:探索黑暗宇宙、追蹤動態宇宙、尋找系外行星。

JUST望遠鏡預計在2026年建成並投入使用,並按計畫圍繞宇宙網格結構、多信使天文學、系外行星探測等科學目標開展特色光譜觀測。投入觀測後,JUST將是國內最強大的光譜望遠鏡,並與墨子巡天望遠鏡以及即將上天的中國巡天空間望遠鏡( CSST )密切配合,為中國天文發展提供一手觀測數據。

JUST光譜望遠鏡設計概念圖。上海交通大學供圖

此外,JUST光譜望遠鏡的高精度光譜儀將在國際上首次同時實現多目標和高精度的光譜觀測,大幅提升系外行星偵測效率。

2023年,上海交通大學、海西蒙古族藏族自治州人民政府青海省科學技術廳青海大學四方簽署共建JUST光譜望遠鏡計畫合作協議。本計畫將與中國科學院國家天文台南京天文光學技術研究所中國科學院上海天文台中國科技大學等單位合作建置。



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日媒:鋰空氣電池研發取得進展

參考訊息網1月29日報道據《日本經濟新聞》1月26日報道,美國阿爾貢國家實驗室等機構透過提升鋰空氣電池容量大大提高了其耐用性,並已實現1000次充放電,達到實用標準。成果除了延長電動車(EV)續航里程外,還有助於飛機、卡車電動化,預計2030年後投入使用。

阿爾貢國家實驗室和伊利諾伊理工大學試製了被稱為「夢想電池」的鋰空氣電池。其理論容量約為每公斤3000瓦時,是上限僅300瓦時的鋰電池的10倍。

阿爾貢國家實驗室專家拉里·柯蒂斯稱鋰空氣電池的能量密度在新一代電池中最高。該實驗室的目標是讓鋰空氣電池的容量達到鋰離子電池的4倍。此水準將使EV充電一次的續航里程超過1000英里(約合1609公里),是目前標準EV的4倍左右。

傳統鋰離子電池的容量難以進一步提升。除鋰空氣電池外,還有以硫作為正極的鋰硫電池、以鋰作為負極的鋰金屬電池、以固態電解質取代液態電解質的全固態電池也在開發中。

不過,不管哪一種電池,最高只能將其容量提升至現在的1.5至2倍。鋰空氣電池在鋰金屬負極中儲存了大量攜帶電子的鋰離子,透過使用空氣中的氧氣代替鋰化合物作為正極,可以減輕電池的重量。

但是,之前鋰離子與氧氣在放電過程中結合,容易產生雜質過氧化鋰。這種物質在充電過程中很難轉化回鋰離子,因此容易導致對電池施加的電壓過大,從而使電池老化。

鋰金屬晶體有可能在負極上以針狀生長,延伸到正極會造成短路,因此此種電池只能進行數十次充放電。

為克服此缺點,阿爾貢國家實驗室使用固體電解質代替液體電解質。固體電解質是將專門為此開發的鋰磷化合物融入鋰鹽與樹脂的複合物製成的。

研究人員將電解質夾在正負極之間試製成電池。其容量為每公斤685瓦時,是鋰電池的兩倍以上。固體電解質很難被分解,並且由於它緊密貼附在負極上施加壓力,因此可以防止生成針狀鋰晶體。其在放電過程中難以產生過氧化鋰,即使反覆充放電1,000次仍能維持88%的容量。

但是固體電解質存在離子傳輸能力較差、難以產生高電壓、強電流等問題。離子傳輸能力根據電解質所使用的元素類型和比例而不同。研究人員未來將繼續尋找最佳的電解質配比,將電池性能提升數倍,並將固體電解質變得更薄、更輕,並提升電池單位容量。

柯蒂斯認為,這些改良有望將新型電池容量提升到相當於鋰離子電池4倍的每公斤1200瓦時,他們正在同車企業共同致力於實現新型電池的實用化。

目前,汽車領域中大型汽車的電動化進程相對落後。如果能將新型電池投入實際使用,就能實現美國城際遠距離卡車的電動化,飛機電動化可能也不再是夢想。

儘管阿爾貢國家實驗室在利用固體電解質延長鋰空氣電池壽命的研究上處於領先地位,但全世界都在取得進展。韓國蔚山科學技術院在2020年實現了此類電池充放電100次,並已申請並公開了多項相關專利。

日本物質與材料研究機構(NIMS)與軟銀等公司合作,透過將固體電解質薄膜與液體電解質結合,在2023年實現20次以上的充放電。

日本東北大學透過使用電解液延長電池正極壽命。其在電池正極採用具有許多直徑7奈米孔隙的碳材料,對易因氧氣等物質貼附而變質的區域進行熱處理。如此一來,即使電池充放電,正極也不會老化。

大阪大學教授中西周次等人在日本科學技術振興機構( JST )的支持下,將從2月開始與美國、德國英國研究者進行至2028年度末截止的國際聯合研究。其目標是在2030年代前半期實現新型電池的實用化。 (編譯/李子越)

美國阿爾貢國家實驗室的科學研究人員正在進行鋰電池研究(美國阿爾貢國家實驗室網站)



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死者心跳尚存但血液成功導入基因編輯豬肝,異種器官移植之路仍漫長

2024年1月18日,美國eGenesis公司和OrganOx公司宣布進行了世界首例基因編輯的豬肝臟對腦死患者的體外灌注,賓夕法尼亞大學移植研究所所長亞伯拉罕姆·薩克德(Abraham Shaked)醫生帶領的團隊主持了這項試驗。

這項試驗並非是將豬肝移植給人,而是對未來可能將豬肝移植給人的一場預演或「熱身」。因為,經過基因編輯的豬肝並未移植進病人體內,病人原有的肝臟仍保留在體內,只是將病人的血流導入基因編輯的豬肝,以觀察豬肝是否有正常功能,以及病人的血流和血液是否正常,如是否有凝血,豬肝是否產生免疫排斥反應等。

在這項試驗中,患者因腦出血導致腦死,當他的心臟還在跳動時,其家人同意讓患者參與這項研究。研究團隊使用了eGenesis公司研發的基因編輯豬肝臟,將其連接到OrganOx公司的體外肝臟交叉循環(ELC)設備,讓患者的血液透過基因編輯豬肝臟循環。

肝衰竭患者面臨很高的死亡風險,如果使用基因編輯豬肝臟來支持患者的肝臟功能,可能會為患者贏得一些時間。視覺中國|圖

整個灌注過程持續了72小時,其間,血流穩定,病人的血壓和pH值正常,同時豬肝有正常的膽汁分泌,沒有觀察到排異反應。 72小時後,研究團隊按原計畫停止了這項試驗,此時肝臟看起來依然健康。

可以認為,這是一種豬肝的體外移植,目前看來經過了初試,儘管時間較短,只有72小時,但是沒有出現對豬肝的排異反​​應,說明經過基因編輯的豬肝下一步有可能作為供體器官移植給人,或者這種體外移植豬肝是一種獲得適合的人體器官之前的一種權宜之計。目前全球每年有大量患者因各種形式的肝衰竭而入院治療,但現有對肝衰竭的治療方式有限,肝衰竭患者面臨很高的死亡風險,如果使用與人體兼容的基因編輯豬肝臟來支持患者的肝臟功能,可能為患者的自體肝臟恢復或等待適當的人肝臟移植贏得一些時間。

