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《探索》杂志盘点08年度100项重大科学新闻

来源:腾讯科技 作者: 2009-1-6
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摘要: 据美国《探索》杂志报道,目前,该杂志列举了2008年度100项重大科学新闻,其范围包括了天文学、自然生物学、物理学、医学等领域的重大突破和发现。以下是这100个科学新闻:1、后石油时期的开始电能很可能成为今后人类的主要能源,而电能可由核能甚至燃烧植物来产生。2、大型强子对撞机开始寻找“上帝粒子”2008年一项令科......


据美国《探索》杂志报道,目前,该杂志列举了2008年度100项重大科学新闻,其范围包括了天文学、自然生物学、物理学、医学等领域的重大突破和发现。以下是这100个科学新闻:

  

1、后石油时期的开始  

电能很可能成为今后人类的主要能源,而电能可由核能甚至燃烧植物来产生。据统计显示,2008年,美国生产了90亿加仑玉米酒精,是2006年的两倍。到今年底,国际油价出现戏剧化变化,曾经价格较高的石油价格一再低迷,落入价格低谷。随着地球石油储量的逐渐减少,究竟后石油时期,地球能量的前景在何处呢?  

玉米酒精作为一种新的生物燃料引起了各国的关注,而且玉米种植易实现,产量比较可观。但是近期的研究表明,制造玉米酒精的成本更加昂贵,其经济性和环保性并非人们所预想的那么理想。随着玉米酒精生产的扩大化,玉米的价格也将走高,直接影响居民收入和全球粮食供给。然而,面对今年出现的石油价格一度降低,玉米酒精这种新生物燃料在能源市场上也明显失去了竞争实力。

  

2、大型强子对撞机开始寻找“上帝粒子”  

2008年一项令科学界倍受关注的研究就是大型强子对撞机(LHC)的开启,9月10日,欧洲核子研究中心(CERN)宣布大型强子对撞机(LHC)启动。第一束高能质子被注入LHC的环形隧道顺时针运行,初步测试获得成功。  

大型强子对撞机是目前世界上最大的粒子加速器,可以将质子加速到光速的99.999999%,再让它们迎头相撞,使巨大的能量挤压在极小的空间范围内,以重现宇宙大爆炸最初几微秒的极端环境。在开启之前曾有研究人员认为它的启动将带来新的科学纪元,但同时也会酿成世界灾难。科学家预计,LHC可能发现粒子物理标准模型预言的62种基本粒子中唯一仍未被发现的希格斯粒子,还有可能揭开宇宙中暗物质的本质。目前,该对撞机启动后并未形成能够吞噬世界的黑洞,但由于出现故障,预计将于明年春季重新启动。

  

3、美国FDA与中国药品食物监督接轨  

随着中国食品和药物业绩的攀升,今年也相继出现了一些不良事件,诸如:牛奶中发现三聚氰胺。为了更加规范药品食物的健康运行,2008年11月,中美两国达成协议,美国食品及药物管理局(FDA)在北京、广州和上海分别设立办公室,今后中国也将在美国设立相应的办事机构,进一步促进加强两国在食品药物监管方面的国际合作。

  

4、海洋环境中“死区”逐渐增大  

由于人类大肆捕捞,目前全球海洋一半的鱼类已消失,超过一半的珊瑚已不存在。海洋污染使海底环境日趋恶化。2007年8月,斯克里普斯海洋学协会海洋生态学家杰里米·杰克逊(Jeremy  Jackson)在美国《国家科学院学报》(PNAS)上发布文章称,海洋多细胞生物的大量消失灭绝,将直接导致生态多样性的动物和植物的数量减少,从而使微生物占据生态系统主导地位。  

目前,从地面上进入海洋的污染物质日益增多,海洋中二氧化碳含量也逐渐升高,这将导致海洋变暖和酸性,进而加速世界近海环境的恶化。据悉,在1910年,当科学家开始研究所谓死区的低氧海洋地区时,世界上只有4个海洋死区,而依据8月15日《科学》杂志的研究显示,现今全球海洋死区共有405个,总面积已达到9.5万平方英里。维吉尼亚海洋科学研究所的一项全球性研究分析称,海洋死区的数量在1995—2007年之间骤然增加了三分之一。

  

5、一些国家“期望”北极冰川的融化  

目前,北极冰川的持续性融化引起科学家们的忧虑,到今年夏季,北极海洋冰川覆盖面积仅是1979—2000年平均面积的三分之一。随着冰川的大量减少,北极海洋的自然资源便容易获得,同时引起了周边许多国家的兴趣。英国达拉谟大学国际分界线研究部研究主管马丁·普拉特(Martin  Pratt)称,今年他和研究小组绘制了一张北极海事管辖和分界线地图,仅3天时间,这张地图便在网站上被下载了42000次。  

这张地图用不同的色彩标识出北极洋和海岸与北极洋邻接的5个国家之间的分界线,这5个国家分别是美国、加拿大、俄罗斯、丹麦和挪威。明亮、纯色块表示该海区属于邻近国家,已得到司法权的裁定,这是由于该海区位于该国海岸200海里范围之内。条状区域是海区的最大延伸,依据《联合国海洋法公约》这一区域属于邻近国家的附加海区。今年7月,美国地理勘测机构发现北极圈北部可能蕴藏着全球13%的未开采石油资源,大约有900亿桶。为了保护和抢占这些北极资源,各国甚至还诉诸了武力,试图在北极地区创立军事威胁。

  

6、“凤凰号”在火星表面发现水  

火星上有水,终于有了直接的“目击证据”。科学家于今年6月20日证实,美国宇航局“凤凰”号探测器在火星极地发现了水冰。此前,已经有诸多信息表明火星上有水,“凤凰”号发回的首批照片中也出现了疑似冰块的物质,但“凤凰”最近发回的两张照片清晰地留下了火星存在水冰的直接证据。  

6月15日,“凤凰号”的机械臂在名为“渡渡鸟—金发姑娘”的约5厘米深的沟中发现大约8个明亮的小碎块。6月19日,这些小碎片便消失了。研究人员推测,这些碎块就是掩埋于薄泥土层之下的水冰,“凤凰”号让它们暴露于空气后蒸发掉了。19日,研究人员对此次发现进行了讨论,对小碎块是否就是水冰还不确定,但在20日举行的记者会上,他们已没有任何怀疑。科学家说,如果是盐的话,它们是不会消失的,如果是由二氧化碳构成的冰,它们也不会蒸发掉。  

在火星发现水冰并不令人十分震惊,因为此前派往火星轨道的卫星——例如2001年的“火星奥德赛”号探测器的观测已经显示,水冰可能隐藏在火星地下。但如果“凤凰”号的发现得到证实,这将是在火星地表第一次直接发现水冰存在。科罗拉多州大学地质学家布鲁斯·捷克斯基曾参与过去进行的火星任务,他表示:“我们一直相信能够在火星上发现水冰。正是因为有以前找到的证据,我们才决定对这一地区进行探测,但期望发现和真正发现之间显然有天壤之别。”  

捷克斯基指出,此次发现具有非常重要的意义,这意味着“凤凰”号将继续进行试验,分析火星土壤历史和水冰成分。他在接受采访时说:“如果没有发现水冰——这种可能性是真实存在的——事情将变得越发艰难。我有些迫不及待地想知道化学分析的结果。”

  

7、隐形不再是科幻之梦  

科幻作品中的“光学迷彩”,以及科幻电影《哈利波特》中的“隐形斗篷”将有可能成真,今年8月份,美国加州大学伯克利分校华裔科学家张翔博士带领的研究小组成功发明了一种隐形斗篷新物料,理论上小至人类、大至坦克和船只,均可因而做到“隐形”。不过要实际应用将是多年后的事,而且研究由美军斥资,预计会先应用于军事上。  

平常说“看到东西”,实际上“看到”的,是从物件反射的光波。张翔的这项研究是借着使射向物件的光波“转弯”不能反射,犹如河水绕过河中的石头,造成“隐形”效果。要做到这点,必须用到人造的“中间物料”,也是近年纳米工程科技有足够发展,科学家才可制造出它们。

  

8、穴居人比人类祖先“更会吃”  

请不要认为穴居人是一支头脑简单的远古人类分支,今年科学家发现穴居人所吃的食物非常复杂,而且他们懂得如何有效地利用工具,他们的大脑发育情况非常类似于我们远古时期的祖先,并非之前人们所想的穴居人是头脑简单。  

穴居人曾被认为是不懂得如何对肉食进行烹饪,但目前的这项最新研究揭示,两处直布罗陀考古遗址发现的穴居人在4万年前就懂得在海岸旁烹饪食物,这要比人类祖先早1000年进入直布罗陀半岛。这项发表在今年9月份美国《国家科学家院学报》(PNAS)上的最新考古研究显示,穴居人曾吃过海豚、海豹以及各种鱼类。他们用炉床烹饪过河水中捕捞的贻贝,将长海豹骨骼加热后插入骨髓之中。

  

9、零售DNA测试  

在未与“零售DNA测试”服务23andMe奠基人安妮·沃西基见面之前,我只知道关于她的三件事情:她刚怀孕;她的丈夫是GOOGLE公司的塞奇·布瑞恩;以及她曾经去过耶鲁。但是经过与她在咖啡屋里进行一个小时的聊天,我知道了她更多的“秘密”,自从沃西基与合作人琳达·阿维共事后,她也对自己进行了“零售DNA测试”,结果显示:喝咖啡经常会使她感到头晕;她喜欢将鞋子装饰得很漂亮;很喜欢吃新鲜出炉的面包;她的未出生儿子有50%概率遗传帕金森氏症。  

获悉并分享你的基因秘密是23andMe“零售DNA测试”的核心内容,但同时这项最新技术也颇具争议。你只需花费399美元便能进行唾液DNA测试,该测试将评估你的90多项身体状况,比如:秃头、失明等。据悉,23andMe并不是全球唯一一家进行DNA测试的公司,但是该公司却能够提供最优质的服务。  

今年35岁的沃西基说,“我们公司可提供60万个基因标记便于客户基因的识别和分析,这些基因标记将使你以数字化形式呈现出来。这是你从镜子中无法看到真实自我的信息。”她还指出,我们正处于“个性化基因革命”的初始期,这种DNA技术革命不仅会改变我们如何了解照顾自己身体的观念,还向人们转达了我们个人基因信息的表达方式。在过去,只有个别顶尖技术人员才能在研究测试中得到自己的遗传指纹信息,但是这项看似遥不可及的技术现在只需399美元即可实现,在23andMe公司的优质服务下,你将对自己的身体和DNA信息有更深入的认识。

  

10、早期地球移民路线图  

今年几项考古研究综合绘制了历史上世界各地的人们穿越北极移民发现新大陆的路线图。比如:俄罗斯北部3000多年前的考古遗址中发现捕鲸人活动迹象,这支捕鲸小组共有6人。这项研究使科学家理解的人类最早捕鲸活动提前了1000年。

  

11、不再需要终生服用药物的有效的肾器官移植  

人体器官移植是一项重大挑战,需要免疫性药物辅助治疗,以及接受者和捐献者匹配的人类白细胞抗原(human  leukocyte  antigen)标记,并且免疫细胞接受者能够识别异种蛋白。今年1月份,美国波士顿马萨诸塞州总医院的研究人员研制出一种新技术,能够在接受者和捐献者的情况下,顺利实现肾器官移植。通过向患者输入捐献者的骨髓细胞,在5位移植患者中有4位在术后1年便不再服用抑制性药物。

  

12、塑料制品安全性遭到置疑  

2008年,塑料制品的安全性遭到了严厉的抨击,聚碳酸脂塑料中发现一种起到雌性激素的化学物质——双酚A(BPA),该物质通常用于制造塑料瓶。今年10月份,通过对双酚A的科学研究分析,加拿大政府宣称未来将调控禁止双酚A用于制造婴儿饮水瓶。其他一些国家也相继推出这样的禁令,但是就在9月份,美国食品药物管理局(FDA)曾声称用双酚A制造塑料瓶是安全的。

  

13、中国宇航员完成首次太空行走  

9月27日,“神舟七号”载人飞船航天员翟志刚成功实施了中国航天员的首次空间出舱活动。对于这一历史性壮举,外国媒体普遍认为这将提升中国作为太空大国的地位,并称中国在外太空的成就也不仅限于近地领域,中国正在向太空强国大步迈进。翟志刚在“神七”轨道舱外活动约15分钟并返舱,中国已成功完成了航天员太空行走这一具有历史意义的活动。

太空行走是“神七”68小时飞行任务中的最关键部分,是中国向建造国际空间站迈出的重要一步。在中国的这次航天科技壮举中,翟志刚27日成为中国首个进行太空行走的人。翟志刚从“神七”轨道舱出舱时说:“神舟七号出舱感觉良好,神舟七号向全国人民、全世界人民问好!”

