阿塔卡马海沟发现新型深海掠食者
科学家在阿塔卡马海沟8000多米深处发现了一种新型大型掠食性端足类动物——Dulcibella camanchaca。这是首次在该海沟发现如此大型的活跃捕食性端足类动物,它长约4厘米,拥有特殊的捕捉附肢,以捕食小型端足类动物为生。该物种的发现不仅丰富了深海生物多样性研究,也凸显了阿塔卡马海沟作为特有物种热点区域的重要性。
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科学家在阿塔卡马海沟8000多米深处发现了一种新型大型掠食性端足类动物——Dulcibella camanchaca。这是首次在该海沟发现如此大型的活跃捕食性端足类动物,它长约4厘米,拥有特殊的捕捉附肢,以捕食小型端足类动物为生。该物种的发现不仅丰富了深海生物多样性研究,也凸显了阿塔卡马海沟作为特有物种热点区域的重要性。
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德国弗劳恩霍夫研究所的研究人员成功研制出一种以豌豆和扁豆等豆类为原料的植物蛋白泡沫。这种泡沫可用于烘焙,制作出蓬松美味的烘焙食品,为素食者提供了一种健康的替代蛋清的方案。研究人员通过提取豌豆蛋白,并利用高压均质技术优化其起泡性能,最终得到了与动物蛋白泡沫品质相近的植物蛋白泡沫。虽然资深烘焙爱好者仍能分辨出细微差异,但这项技术为植物基烘焙食品市场带来了突破性进展,也体现了人们对健康和可持续饮食的日益关注。
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科学家们发现,塑造我们染色体的分子马达——SMC蛋白,除了能够形成DNA长环外,还能在形成环的过程中显著扭曲DNA。这项发表在《科学进展》上的研究,揭示了SMC蛋白在每个DNA环挤压步骤中都会使DNA左旋扭曲0.6圈。这种扭曲作用不仅存在于人类细胞中,酵母细胞中的类似蛋白也表现出同样的行为,表明这种机制在进化过程中保持不变。这一发现有助于我们更好地理解染色体的结构和功能,并为研究发育疾病(如黏连蛋白病)提供新的视角。
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一项发表在《自然-可持续性》的研究表明,热带地区农产品的出口对生物多样性的破坏程度是此前估计的三倍。来自慕尼黑工业大学和苏黎世联邦理工学院的研究人员追踪了1995年至2022年农业出口对生产国土地利用变化的影响,发现国际贸易导致超过90%的生物多样性丧失。巴西、印度尼西亚、墨西哥和马达加斯加受影响尤为严重。研究团队利用卫星数据,更准确地评估了土地利用变化对生物多样性的长期影响,揭示了全球贸易与生物多样性丧失之间复杂的关联,并呼吁采取全球性措施应对这一挑战。
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一名中学生通过与当地大学合作的科研项目,在公园收集的鹅粪样本中发现了一种新型化合物——orfamide N。该化合物并非来自最初观察到的具有抗生素活性的细菌,而是在实验室测试中抑制了人类黑色素瘤和卵巢癌细胞的生长。这项研究不仅证明了将教育推广与天然产物发现研究相结合的可行性,也强调了大学与当地社区建立良好关系的重要性,为中学生参与科研提供了宝贵的实践经验,并展现了其在科学领域的潜力。
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谷歌DeepMind实验室研发的AI天气模型GenCast,经测试,在1320个真实场景中,准确率超过了目前世界领先的欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的模型。GenCast只需8分钟即可生成15天预报,相比传统模型数小时的耗时,速度更快,且在预测极端天气事件方面表现更出色。这将有助于更有效地应对气候变化带来的挑战。
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研究人员在墨西哥湾发现了虎鲸捕猎鲸鲨的现象。一个名为“蒙特祖玛”的雄性虎鲸及其鲸群成员,在多次捕猎事件中被观察到采用一种协作狩猎技术。他们攻击鲸鲨的骨盆区域,使其失血,最终方便获取富含脂质的肝脏。这种捕猎方式可能表明,这些虎鲸已经习得了专门捕猎鲸鲨的技能。研究人员呼吁加强对海洋探险和旅游活动的管理,以保护这一虎鲸群和鲸鲨。
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纽约大学和纽约基因组中心的研究人员利用靶向RNA的CRISPR技术,发现近800种非编码RNA对不同组织的多种人类细胞功能至关重要。研究表明,这些非编码RNA并非“垃圾”DNA,而是在细胞生长、分裂等过程中发挥重要作用,并与癌症和人类发育密切相关。研究人员还发现,这些非编码RNA的表达具有细胞类型特异性,可能成为癌症治疗的新生物标志物和治疗靶点。