豬或其他動物的器官移植給人都是異種器官移植,比同種的人體器官移植的難度更大,也更不容易成功,原因在於,有兩大主要問題要解決。一是物種間免疫介導的不相容性導致的器官排異反應,二是動物的病毒可能會讓人感染嚴重疾病。

為了讓人體能接受豬的器官,就必須對豬器官進行基因編輯,以消除引起免疫排斥反應的抗原,以及可能引發疾病傳播風險的病原體,包括豬身上的特殊病毒、細菌等。在這項研究中,使用的基因編輯豬肝臟,與eGenesis公司2023年發表在《自然》期刊上的臨床前研究中使用的基因編輯豬腎臟具有相同來源,也即來自人源化豬,後者的肝臟、腎臟和心臟都是一種潛在的移植供體器官,可供人們使用。

現在進行的體外移植豬肝也是來自eGenesis公司研發的基因編輯豬——尤卡坦迷你豬,此前,研究人員已經將這家公司的基因編輯豬的腎臟移植到非人靈長類動物(NHP)食蟹猴體內,以測試豬器官的效果。移植到食蟹猴體內的腎臟同樣來自尤卡坦迷你豬,研究人員對豬進行了69種基因編輯,敲除了會引起排異反應的表達聚醣抗原的3個基因(GGTA1、CMAH和B4GALNT2L) ,同時敲入了7個人類基因,目的是減少靈長類免疫系統的排斥反應。這7個人類基因包括與補體相關的CD46和CD55,與凝血相關的THBD和PROCR,與先天免疫相關的CD47,與抑制缺血再灌注損傷、細胞凋亡和發炎相關的TNFAIP3和HMOX1。此外,其他59種基因是豬逆轉錄病毒基因,對其進行基因編輯是讓這些基因的所有拷貝都失去活性。

敲除和敲入這些基因能做到抑制免疫排斥反應,減少凝血和出血,減少細胞凋亡和炎症,不讓豬病毒感染受者,或降低豬病毒感染受者的風險。

把69種基因編輯豬的腎臟移植給食蟹猴後,後者存活了176天,對照之下,只敲除表達聚醣抗原的3個基因的豬的腎臟移植後只存活了24天。這表明,敲入人類基因後能防止食蟹猴出現對移植的豬器官的排異反應。更令人驚訝的是,手術後對食蟹猴進行免疫抑制療法,移植了豬腎臟的食蟹猴存活長達758天。而臨床上移植人體器官的病人在術後也需要長期服用免疫抑制藥物,以防止排斥反應。

從上述情況來看,基因編輯豬進行異種器官移植有可能在人身上實現,現在在人類體外移植基因編輯豬的肝臟,只是一種試驗。下一步研究團隊準備在人體進行真實的豬肝移植試驗,當然需要獲得倫理批准。

在這項研究之前,已經有其他研究團隊和公司進行了基因編輯豬的器官移植試驗,包括把豬腎和豬心移植給人,但結果是毀譽參半。

2021年10月20日,紐約大學朗格醫療中心的外科醫師蒙哥馬利(Robert Montgomery)團隊將豬腎移植給人,情況類似現在的豬肝移植給人,是體外移植,而且受者也是腦死病人,使用的豬腎來自美國Revivicor公司研發的基因編輯豬GalSafe。結果是,豬腎維持了54小時的活性,它製造的尿量,與移植人類腎臟所預期的尿量一樣。病人原本異常的肌酸酐水平(評估腎功能的指標)在接受豬腎移植後恢復正常。

2022年1月7日,美國馬裡蘭大學的醫生巴特利·格里菲斯(Bartley Griffith)團隊對57歲的大衛·貝內特(David Bennett)進行了豬心移植。豬心也來自美國Revivicor公司研發的基因編輯豬GalSafe,有3個與免疫排異反應相關的基因從供體豬身上敲除,有6個與免疫接受相關的人類基因敲入到供體豬基因組中。供體豬也被敲除了一個防止豬心臟組織過度生長的基因,總共對豬隻改變了10種基因。患者在手術前也接受了一種實驗性的抗排斥藥物。

移植豬心之後,貝內特情況良好,但是於3月8日下午死亡,只存活了兩個月。之後,馬裡蘭大學醫學中心透露了豬心移植失敗的可能原因。貝內特可能感染了豬鉅細胞病毒而死亡。其他的原因可能還有,患者的心臟在移植前已經處於晚期衰竭狀態。

無論是這次的豬肝臟體外移植,或是先前的豬腎、豬心移植給人的試驗,無不反映出異種器官移植的極大挑戰性。如果無法解決免疫排異反應和豬身上的病毒或其他微生物導致的疾病,這類異種器官移植就難以進入臨床。因此,人類探索異種器官移植還有很長的路要走。

張田勘

責編朱力遠



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2024年1月30日星期二

藥康生物:公司所有的技術及樣本不在《生物安全法案》草案限制範圍之內

藥康生物1月28日發布澄清公告,公司模式動物小鼠均利用科學研究界公佈的無人差異性的人類基因組序列進行製作,不涉及任何人源基因序列分析業務。所有的技術及樣本均是科學研究界公開可用的資源或商業化購買資源,不在《生物安全法案》草案限制的範圍之內。同時我們注意到草案尚未生效頒布,相關內容仍需進一步審議,有變更的可能。公司也將密切關注草案立法程序的進展。



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智庫預測:2024年可能改變全球經濟的五隻“雪豹”

參考消息網1月29日報道西班牙《經濟學家報》網站1月22日報道,「黑天鵝」之後是「雪豹」。國際關係領域的美國智庫大西洋理事會解釋說,「雪豹」指那些「看似憑空出現的全球現象,即使最有經驗的觀察者也感到驚訝」。

大西洋理事會的分析師們之所以選擇這種藏在中亞地區岩石山中的動物,是因為它們非常難以捉摸,而且偽裝得很好,因此被稱為「山鬼」。大西洋理事會下屬斯考克羅夫特戰略與安全問題研究中心的一個前瞻性團隊,確定了2024年需要警覺的五種現象。

1.新的南極大陸競賽

管控南極洲國際條約中一項關鍵條款,將於2048年討論,眼下許多國家都瞄準了該地區豐富的漁業碳氫化合物資源。

1961年生效的《南極條約》禁止在這塊世界唯一無人居住的大陸上,進行大多數軍事和經濟活動。但據估計,南極洲蘊藏約5,000億噸石油和3,000億至5,000億噸天然氣,而南大洋地區也蘊藏約1,350億噸石油。斯考克羅夫特戰略與安全問題研究中心的專家伊姆蘭·巴尤米說:"南極大陸成為地緣政治競爭舞台的條件,已經具備。"

「鑑於南極洲的地緣政治和經濟重要性(從淡水、鐵和銅等資源到戰略運輸線)日益凸顯,最初《南極條約》構成的保護,不太可能以目前的形式得到延續。與此同時,預計各國將加緊爭奪該地區的控制權,從而破壞這個全球合作治理為數不多的成功範例之一。」巴尤米總結道。

2.氣候變遷影響運輸

氣候變遷現在威脅著支撐全球貿易的海上航線。斯考克羅夫特戰略與安全問題研究中心專家悉妮·謝麗指出,雖然近年來一些重大的供應鏈中斷事件,已成為頭條新聞,如新冠大流行、2021年蘇伊士運河堵塞、2022年俄羅斯出兵烏克蘭、2023年胡塞武裝紅海襲擊貨船等,但在未來幾年,氣候影響將成為這些中斷事件的主要原因。地球與大氣之間水循環(降雨、蒸發、凝結和徑流構成的格局,影響著世界各重要航道的水量)遭到的破壞似乎將持續存在。謝麗警告說,全球供應鏈依賴這些航道。