  

14、流感源自亚洲  

无论你在澳大利亚、美国或阿根廷,如果你患有流感,那么这种流感来源只有一个地方。今年4月份,发表在《科学》杂志上的一项最新研究显示,肆虐全球的流感病毒都有一个源头,自从2002年开始研究分析,现跟踪至亚洲东部和东南部。  

英国剑桥大学生物学家科林·拉塞尔(Colin  Russell)说:“大约60年了,遍及世界的流感病毒传播路径仍是一个谜团。”他和研究小组通过世界卫生组织全球流感监督网络80个国家收集的分析数据显示,流感持续地在亚洲一些国家循环传播,这些国家地区是韩国、新加坡和中国。一些“不知情”的旅行者在这些国家患有流感后作为“传播体”,再旅行至欧洲、澳大利亚或北美洲等地,这样流感便成为一种流行病在全球范围内传播。  

这项研究将最终帮助改进流感疫苗,拉塞尔和他的同事们还吃惊地发现一旦流感株菌离开了亚洲,便很难再重返。他说:“亚洲东部和东南部之外的地区基本上是流感病毒的进化墓地。”

  

15、亚马逊流域的“遗失城市”  

今年9月份,科学家一项考古发现显示,巴西偏远的亚马逊流域曾经繁荣昌盛,并不是仅仅现今保存完好的南美原始雨林。科学家通过对区域的卫星图像查明了这一遗失的镇群和村落的位置,发现该地区的土著人曾经居住在一种方格模式的城镇和村庄之中,其间通过复杂的道路网络互相连接,并围绕着大型举行公众仪式的社区中心进行分布排列。  

科学家猜测15世纪第一批欧洲探险者进入亚马逊流域的上兴谷河区域(巴西中北部一河流)之前,这里就有5万多当地居民在这种古老独特的建筑中生活至少数百年历史。  但是,探险家和殖民者的进入,则带来了疾病和灾难,进而导致多数当地居民陆续死亡。  

据悉,此殖民地是一个具有完好城墙的城镇,其中心广场圆周居住着较为少量的居民,如今这里几乎全都长成了森林。美国佛罗里达大学的人类学家迈克·赫肯恩伯格说:“这里还算不上大城市,但它具备都市化生活,是围绕此城镇建立的都市化。如果你了解中世纪时的城镇或古希腊的城邦,就会发现大多数城镇的规模和我们在此亚马逊区域发现的这些城镇的规模差不多。区别在于,我们在此发现的城镇从规划上来说要复杂得多。”研究人员花了10多年时间揭示了此失落社会的细节,并绘制出了其地图。在欧洲人于1492年到达这里之前,美洲人已经在此安居乐业多年,且建立了繁荣的重大社会和较大的城市。这些发现有助于了解哥伦布发现美洲大陆以前的不同的文明。

  

16、科学家从干细胞生产出人体血液  

今年8月份,科学家首次在实验室成功地利用胚胎干细胞人工培育出O型阴性血液。由于O型阴性血也被称为“万能血型”,能够与任何其它血型相匹配,这就使得人类未来将不必再为血源紧张而发愁。  

美国的科学家表示,胚胎干细胞被称为“万能细胞”,它可以分化出皮肤细胞等各种组织细胞,因而有巨大的医疗应用潜力。如果通过胚胎干细胞能够生产出O型阴性血液,那么就意味着人类将不必再为血源紧张而发愁。因为O型阴性血液能够与任何血型相匹配,任何需要输血的病人都可以接受O型阴性血液。但是,目前O型阴性血液的库存有限,供应不足。此外,通过胚胎干细胞生产血液,还可以避免因为献血和输血而引起的病原体感染,如HIV感染、肝炎感染以及克雅氏症感染等。研究人员对于这项成果的医学应用前景充满信心。他们认为,血液生产只是胚胎干细胞研究的首项应用,此后必将在临床医学中得到更为广泛的应用。  

美国马萨诸塞州先进细胞技术公司科学家罗伯特—兰扎认为,供血不足对于失血过多的病人来说,是一个致命的威胁。而胚胎干细胞则是未来一个非常重要的血液来源,可以产生无穷无尽的血液。一条利用胚胎干细胞技术的O型阴性血液生产线将等同于“万能供血者”。

  

17、细胞重组有助于治疗糖尿病和其他疾病  

今年8月份,科学家已成功把活老鼠体内的普通细胞转化为能生产胰岛素的细胞,为治疗糖尿病迈进一大步。医生将来可能用病人自己的细胞去对抗疾病,而不用从胚胎抽取出来的干细胞。理论上,这种细胞转换技术还可用在肝、皮肤、脂肪细胞上,借以对抗多种疾病。  

据悉,研究人员首先把老鼠体内生产胰岛素的细胞杀死,令它们患有糖尿病,其后再注入3种基因的胰腺。这3种基因可控制其它基因,令20%胰腺外分泌细胞,转化成生产胰岛素的细胞。老鼠的血糖含量因重新制造胰岛素而有所降低,但仍非完全根治。这方法可能对无法产生胰岛素的糖尿病第二型患者有效,但对第一型的病人仍然是束手无策,因为就算有转换成功的生产胰岛素细胞,病人的免疫系统仍然会把它们杀死。

  

18、两种治疗老年痴呆症的有效药物  

目前,二种非传统治疗药物对于老年痴呆症的初期治疗取得了可喜疗效,这两种药物分别为:Rember和Dimebon,它们可以减缓老年痴呆症对患者造成的智力减退。经临床测试显示,这两种药物对于老年痴呆症并没有副作用。据悉,仅在美国就有400多万老年痴呆症患者。这项疾病将表现为识别能力下降,主要患者群是60岁以上的老年人。在此之前多数的老年痴呆症治疗的目标是淀粉样蛋白(amyloid),这是大脑中形成斑块的主要蛋白质成份。Rember是第一种治疗大脑蛋白质组织紊乱的药物。该药物是由TauRx  Therapeutics公司制造,在芝加哥老年痴呆症讨论会上,研究人员统计分析显示,经服用Rember一年时间,将81%患者将重度转为轻度老年痴呆症。据称,最终该药物的测试将于2009年开始进行。  

第二种药物Dimebon在20多年前是俄罗斯一种过敏症治疗药物,今年7月份报道称,在过去26个星期的治疗过程中,Dimebon能够显著提高记忆和思维。

  

19、沙门氏菌爆发食物安全危机  

自今年4月10日出现第一例沙门氏菌患者以来,在近4个月里已有两人死亡。在“罪魁祸首”最终将发现之前,共浪费了价值1亿美元的西红柿。据悉,沙门氏菌病是由沙门氏菌引发的肠道传染病。沙门氏菌是通过食物传播的一种病菌,禽肉、禽蛋是导致人类感染这种病菌的主要源头之一。猪肉、牛肉、谷类、水果和蔬菜也可携带这种病菌。患者的临床表现包括头痛、恶心、腹痛、呕吐、腹泻、发热等。最终,研究人员才发现沙门氏菌的病源来自于2007年春天从墨西哥进口的一种辣椒粉。

  

20、世界种子银行启动  

挪威启动了一项“世界末日种子银行冷藏计划”,大约450万粒种子已在北极地区斯瓦尔巴特群岛冷冻保存,这项计划的实施意在假如出现全球性大灾难时有效地保护地球农作物。  

挪威政府在偏远的北极斯瓦尔巴特群岛挖掘储藏室用于存储450万粒来自全球各地的农业种子,以此避免全球气候变化、植物流行病、自然灾难和战争所带来的自然破坏。斯瓦尔巴特群岛位于挪威陆地以北300英里,这个岛之所以被选中是因为其位置偏远远离各种威胁,同时该岛气候寒冷有永久冻结地带。挪威农业部长特尔勒·里斯约翰森说,“我们对于这项计划非常满意,我们需要保护农作物多样性的持续发展。”  

据了解,挪威最初于2005年6月提议“诺亚方舟世界种子计划”,并于一年之后着手部署,挪威政府在斯瓦尔巴特群岛冷冻山脉挖掘近400英尺隧道,在隧道里放置用箔纸包裹好的种子,每包有500粒种子。该计划启动之后,预计在未来两个月内强大动力的冷冻装置将使种子储藏室由当前的零下5摄氏度降至零下18摄氏度。  

这个种子银行的作用十分显著,当出现地区性或全球性大灾难时,斯瓦尔巴特群岛由于处于偏远的北极岛屿能够远离灾难,利用这些种子重新启动农作物生产。挪威政府公共建筑理事会项目主管特外劳特说,“我们相信斯瓦尔巴特群岛能够完好地保存种子,即使出现全球性的气温上升。”

  

21、受植物光合作用启发推出新型储存太阳能的方法  

人类能够广泛使用太阳能的一个最大障碍就是缺少低廉有效的方法,尤其是当太阳不处于照射时间段。今年8月份,美国麻省理工学院两位化学家发明了一种储存太阳能的有效方法,该方法模拟植物进行光合作用时的反应。其中的一位化学家丹尼尔·诺切拉说:“我们花费了大量的时间研究叶子是如何进行光合作用的。然后,我们在模拟植物光合作用存储太阳能时与植物存在着很大的差异,但是基本原理是相同的。”  

丹尼尔指出他们的方法是建立一种“人造树叶”,  实际上,丹尼尔教授展示的正是利用光合作用原理将水分解成氧气和氢气的化学反应装置,由于丹尼尔教授成功研发出一种催化剂,利用这种催化剂,水分解的化学反应首次可以在常温下进行,从而克服了利用水制成氢气这一重要反应中最困难的一个难题。这个成果的重要意义更在于,利用太阳能发电的主要障碍将被克服,太阳能可能取代石油成为最主要的能源。  

在丹尼尔的研究中,太阳光照射下,水分解成氢气,而氢气是一种用途多样容易储存的燃料,可以密封在内燃机内,也可以与燃料电池中的氧气重新结合,更重要的是,如果该设想用在海水中,太阳能不仅能分解海水产生电能,更能使得分解后的氢气与氧气重新结合而形成宝贵的淡水。

模拟光合作用储存太阳能的技术早在上世纪70年代初就进入了科学家的视线。几十年来,研究人员一直在尝试复制绿色植物分解水的方式。利用化学方式,科学家早已能够完成水的分解反应,但这些化学反应条件非常苛刻,温度很高,溶液具有腐蚀性很强的碱性,而且催化剂需要用到铂等稀有而昂贵的化合物。丹尼尔的设计就像光合作用一样,分解水的反应在室温下就可进行,溶液也没有腐蚀性,更重要的是催化剂非常便宜,可以很容易地得到氢气和氧气。

  

22、揭示水星神秘面纱  

美国宇航局的“信使”号飞船在今年10月6日飞越水星时,发回1287张新图片,这些图片展示了近三分之一以前从没看到过的水星表面。这次是“信使”号今年第二次飞越这颗行星。从图片上可以看出,水星的西半球一地区看起来比东半球平坦30%。美国麻省理工学院“信使”号联合调查员玛丽亚·苏伯尔称:“我们需要认真分析情况为什么会是这样。”

“信使”号在本月飞越水星的过程中,用照相机拍到这颗行星上的一种奇特地貌,即一条所谓的“皱脊”,它大约有1968英尺高(约600米),高度几乎是火星上的相同地貌的高度的两倍,这说明水星在形成初期的冷却过程中,曾经历过剧烈的收缩过程。  

这些新照片显示,水星上的一些空荡荡的陨石坑,静静地躺在被凝固的熔岩流填满的巨大的陨石坑附近。其中一个这样的陨石坑内的固体熔岩,如果是在地球上,这些熔岩足以淹没巴尔的摩—华盛顿特区这个面积巨大的都市区,厚度将是555英尺高的华盛顿纪念碑的12倍。苏伯尔说:“对这么小的一颗行星来说,一个地方竟有那么多火山岩物质,确实非常惊人。其中有很多已经进入水星内部,熔化后再被喷发出来。”  

今年“信使”号第一次飞越水星拍摄的照片,为证明这颗行星上平坦的平原是由远古火山活动形成,并不是太空岩石撞击的产物的说法提供了证据。研究人员说,“信使”号的两次飞越和美国宇航局较早进行的“水手10号”任务大约已经给水星95%的表面拍摄了图片。研究人员表示,“信使”号上的其他仪器发现水星的磁场和太阳风间存在强烈的相互作用,这种情况引起的超动力能交换,大约相当于地球上的100座中型发电站输出的能量。