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研究人员在亚利桑那州出土了一门与1539-1542年弗朗西斯科·巴斯克斯·德·科罗纳多探险队有关的青铜大炮,这是美国大陆发现的最古老的火器。这门大炮是在圣克鲁斯山谷一个西班牙石头和土坯结构的地板上发现的,经放射性碳测年和光释光技术测定,其年代可追溯到科罗纳多时代。该火炮长42英寸,重约40磅,通常需要两人操作,主要用于防御工事的城墙,科罗纳多探险队用其作为攻击性武器。大炮未装填且没有战斗痕迹,推测其被遗弃的原因可能是当地索拜普里奥哈姆人袭击了定居点,导致西班牙人撤退。
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伦敦帝国理工学院的研究人员发现,尽管采取了严格的污染控制措施,从小行星“龙宫”带回地球的样本仍然迅速被地球微生物殖民。研究分析了隼鸟2号任务从小行星“龙宫”采集的微小颗粒样本A0180。样本被运送到地球后,在密封舱中打开,并在10000级洁净室中进行处理以防止污染。然而,研究人员在样本表面观察到了类似地球微生物的丝状结构,且其数量随时间变化,表明存在生长和衰退的微生物种群。研究结果表明,即使在严格的污染控制下,地球生物仍迅速在样本上繁殖。研究人员建议,未来的样本返回任务需要加强污染控制程序,以确保地外样本的完整性。
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巴塞罗那自治大学和罗马大学的研究人员主导的一项研究表明,在公元前7000年至5000年的新石器时代晚期,近东肥沃新月地区的农业社区发展出了一种复杂的烹饪传统,包括在被称为“脱壳托盘”的特殊托盘上烘烤不同口味的大块面包和“佛卡夏”。研究分析了公元前6400年至5900年之间的脱壳托盘陶瓷碎片,以确定它们作为烘烤谷物面团的专用容器的用途,以及这些面团是否可能用动物脂肪或植物油等产品调味。分析结果表明,这些托盘中加工了小麦或大麦等谷物磨成的面粉,一些托盘还用于烹饪含有动物脂肪等动物源性成分的食物,以及一种植物性调味料。
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研究人员发现,在特定条件下,激光束可以像不透明物体一样投射阴影。该实验使用红宝石晶体和特定波长的激光,其中高功率绿光激光穿过红宝石晶体,并用蓝光激光从侧面照射。绿光激光增加了蓝光照射激光束的光吸收,在照射光中创建了匹配区域,并创建了看起来像绿光激光束阴影的较暗区域。这一发现挑战了对阴影的传统理解,并为利用激光束控制另一束激光束的技术开辟了新的可能性。
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一个国际天文学家团队首次发现两个星系排列成特殊的方式,它们的引力共同作用像一个复合透镜。这个名为J1721+8842的系统最初被认为只有一个椭圆星系弯曲了其后方类星体的光线。但经过两年的数据分析和韦伯望远镜的数据,研究人员发现实际上是两个星系形成了一个复合透镜,产生了独特的类星体图像。这一发现有助于更精确地计算哈勃常数,或能解决目前对其真实值的争议。
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一项新的研究表明,蝙蝠能够利用回声定位建立其栖息地范围的听觉认知地图,即使在完全黑暗的环境中,也能在3公里范围内导航并返回栖息地。研究人员通过在以色列胡拉谷地对库尔氏伏翼进行实验,发现蝙蝠即使仅依靠回声定位,也有95%的个体能够在几分钟内返回栖息地。研究还发现,蝙蝠倾向于在具有更丰富回声信息的区域飞行,并利用这些信息区分环境特征,例如树木和道路,将其作为听觉地标。虽然蝙蝠主要依靠回声定位导航,但视觉也能提升其导航性能。
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1980年圣海伦斯火山爆发后,科学家进行了一项实验,将囊鼠放入被火山灰覆盖的区域。结果发现,囊鼠的挖掘活动将含有益细菌和真菌的旧土壤带到地表,促进了植物的再生。实验后六年,囊鼠活动区域的植物数量显著增加,而未经处理的区域仍然贫瘠。这项研究表明,即使是像囊鼠这样不起眼的生物,也能在生态系统恢复中发挥重要作用,特别是土壤中的微生物和真菌对植物再生至关重要。
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国际眼科研究中心(ICTER)的科学家们在双光子视觉领域取得了突破。双光子视觉是一种利用红外激光脉冲刺激人眼感知图像的技术。研究人员首次确定了红外光的亮度值,并将其与感知亮度相关的新的物理量——双光子视网膜照度联系起来。这项研究表明,在人眼安全激光功率范围内,双光子刺激的亮度可达670 cd/m2。这一发现为医学诊断和虚拟/增强现实技术的发展开辟了新的可能性,并有助于未来双光子视网膜显示器的开发。
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德国杜塞尔多夫海因里希·海涅大学的研究人员与来自法兰克福、牛津和维尔茨堡的同事合作,研究蜜蜂复杂的合作行为是如何通过基因遗传的。他们发现一种名为doublesex(dsx)的基因决定了工蜂特定的行为,例如照顾幼虫、觅食和食物来源的社会交流等。通过CRISPR/Cas9基因剪刀技术修改或关闭dsx基因,并用人工智能分析蜜蜂的行为模式,研究人员发现dsx基因的改变会影响蜜蜂的神经系统和行为模式。