「氣候變遷預計將使極端天氣事件變得更頻繁,因此我們需要從根本上重新思考貨物在地球上的運輸方式。適應性策略,例如使船隻適應較淺的水域或疏浚和改造河流,成本高昂,而且難以從整體上解決問題。」這位專家總結道。

3.白色塗料保持涼爽

儘管聽起來很奇怪,但油漆罐可以成為應對氣候危機的重要解決方案:確切地說,是一種非常特殊的白色塗料。珀杜大學機械工程學教授阮秀林(音)及其團隊開發了一種高度專業化的白色塗料,能夠將98%的太陽光反射出去。這一比例遠遠超出了現有最好的白色塗料所能達到的水平。巴尤米說,在建築上塗上這種塗料可以減少其表面的熱量,在不需要能源或產生廢熱的情況下保持建築的涼爽,並減少高達40%的空調需求。珀杜大學的塗料脫穎而出,但只要是有降溫功能的塗料,即使不如珀杜大學開發的塗料先進,也能帶來許多好處。

4.遠程精確導引飛彈

「緊張局勢不斷加劇、多極聯盟林立的全球格局,再加上可廣泛使用的軍民兩用技術,例如無人機,於是,一個新的擴散時代正在增加軍備控制面臨的挑戰,以及全球衝突升級的可能性。」斯考克羅夫特戰略與安全問題研究中心高級國防計劃項目助理雅各布·梅齊說。

20世紀末,只有少數大國擁有遠程精確打擊技術,主要是彈道飛彈巡航飛彈。然而今天,獲取和部署遠端精確打擊系統的國家和地區數量正穩步增加。

伊朗已向黎巴嫩真主黨也門胡塞武裝出口彈道飛彈、巡航飛彈技術和武裝無人機。這兩個組織都在該地區的襲擊中使用了這些武器。」梅齊補充道。

5.海水淡化成本降低

氣候變遷和對淡水需求的不斷增長,正在導致全球水資源儲備緊張並引發衝突。無論是富國或窮國,數十億人都受到水資源緊張的影響,但這個問題在貧困、乾旱和容易乾旱的地區最為嚴重。自2000年以來,全球乾旱次數增加了29%。巴尤米指出,好消息是,成本更低、能耗更少的海水淡化方法(將海水轉化為供飲用和人類使用的淡水的過程)即將問世,屆時可以提供能更好滿足需求的手段。

最新的研究突破可能會改變遊戲規則。麻省理工學院和中國研究機構的研究人員已開發出公文包大小的太陽能設備,可以以比自來水更便宜的價格快速生產飲用水。許多其他研究人員正在研究直接滲透技術,這是逆滲透技術的替代技術,可大規模應用於大型海水淡化廠。

1月13日,一艘貨輪行駛在蘇伊士運河上。 (新華社



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「雪龍2號」靠港補給「雪龍號」開啟大洋調查任務

北京時間1月27日下午,完成大洋調查的中國第40次南極考察「雪龍2號」抵達紐西蘭利特爾頓港,進行隊員轉運、物資補給。

總台央視記者陳博:現在是北京時間1月27日的下午,中國第40次南極考察「雪龍2號」船抵達紐西蘭利特爾頓港,進行考察隊員轉運和物資補給等。本航次走航及大洋調查任務全部完成。

考察隊在南極洲邊緣的阿蒙森海及鄰近海域進行了水文環境、大氣環境、海冰環境、海洋生物生態、海洋化學等多學科綜合調查。

本航次調查一大亮點是在阿蒙森海西部陸架區建構了潛標陣列,共回收5套潛標,布放4套潛標,其中由中國極地研究中心研製的極地深水生態潛標,為我國首次在極地佈放生態潛標。

「雪龍號」抵達長城站附近開啟大洋調查

在「雪龍2號」結束本航次任務的同時,同樣承擔第40次南極考察任務的「雪龍號」已安全穿越西風帶,抵達長城站附近,進行大洋調查任務。

依照考察計劃,「雪龍號」自1月下旬至3月上旬,將在西南極的南極半島鄰近海域以及東南極的普里茲灣太空人海開展生物生態、水體環境、沉積環境、大氣環境及污染物分佈綜合調查監測。調查內容主要分為生物要素、化學要素、基質要素、污染物要素四個面向。

來源:央視新聞客戶端



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2024年1月29日星期一

地球有多孤獨?為何太空人站在月球上眺望地球,會感到很恐懼?

太空人在月球上是否真的會感到地球的孤獨和恐懼,還是他們的感受更受到個人情感、性格、經歷以及任務目標的影響?

月亮上的恐懼與孤獨:主觀感受與客觀現實的交織

儘管太空人在月球上可能會感到地球的孤獨和恐懼,但這種感受可能不完全是基於客觀事實。我們需要理解的是,太空人在月球上的視角和我們地球上的視角是完全不同的。從月球上看地球,地球確實顯得非常突出,但這並不意味著它在宇宙中是孤獨的。事實上,太陽系中的許多行星都有衛星圍繞,只是這些衛星可能沒有像地球的月球那麼大或明顯。

從地球上看,月亮是我們天空中最明亮的天體之一,它的存在為我們的生活帶來了許多美好的想像和詩意。當太空人站在月球上回望地球時,他們看到的是一個藍色的小點,這個小點在浩瀚的宇宙中顯得如此微小和脆弱。這種強烈的對比可能會讓太空人感到地球的孤獨和無助。但是,我們不能忽視的是,這種孤獨感並不是地球本身的問題,而是由於人類自身的感知和心理狀態所造成的。

此外,太空人的恐懼感可能部分是由於他們在月球上的生活環境和心理狀態所造成的。月球上的惡劣環境和荒涼景象可能會讓太空人感到不安和恐懼。月球的環境與地球截然不同,沒有大氣層,沒有水源,溫度極端,這些都會對太空人的心理產生巨大的壓力。這並不意味著地球本身就是一個危險和恐怖的地方。實際上,地球是我們人類的家園,是我們生活的基礎,也是我們所有希望和夢想的起點。

在這個問題上,我們需要認識到的是,人類的感覺和情緒並不總是與客觀現實完全相符。我們的感受是由我們的感知、經驗和心理狀態共同決定的。因此,當我們面對類似的情況時,我們應該盡量保持冷靜和理智,不要讓我們的主觀感覺誤導我們對客觀現實的理解。

同時,我們也應該意識到,無論我們身處何處,無論我們面臨何種困難和挑戰,我們都不應該是孤立的。我們都是宇宙的一部分,我們都有責任和義務去保護和維護我們的家園。我們應該把地球看成是我們的家,而不是一個孤獨的、無助的小點。

太空人在月球上可能會感到地球的孤獨和恐懼,但這種感受並不完全是基於客觀事實。相反,它更多的是由太空人的感知、經驗和心理狀態所決定的。因此,我們應該更加關注太空人的心理健康,幫助他們建立正確的世界觀和價值觀,以便他們能夠更好地應對各種挑戰和困難。同時,我們也應該更加珍惜和保護我們的地球,因為無論我們走到哪裡,地球永遠都是我們的家。


太空人在月球上的感受:個人情緒的影響和任務目標的作用

當我們談論太空人在月球上對地球的感受時,我們往往會被一種普遍的觀點所引導,即他們會感受到地球的孤獨和恐懼。這種觀點可能過於簡化了太空人的實際體驗。實際上,太空人在月球上的感受可能會受到他們的個人情感、性格、經歷,以及他們當時的任務和目標的影響。本文將探討這些因素如何影響太空人的感受,並挑戰那種簡單地將太空人的感受歸結為地球的孤獨和恐懼的觀點。