  

23、黑洞控制婴儿恒星的诞生

今年11月份,美国宇航局钱德拉X射线天文台最新观测数据,位于大型星系和星系团中的强大黑洞扮演着该系统心脏的作用,它定期抽吸释放着能量,控制着黑洞自身的生长和恒星的形成。  

黑洞强大的重心引力甚至连光都无法逃离,超大质量黑洞的质量甚至是太阳的10亿多倍,位于较大星系的中心位置。落入黑洞中的物质将出现偶然或隔离性的能量释放,通过这种途径黑洞有能力可以改变所在星系的命运。这项最新研究可显示黑洞能够以温和、有节奏的方式抽吸释放能量,而不是猛烈地爆发。来自美国密歇根州大学、马里兰大学、哈佛·史密森天体物理学研究中心、德国马克斯·普朗克地外物理研究协会和雅各布大学的科学家对该项研究进行了分析。他们对椭圆星系M84中心的黑洞进行了深入研究,观察和模拟了黑洞如何向太空释放热等离子泡,逐渐加热星际空间。  

科学家声称,这种热量可以减缓新恒星的形成和黑洞自身的成长,有助于维持星系的稳定。当气体足够冷却时,星际气体才能冷凝合并成新恒星。这种加热过程对于最需要热量的地方将变得更加有效。美国马里兰大学的亚历克西斯·菲诺格诺维(Alexis  Finoguenov)和德国马克斯·普朗克地外物理研究协会的科学家将星系中心的黑洞比喻成一个心脏组织。他说,“它就如同我们的心脏组织定时抽吸血液促进人体循环系统,维持着人类的生命,同样,黑洞是星系热循环系统中至关重要的一个组成部分,它是自然形成的,使星系维持着脆弱的平衡关系。”

  

24、基因疗法使盲人恢复视力  

今年11月份,一项新型基因治疗方法可以使数十名先天性黑蒙(Leber  congenital  amaurosis)的失明患者重新恢复视力,据悉,导致该失明疾病的根源在于人体缺少或损失一种叫做RPE65的基因。  

科学家具体的治疗方法是对患者的视网膜细胞内注入一个正常健康的RPE65基因拷贝,该基因可以使已经失去功能的细胞重获功能。这种疗法需要使用特殊的病毒或者噬菌体作为基因载体。在研究刚开始的时候,人们主要担心基因治疗是否安全。不过人们很快发现治疗能迅速的提高患者的视力。

  

25、美国制定未来气候对人类生活的重要影响  

美国7月份,美国环保署发布了一项永久性报告——“SAP  4.6”,该报告评估了未来气候改变对人类健康和社会所带来的影响。这项报告得出结论称,气候变暖将直接或间接地影响美国居民。直接影响范围包括:带来干旱、热浪和日益增多的强烈海啸,间接影响范围包括:蚊虫或其他病毒携带体加大病毒传播几率,降低空气质量以及污染物增多。

  

26、新型成本低廉有效的太阳能电池板  

对于地球而言,阳光是最充足的能量,但目前科学工程人中很难使用太阳能产生清洁的电能,这是由于硅在太阳电池板中成本十分昂贵。目前,制造太阳能板的方法有许多种,但是确定其性价比的方法只有一个——与化石燃料发电的成本相对比,太阳能所需的成本价格是多少。甚至太阳能成本要比煤的价格还低廉,但是太阳能利用率却并不高,大多数人并不会将太阳能电池板安装在家里的屋顶上,毕竟传统的太阳能板太大。目前,位于美国圣何塞的纳米太阳能公司生产的一种太阳能板薄膜将改变人们利用太阳能资源的观念,这种太阳能薄膜与传统太阳能板所采用的硅板不一样,太阳能薄膜不仅非常轻,而且价格很低廉。据悉,导致两种太阳能板差别如此之大的原因在于它们的制造过程,硅板需要分批次地烧烤,而纳米太阳能公司的太阳能薄膜是从一个类似复印机的生产装配线上复印出来的。

  

27、发现迄今最年轻的行星  

今年4月份,苏格兰圣安德鲁大学天文学家简·格里夫斯(Jane  Greaves)在贝尔法斯特召开的会议上介绍了一颗新发现的原行星,它距离地球520光年,是迄今为止发现的最年轻的行星。

格里夫斯说:“通常当人们谈及孕育行星形成的恒星时,他们会说这些恒星体系至少具有10亿年历史。”但是她对这颗最年轻行星所在的恒星观测显示,其所在的HL  Tau恒星只是一颗婴儿恒星,年龄只有10万年历史。她还指出,我们看到的一个清晰的围绕恒星旋转的气体和尘埃组成的星球,那正是一个原行星的样子。我们估计它将来会演化为一个与木星类似的巨大气体星球,其质量将是木星的14倍,此行星到“HL  Tau”的距离大约是地球与太阳距离的四分之三。

  

28、锂能够有效治疗肌萎缩侧索硬化症(ALS)  

很少有疾病能够像肌萎缩侧索硬化症(ALS)一样导致严重的神经组织退化,该病症还有一个名称就是“Lou  Gehrig”症。在此之前,ALS患者通常几乎失去行走移动能力,最终患者将瘫痪,呼吸衰竭。瘫痪是由于控制行动的神经元逐渐死亡而导致的。美国食品药物管理局审批的一种叫做“riluzole”,显示能够最小程度地减缓ALS症的发展。  

今年2月份,意大利比萨大学解剖学教授弗朗西斯科·福奈(Francesco  Fornai)的最新研究显示,锂能够有效改善ALS症的病情发展。据悉,锂能够有效地治疗双极性情感疾病(bipolar  disorder)。  

在这项研究中,16位ALS患者接受了药物结合治疗方法,其中所服用的药物riluzole和锂碳酸盐。其28位ALS患者只单独接受riluzole药物治疗,经过15个月的药物服用观测,8位仅服用riluzole药物治疗的患者已死亡,而服用锂碳酸盐的患者人群却没有出现死亡。

  

29、美国制定新法案禁止反对基因歧视  

美国一项反基因歧视法案在历经13年的坎坷后终于有望成为美国法律。今年5月份,美国众议院以绝对优势通过了这项名为《反基因信息歧视法案》(GINA)的提案。尽管目前还未确定参议院投票的时间,但因为参议院曾经在2003年和2005年两次顺利通过GINA的当时版本,而且布什总统已经明确表示了对该法案的支持,现在看来,GINA成为美国法律已经是确凿无疑的事情了。  

一直以来,GINA的反对者主要来自众议院,其共和党领导人出于保护部分商业集团的利益,阻挠该法案在众议院的投票。商业界担心该法案会侵犯雇主们的独立自主权。随着共和党在2006年中期选举中失去众议院主要党地位,该法案迅速地被提上议程。GINA的主要内容是禁止保险公司和各种团体健康计划仅仅基于基因信息,拒绝健康的个人投保,或者向他们收取高于其他人的保险费。此外,它还禁止雇主在聘用、解聘或者人事更迭中利用基因信息。  

美国过去多年进行的民意调查均显示,大多数美国人倾向支持该法案。该法案的主要提案人纽约州的民主党众议员路易丝·斯劳特(Louise  M.  Slaughter)说:“有了这项法律,我们就可以享受基因研究带来的巨大好处,而不会破坏美国人最最重要的基本隐私之一。”  

该法案的支持者说,很多人因为害怕保险公司或雇主歧视他们,拒绝接受基因检查。2000年的一项调查也表明,出于同样的原因,一半以上的人拒绝向保险公司支付基因检查的费用。支持者们还援引了各种基因歧视的案例,比如拒绝雇用携带镰状细胞贫血基因的健康非裔美国人。美国国家人类基因组研究协会(NHGRI)主管弗朗西斯·柯林斯(Francis  Collins)今年3月在众议院的一次听证会上称,潜在的基因歧视已经阻碍了科学研究的发展,“除非美国人确信基因信息不会被用于歧视他们,个性化医疗永远不可能实现。”目前,美国的基因信息隐私主要由一系列联邦和各州法律法规保护,但是这些法律法规不成体系,而且未经考验。

  

30、喜鹊能在镜子识别自己的形象  

人们并没有垄断在镜子里欣赏自己的“能力”。大猩猩、宽吻海豚、亚洲象都已通过镜子测试,显示它们有能力在镜子中识别自己的形象。今年8月份,德国家科学家最新一项研究表明,大脑结构与哺乳动物不同的喜鹊也有同样本领。喜鹊可以从镜子中认出自己,这个现象证明一些鸟类也有强大的思维功能,推翻了自我意识只存在于人类和一些高等哺乳动物身上的观点。  

领导本次研究的德国法兰克福歌德大学心理学研究所的赫尔穆特·普赖尔(Helmut  Prior)和他的同事们在喜鹊身上点了红点或黄点印记,印记位置只有自己在镜子里才能看到。他们发现喜鹊通常都会用嘴去啄那个位置,表明它们可以认出镜子里的是自己而为别的动物。为了验证它们确实看到了自己,研究人员又用黑笔点了黑色印记,这个印记在喜鹊深色羽毛下完全看不出来。但喜鹊的反应是一样的。  

实验引发了关于人脑工作机制的一些根本性问题。此前人们认为哺乳动物的大脑皮层对自我认知起到关键作用,但鸟类并没有大脑皮层,暗示着这种认知功能可以通过其他方式发育。

  

31、野生大马哈鱼面临着生存危机  

经过数十年的大量捕捞,上世纪90年代,北大西洋的鳕鱼、金枪鱼、大比目鱼出现了严峻的数量减少。消费者和自然保护学家寄希望于人工养殖,但是今年2月份一项统计分析显示,野生大马哈鱼的养殖面临着危机。大马哈鱼养殖者都知道野生大马哈鱼暴露在白虱生存的环境将会数量明显减少,与逃逸出来的饲养鱼类进行杂种繁殖,并且饲养环境中很容易混杂着抗生素、杀虫剂和消毒剂等。海洋生态学家詹尼弗·福特(Jennifer  Ford)以及之后的达尔豪斯大学兰塞姆·梅耶斯(Ransom  Myers)对野生鱼类进行人工饲养后所带来影响的研究,分析对比了相关的鱼类资源多样性和成活率等数据。据悉,野生大马哈鱼即使在普通的生存环境,其生存也将十分艰难。它们出生在河流中,必须朝向大海的方向游动,在那里进行交配,在它们返回至出生地产卵之前至少有90%都相继死亡。

  

32、破坏7年前炭疽信件袭击案  

经过为期7年的2001年炭疽信件袭击事件调查之后,美国联邦调查局准备于今年7月指控一个科学家,被指控的这位科学家是美国陆军医学研究中心的布鲁斯·艾文斯(Bruce  Ivins),美国政府公开了指控艾文斯的证据,其中包括他在袭击之前所发生的电子邮件。为了破获这一案件,美国联邦调查局使用“微生物辩论”技术,这一方法是结合DNA序列的微生物学技术。

  

33、发现第一种噬病毒体  

巨病毒分离毒株来自英国布拉福德市的一个冷却塔。最初因其大小(是已知最大病毒的三倍大,而且大于很多细菌),该病毒被误认为一种细菌,它是在名为“Acanthamoeba  polyphaga”的原生动物中发现的。当它被识别为一种病毒时,它被称之为一种模仿病毒(mimivirus,因其与细菌相似而得名)正式称谓为APMV。现在,一种新的、甚至更大的APMV毒株已从巴黎一个水冷却塔中分离出来。引人注目的是,该病毒并不是孤立的,其本身还被一种“卫星病毒”所寄生。被称为Sputnik的这种病毒在“建造”在被APMV共感染的阿米巴中的“病毒工厂”中复制。比照噬菌体,Sputnik被看作是人们所发现的第一种噬病毒体。它也许只是一座噬病毒体冰山之一角,因为对海洋水域所进行的宏基因组学研究显示,存在大量与巨病毒密切相关的基因序列,从而导致人们怀疑:它们是一种共同的浮游生物寄生虫。  

这种名叫Sputnik的病毒,可以从宿主病毒和其他微生物上“攻击掠夺”基因,进而实现显著的基因混合效应。

  

34、抗疟疾基因可降低艾滋病患病几率  

美国空军研究人员通过对1200名艾滋病患者的深入分析研究,从中发现了非洲后裔在艾滋病感染方面的一个新的基因危机。之前科学家都知道非洲人群中存在着一种抵抗疟疾的基因,然而,这种基因存在着一定的矛盾性,它同时降低了艾滋病的感染几率。  