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柏林的计算机科学家、天文学家和历史学家团队利用机器学习应用程序,对15至16世纪欧洲天文学教科书中的手写文本、图表和其他数据进行分析,以深入了解欧洲天文学思想的演变历史。研究人员训练机器学习应用程序处理76000页教科书内容,包括表格、图像、标记和文本,并开发多种方法使应用程序理解检索内容的类型及处理方式。研究发现,数学的发展对天文学产生了巨大影响,推动了该领域的数学化,包括恒星定位公式的标准化、气候带定义的变化以及整个欧洲大陆学习成果的共享。
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苏黎世大学的研究人员在《通讯-生物学》杂志上报告称,CRISPR基因剪刀技术在修复特定基因缺陷的同时,也可能引入新的基因缺陷,例如慢性肉芽肿病。研究人员在患有慢性肉芽肿病的免疫细胞培养物中进行了实验,成功地将缺失的DNA碱基插入正确位置。然而,一些修复后的细胞出现了新的缺陷,修复位点所在的染色体部分缺失。这是因为NCF1基因在同一条染色体上存在三个拷贝,CRISPR无法区分,导致切割错误。该研究提示了CRISPR技术的临床应用风险,需要进一步改进以提高安全性和有效性。
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一项新的研究表明,天王星的卫星米兰达的冰层下可能隐藏着一个海洋。该研究基于对旅行者2号探测器拍摄的图像进行的分析和建模,模拟了米兰达表面地质特征的形成过程。研究人员发现,如果米兰达曾经存在一个至少100公里深的海洋,那么其表面特征与模型预测的应力模式最为吻合。这个海洋可能在1亿到5亿年前存在,并且现在可能仍然存在,尽管厚度较薄。这一发现出乎意料,因为米兰达体积小、年龄大,此前被认为不太可能存在液态水。如果米兰达确实存在海洋,它将与土卫二等星球一起,成为太阳系中少数几个可能拥有生命支持环境的星球之一。
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一项长达30年的海螺实验表明,物种进化可以被预测和实时观察。1988年,瑞典科斯特群岛的赤潮导致一种海螺在多个岛屿灭绝。1992年,科学家将一种具有不同特征的同种海螺重新引入其中一个岛屿。结果发现,这些海螺在30年内快速进化,其外形和基因特征逐渐接近原先灭绝的海螺,证明了物种对环境变化的适应能力以及基因多样性对物种生存的重要性。
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近日,在米兰举行的第七十五届国际宇航大会上,一篇论文指出,离子推进系统或离子引擎有望将我们送达距离太阳550个天文单位的太阳引力透镜。该论文评估了现有离子引擎技术将大型有效载荷送往包括绕行木星、访问冥王星以及抵达太阳引力透镜等轨迹的可行性。研究人员假设了一种“理想”的离子引擎,其具有最佳的功率输出、推进效率和比冲。结果表明,如果将这三个特性结合到一个完整的功能推进系统中,该系统可以在短短13年内将近18000公斤的有效载荷送达太阳引力透镜。
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米兰大学的研究发现,与以恒定速度持续行走相同的距离相比,短时间爆发式步行或爬楼梯会消耗20%到60%的能量。研究人员解释说,身体在开始活动和进入状态时比稳定状态下消耗更多能量,类似于汽车从怠速状态加速到高速行驶时消耗更多汽油。
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康奈尔大学和日本国家材料科学研究所的物理学家们在莫尔双层晶格中,近藤击穿开始时,发现了铁磁性的出现。他们使用了一种名为 MoTe2/WSe2 莫尔双层材料,它由两种以微小旋转错位或晶格失配堆叠在一起的材料组成。通过调节材料中的载流子密度,研究人员观察到重费米子的破坏和铁磁安德森绝缘体的同时出现,这为研究近藤破坏转变提供了新的思路。
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文章探讨了利用太阳引力透镜作为望远镜的可能性。该理论基于爱因斯坦广义相对论,即巨大物体可以弯曲光线。科学家认为,可以利用太阳引力将来自遥远系外行星的光线聚焦,从而实现超高分辨率的观测。文章还讨论了该技术的可行性、面临的挑战以及潜在的观测目标,如系外行星和中子星。
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哥本哈根大学的研究人员通过数百万次模拟发现,著名的混沌三体问题并非完全混乱无序。研究表明,三个天体相遇时,其相互作用并非完全混沌,而是在某些情况下会遵循规律性模式,其中一个天体会迅速被弹出系统。这一发现挑战了传统认知,对理解引力波、黑洞碰撞以及宇宙其他基本奥秘具有重要意义。
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