我們必須承認每個太空人都有自己的個性和經歷,這些因素都可能影響他們對環境的感受。有些太空人可能會覺得地球很孤獨和恐懼,這可能是因為他們在地球上的生活經歷,或是他們的性格使然。另一些太空人可能會覺得地球是一個充滿生機和活力的地方,這可能是因為他們在地球上的生活經歷,或者是他們的性格使然。這種差異性使得我們不能簡單地將太空人在月球上的感受歸結為地球的孤獨和恐懼。

太空人在月球上的感受也可能受到他們當時的任務和目標的影響。如果他們的任務是為了探索月球或進行科學實驗,那麼他們可能會更關注月球本身而不是地球。在這種情況下,他們可能會對月球感到好奇和興奮,而對地球的感情可能會變得相對模糊。這並不是因為他們對地球沒有感情,而是因為他們的注意力和精力都被轉移到了月球上。因此,我們不能簡單地將太空人在月球上的感受歸結為地球的孤獨和恐懼。

即使我們考慮到了這些因素,仍然存在一些問題。例如,我們如何確定太空人的個人情感、性格、經驗以及他們當時的任務和目標是如何影響他們對地球的感受的?我們如何確保我們的理解不會過度簡化或誤解他們的經驗?這些問題需要我們在理解和討論太空人在月球上的感受時保持開放和謹慎的態度。

雖然我們不能簡單地將太空人在月球上的感受歸結為地球的孤獨和恐懼,但這並不意味著我們應該忽視這種感受的重要性。相反,我們應該更深入地理解太空人的個人情感、性格、經歷以及他們當時的任務和目標是如何影響他們對地球的感受的。只有這樣,我們才能更好地理解太空人在月球上的真實感受,以及這對他們的心理健康和工作效率的影響。同時,這也將有助於我們更好地設計和實施未來的太空任務,以確保太空人的福祉和任務的成功。



太空人在月球上的感受是一個複雜且引人入勝的話題,它涉及人類的感知、心理狀態、個人經驗和任務目標等多個因素。您對此有何看法?您認為我們應該如何看待和理解太空人在月球上的這些感受?歡迎您在評論區分享您的觀點和想法。



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機器人能用AI加速發現化學分子

【總編輯圈點】

科技日報北京1月25日電(記者張夢然)荷蘭阿姆斯特丹大學化學家開發了一種自主化學合成機器人。這款被稱為「化學機器人」(RoboChem)的桌上型設備具有整合的、人工智慧(AI)驅動的機器學習單元,在速度和準確性方面均勝過人類化學家,同時也表現出高度的獨創性。作為同類產品中的第一個,它可顯著加速化學分子發現,用於製藥及其他許多領域。研究論文25日發表在《科學》雜誌。

"化學機器人"是一位精確可靠的"化學家",可進行各種反應,同時產生最少的廢物。該系統能晝夜不停地自主工作,快速、不知疲倦地提供結果。在一周內,它可優化大約10—20個分子的合成,而通常這需要一個博士生工作幾個月的時間。該機器人不僅產生最佳反應條件,而且還提供放大設定。

研究團隊利用了流動化學。這是一種新穎的化學方法,其中由小型柔性管組成的系統取代了燒杯、燒瓶和其他傳統化學工具。在「化學機器人」中,機器人針頭小心翼翼地收集起始材料,並將它們混合在一起,體積略高於半毫升;之後,它們經由管道系統流向反應器;在那裡,來自強大LED的光通過激活反應混合物中的光催化劑來觸發分子轉化;最後,液體繼續流向自動核磁共振波譜儀,可識別轉化的分子。

這些數據被即時回饋到控制「化學機器人」的電腦。 「化學機器人」的「大腦」使用AI處理訊息,機器學習演算法可自主決定要執行哪些反應。它始終以最佳結果為目標,並不斷完善對化學的理解。

研究人員使用「化學機器人」複製了先前發表在4篇隨機選擇論文中的研究。然後,他們確定「化學機器人」是否產生了相同或更好的結果。結果顯示,在大約80%的情況下,該系統產生了更好的結果;而另外20%的結果相似。由此表明,AI輔助方法有望在最廣泛的意義上為化學發現帶來好處。

「化學機器人」不只是省人工、省時間這麼簡單。在傳統的化學發現中,只有少數分子被徹底研究,然後將結果外推到其他相似分子上。但「化學機器人」產生了一個完整而全面的資料集,能獲得每個分子的所有相關參數。這就為人們提供了更多的解讀途徑和更為廣闊的化學分子發現空間。



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星空約有|新中國發現的首顆彗星即將過近地點

新華社天津1月27日電(記者周潤健、王珏玢)新中國成立後發現的首顆彗星-「紫金山1號」彗星(62P)將於1月29日過近地點,也就是和地球之間的距離最短。屆時如果天氣晴好,大氣透明度足夠高,我國有興趣的公眾可在過近地點前後一段時間借助天文望遠鏡一睹其風采。

四川星空攝影愛好者祝立群2024年1月20日在四川稻城拍攝的紫金山1號彗星(62P)。 (本人供圖)

彗星是太陽內一類特殊的天體,一般由彗核、彗髮和彗尾組成,圍繞太陽運動。大多數彗星比較暗弱,明亮到能用肉眼看到的比較少。

著名天文學家張釙哲手繪的紫金山1號彗星、2號彗星的軌道。 (中國科學院紫金山天文台供圖)

1965年元旦夜晚,中國科學院紫金山天文台用雙筒望遠鏡雙子座天區發現了一顆模糊的新天體,經1月5日晚間再度觀測證實,確定是一顆彗星。上報國際天文學聯合會後確認這是一顆新的短週期彗星,命名為62P/Tsuchinshan,中文譯為「紫金山1號」彗星(62P),這是中國人在新中國成立以來發現的第一顆彗星。同年1月11日,該台又在巨蟹星座天區發現一顆彗星,這也是一顆短週期彗星,命名為60P/Tsuchinshan,中文譯為「紫金山2號」彗星(60P)。

北京星空攝影愛好者浦石2024年1月19日在四川稻城拍攝的紫金山1號彗星(62P)。 (本人供圖)

中國天文學會會員、天文科普專家修立鵬介紹,62P彗星的回歸週期約為6年,最近的幾十年回歸期間,多次被木星引力牽引改變運行軌道,逐漸離太陽越來越近。本次回歸週期內,62P彗星已於2023年12月過近日點,將於2024年1月29日過近地點。

2024年1月,有不少星空攝影愛好者拍到這顆彗星。從公佈的照片看,這顆彗星的體積不大,呈現翡翠綠色,像夜空中的精靈。

北京星空攝影愛好者浦石2024年1月20日在雲南楚雄拍攝的紫金山1號彗星(62P)。 (本人供圖)

如何在夜空中尋找這位「天外來客」? 「今年1月下旬,62P彗星逐漸從獅子座進入室女座,午夜前後兩小時從東方地平線升起,適於後半夜觀測。1月底,62P彗星會從大量星系附近經過,是拍攝同框照片的好機會。雖然它的亮度可能是今年所有可觀測彗星中最低的,但對於中國人的意義可能有些不一樣。」修立鵬說。