一支由滤过性病原体学家、遗传学家、和免疫学家组成的研究小组近距离观测达夫抗原受体,非洲人群体内的这种抗疟疾基因代码的免疫受体表现为红色血细胞,缺少能够预防原形体感染的受体。他们对美国测试者进行统计分析,结果显示具有这种抗疟疾基因的人群患艾滋病的概率增加40%。

  

35、科学家发现死区“起死回生”的关键性因素  

多年以来,科学家知道氮和磷通常进入淡水流域会形成化学肥料,这对于淡水流域的营养起着重要作用,这可以促进海藻大量繁殖、河水混浊和氧不足,逐渐使湖泊流域成为死区。该区域很大程度上不存在动物生命。今年8月份,一项从事了37年的科学研究揭示了死区之谜,研究小组对加拿大安大略湖北部的湖泊进行了研究,科学家们最终证实使死区“起死回生”的关键性因素是控制湖泊流域中的磷含量。

  

36、美国学生课堂创造论占主流  

在美国当地校董会和国家法庭,进化论多次“战胜”了创造论。尽管进化论占据了“上风”,然而进化论在美国学生课堂上却遭到了很大的挑战。据美国公立学校内对于进化论首次严格性全国调查显示,八分之一的学校生物教师将创造论或智慧设计作为一种可行理论,而不向学生们传授进化论理论。

  

37、近年来迁徙的海岸鸟类数量骤减  

目前是时候纪录鸟类数量了,迄今为止全球20%鸟类物种已灭绝。鸟类数量日益减少现象仍将继续。今年3月,一项24年大型勘测结果显示澳大利亚和亚洲海岸鸟类数量急剧减少,其中包括远途迁徙鸟类,这并不与之前的监测结果相一致。这项统计结果非常令人震惊。  

澳大利亚新南威尔士大学的研究小组在过去20年里每年的10月份,通过飞机低空拍摄,对占澳大利亚三分之一面积的13万平方英里东部地区进行勘测,统计结果显示迁徙鸟类的数量减少很多,尤其是20世纪80年代中期减少较快,2006年,迁徙的海岸鸟类总数已下降至73%,同时,澳大利亚境内常驻的海岸鸟类总数下降至81%。

  

38、美国降低胆固醇药物服用年龄  

今年7月份,1998年颁布的美国儿科学会(AAP)推荐将之前的10岁儿童降低至8岁儿童可以服用低胆固醇药物,这项推荐招来一些争议。儿科学会的研究人员称,虽然没有长期的研究数据支持儿童使用他汀类降胆固醇药物,但足够的数据证明这一推荐是正确合理的。  

然而,毕竟从10岁适用药物的年龄降低至8岁是一项大胆建议,美国费城儿童医院小儿科和流行病科副教授尼古拉斯·斯特勒(Nicolas  Stettler)说:“更早地服用低胆固醇药物很可能造成婴儿发育期出现牙斑沉积。”

  

39、没有“数字概念”的巴西部落  

生活在亚马逊河雨林的一支小型巴西部落主要靠打猎和采集为生,他们的生活过得非常淳朴,这支部落叫做毗拉哈人。美国麻省理工认知科学家爱德华·吉布森(Edward  Gibson)说:“毗拉哈人没有语句能够合适地表达“1”和“2”以及“更多”的词汇,他们并没有计算数字的单词。他将这项研究发表在《认知杂志》上。

  

40、发现宇宙最大的黑洞  

今年11月份,通过哈勃太空望远镜、“钱德拉”X射线望远镜和美国国家射电天文台的高功率观测仪器,科学家们发现了迄今为止最为庞大的超级黑洞。科学家们介绍称,这一超级黑洞位于MS0735.6+7421星系群中,距离地球约26亿光年。围绕在该黑洞周围的总共有大约10个星系。初步的估算显示,该黑洞是天文学家们到目前为止发现的质量最大的黑洞,其总质量大约相当于太阳的1万亿倍。

专家们指出,该黑洞的发现主要得益于其产生的强烈无线电辐射以及其喷发出的温度接近5000万摄氏度的炙热气体。需要说明的是,由于喷发出的物质数量极其庞大,以至于它们散布的空间居然超过了我们所处的银河系。  

科学家们表示,该黑洞一次喷发出的气体质量和产生的无线电辐射的强度,相当于太阳在1亿年内喷发的总量。

  

41、合成基因组人造生命诞生  

今年1月份,有“科学怪人”之称的美国生物学家克雷格·文特尔和他领导的研究小组日前宣布,他们已人工复制成功一种支原体的基因组,完成“造物”的最关键一步。  

据称,这个支原体就是能导致性病传播的生殖支原体,它拥有485个基因、58万对碱基,是已知的基因组最小、最简单的生命形态。由于无法自我复制,病毒不被认为是完整的生物。文特尔研究所的科学家将制造人造生命的研究分为“三步走”,“而整个过程是从四瓶化学物质开始的”。在第一步中,他们首先制造了4个DNA碱基A,G,C和T,这4个碱基可重复配对58万次,合成数百万DNA片段。第二步就是将这些片断“组装”成DNA链,并形成完整基因图谱。文特尔说,这次的成功标志着第二阶段的完成。  

该实验室研究人员汉密尔顿·史密斯在《科学》杂志上发表论文称:“我们的实验证实创造大型基因组现在是可行的,是可以逾越的。”

  

42、欧洲蓝眼睛源于10000年前的基因突变  

据今年1月份发表在《人类遗传学》杂志上的一项研究报告称,人类之所以长着蓝眼睛是由于1万年前一次基因突变所形成的,此后这种蓝色眼睛基因人群便迅速在欧洲人口之中蔓延。  

通过对来自丹麦、土耳其和约旦的800位测试者分析研究,哥本哈根大学分子生物学家杰斯珀·特罗尔森(Jesper  Troelsen)说:“这项研究太令人惊奇了!我们发现这些蓝眼睛人的祖先应当来自于黑海地区东部或西北部,那里的人类在6000—10000年前的新石器时代进行了一次大规模农业迁徙,许多人来到了欧洲北部。从而使现今许多欧洲人长着蓝色眼睛。”据悉,这种基因突变影响一种叫做OCA2的基因,使人们的眼球从棕色变成了蓝色。

  

43、量子速度远超过光速  

瑞士科学家使用两个对面相立的村庄作为“实验室”,使量子力学最奇特的现象达到了一个新的水平。在这项实验中,瑞士物理学家尼古拉斯·吉森和研究同事进行了量子纠缠研究,他们将两个纠缠态光子进行分离,通过光纤分别传输至这两个村庄“实验室”。据悉,量子纠缠曾被爱因斯坦称为“幽灵般的超距作用”,吉森和同事们通过这项研究进而证实了该信号传输的速度远远超过光速。

  

44、蜜蜂神秘死亡  

近期,美国境内大批蜜蜂的神秘死亡引起了全球的关注。在许多地区,蜜蜂死亡种群在90%以上。德国和瑞士也是如此,近15年来,蜂群的数量减少了一半。是什么原因引起蜜蜂大量死亡?杀虫剂、新老病原体都被研究人员列为怀疑对象,最近,人们开始将手机信号发射塔、高压电线看作是潜在的蜜蜂“杀手”,有人甚至宣称,拉登正在通过“杀死蜜蜂”来摧毁美国农业。其实,美国农业的单一栽培以及蜜蜂种群内部较低的遗传多样性,可能是蜜蜂死亡的原因之一,因为美国栽种了大量的转基因作物,尤其是Bt玉米和Bt棉花。  

在美国西海岸,约有60%的蜂群遭到了毁灭,东海岸以及德州的死亡蜜蜂数量则在70%以上。一半以上的美国联邦各州受到了影响,加拿大、巴西和欧洲部分地区也发生了类似现象。其实,早在上述现象发生前,美国的蜂群就发生了数量不断减少的现象,但是,这次的症状有所不同:蜜蜂不是个别死亡,而是离开蜂巢后不再返回。在美国,这种症状被称为蜂群衰竭失调(ColonyCollapseDisorder,CCD)。

  

45、发现大猩猩数量增长  

由于疾病、捕猎和深林采伐,西方低地大猩猩面临严峻的灭绝危险。之前的统计数据显示野外生活的大猩猩数量仅有50000只。但是2008年8月份,国际野生动物保护协会宣布科学家在刚果热带雨林中发现了大约125000只大猩猩,这一发现对这一濒危物种无疑是个喜人的消息,意味着多年来生态环境保护者的努力终于见到了成效。但是大猩猩目前仍难逃濒危处境,仍旧面临着严重的威胁,尤其是致命的埃博拉病毒,这一病毒已经致使多种大猩猩灭绝。

  

46、美国食品及药物管理局批准克隆动物肉制品销售  

今年1月份,美国食品药品管理局(FDA)宣布批准克隆动物的奶制品和肉制品上市销售,并宣称这些有争议的食品可以像来自正常动物肉制品那样安全食用。  

美国食品药品管理局称“我们得出的结论是克隆动物,比如克隆牛、猪和山羊的肉和奶,可以安全食用。”此前,美国食品药品管理局耗时6年研究是否允许以克隆动物为原料制成的食品上市销售。美国食品药品管理局2006年宣布克隆动物制品与正常饲养的牛的制品没有任何区别,但FDA通告生产商在确定的指导政策出台前不要上市销售克隆动物制品。

  

47、科学家仅需5分钟观测艾滋病毒诞生  

今年6月份,美国洛克菲勒大学一位病毒学家和一位生物物理学家,利用一种特殊的、只照亮细胞表面的显微镜,亲眼见证了几十个分子在一个活的细胞表面聚集,最终形成一种可怕的病毒——艾滋病病毒的过程。这是人类第一次看到艾滋病病毒的产生过程,将对艾滋病的治疗和治愈产生巨大的影响。  

见证这一惊人发现的科学家分别是病毒学博士后儒佛内和细胞生物物理学实验室主任桑迪·西蒙。他们的发现已被刊登在《自然》杂志的网络版上,这也许不仅仅是数百万艾滋病患者的福音,更可能改写科学家们思考问题的方式,他们的试验又向前迈进了一步。  

儒佛内说:“使用这项技术几乎没有任何局限性。”“现在我们真的能看到一个病毒的诞生过程了!这将使我们能够解释很多过去根本解释不了的问题,不论在病毒学领域,还是整个生物学领域。”  艾滋病病毒简称HIV,是一种能攻击人体免疫系统的病毒。国际医学界至今尚无防治艾滋病的有效药物和疗法。因此,艾滋病也被称为“超级癌症”和“世纪杀手”。上世纪80年代初期,法美科学家首先发现艾滋病。25年过去了,艾滋病已在全球夺命2500万,死亡人数超过第一次世界大战。

西蒙解释了他们的实验。“用于这项技术的显微镜不同于传统的显微镜。传统显微镜一般会照亮整个细胞,而这种被称作‘全内反射显微镜’的新显微镜,仅仅照亮聚集HIV病毒的细胞表面,从而把注意力放在细胞表面及其细微的细节上。”当一束光透过镜片射向细胞表面时,来自光的能量会笔直地向前传播,照亮整个细胞。但是当这束光被折成一个角度很小的锐角时,光的能量就会仅从细胞表面反射回来,而仅仅照亮薄薄的细胞外壁。他们不断调整折射角度,得到了不可思议的结果。  

这对组合最终成为了第一对记录HIV病毒形成时间的人。他们的结论是:HIV病毒从开始到最终形成,一共只需要5—6分钟。“过去,我们对病毒形成的时间一无所知,这是第一次人们可以清晰地看到一个病毒实体的诞生。不仅仅是HIV,还包括所有病毒!”

  

48、黑客计算机网络攻击是一场真实的战争  

去年8月,俄罗斯和格鲁吉亚之间出现交火之前,网络黑客便开始攻击了格鲁吉亚政府网站。在交火结束几个月之间,攻击者的身份仍无法揭开。像这样的网站攻击事件是分布范围较广的“弱点事件”,同时也意识着网络攻击可能是一场真实的战争!  

