被放入全球最冷冰箱的樂高積木,或能帶來製冷革命

2020-11-24 騰訊網

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《環球科學》2019年十大科學新聞出爐

今天，《環球科學》發布了本年度的十大科學新聞。「人類首次直接拍攝到黑洞」、「5G正式商用，5G元年到來」、「谷歌宣布實現『量子霸權』」等10項國內外科學新聞入圍今年的榜單。讓我們一起來回顧，科學家在2019年為我們搭建的「文明階梯」。

·物理學·

被放入全球最冷冰箱的樂高積木，或能帶來製冷革命

圖片來源：蘭卡斯特大學

當樂高積木被放入全球最冷的冰箱，會發生什麼？英國蘭卡斯特大學的科學家就做了這樣的嘗試。他們將樂高太空人和4塊疊在一起的樂高積木放進了位於該校的全球最冷制冷機，這裡的溫度只比絕對零度高出0.0016℃，溫度甚至遠低於宇宙深處。研究團隊發現，在這樣的極端低溫環境中，樂高積木表現出了優秀的隔熱性。因此，樂高積木間緊緻的結構為科學家打造下一代用於量子計算的制冷機提供了新思路。這項研究發表於《科學報告》雜誌。

·演化·

文化演化致中國大型哺乳動物數量下降

在許多物種滅絕過程中，氣候變化起到了重要作用。但最近中美科學家合作的研究指出，對於中國近兩千年間大型哺乳動物分布的演變，人類的文化演化才是主要影響因素。研究者根據史料分析了從公元2年-1953年的大型哺乳動物變化。在北方漢文化朝南方遷徙過程中，人類將農業和農耕技術帶向了南方，此舉導致亞洲象、亞洲犀、亞洲黑熊等5種大型哺乳動物數量急劇下降，甚至在中國大部分區域消失。這再次支持了人類文化對生態環境具有顯著影響的推測。

·細胞生物學·

誘導卵母細胞，孕育健康小鼠

用誘導卵母細胞獲得的小鼠。（圖片來源：Lin Liu/研究團隊）

未成熟的卵母細胞在卵巢中發育時，需要被上千個卵巢顆粒細胞包圍。之前的研究認為顆粒細胞擁有類似幹細胞的可塑性。而在最新發表《細胞報告》上的一項研究中，南開大學的科學家通過ROCK抑制劑和巴豆酸組成的「雞尾酒」療法，將小鼠卵巢中的顆粒細胞轉化為多功能幹細胞，再進一步誘導這些幹細胞進行減數分裂，形成功能健全的卵母細胞。這些卵母細胞不僅能產生健康的後代，而且後代與自然條件下產生的小鼠並無差別。

·新技術·

搜尋太空垃圾的雷射技術

隨著數十年間各國衛星的發射，太空垃圾已經成為不容忽視的威脅。如何發現、識別這些垃圾的運行軌跡，對之後的衛星發射有重要意義。其中，雷射探測技術可利用雷射的反射判斷目標組件的存在和距離，不過精確度很低，只有1千米。在最近發表於《雷射應用雜誌》的研究中，中國科學家在雷射探測技術中導入了神經網絡算法，讓該技術可以模擬人類感官輸入進行運算處理，改進後的雷射技術能搜尋1平方米大小，距地1500千米的太空垃圾。

·動物行為學·

黑猩猩也會「聞歌起舞」

圖片來源：Yuko Hattori

聽到音樂時，許多人都會不由自主地舞動身體，其實動物也有類似的行為。近日，發表於《美國科學院院報》的一項研究發現，黑猩猩會隨音樂自發地跳舞。研究人員給一群黑猩猩播放了音樂，他們發現，每一隻黑猩猩都有獨特的「舞姿」，比如搖擺、敲牆、跺腳等，甚至還會隨音樂吼叫。目前，黑猩猩為什麼會跳舞仍是個謎，而進一步的研究或許可以幫助人們了解人類舞蹈的演變過程。

·神經科學·

決策腦區的3D分子圖

紋狀體是負責調節獎賞、運動功能的腦組織，被認為與決策和成癮相關。根據一項發表於《細胞報告》上的研究，科學家繪製了小鼠紋狀體中阿片類藥物靶向的神經細胞3D分子圖，並利用空間分子編碼將紋狀體劃分成了空間結構、斑塊-基質和特定細胞類型三級組織結構。這項研究有助於更好地理解紋狀體是如何在分子水平上組織起來的，繼而進一步加深我們對大腦獎賞、決策系統的理解。

文：吳非、楊心舟、石雲雷、張二七、馬一瑗

編輯：吳非、楊心舟

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