近年來,每年都有肉眼可見的明亮彗星出現,如2020年的新智彗星、2021年的倫納德彗星、2023年的C/2022 E3(ZTF)彗星。

雲南星空攝影愛好者萬亞光2024年1月19日在四川稻城拍攝的紫金山1號彗星(62P)。 (本人供圖)

「2024年肉眼可見的明亮彗星最有可能是紫金山天文台2023年初新發現的C/2023 A3彗星,中文名為'紫金山-阿特拉斯'彗星,它將在9月至10月達到肉眼可見的程度,有望成為新智彗星以來最亮的彗星。」中國科學院紫金山天文台行星科學與深空探測研究部主任趙海斌說。



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2024年1月28日星期日

人類究竟是否曾踏足南極洲


人類是地球上最近的到來者,無法利用過去南極洲曾經是宜居的時期,更不要說大陸漂移使得那裡可以步行了。然而,人類已經訪問了許多他們發現太過惡劣無法居住的地方,這帶來了一個問題:在紀錄之前,人類是否曾經看過或踏足南極洲。

南極洲的位置相對穩定的時間比其他大陸更長,但它顯然並沒有一直被冰封。在白堊紀時期,世界變得更加溫暖,南極洲沿海有雨林,甚至漫長的冬天也無法阻止恐龍的生存。然而,人類甚至早期的人類如直立人出現之前,那些日子早就消失了。

因此,即使在間冰期,沒有現代技術,南極洲也不太可能有地方適合居住。而且,這樣的溫暖時期會是試圖在南極定居的最糟糕的時機。在間冰期期間,由於南極洲和格陵蘭島部分融化引起的海平面上升,將使得大陸周圍的海洋成為比現在更廣闊的屏障。

許多人認為《異形大戰鐵血戰士》是一部紀錄片,他們認為高科技古代文明在冰層下建立了城市,但沒有任何證據支持這種說法。甚至那種荒謬稱為「大考古學」的證據也沒有。

然而,這並不意味著人類與南極洲的互動歷史始於歐洲人。玻尼西亞航海的非凡壯舉,包括到達紐西蘭、夏威夷和拉帕努伊等遙遠的地方,暗示著他們可能有能力找到更大的、儘管更不適合居住的南方土地。

普麗西拉韋希博士在奧塔哥大學領導了一項研究,探討毛利人與南極洲的關聯。除了對探索和研究的現代貢獻,韋希和合著作者指出了證據,證明了紐西蘭的土著人民對南極洲的存在是知情的。鯨魚在毛利文化中發揮中心作用,包括那些在南極洲海岸覓食並向北遷徙繁衍的物種。

傳說航海家惠特蘭吉奧拉曾經帶領一艘船駛入遙遠的南大洋,可能是在追隨鯨魚的遷徙。這件事可能發生在大約1400年前。這次航行離南極洲有多近不得而知。然而,「凍結的海洋」(Te tai-uka-a-pia)這個名稱表明,有人至少看到了冰川,甚至也許看到了南極洲本身。

火地島南極半島的距離比從紐西蘭到東南極更近。這個島上的雅加人沒有像玻利尼西亞人那樣進行史詩般的航行,直到最近才被認為他們沒有遠離自己的海岸。

最近,這種觀點受到了質疑,有證據證明美洲原住民在14世紀訪問過福克蘭群島,並可能長期居住。實際上,更加暗示這種訪問可能發生在數千年前。

這些說法並不被普遍接受,但如果它們是正確的,也更合理,也更可能是人們在歐洲探險之前就登上了南極洲。南航大陸和南美洲大陸之間的德雷克海峽寬800公里(480英里),比福克蘭群島和南美洲大陸之間的距離不太多一倍。這條航線因被稱為災難性航線,甚至比南大西洋更危險,但如果人們可以航行到福克蘭,他們也許也能夠在同一時期到達南極大陸。從那裡,到達南極大陸只是一個相對不太困難的過程。

然而,並沒有可靠的證據證實這種情況,儘管有人製造了偽造證據。而且,如果當時的技術無法在福克蘭建立永久定居,那麼他們會發現南極洲更不吸引人,不管是大陸還是海島。

因此,雖然在大航海時代之前人們可能已經了解了南極洲,甚至可能踏足過,但證據卻非常難以得到,而且他們顯然也沒有長期居住。

南極洲的考古學是一個嚴肅的話題,但大部分集中在19世紀和20世紀探險家的遺產上,以及那些追隨鯨魚從事不那麼良好的活動的人。如果早期的訪客留下了什麼痕跡,這些將會非常難以發現。



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兩位醫學界專家獲2023年瑪希隆王子獎

美國加州大學聖地牙哥分校醫學院的拿破崙·費拉拉(右)和來自美國科羅拉多州立大學醫學院的巴里·魯馬克獲得2023年瑪希隆王子獎。泰國外交部供圖

中新網曼谷1月26日電(李映民陳映玲)當地時間24日,泰國詩琳通公主曼谷大皇宮主持了2023年瑪希隆王子獎頒獎典禮。來自美國加州大學聖地牙哥分校醫學院的拿破崙·費拉拉和來自美國科羅拉多州立大學醫學院的巴里·魯馬克獲得2023年瑪希隆王子獎。

拿破崙·費拉拉研究發現了抗體貝伐珠單抗,該抗體用於治療血管疾病和侵襲性癌症。這項科學成果讓全球數百萬患者受益。

巴里·魯馬克是毒理學領域具有影響力的人物。他建立的毒物資訊資料庫標誌著世界毒物研究進入數位化時代,提高了毒物資訊檢索的效率和準確性。他憑著對科學的熱情和創新精神,挽救了無數生命,改善了治療效果。

頒獎典禮現場。泰國外交部供圖

瑪希隆王子獎是為表彰全球醫學和公共衛生領域傑出人物而設立的獎項,該獎項由泰國王室於1992年創立的瑪希隆王子獎基金會頒發。每個獎項包括一枚獎牌、一張證書和10萬美元的獎金。 (完)

頒獎典禮現場。泰國外交部供圖



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人口壽命延長是否存在某種規律


世界上許多國家的人口壽命都在延長,但其中是否存在某種規律呢?這是一群人口學提出的問題,結果發現答案是肯定的。儘管不同國家在人口壽命延長過程中存在一些差異,但總體來看,人口壽命正在增加,同時,男性和女性之間的壽命差距也在變小。

西班牙阿爾卡拉大學的大衛‧阿坦斯(David Atance)和他的同事們想要了解的是,不同國家對壽命或死亡率的影響因素是否有差異。如果存在差異,他們也想確定這些差異是越來越大,還是實際上趨於一致的。

為了進行統計分析,研究團隊使用了聯合國人口司的歷史數據和1990年至2030年間涵蓋194個國家的人口預測數據,分析了包括出生時預期壽命和基尼係數(一種衡量壽命不平等程度的指標)在內的九個死亡率指標。研究結果顯示,在1990年和2010年,根據死亡率/壽命指標,這些國家可以被劃分為五個獨立的集團,與大洲類似。這些國家在這些年份之間有時會互相交換集團,儘管研究人員將此歸因於戰爭或不穩定的社會經濟和政治條件等因素。

然而,所有集團都存在著一個共同點,即預期壽命增加,而男性和女性之間的死亡率差距也在縮小。研究團隊也發現,不同國家間壽命差距逐漸縮小,顯示整體上壽命模式正在趨於一致。