据安全调研机构SecureWorks公司的最新数据显示,美国是全球遭受黑客攻击计算机网络次数最多的国家,达到了2060万次,中国排名第二,达770万次。

  

49、随着气候变暖植物出现“迁移”  

目前,科学家发现美国加利福尼亚州南部圣罗莎山脉气候明显变化的证据,该区域的主要植物种类随着气候变暖而向山坡之上“迁移”。  

研究人员对比了1977和2006—2007年的植物调查统计,他们分别在三个或更多的海拔高度分析了该区域的主要植物种类。结果显示,10种植物中有9种已出现明显向山坡位置迁移的迹象。平均迁移的高度为213英尺。

  

50、陨石从太空带来生命遗传物质  

1969年,有着4.6亿年历史的默奇森陨石(Murchison)坠落至澳大利亚境内。早期研究者在该陨星坠落地点提取到DNA及RNA成份,然而谁都无法明确是碱基分子来自太空还是仅仅为土壤污染。今年6月份,伦敦帝国学院的泽塔·马汀(Zita  Martins)和他的同事们经过一系列研究后宣布他们在陨石上发现了遗传物质的关键组分。这一发现支持了一个观点,即40亿年前小行星对地球的撞击开启了生命之旅。  

马汀称,她发现这颗陨石包含着两种分子:一种来自RNA的核苷酸基,另一种是黄嘌呤,它是合成DNA和RNA的中介物质。她还对比了两者中两类碳原子(碳13  与碳12)的百分比,相比之下,黄嘌呤含有更多的碳12。马汀说:“这是第一次证实陨石中所含苷酸基是‘天外来客’,从该研究结果得知生命起源化学物质就可能已流露出孕育生命的迹象。”

  

51、世间最小晶体管诞生  

科学家对晶体管这一构成现代电子设备核心部分的要求越来越高,并且其体积越来越小,据今年4月份发表的《科学》杂志报道,欧洲物理学家小组已经制造出史上最小的晶体管,仅有令人惊讶的10原子长,1原子宽,系由一种稀碳纳米材料——石墨烯制成。  

英国曼彻斯特理工大学负责这项研究的科斯特亚·诺维塞洛维(Kostya  Novoselov)说:“石墨烯只有肉眼无法观看到的1个原子厚,却拥有绝佳的晶体结构,是世间可能存在的最薄的材料。”  

诺维塞洛维认为这一微型晶体管将极好地满足日益衰退的电子设备业对小区域产生大能量的的需求。在实验室中体积略大的石墨烯晶体管的运行速度是常见硅制晶体管的10倍。这一成果预示着更快更小的分子型电子元件新纪元将取代硅时代。诺维塞洛维称,这一目标是每个晶体管可由一个重组分子构成。

  

52、音乐才能一半来自遗传  

综观世界乐坛,无数的名人事例显示音乐天赋也有着家族聚集性。目前,在一本医学遗传学期刊中载有一个研究,该研究由15个芬兰家庭参与,其结论为音乐才能与基因有必然关联提供了第一手证据。  

赫尔辛基大学的医学遗传学家厄玛·贾尔维拉和她的同事分析了224名或本身或其亲属为音乐家或音乐爱好者的家庭成员,对其音乐才能进行标准化测试,如辨明音调和曲调的异同的能力,贾尔维拉发现该遗传性接近50%。也就是说,是先天禀赋而不是后天培养导致了几乎五成的才能上的可见差异,同时也解释了一些未经声乐培训的被调查者几达专业水平的原因。  

贾尔维拉还确定了几个与音乐天赋有关的DNA  序列,其中之一便是可能涉及编码内耳毛细胞振动的神经传导的蛋白质的。她识别的另一基因是先前发现与“读写困难”(dyslexia)有关的,这预示着语言能力的发展与音乐天赋之间可能拥有同一起源。她说,我们现在的目标就是识别出可以帮助我们了解音乐的演化及音乐如何实现它的生物学效应的分子。

  

53、微生物偷窃基因无性繁殖千万年  

一直通过无性繁殖“传宗接代”的淡水微生物曾让科学家感到非常吃惊,现在他们通过研究发现,这些微生物能从其他物种“窃取”基因,因此它们或许能很好地幸存下去。他们发现,起源于细菌、真菌甚至植物的基因,组成了蛭形轮虫的DNA。蛭形轮虫是在4000万年前放弃有性生殖的微小动物。  

美国马萨诸塞州哈佛大学的爱丽娜·阿尔希波娃和马修·麦赛尔逊以及同事们在《科学》杂志的报告中写道:“蛭形轮虫是一种微小的淡水无脊椎动物,它们显然不通过有性生殖方式传宗接代,而且它们在生命的任何阶段都非常耐旱。”它们即使变干,一旦遇到合适环境,仍能继续存活下去,而且它们还能抗辐射。它们的适应能力非常惊人,它们通过与众不同的无性生殖方式,允许有机体接纳有益的新基因,放弃有害和变异基因,以应对不断变化的环境。  

这些半透明的水上生物,体长从0.004英寸到0.04英寸(0.1毫米到1毫米)不等,它们产卵,但是所有后代都是雌性。为此,麦赛尔逊的科研组开始研究它们的DNA,希望弄清楚它们如何能通过这种方式幸存下来。结果大大出乎意料,原来它们是通过“窃取”其他物种的基因延续后代。这些科学家在报告中写道:“在蛭形轮虫体内,我们发现很多起源于细菌、真菌和植物的基因。”  阿尔希波娃在一项声明中说:“这些引人注目的动物不仅能轻而易举地将外来遗传材料与自己的结合在一起,而且更令人惊奇的是,它们甚至能保持一些外来基因的功能。”了解这种动物如何获得并利用这些新基因,将对医学有好处。因为可在任何活有机体中发生的遗传变异现象,能引发癌症、心脏病和各种其他疾病。

  

54、“精锐”免疫系统可以预防艾滋病  

一些个别人感染艾滋病病毒,却很少生病。科学家暗示着这些人群叫做“精锐受体”,他们的免疫系统能够控制整个强度的艾滋病毒。研究人员发现测试者体内含有一种叫做“CD8+  T”细胞。科学家指出,这二种机理不仅可以直接压制病毒复制,还可以选择变异病毒,抑制其病毒性发作。

  

55、北极熊被列为濒危物种  

今年5月份,美国内政部长德克·克姆斯诺宣布将北极熊列为世界濒危动物,从此北极熊也成为了世界上第一种因全球气候变暖而被列入的濒危物种。  

克妈斯诺在宣布的这份《濒危物种法》中将北极熊正式列为濒危物种。科学证据表明,北极海冰的减少“正在而且可能将持续威胁北极熊的栖息地”。栖息地的缩减将使得北极熊在“可预见的将来”面临灭绝的危险。而根据美国《濒危物种法》,在这种情况下,北极熊应该被定为“濒危物种”。

  

56、记忆训练可提高人们的IQ  

多年以来,研究人员认为IQ(液化智力)有能力可以解决新的问题,而且IQ是与生俱生,不再发生变化的。然而,最新研究显示,足够的大脑训练,能够促进本人的智商发育。这项研究报告发表在美国《国家科学院学报》(PNAS)期刊上。

  

57、罕见的基因突变导致精神分裂症  

许多小型的基因突变可能会促成精神分裂症的形成,而这些基因突变中的每一种都是罕见的。尽管像精神分裂症这样的复杂疾病常常具有家族性,但似乎没有一种单一的基因突变可以引起该种疾病。目前有关基因对精神分裂症影响的研究工作假设是“常见疾病—常见等位基因”模型。该模型提出,精神分裂症是由普通基因突变的结合所引起的,其中每种基因突变都贡献了其适度的影响。  

科学家汤姆·沃尔什(Tom  Walsh)及其同事现在提出了一个另类的模型,即某些使人易患精神分裂症的单个基因突变是罕见但效应强大的,其对某些单一病例或家族病例甚至还具有特异性。文章的作者将150名精神分裂症患者的基因组DNA与268名健康个人的基因组DNA进行了对比,他们发现有多种DNA小段序列的重复或缺失形式的突变(但每种突变本身都很罕见)在精神分裂症患者中的发生率比对照组的发生率要高出约3倍以上。在那些18岁或之前就发病的患者中,这种类型的基因突变发生率比对照组要高出4倍以上。

  

58、智商较高的人们对时间节奏感把握准  

今年4月份,瑞典一项科学研究发现那些智力测验得分较高的人,他们对于时间节奏的把握准确程度也很高。瑞典斯德哥尔摩卡罗林斯卡学院和于默奥大学的研究人员对30位男性测试者进行实验,他们被测试倾听颈铃声和同样节拍的鼓声,这项测试以7种不同的节拍重复进行,然后将结果与测试者的IQ值进行对比。研究人员对比数据结果得出结论,高智商的人群对音乐的节奏强把握性很强,对音乐节奏性的把握与人体大额叶某些区域的白质体积具有相关性。

  

59、低脂饮食不如低碳饮食效果好  

今年7月份,一项发表在《新英格兰医学》杂志最新研究显示,吃低碳食物比脂肪食物对于减肥效果更明显。研究人员对三种食物进行了测试,低碳食物、高脂肪食物和低碳水化合物食物(地中海式食物),最终科学家们发现低碳食物能够更好地控制体重减少。

  

60、揭示火星“阴阳脸”  

火星南北半球地貌差异巨大,构成独特的“阴阳脸”。成因一直是未解之谜。美国3个科研小组经模拟推断后得出相同答案:小行星或彗星等外力猛烈撞击是造成火星南北差异的原因。他们的研究成果刊登在6月26日出版的英国《自然》杂志上。  

火星南北半球可谓“风格迥异”。南半球是充满陨石坑和沟壑的高地,北半球则是低地和平原。火星北半球的平均高度约比南半球“矮”约3000米,外壳也相对较薄。地貌上,南北半球分界线呈现为清晰可见的一条巨大曲线。据估计,火星上直径宽于30公里的深坑数超过3000个,其中约90%分布在南半球。北半球则存在巨型陨石坑伯勒里斯盆地。  

最新计算数据显示,伯勒里斯盆地长约1.06万公里,宽约8500公里,面积约为月球南极巨大陨石坑艾特肯盆地的5倍,相当于亚洲、欧洲和大洋洲的面积总和。美国研究人员在《自然》杂志发表3篇论文,对火星“阴阳脸”成因做出相同解释。他们认为,数十亿年前,小行星或彗星猛烈撞击年轻的火星,是造成地表巨大差异的原因。  

美国麻省理工学院和美国宇航局喷气推进实验室研究人员根据火星探测器传来的火星重力和地面参数,重构火星地表在火山形成前的状况,推断火星遭遇撞击后可能形成椭圆形陨石坑。麻省理工学院博士后研究员杰弗里·安德鲁斯·汉纳说,“形状是最重要的证据之一”,北部巨型陨石坑可能形成于一次巨大的撞击。

  

61、坐着也能减肥的减肥药  

新药分两种,一种名为AICAR,另一种名为GW1516,由加利福尼亚州索尔克研究所研制。  

研究人员在实验鼠试验阶段发现,两者能“虚晃一枪”,使肌肉误以为人体已作长时间、大运动量活动,于是加快脂肪燃烧,消耗卡路里。因而,服用者无需运动,服用药片就可望达到塑身效果。区别在于,GW1516效果更甚,但前提是服用者需配合一定日常运动,AICAR则可以使服用者完全免于运动。试验显示,一些平时缺少运动的实验鼠服用AICAR四周后,与未服用药物的实验鼠相比,燃烧了更多卡路里,体内脂肪相对较少。  

英国《每日邮报》8月1日援引研究人员之一、著名生物学家罗纳德·埃万斯的话称:“这类药物诱使肌肉相信它们天天在锻炼。因此,服用药物就能获得与锻炼同样的效果……太神奇了。”不过,这种新药几年后才可能投入市场。新药有望用于治疗肥胖症或肌肉萎缩等疾病。年事较高、身体虚弱或忙于各类事务没有时间进健身房的人也可以“享受”塑身效果。

  

62、唾液可以加速伤口愈合  

荷兰研究人员的一项研究表明,人类唾液中有一种蛋白能有效加速溃疡、外伤等伤口的愈合。  

研究人员在数个培养皿中培养从人的口腔内采集的上皮细胞,让细胞增殖并布满整个培养皿内表面,然后在每个培养皿内的细胞层中都划掉一小片制造出“伤口”,接着用人的唾液对“受伤”的细胞层进行处理。16个小时后,人唾液处理过的细胞层“伤口”基本愈合。这表明,人唾液中含有特殊成分,能够加速口腔细胞“伤口”的愈合。研究人员使用多种技术把人的唾液分离成单一成分,并进行细胞“伤口”测试,发现起作用的是蛋白。

  

63、新西兰大蜥蜴是进化速度最快的动物  

今年3月份,科学家们通过多年研究得出结论:目前为止在所有已测量实验的生物中,新西兰大蜥蜴的DNA分子进化速度是最快的。研究人员所研究的这种新西兰大蜥蜴,目前也仅仅生存在新西兰。早在在200万年前的上三叠纪时期(Upper  Triassic  period),它曾经与早期恐龙同时生存在地球上,可以说新西兰大蜥蜴是地球上的活化石。  