當這個統計模型應用於2030年的預測時,這些趨勢仍然存在。但研究人員承認,不能確定壽命發展的未來會發生什麼,因為估計是基於過去的趨勢。

「作為未來的研究方向,重新審視我們對2030年的死亡率估算和群集配置將是特別有趣的。當我們擁有可靠的數據時,這一未來的分析將使我們能夠評估我們2023年估算的準確性。」研究人員在描述他們研究結果的論文中寫道。

美國是一個壽命延長的典型例子,自1950年以來,美國百歲以上老人的數量一直在穩步增長。如果預測屬實,這與目前的研究結果吻合;未來30年,美國百歲老人的數量將增加四倍,而目前的百歲老人中,78%是女性,這一比例到2054年將減少10% 。

這項研究發表在《PLoS One》雜誌。



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2024年1月27日星期六

幾顆星球收到了來自地球的訊號


1977年,美國國家航空暨太空總署(NASA) 發射了旅行者1號和2號探測器,這些太空船比任何人類製造的物體都飛得更遠,越過了太陽風的影響,進入了星際空間

就在這段期間,這些探測器一直在與地球保持持續的通信,即使旅行者1號最近開始發送重複的1和0的模式訊號。它也向外發送訊號,外星文明(如果它們真的存在)有可能捕捉到這些訊號。

今年早些時候,一項研究調查了NASA探測器的訊號在銀河系中傳播到了多遠,並發現我們最早能期望收到回應的時間是2029年。

研究團隊調查了美國太空機構發送的若干探測器,包括旅行者1號和2號、先驅者10號和11號以及新視野探測器,以及它們的訊號傳播得有多遠。隨後,團隊使用蓋亞附近星系目錄發現這些探測器將要經過的恆星,以及經過的時間。

團隊在論文中寫道:"這些傳輸信號已經經過並將在不久的將來經過其他星星,使其他太陽系中可能的智能生命有可能遇到我們地球的信號。"

旅行者1號的訊號要到2044年才能到達第一顆恆星,但它將在2341年前後聯繫到277顆恆星,團隊表示。然而,旅行者2號的信號已經在2007年到達了一顆M-矮星和一個棕矮星。我們最快可能期望到達回信的時間是2033年。

先驅者10號的訊號也已經在2002年抵達了一顆恆星,編號為Gaia EDR3 2611561706216413696的星星。如果有一種先進的文明居住在這顆白矮星附近,我們最早會在2029年收到回應。

雖然我們能從我們通信的第一個星系中等我們的回應,到了24世紀中葉,探測器將與數百顆星星接觸,這些幾率也會略微增加(儘管讓我們面對現實,這些可能性仍然接近於零)。

「這是卡爾·薩根的著名想法,在電影《接觸》中被用作情節主題,」論文共同作者霍華德·艾薩克森告訴《大眾科學》。

在電影中,外星人收到了世界上首次電視傳輸之一:1936年奧運的開幕式。然後外星人將這個信號傳回給我們,這意味著與外星智慧的第一次接觸略微複雜,因為他們向我們發送了阿道夫·希特勒的影片。

幸運的是,我們可能不會遇到這個問題。

「當然這不是第一次廣播,」高級SETI天文學家塞思·肖斯塔克對《真實清晰科學》說,「但它的頻率很高,可能可以穿透電離層。然而,它的功率非常低,並且帶有一個非定向天線。外星人可能能夠捕捉到它的想法是非常牽強的。"

考慮到需要將訊息傳回地球,NASA的探測器比電視訊號更強大得多,因為我們並不打算在木星上重播《宋飛傳》。雖然仍然不太可能從探測器傳來的訊號中找到含生命的星球,但研究團隊希望他們提供了一個優先搜尋技術特徵的目標星系清單。

「我們有信心,經過的星星周圍的行星也會遇到探測器的訊號,」團隊總結道。 "隨著訊號傳播到其他星星,這一半徑只會增長,因此我們可以假設環繞每顆恆星運轉的所有行星也會遇到探測器的信號。"

這項研究刊登在《太平洋天文學雜誌》。這篇文章的早期版本發表於2023年4月。



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2024年1月26日星期五

早安南都(1月19日)天舟七號完成對接!除了水果還帶了啥

南都,你有沒有好奇過,除了水果,太空快遞還會送哪些驚喜?

天舟七號完成對接,這不僅是一次常規的太空貨運,更是一場「拆禮物」大秀。在這艘「快遞小哥」飛向中國太空站的途中,除了歷次最多的90公斤水果,還帶了什麼?南都大數據研究院獨家查看了貨物清單,發現其中不僅包括航太員的生活物資,還有各類服裝、飲用水、食品等。這次的保障週期要橫跨農曆龍年,而地面工作人員為航太員乘組精心準備了龍年春節大禮包等禮物,期待神十七乘組到時為大家「拆盲盒」。

但這只是冰山一角。你可曾聽說,聘金問題近年來愈演愈烈?最高法權威解讀聘金問題,規範了聘金認定範圍、聘金回饋原則等關鍵難點,為涉及聘金的案件提供了明晰的司法指引。究竟哪些財物不屬於聘金?聘金和戀愛期間一般贈與的差別是什麼?一切盡在最高法的權威解讀中。

而在廣東,見義勇為受到更優化的保障。新規將見義勇為的內涵和行為範疇進一步拓寬,甚至將協助抓捕犯罪嫌疑人、偵破重大刑事犯罪案件的行為納入見義勇為行為的確認範疇。這意味著,見義勇為者將得到更完善的獎勵和保障,為社會的正義發聲,成為更強大的「守護者」。

在教授學術不端事件中,華中農大的調查正如火如荼進行。 11名學生實名舉報,賭上了自己的學業、事業,希望違反學術道德的老師能夠得到應有的處罰。這事件引發了社會廣泛關注,也使我們思考,究竟是什麼原因讓這位教授陷入如此風波?揭秘幕後真相,期待初步調查結果的揭曉。

而在廣東的另一角,一位表演達人用彩虹圈創下了金氏世界紀錄。吳武強從創業失敗到走向全國、走向世界,他的故事如何從「擺攤少年」變身為「吉尼斯之王」?這個故事或許能讓那些從未走出廣東的孩子找到飛向世界的路。

最後,你可曾想過疫情會如何改變我們的消費傾向?生活用品、衣著、居住等類型的消費支出下降,而食品菸酒、醫療保健、交通通訊等類型的消費支出卻上升。國民心理發生了巨大變化,傳統消費的比重不斷擴大,醫療、健康等消費潛力可望進一步釋放。你對這些改變有何看法?

這一系列引人深思的話題,將在接下來的文章中一一展開解讀。別錯過,讓我們一起深入探討這些議題背後的秘密,探討改變的力量。

早安南都,你可曾想過,太空快遞除了水果,還悄悄帶著哪些驚喜?