在一份对新西兰大蜥蜴的研究报告中,艾伦·威尔逊分子生态与进化研究中心的进化学专家大卫·兰伯特与他的团队对有着8000年历史的古代新西兰大蜥蜴骨骼进行了研究,他们将骨骼中的DNA序列复原。之后他们惊讶的发现,虽然在几千年的进化过程中,新西兰大蜥蜴的外观并没有发生显著的改变。然而在DNA的分子序列方面,它们的进化速度却远远的高于其他任何动物。兰伯特教授表示,“在所有已测量过的动物DNA分子进化速度里面,我们发现新西兰大蜥蜴的进化速度是最快的。”

  

64、大猩猩享有法律权利  

今年6月份,西班牙国会环境委员会通过一项决议,要求保障本国的猩猩免遭滥用、虐待以及死亡,它们应当享有法律权利。黑猩猩、大猩猩等灵长目动物应当享有生存、自由以及不被虐待的权利。在新的法案之下,将全面禁止对猩猩进行伤害性实验,或利用这些动物拍摄广告、电影,这样将属于刑事犯罪,但是动物园饲养猩猩仍属于合法。

  

65、首个忆阻器带来的电脑变革  

美国惠普公司实验室的研究人员最近证明忆阻器(Memristor)的确存在,研究论文在5月1日的《自然》期刊上发表。加州大学伯克利分校电机工程和计算机科学系教授提供了忆阻器的原始理论架构,推测电路有天然的记忆能力,即使电力中断亦然。惠普实验室的论文则以《寻获下落不明的忆阻器》为标题,呼应前人的主张。蔡少棠接受电话访问时表示,当年他提出论文后,数十年来不曾继续钻研,所以当惠普实验室人员几个月前和他联系时,他吃了一惊。  

忆阻器可使手机将来使用数周或更久而不需充电;使个人电脑开机后立即启动;笔记型电脑在电池耗尽之后很久仍记忆上次使用的信息。忆阻器也将挑战掌上电子装置目前普遍使用的闪存,因为它具有关闭电源后仍记忆数据的能力。利用惠普公司这项新发现制成的晶片,将比今日的闪存更快记忆信息,消耗更少电力,占用更少空间。忆阻器跟人脑运作方式颇为类似,惠普称或有朝一日电脑系统能利用忆阻器,像人类那样将某种模式(patterns)记忆与关联。目前,研究人员证实除电阻器、电容器和电感器之外的电路第4种基本元件就是忆阻器。

  

66、自然选择影响地域文化变迁  

目前,科学家举了一个很明显的例子证实自然选择如何影响文化变迁,他们是基于斐济和10大波利尼西亚岛上文化有关独木舟设计而得出的。这项研究发表在今年3月份出版的美国《国家科学院学报》(PNAS)期刊上。

据悉,他们通过分析研究,发现独木舟功能变化的历史过程,该变化不仅影响独木舟航海能力,其标志性装饰也将有所改变。

  

67、揭示印尼泥火山喷发之谜  

今年11月份,74位地质学家对于尼鲁西泥火山喷发形成因素得出了结论,原来,尼鲁西泥火山喷发是由于钻探石油和天然气这种人为因素而导致的。英国达翰姆大学的理查德·戴维斯(Richard  Davies)教授表示,这些数据显示钻井内压力增大导致出现断裂,断裂从钻孔向150米外的地表蔓延,最终造成鲁西泥火山喷发。但拉宾多·布兰达斯的高级钻探顾问洛基·萨沃罗(Rocky  Sawolo)却利用同样的初步数据得出相反结论,声称钻井内的压力处于可接受的范围。他的同事——奥斯陆大学的阿德里亚诺·马兹尼(Adriano  Mazzini)更是将造成断裂的罪魁,直指两天前发生在日惹的6.3级地震。日惹与鲁西泥火山的距离大约为280公里。  

但他们的这种说法却与澳大利亚科廷大学地质压力与岩石力学专家马克·蒂恩格(Mark  Tingay)博士相矛盾。蒂恩格表示,地震级数并不高,不会造成如此大的破坏力。鲁西泥火山的受力影响非常小,只相当于一辆重型卡车在山顶碾过。两年来,鲁西泥火山一直向外喷射泥浆,每天喷出的泥浆足以填满50个奥运会游泳池。2006年5月29日早上5点,这座位于东爪哇岛(靠近印尼第二大城市苏腊巴亚)诗都阿佐的泥火山开始喷发。所有阻止泥流的举措均未能遏制灾难,其中包括众多防泥大坝、通向大海的渠道以及一项用混凝土球封堵火山口的计划。一些地质学家认为,鲁西泥火山将继续喷发数十年。喷发导致的泥流淹没了4个村庄和25家工厂,共造成13人死亡,其中一座拦泥坝下方的天然气管道也出现断裂。

  

68、“芯片上的树”  

美国科学家在一项最新研究中,用隐形眼镜的原材料——人工凝胶制造出了“芯片上的树”,它能够复制植物中特有的水分运输。该研究成果有望改善土壤修复技术,并创造出更加有效的冷却系统。相关论文发表在9月份的《自然》杂志上。  

当植物发生蒸腾作用时,叶片中的水压减小,根部水分就会通过木质部运输向叶片。通常情况下,该过程中产生的负压会令一些水蒸发成小泡,称作“木质部栓塞”(xylem  embolisms)。它会打破水柱的凝聚力,阻断传输。但木质部通道的两端都结合有带微孔的膜,这些孔能够阻碍通道中的水超越其表面张力,发生蒸发。尽管科学家对上述理论的了解已经长达一个世纪,并且已经找到大量的实验证据支持,但所有在实验室中尝试复制这一系统的努力都以失败告终。原因要么是人造通道太脆弱,无法承受压力差异,要么是通道壁的微小瑕疵导致了“栓塞”,从而阻断了整个系统。美国康奈尔大学的生物工程学家亚伯拉罕·斯特鲁克(Abraham  Stroock)表示,更让人对大树感到惊讶的是,它们可以维持超过50米的水柱的完整性。  

不过,在最新的研究中,斯特鲁克和同事托拜厄斯·惠勒(Tobias  Wheeler)成功克服了技术上的困难,用基于聚甲基丙烯酸羟乙酯(hydroxyethyl  methacrylate)的水凝胶制成了带有微小、均匀的孔的通道。他们在此基础上开发出的系统,能够形成一种持续的负压,通过“根”从水蒸气中汲取水分,并将液态水沿着水凝胶通道运达“叶片”,再从这里蒸发出去。  

美国哈佛大学的植物生理学家迈克勒·霍尔布罗克(Michele  Holbrook)表示,能够利用水蒸气让这些人造树比真实的树更进了一步,植物吸收液态形式的水分要容易一些。她说,从某种意义上,新的研究已经创造出了一种“超级作物”。

  

69、超级绝缘体  

今年4月份,一支国际科学家小组最新制造出一种超级绝缘体,该材料将紊乱引入很薄的超导膜,会诱导生成一种液滴状的电子结构。该结构中有超导“岛屿”,它们浸没在一个正常的基质中。通过微调这种紊乱状态,该体系可从超导体变成绝缘体。本期《自然》上的一篇论文,为物质的一种以前没有定性的“超绝缘”状态(它相当于电阻无限大的超导体的一个“镜像”)参与了这一过程提供了实验证据。在从超导体变成绝缘体的过程中,形成了一种独特的导电状态,即一种库柏对绝缘体,它具有热激发的导电性。用氮化钛薄膜所作的实验表明,在一定的温度下,一种库柏对绝缘体会成为一种超绝缘体,它是一种与超导类似的状态,即它会被一个强度足够大的临界磁场破坏,并且在一定的临界电压下也会消失。

  

70、首次拍摄到电子连贯运动图像  

电子运动速度非常快,过去若要完整地拍摄一个电子的运动情况非常难,但是今年2月份,瑞典科学家首次实现了这一点,他通过飞秒激光成功拍摄到电子连贯运动的图像。进而使科学家能够研究原子内部电子飞逸后原子的具体变化。  

从事该研究的瑞典兰德大学原子物理学家约翰·马里森称,电子围绕原子核运转一周大约需要150飞秒。在另一束激光的协助下,科学家还成功地引导了电子运动,进而让电子和原子核发生了碰撞,连贯地拍摄了这一过程。

  

71、细菌生物首次被发现具有惊人记忆能力  

今年2月份,日本科学家的一项最新研究首次证实,在一种原生质粘菌中发现了记忆能力和神经活动性。该研究成果有望揭示智慧和智力的最初起源。

日本北海道大学的Toshiyuki  Nakagaki和同事曾经证实,阿米巴门菌能够穿过迷宫,解决很简单的谜题。而在最新的研究中他们发现,当对一种名为多头绒泡菌的阿米巴门原生质粘菌施加一系列周期性刺激后,它能够学会其中的变化模式并能够按照预期,在下一次刺激到来之前改变自身的行为。更重要的是,研究人员发现即使当刺激停止,这一记忆仍会在多头绒泡菌体内维持数个小时。

  

72、抗抑郁药可用于治疗弱视  

今年4月份,意大利研究人员发现一种药物可治疗弱视,该研究发表在4月份出版的《科学》杂志上。据悉,这种药物是普罗萨克(Prozac),曾是一种主要用于治疗精神紊乱的药物。在由意大利和芬兰科学家组建的研究小组最新实验中,他们对老鼠进行了测试,结果发现它对于老鼠大脑视力组织具有一定的可塑性,该现象仅形成于早期发育阶段。目前,科学家们推测普罗萨克可用于治疗儿童早期视力下降。

  

73、晴朗天空中坠落巨大陨冰  

气候专家曾警告称,全球气候变暖将导致极端气候现象的出现,比如飓风和干旱。但是他们却没有预想到重达20磅的陨冰会从晴朗的天空中坠落,击穿屋顶和汽车挡风玻璃。近年来,在全球范围内陆续出现类似的“晴天陨冰事件”。今年2月份,西班牙研究人员指出,这种奇特的陨冰是由于全球气候变化而造成的。据美国马德里天体生物学中心行星地质学家朱苏斯·马迪尼兹·弗里亚斯称,在过去70年里,全球共出现类似50多起陨冰坠落事件。

  

74、科学家用病毒制造微型电池  

今年8月份,美国麻省理工学院研究人员宣称,仅有半个人体细胞大小的微型超前主义电池将由病毒微生物构成。麻省理工学院工程师现已完成这种微型电池三个部分中的两部分设计,该微型电池可向植入式医学传感器或实验室计算机芯片提供动力,以及那些非常小的物体。此外,它还可以超乎想像地植入其他生命体内。据悉,这种微型电池可以在某装置表面进行盖印或打印。  

麻省理工学院教授保拉·哈蒙德、安吉拉·贝尔彻、常业明(音译)和研究小组同事共同负责此项研究,他们指出,据我们了解,这是用于制作和安置微电池电极的第一个微接触打印实例,同时这也是首次装配病毒用于微型电池制造。该研究报告发表在《美国国家自然科学院学报》期刊上。

贝尔彻说,“目前研究小组已建造并测试了微型电池所需三个部分中其中两个,该技术自身并不涉及任何昂贵装置,同时该实验需要在室温下完成。”微型电池包括两个相反电极——阴极和阳极,它们由电解液进行隔离。在当前的研究状态中,麻省理工学院的研究小组已建立了阴、阳极和电解液。首先,研究小组在光亮、橡胶材料上使用一种叫做“软平版印刷术”(soft  lithography)的普通技术建立微型电池接头模型,这些微型电池接头的直径仅有4—8微米。在电池接头的顶部,研究小组堆积了多个双聚合体层,其作用是固体电解液和电池离析器。接下来,将病毒自装配在电池接头的聚合体层顶部,最终形成阳极。这样便形成了一个微型电池接头盖印,每个电池接头都覆盖着电解层和氧化钴阳极。

  

75、辣椒产生辣椒素避免真菌攻击  

今年8月份,一项科学研究显示,辣椒产生辣椒素主要是用来保护它们不受真菌的攻击感染,辣椒素是形成辣椒辛辣味道的主要化学物质。据悉,研究人员对玻利维亚超过200英里长区域中的辣椒的辣椒素浓度和真菌病害率如何变化进行了调查,从而得出了上述结论。辣椒容易受到在其表面打洞取食的小虫传播的真菌的感染。一旦真菌进入果实中,即便是微量的真菌也足以毁掉辣椒种子。

  

76、欧洲最古老的“先驱人”骨骼有120万年历史  

今年3月份,西班牙科学家表示,他们确认去年在西班牙发掘出来的人类早期鄂骨化石,是迄今为止在欧洲发现的最古老的人类化石,由此推断人类在欧洲生活的历史超过了120万年。

2007年6月,考古学家在西班牙北部阿塔普埃尔卡山区发掘出一个人类鄂骨化石、以及一些简单的石器工具。经过研究考证,科学家认定,这些化石是迄今为止在欧洲发现的最古老的人类化石,时间为大约120万年前。这比1994年在该地区发现的“先驱人”还要早40万年。而“先驱人”此前被认为是欧洲最古老的人类。在此之前,考古人员在西班牙、法国和意大利都发现了人类活动的迹象,时间可以追溯到大约100万年前,但是一直以来只有动物遗骸和石器工具,从没能找到过任何人类遗骸。  

在这次考古发现中,科学家还惊奇地发现有一块打火石的薄片植入了动物骨骼里,并由此推断,原始人类把打火石当作天然的刀具来使用。

  

77、世界最早的计算机源自两千年前古希腊文物  

今年12月份,美国科学家发现迄今世界上最古老的计算机竟源自2000多年前古希腊的一件文物,实际上这是一个装有刻度盘、齿轮和嵌齿的计算装置。  

科学家乔·马扎特撰写的《天堂解密》中曾介绍过古希腊时期的计算机——“安蒂基塞拉”,它主要是一种计算时间的装置。据悉,该装置发现于1900年爱琴海底的潜水勘测中。美国耶鲁大学德雷克·德索拉·普赖斯教授在20年里,利用X射线扫描技术透视其内部的工作状况,最终掌握了它的真实用途。它可以向人们展示从地球上观测太阳、月球和其他星体的运动状况,实际上是一台计算太阳和月亮日历的计算机。主轮转动一圈等于一个太阳年,较小的齿轮则显示太阳和月亮以及最重要的恒星上升时的位置。  

这个世界上最早的计算机表明希腊科学家已使用此类的一系列仪器着手天文学研究。据称,在最早计算机存在的同一时期,古希腊数学家、物理学家和发明家阿基米德曾设计了一个球形天文学装置。目前,一些科学家大胆推测,这个世界最早的计算机很可能是由阿基米德设计发明的。

  

78、遥远星系发现壮观“气体灯丝”  

今年8月份,英国剑桥大学的科学家发现距离地球2.35亿光年的星系中呈现出“灯丝”结构,这种太空结构是围绕椭圆状星系NGC  1275中心位置的丝状气体。该丝状气体结构的质量是太阳的100万倍,气体灯丝宽200光年,经常令人惊讶地径直延伸至2万光年的距离。天文学家长期置疑这种气体灯丝的易脆性,已有1亿年历史的该太空结构如何幸存于苛刻的太空环境中,但目前天文学家们不能完全地看清这些气体灯丝结构,从而执行有效性研究。  

剑桥大学卡罗尔·克劳福德博士说,“我们从地面上进行观测时,总受到地球大气层的云层干扰。而哈勃望远镜所拍摄到的这组图片非常清晰,我们能够进行精确测量,并研究该气体灯丝结构的成份。如果某些太空结构非常稀薄,且天然性易脆。那我们目前需要认识到它的易碎程度,以及需要多强的磁场力量进行维持。”  

这些气体灯丝从星系中心延伸至英仙座星系,该星系是一个充满“敌意”的高能量环境,其内核具有强大的重力潮汐牵引力。通常在这种综合力量作用下,气体灯丝应当在短时间内被撕裂,导致它们瓦解成为恒星。然而令科学家费解的是,气体灯丝却能够抵御如此恶劣的环境长达1亿年以上。

  

79、远古啮齿动物体型比牛大  

今年1月份,乌拉圭古生物学家发现,大约在400万年前,地球曾经生活过一种体重达1吨的巨型老鼠,体形有如一部汽车,远比牛大,主要在南美洲的沼泽地带出没,堪称啮齿类家族中的巨无霸。  

乌拉圭国家自然历史和人类学博物馆的里德内特博士和蒙得维的亚物理研究所的布兰科博士日前在英国皇家协会《进化》月刊上刊登论文称,他们和其他古生物学家在乌拉圭河床地区石滩上一块破裂的巨石中,发现这个头骨化石。该具头骨长53厘米,门牙长逾30厘米,其中10厘米部分外露,可能充当对抗食肉动物的武器,或者像现在的海狸一样啃食木头。  

布兰科博士对这具头骨进行研究后发现,它属于一个以前从未见过的生物。两位博士为新发现的远古啮齿动物取名“硕鼠”。现在,科学家已对这个老鼠家族中的巨无霸的头骨进行分析,分析结果显示,它有可能是天竺鼠和海狸杂交后的产物。

  

80、植物油和尿液制成新型自愈型橡胶  

橡皮条可以被延伸其原本长度的数倍,并最后反弹至初始状态,但是如果将橡皮条切断或损坏,橡皮条则无法恢复。目前,法国科学家研制出一种被切割破坏后仍能“自愈”的新型橡胶,该技术将对于服饰和玩具的自我修复带来希望。据悉,制造这种自愈型橡胶的原料十分特殊,它是由植物油和尿液制成的。

  

81、能够拆散后自组装的机器人  

目前,美国科学家设计一种新型机器人“ckBot”由15个部分构成,当它被拆散后又可以自已重新组装起来。这款机器人的设计师是美国宾夕法尼亚州大学GRASP实验室机械工程教授马克·伊姆(Mark  Yim)称,它非常像科幻电影《终结者2》中的金属液体机器人T—1000。在ckBot实际操作时,该机器人上装配的摄像机和内部传感器发布指令,可以将分散的模块进行翻转扭动,彼此间进行靠拢。

  

82、新型免疫系统武器:人体内脏的DNA“弹弓”  

今年8月份,美国和瑞士科学家研究揭示了嗜曙红细胞(eosinophil,白细胞的一种)帮助机体抵御细菌感染的机制。研究发现这种细胞能被细菌激活,用类似“弹弓”的方式释放出线粒体DNA,创建成一张“网”捕获并杀死细菌。  

嗜曙红细胞仅占人体白细胞组成的1%·3%。此前,科学家已经知道它们有助于人体防御寄生虫,但对于其在免疫系统中的具体角色并不清楚。与其它种白细胞遍布全身不同,嗜曙红细胞只发现于消化道等特定区域。目前科学家们发现当嗜曙红细胞受到细菌感染的刺激时,它们会如弹弓发射一般,快速分泌出线粒体DNA。线粒体DNA会绑定在颗粒蛋白上,形成一张能够捕获并杀死细菌的网。  

不过,嗜曙红细胞释放的有毒蛋白并不总是对机体有益,它也会损伤附近的组织。比如某些种类的哮喘和克罗恩氏病就要归因于嗜曙红细胞。

  

83、超强纳米纸  

美国佛罗里达州立大学的科研人员正在开发一种神奇的纳米纸,这种纳米纸看上去像复写纸,比重是钢的十分之一,强度却能高达钢的500倍。科研人员认为,这种纳米纸未来有望为从电视到飞机的制造带来革命性的变化。据称,这种神奇的纳米纸名叫buckypaper,它由粗细只有人头发直径五万分之一的管状碳分子制成,具有铜一样的导电和散热性能。佛罗里达州立大学的科研人员表示已在研制方面取得重要进展,buckypaper有望很快走进人们的现实生活。据说,用buckypaper这种复合纳米材料可生产更轻、更节能的飞机和汽车、效能更强大的电脑、清晰度更好的电视等多种产品,从而有可能引发材料学和制造业的一场革命。

  

84、9000年前就有乳业加工  

考古学家曾长期认为古代人类饲养家畜获得相应食物之间存在着拖延滞后,目前,一项研究显示9000多年前,人类就懂得如何让家畜犁地,并获得家畜乳汁。考古学家在英国北安普敦郡的考古遗址发现铁器时代等不同时期的盛放牛奶的陶器碎片,进而证实人类进行家畜乳汁生产的历史可追溯至9000年前。

  

85、印尼霍比特人的争论仍在继续  

英国伦敦帝国学院进化动物学家林德尔·布朗厄姆和马塞尔·卡尔迪洛在6月份出版的《生物学通讯》上发表文章称,电影中出现的“霍比特人”,也许是原始人类的一支,由于进化压力才演变成矮小体型。这为印尼富有争议的“霍比特人”真实存在说补充了新证据。  

他们指出,一种“岛上原则”是造成这支原始人类演变得矮小的原因。“岛上原则”指由于岛屿上食物数量有限,体型较小的物种能更好存活,之后逐渐演变为较大型物种;相对地,较大体型物种则因食物不足面临严酷生存挑战,逐渐变得矮小,这是因为食物需求量小的物种拥有更大的生存优势。  

但同时关于印尼霍比特人争议仍在继续,许多学者认为这可能是一种病态远古人类。并不是一种新发现的远古人种。

  

86、人体大脑记忆如同相片存储器  

数十年以来,认知科学家知道人们可以识记十年前的大量图片,但是美国麻省理工学院的研究人员发现人体大脑记忆功能要更加强大。今年1月份,认知科学家奥德·奥利瓦(Aude  Oliva)的研究小组重新进行了一项上世纪70年代曾进行的实验:用4个小时时间研究14个测试者浏览3000张图片,然后立即问询测试者相关图片的具体信息。结果显示,人体大脑的记忆功能如同相片存储器一样,最易区分的图片准确识别率为92%,中等识别难度的图片识别率为88%,最难识别的图片识别率为87%,其中一位测试者的识别率竟然高达98%。

  

87、快速受精揭示开花植物多样性之谜  

目前据科学家评估,世界上有已知的270000种已知被子植物,或开花植物,但仅有大约900种裸子植物,其中包括针叶树、苏铁纲植物和银杏树等不开花植物。美国田纳西大学诺克斯维尔分校进化生物学家约瑟夫·威廉姆斯(Joseph  Williams)称,被子植物和裸子植物之间的差异性在于被子植物存在至关重要的受精过程。  

他研究显示,被子植物通过花粉管携带花粉中的精子与卵子快速结合,因此形成了世界上开花植物多样性。

  

88、细菌可以控制气候  

美国路易斯安那州大学生物科学系副教授布伦特·克里斯特纳(Brent  Christner)表示,在全球范围内降水区域的大气层中有一种非常有效的“造雨细菌”。它们能够形成冰晶体,而这种冰晶体在云层中是形成雨雪的重要元素。  

这种存在于大气层中的细菌被称为“造雨细菌”,可能引发形成云层中的冰核颗粒,进一步影响全球气候水循环。这项研究具有重要意义,填补了人们对大气层冰核科学性理解的空缺。该研究报告将发表在11月17日出版的美国《国家科学院学报》(PNAS)期刊上。  

克里斯特纳的研究小组还包括该大学实验统计系的凯文·麦克卡特(Kevin  McCarter)、罗格曼·凯(Rongman  Cai),以及法国农业科学研究院(INRA)和美国蒙大纳州大学的合作研究员,他们之前曾证实在大气层降水中存在着冰核细菌,但是对于其来源仍存在许多疑问。克里斯特纳说,“为了证实冰核细菌,我们对比了大气降水物中生物冰核和伴随沉淀喷雾中化学成份之间的相互关系。”最终,喷雾中的化学成份揭示了其来源的信息,以及生物冰核起源的潜在环境。他指出,使用我们的研究模型精确地预测出大气降水物中生物冰核的含量,这项研究首次显示大气层中生物冰核的分布状况,相关的研究数据将对其他研究领域具有很大的帮助。

  

89、世界上最古老的箭头距今6万年  

今年5月份,研究人员报导称世界上最古老的箭头发现于现今南非的东海岸,距今至少有60000年历史。这一时期正值铁器时代,远古人类通常是将这种箭头装配在矛上,用于捕杀猎物。而在20000年前南非地区的人类主要以弓箭猎射为主,并通过猎杀的动物换取其他的食物。南非威特沃特斯兰德大学考古学家林恩·瓦德雷(Lyn  Wadley)使用显微镜对这些石制箭头进行了观测,他发现这些箭头被削得十分锋利,其箭头呈现出很强的对称性。

  