天舟七號完成對接,這次的太空「快遞小哥」可不只送去了常規的生活物資。除了歷次最多的90公斤水果,貨艙裡還隱藏了什麼神祕的物品?南都大數據研究院查閱了貨物清單,發現其中包含各類服裝、飲用水、食品等,而地面工作人員更是為航太員乘組準備了特殊的禮物,等待著他們「拆盲盒」的時刻。

但這只是個開始。你曾聽過聘金問題越來越複雜嗎?最高法權威解讀聘金問題,詳細規範了認定範圍、返還原則等關鍵難點,為聘金爭議案件提供了明確的法律指引。那麼,到底哪些財物不屬於聘金呢?聘金和戀愛期間一般贈與的差別又在哪裡呢?這一切將在最高法的權威解讀中揭曉。

廣東見義勇為新規也逐漸完善。見義勇為的內涵和行為範疇被進一步拓寬,甚至協助抓捕犯罪嫌疑人、偵破重大刑事犯罪案件的行為也被納入認定範疇。這意味著,見義勇為者將得到更全面的獎勵和保障,成為社會的強大「守護者」。

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在這個變革的時代,我們總是能在一些看似平凡的新聞背後發現無盡的故事。天舟七號的太空之旅,不只是一次任務執行,更是一場心意相隨的「送禮」之旅。航太員們收到的那份龍年春節大禮包,不僅是物質的滿足,更是地面工作人員對他們的關懷和祝福。在這個特別的時刻,我們能夠感受到科技與人情的交融,讓這趟太空之旅更顯溫馨有趣。

而聘金問題的權威解讀,為社會帶來了更為明晰的法律規範。對於那些因聘金問題而糾結的人們,這或許是個期待已久的法律指南。最高法的權威解讀不僅為司法實踐提供了參考,也為我們在婚姻和家庭關係中的權益保障提供了更清晰的方向。

見義勇為的新規變化,讓我們看到社會在進步中更加重視對那些敢於挺身而出的人們的尊重和保護。更廣泛的認定範疇,更全面的獎勵和保障,都是為了鼓勵更多人在關鍵時刻挺身而出,為正義助力。

而在教授學術不端事件中,學術道德的底線正在被捍衛。學生們勇敢地站出來,揭示了一位教授的不當行為。這事件也提醒我們,教育領域需要更加重視學術誠信,確保學術研究的真實性和公正性,為學術發展創造更健康的環境。

吳武強以彩虹圈表演創下金氏世界紀錄的故事,是一個充滿激情和堅持的奮鬥故事。他的成功不僅是個人的勝利,更是廣東表演藝術的一種突破。他的經歷告訴我們,只要有夢想,就算是一個小小的彩虹圈,也能在世界舞台上閃耀光芒。

最後,疫情帶來的消費變化,讓我們不得不重新檢視生活的各個層面。從消費結構的變化中,我們或許能看到社會心理的微妙變化。這不僅是數字的變動,更是人們在疫情中對生活、健康和未來的思考。這個時代的轉變,讓我們更重視自己的消費選擇,思考如何讓生活更有意義。

這一系列的話題,都是我們社會發展進程中的縮影,每個小故事都有著大情懷。讓我們一起深入探討這些主題,從中汲取力量,為未來的發展注入更多智慧和勇氣。讓我們共同見證這個時代的變遷,努力創造一個更美好的明天。



訓狗用的電擊項圈,正成為歐美直播圈的新寵

為什麼沒有瞇瞇眼,真奇怪。是因為日本沒有清華大學麼?

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「十四冬」北歐兩場比賽(公開組),廣東贏得一金一銀

時隔1​​8年,廣州動物園再次成功繁殖北白頰長臂猿

雙流機場節前客流高峰預計2月7日出現

#南海地質調查:揭秘南海奇觀,成果發布!

## 南海地質調查:我們終於來了!

南海作為我國重要的領海之一,一直以來都備受矚目。而今天,我們終於迎來了一項重大的科學成果!南海地質調查團隊經過多年的艱苦努力,成功揭示了南海蘊藏的奇妙秘密。讓我們一起揭開神秘面紗,一窺南海深處的寶藏!



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## 原始海底森林驚現,「恐龍時代」的靈魂還在?

首先,讓我們回到約1.3億年前,恐龍仍在地球上徘徊的時代。南海的海底森林是當時生態系的重要組成部分。你能想像嗎?現在的南海曾經有一片廣闊的原始森林!地質調查團隊發現,這片原始海底森林的化石仍然完好保存,幾乎未經過時間的侵蝕。

這個消息簡直讓人震驚!我們可以從化石中看到古老植物的痕跡,彷彿穿越回恐龍時代。這些化石將幫助我們更了解地球生物演化的歷史,讓我們對南海的認識進一步深入了一層。

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## 珊瑚礁樂園曝光,色彩繽紛讓人陶醉!

除了原始海底森林,南海還隱藏著另一個絢麗的秘密──珊瑚礁樂園!地質調查團隊發現,南海海底有大片大片的珊瑚群落,形成了一個真正的海洋花園。

這些珊瑚群落極為壯觀,色彩斑斕,種類繁多,簡直像是一幅神奇的畫卷。不僅如此,這些珊瑚還提供了海洋生態系統庇護所,孕育出無數生物。南海成了海洋中的"安家之地",保護了大量海洋物種的棲息地。

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## 深海熱泉:生命的泉源竟在南海?

接下來,讓我們一起探索南海的深海祕境。地質調查團隊發現了南海深處的熱泉,這是一個真正的奇蹟!這些熱泉蘊藏著豐富的營養物質,為海底生物提供了寶貴的能量。

在這些熱泉周圍,生活著一種神奇的生物—深海生物。他們擁有獨特的適應能力,在黑暗寒冷的深海環境中生存,並形成了龐大的生態鏈。南海的深海熱泉,讓人驚嘆生命的偉大!

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## 科學,讓南海更美麗,讓我們更向前!

南海地質調查的成果揭示了南海的壯麗與奇觀,更重要的是,它們向我們展示了科學的力量和不斷探索的精神。科學不僅可以讓我們了解大自然的奧秘,還可以為我們保護海洋生態環境做出更好的決策。

同時,南海的神奇之處也提醒我們,珍惜大自然,保護環境,共同照顧我們的地球。願這次南海地質調查的成功,為我們邁向更美好的未來鋪路! #今日頭條流量扶持##文章首發挑戰賽##爆料#



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新型鋰電池5分鐘內完成充電

美國康乃爾大學科學家研發出一款新型鋰電池,可在5分鐘內完成充電,速度快於市場上其他同類電池,且歷經數千次充放電循環後仍能保持性能穩定,可望緩解電動車駕駛者的「里程焦慮」。相關論文發表於最新一期《焦耳》雜誌。

鋰離子電池是目前最受歡迎的電動車和智慧型手機供電的方式之一。鋰電池重量輕、可靠且相對節能,但它們往往需要數小時才能完成充電,而且缺乏處理大電湧的能力。在最新研究中,科學家們確定了一種獨特的銦陽極材料,它可與鋰離子電池內的陰極材料有效配對。在此基礎上,他們製造出了一種能在5分鐘快速完成充電且緩慢放電的電池。

研究人員解釋說,為設計最新電池,他們專注於電化學反應動力學,確定銦是一種極具潛力的快速充電材料。銦是軟金屬,主要用於製造觸控螢幕顯示器太陽能板氧化銦錫塗層,也被用作低溫焊料中鉛的替代品。

新研究表明,銦作為電池陽極擁有兩個關鍵特性:極低的遷移能量勢壘,使離子能在固態中快速擴散;減少與陽極中離子的交換電流密度,減緩表面反應——這兩大特性結合,對於快速充電和長時間儲存電能至關重要。

此項創新的關鍵在於,使電池陽極處的金屬離子自由移動,找到正確的配置,然後才參與電荷儲存反應。如此一來,在每個充電週期,電極都處於穩定狀態,使新電池在數千個充放電週期中保持穩定。

研究人員表示,這項技術與無線感應充電道路相結合,有望縮小電池的尺寸和成本,使電動交通成為駕駛者更可行的選擇。但銦很重,他們希望藉助人工智慧工具,發掘更好的電池陽極。 (記者劉霞)

來源:科技日報



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2024年1月25日星期四

石油真是微生物變的?預測只能再開採95年,為何仍能發現新油田?

根據美國石油業協會估計,地球上尚未開採的原油儲藏量已不到兩兆桶,可供人類開採不超過95年的時間。在2050年到來之前,世界經濟的發展將越來越依賴煤炭。其後在2250到2500年之間,煤炭也將消耗殆盡,礦物燃料供應枯竭。

石油是重要的能源和化學原料,廣泛應用於各個領域。以下是石油在化工、能源和印染等領域的詳細介紹:

化學領域:石油是化學工業的原料,可以加工製成各種石油化學產品,如燃料、潤滑油、瀝青等。此外,石油還可用於生產塑膠、合成纖維、合成橡膠等高分子化合物,這些產品廣泛應用於建築、汽車、航空航太、醫療等領域。

能源領域:石油是當前全球能源的主要來源之一,主要用於發電、運輸和供熱等領域。石油燃燒產生的能量可用於各種設備,如汽車引擎、飛機、、鍋爐等。此外,石油還可加工成燃料油、柴油、汽油等燃料,以及液化石油氣、天然氣等清潔能源。

印染領域:石油在印染產業中也得到了廣泛應用。印染是指透過化學或物理方法處理紡織品處理,為紡織品添加顏色或增加阻燃、抗靜電等特殊功能。石油是印染產業中的重要原料之一,可用於生產染料、顏料、助劑等產品,這些產品可用於染色、印花、塗層等製程。

總之,石油在化學、能源和印染等領域中發揮重要作用,是現代工業和經濟發展的重要支撐。然而,石油是一種不可再生資源,其儲量和開採量有限,因此需要採取永續發展的措施,加強能源轉型和科技創新,以實現石油資源的永續利用。石油,被譽為"工業的血液",是現代工業和經濟發展的基石。然而,石油的形成卻是一個漫長而複雜的過程,其中涉及多種理論和理論。其中,微生物學說是其中一個重要的理論。

微生物學說認為,石油是由古代海洋或湖泊中的微生物遺體在地下經過長期的高溫高壓作用形成的。這些微生物主要包括浮游生物、藻類、細菌等,它們在生命活動過程中透過光合作用有機物分解等方式將生物固定下來的碳儲存在自己體內。當這些微生物死亡後,它們的遺體在沉積物的作用下逐漸下沉到地下,並在高溫高壓的環境下形成石油。石油的微生物形成學說證據有以下幾個方面:


  1. 化學證據:透過化學分析,科學家發現石油中存在許多微生物活動產生的化合物,如甲烷乙烷丙烷等。這些化合物是微生物分解有機物時所產生的。
  2. 生物化石證據:在一些油田中,科學家發現了許多古代生物的化石,這些化石與已知的石油生成期前的生物相似。這表明這些生物可能是石油形成的關鍵。
  3. 岩石學證據:石油通常存在於沉積岩中,這些沉積岩是由古代的有機物質形成的。這些有機物質可能來自微生物。
  4. 溫度與壓力條件:石油的形成需要高溫高壓的條件。這種條件可以促使微生物遺體在地下轉化成石油。
  5. 生物標記:在石油中發現的某些特定的生物標記物,如固醇和長鏈烷烴,這些都是微生物活動的產物。

然而,石油的形成是一個漫長的過程,需要數百萬年的時間。同時,石油的生成也受到多種因素的影響,如地殼運動、氣候變遷、生物族群分佈等。因此,石油的形成並不是持續的過程,而是間斷的、週期性的。

隨著石油勘探技術以及開採技術的不斷提升,全世界可開採的石油儲量呈現上升的趨勢。然而,這並不意味著石油的供應是無限的。實際上,石油的生成有一個週期,而人類在短期內將地球長期產生的石油消耗掉,這種快速的消耗導致了一些環境問題的出現​​。

人類在利用能源的層次越來越高,消耗量越來越大,尤其是在汽車、航空、船舶等領域,對石油的需求量極大。同時,人類在短時間內釋放大量生物固定下來的碳,導致了全球的暖化和氣候變遷。這種快速的能源消耗和環境變化給地球帶來了巨大的壓力和挑戰。

為了應對這種挑戰,我們需要採取永續發展的措施,加強能源轉型和科技創新。透過發展再生能源、推廣節能技術、提高能源利用效率等方式,減少對石油等傳統能源的依賴,實現能源的永續利用。同時,我們也需要加強環境保護和氣候變遷應對,減少對環境的負面影響,保護地球的生態平衡。

關於全世界石油還能開採多少年的問題,有許多觀點和預測。常見的說法是,根據已探明的石油儲量和目前的開採速度,全球石油可能還能開採約95年。然而,這只是一個粗略的估計,實際情況可能會受到多種因素的影響。

首先,已探明的石油儲量是一個動態變化的數字,隨著新的油田被發現和舊油田的枯竭,這個數字會不斷變化。其次,目前的開採速度也會受到多種因素的影響,包括技術進步、市場需求、政策法規等。此外,石油的開採成本也會影響其開採速度和永續性。

因此,雖然有一種觀點認為全球石油可能還能開採約95年,但這只是一個基於當前數據和假設的粗略估計。實際情況可能會因多種因素而有所不同,包括技術進步、市場需求、政策法規以及新的油田發現等。因此,對於全球石油的可持續性和未來發展趨勢,需要綜合考慮多種因素,並進行深入研究和探討。

近年來出現了頁岩的概念,但是頁岩油卻並不是傳統意義的石油,頁岩油是一種人造石油,是由頁岩乾餾時有機質受熱分解生成的一種褐色、有特殊刺激氣味的黏稠狀液體產物。頁岩油的形成機制如下:

  1. 富有機質頁岩的形成:頁岩油產生於頁岩層,而要形成頁岩油,必須要有大量的富有機質頁岩。富有機質頁岩的出現需要兩個必要條件,一是這裡曾經有過大量的浮游生物生存,二是周圍的環境有利於有機質沉積保存轉化。前者為富有機質頁岩的形成提供有機質,後者為富有機質頁岩的形成提供必備的地質條件。通常來說,能同時滿足這兩種條件的地區一般都是湖泊、海洋、海陸交界等位置。


  1. 頁岩油的生成:無論是海上或陸地上都有很多盆地地形,這些盆地地形的沉澱效果最好,因此富有機質頁岩一般會在盆地的中心位置大量聚集並被埋藏在地下。隨著地層深處的壓力、溫度不斷上升,岩石中的有機質將經過熱演化、成熟、生油窗等階段,最終形成現在的頁岩油。

至於開採難點,主要包括以下幾點:

  1. 儲層特性複雜:頁岩油儲層具有低孔隙度、低滲透率、非均質性強的特點,使得開採難度增加。
  2. 流體黏度高:頁岩油黏度高,流動性差,容易堵塞孔隙,增加了開採的難度。
  3. 壓力供應不足:頁岩油儲層中的壓力供應相對較低,需要採用壓裂等技術提高地層壓力,才能有效開採。
  4. 開發成本高:由於上述開採困難的存在,使得頁岩油的開發成本相對較高。
  5. 環境保護問題:在開採過程中,需要處理大量的廢水和固體廢棄物,對環境的影響較大。

無論是石油的勘探和開採,還是頁岩油的發明和利用,人類在礦物質燃料方面的需求越來越高,總有一天可能出現供不應求的情況,當時人類可能面臨著更複雜的種族內的競爭。因此,大力開發新型能源是非常重要的,如果能實現可控核融合,那隻是地球上的可以用於聚變的原料,就還能支撐人類萬年的發展。



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