90、鸭嘴兽具有爬行动物、鸟类和哺乳动物的基因特征  

鸭嘴兽长着鸭子的嘴和脚;下蛋却又用母乳喂养后代;一半时间生活在陆地上,一半时间又待在水中……集如此多的古怪特性于一身,难怪当这种澳大利亚特有的动物刚被介绍给欧洲人时,许多著名的生物学家会认为,鸭嘴兽不过是一个拼凑出来的噱头。虽然科学界早已接受了鸭嘴兽的独特存在,但直到今年5月份,由美国华盛顿大学韦斯利·沃伦率领的研究小组成功破译了鸭嘴兽的基因图谱,它在进化树中的精确位置才得到确定。通过比对鸭嘴兽与其他动物的基因图谱,研究者指出,乳汁的产生开始于距今1.66亿年前,那时,哺乳动物刚刚从蜥形类动物中分化出来,鸭嘴兽的祖先就出现于这个阶段。此外,在许多与功能相关的基因上,鸭嘴兽既拥有哺乳动物的类似基因,也拥有鸟类的类似基因。

  

91、基本面部表情需要至少10种面部肌肉协同合作  

人类表达基本的面部表情需要哪些面部肌肉的协助工作呢?英国朴茨茅斯大学心理学家布里奇特·沃勒(Bridget  Waller)进行的一项研究显示,人体面部基本的6种表情表达需要至少10种肌肉的协同合作。他想理解生物学基本上人们如何表达情感,而这些情感表达时又会关联着哪些面部肌肉组织。据悉,他分析的这5种基本面部表情包括:高兴、悲伤、恐惧、愤怒、惊奇和反感。

  

92、3.8亿年前“鱼妈妈”化石  

今年5月份,科学家发现了3.8亿年前一条即将生育幼仔的盾皮雌鱼化石,这是迄今发现最古老的胎生鱼化石。虽然这条雌鱼已经死亡,但是从化石标本上可清晰地看到一条即将出生的胚胎幼仔和母亲的脐带相连。

这项研究使远古鱼类胎生的历史向前追溯了2亿年,支持了脊椎动物体内受精起源于远古鱼类的观点。澳大利亚维多利亚博物馆古生物学家约翰·朗说,“当我第一次看到雌性鱼化石标本中包含着胚胎幼仔,我非常吃惊。通过研究最早期脊椎动物交配,我对此项研究渐渐理解了,远古鱼类不仅会在水中排卵,还会在水中交配胎生幼仔。”  

这个化石标本是一种叫做“Materpiscis  attenboroughi”的盾皮鱼,它现已灭绝,在4.17—3.54亿年前泥盆纪时期,这种下颌可以咬碎骨骼的盾皮鱼分布在海洋世界之中。在澳大利亚研究委员会投资的一项科学勘测探索中,朗和同事们在戈戈地岩层发现这一远古鱼类标本,戈戈地岩层以埋藏丰富鱼类化石而闻名。在Materpiscis  attenboroughi生活的时期,西部澳大利亚海域的热带暗礁中生存着许多海洋生命。  

这条远古雌性盾皮鱼长度不足10英寸(25厘米),其腹内的幼仔是成年鱼体的25%。昆士兰州立大学的史蒂文·索尔兹伯里说,“相对于母体大小,胚胎幼仔的身体较大表明这种鱼类幼体出生时就是成型的,这种生殖策略可以避免幼仔出生后被其他大型鱼类掠食。”

  

93、地球发出神秘声音  

10年前科学家发现地球持续发出嗡嗡响声,是一种完全不被人耳所查觉的声音,这就像在演奏一场巨大、异常安静的交响乐,但是这种嗡嗡声音的来源仍是一个谜团。目前,科学家在嗡嗡声音中有了意想不到的重大发现,将有助于揭示其中的秘密。  

地球持续释放出嗡嗡声音,却无法被人耳所听到,甚至当地震发生时人耳也不会听到这种神秘声音。据悉,研究人员是在10年前通过一种叫做“地震检波器”的科学仪表首次发现这种地球的神秘嗡嗡声,当时他们称这是地球的“嗡嗡之音”。  

研究人员猜测这种声音可能来源于处于搅动状态的海洋,或者是煽动的大气层。为了寻找更多的线索和证据,科学家们对德国黑森林观测台的异常安静地球倾听研究所的分析数据进行了研究,这些资料的总结得到了中国和日本科学家的帮助。之前研究人员发现这种嗡嗡声音所形成的振动是一种“类球体”类型,虽然这种声音无法被人耳所探测到,但它基本上可平息岩石上下移动所产生的震动。目前,嗡嗡声形成的振动的成形大致上像一个环。科学家们其实期望能够揭示这种神秘嗡嗡声音的振动类型,但是这种环状波的能量就如同类球体一样非常强大。  

这项发现将使研究人员不得不重新思考地球嗡嗡之音的形成原因,他们认为类球体振动可能由地球上向下的挤压作用力所形成,这些压力来自于海洋或大气波。这种扭曲环状现象可能由地球表面的切变力导致,地球表面的切变力可能源于海洋、大气层或者是太阳。德国斯图加特大学地球学家鲁道夫·施尼德瑞格说,“未来关于地球神秘嗡嗡之音的研究将更富有挑战性,这是非常微弱的声音信号很难被测量到,该声音的激发原理可能归咎于一个复杂系统的多样化交互作用。”他指出,更好地理解这种神秘声音将有助于分析地球的陆地、海洋和空气是如何进行交互作用。目前施尼德瑞格将这项研究报告发表在3月20日出版的《地球物理学研究学报》上。

  

94、海藻制造遮光晒剂  

苏格兰海岸炎热日子里散发的气味就如同游泳池内一样,这种气味主要是碘。然而并不是化学性物质氯气。今年5月份,苏格兰海洋科学学会大气层科学家表示,虽然碘是创伤消毒杀菌剂,起到对水质的清洁过滤作用,实际上这些碘主要是由海藻制造的,其作用是为海藻遮光防晒。

  

95、土卫二存在有机物质  

目前,科学家观测发现从土星的卫星土卫二(Enceladus)中以超音速喷出的大块羽状水汽和冰粒可能来自土卫二冰面下的液态水,这意味着土卫二可能有支持生命存在的条件,即使只是微生物。  

今年3月,NASA“卡西尼”号宇宙飞船飞过土卫二表面时收集了图像数据以及冰和水汽的样本。NASA喷气推进实验室(JPL)的研究人员对“卡西尼”号宇宙飞船拍摄到的图片进行了研究,认为从土卫二中喷出的大块羽状物里含有水汽,这表明土卫二也许蕴含着一个地下水库。  

研究人员计算出这些羽状物的运行速度大约在每小时1360英里以上。该研究负责人、喷气推进实验室研究员康迪斯·汉森表示,这些羽状物喷出的速度比音速还快,如果没有液体,要达到这个速度将非常困难。但是汉森也指出,这项研究成果是证明土卫二上存在液态水的有力证据,但并不是最终证据。汉森说:“我们认为液态水是生命存在不可或缺的,更多的证据已证明土卫二存在着液态水。当然你(生命存在)还需要能量、营养和有机物质,看上去那里有这些物质。但是那里是否真的存在生命,我们还无法说。”

  

96、1000多年前出现远途海运货易  

美国麻省理工学院的研究人员表示,1000多年前厄瓜多尔商人通过木筏将商品从厄瓜多尔送到墨西哥后再返回,其航程共计6400公蚖。在此之前考古学家曾置疑为什么具有南美洲风格的人工制品仅出现于墨西哥,而在墨西哥和厄瓜多尔之间却找不到。依据这项最新发现,科学家意识到当时可能存在着海运货易。

  

97、冥王星被划为“类冥王星体”  

在两年前被太阳系开除后被降级为“矮行星”的冥王星有了新地位,国际天文联合会6月10日正式宣布冥王星将同一些“矮行星”一起被称为“类冥王星”天体。国际天文联合会辖下的“小天体命名委员会”在挪威首都奥斯陆举行会议,会后发表声明指出,冥王星与厄里斯(Eris)应归为“类冥王星”新类别。  

根据国际天文联合会的定义,“类冥王星”是指绕着太阳轨道运转,轨道平均距离大于海王星,质量约相当于地球1/12000,围绕太阳运转周期在200年以上且自身重力须能使其形状维持圆球形的矮行星。“类冥王星”在运转时,不会撞击其他星体。国际天文联合会大会2006年8月24日投票决定,不再将传统九大行星之一的冥王星视为行星,而将其列入“矮行星”。

  

98、栉水母可能是地球上第一种动物  

一项针对动物进化史的最新研究表明,地球上第一种动物可能比科学家以前想象的结构更为复杂。这其实是一种颇为神秘的动物,研究人员只能通过对其化石和现存动物的分析研究推断出它的各种形态特征。  

这项研究的经费来自于美国国家科学基金会(NSF),4月10日出版的《自然》杂志将对该研究进行详细描述。研究采用最新的高能技术用以分析海量遗传数据,确定了动物生命树底部的最早分离时间。“生命树”(the  tree  of  life)由进化论创立者达尔文提出,是各物种间进化关系的一种分等级表现形式。  

这项研究中最惊人的发现之一是,栉水母在海绵(一种水栖的海绵纲无脊椎海生动物)之前就同其它种类的动物中分离,并发展了自身的进化途径。最新研究发现对有关动物进化树底部结构的传统观点构成了挑战。这项理论将结构简单的海绵视作从生命树最早分离的动物。领导这项研究的邓恩说:“这确实令人惊讶不已,以至于我们刚开始认为是我们自己的研究出现了什么错误。”  

但是,邓恩研究小组在反复检查研究结果,并增加了更多的数据后,他们的研究结果仍表明,拥有组织和神经系统的栉水母(comb  jelly,一种会发光的水母)在无组织、无神经的海绵体之前,就已同其它动物分离,建立了自身进化道路。邓恩表示,结构相对复杂的栉水母出现在生命树底部,这本身表明地球上第一种动物可能比科学家以前想象的更为复杂。

  

99、木星上的“红斑”之谜  

木星不但是太阳系中最大的行星,而且其大气运动过程也极其的神秘,尤其是著名的“大红斑”更是让无数科学家感到困惑不已。多年前,科学家们发现在木星上又形成了一个新的红斑,只是体积要稍小一些。就在学者们对新红斑形成的机制感到困惑之际,美国天文学家又宣布了一个令人感到惊奇的消息:他们在木星大气中观测到了第三个红斑。  

根据现代科学理论,“大红斑”是木星大气中一片压力非常高的反气旋构造,其现在东西长度为24000·40000公里,南北长12000·14000公里。该构造的尺寸以前还要大得多,然而自20世纪以来,其体积已缩小了一半。“大红斑”自身也处于快速的旋转之中,平均每6个地球日便可旋转一周。  

至于“大红斑”色彩的具体成因目前还是个未解之谜,但可以肯定的是,这与其化学成份存在着密切的联系。行星学家们认为,其色彩可能是太阳紫外线与木星大气中的有机分子或是硫化物相互作用的产物。

  

100、史前巨鲨撕咬力竟超过霸王龙  

科学家已发现地球历史上具有最强撕咬力量的物种——史前巨型鲨鱼“Megalodon”,其牙齿撕咬力量甚至超过了霸王龙。“Megalodon”在希腊语中的意思是“大牙齿”,它的身体可生长至50多英尺,体重达到110吨,是现今其近亲大白鲨的30多倍。澳大利亚新南威尔士大学生物机械学家、古生物学家斯蒂芬·朗伊称,化石证据表明这种远古巨齿鲨鱼通过撕咬大型鲸的尾部和鳍,可实现对鲸的猎杀。  

为了分析大白鲨和“Megalodon”的撕咬能力,研究人员使用复杂精湛的计算机技术,包括模拟机翼、桥梁和航天飞机的工程学软件。朗伊和同事们基于8英尺长雄性大白鲨尸体共同开发的这个3D数字模型,重建了鲨鱼头骨、口腔的近200万个微型连接组件。朗伊说,“这需要通过大量的计算机功能分析相关的口腔骨骼样本,因为你将处理生物学上所有复杂外型的骨骼结构。”  

过去科学家们曾尝试描绘大白鲨的撕咬力量有多大,看来人们很大程度地低估了大白鲨的撕咬能力。经计算,体型最大的大白鲨的撕咬力可达到2吨,这是非洲狮的3倍,人类的20倍。朗伊称,大白鲨是迄今地球存活物种中撕咬力量最强的物种之一,尽管杀手鲸和大型鳄鱼也具有很强的撕咬力量。和大白鲨同样强壮的是现已灭绝的近亲祖先——巨齿鲨,巨齿鲨的撕咬力量是大白鲨的6—10倍,这也足以表明它们是地球历史上最可怕的掠食性动物。相比之下,科学家认为有“暴君蜥蜴”之称的霸王龙并不是巨齿鲨的敌手。霸王龙最大的撕咬力量可达到3.1吨,比现今的大白鲨强一些,但却无法与巨齿鲨相匹敌。

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