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精粹

2015-04-08徐芳,夏威

世界环境 2015年3期
关键词:生物钟电动汽车小鼠

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计算机+基因工程提升作物产量2015年4月10日 ENN环境新闻网新闻

美国科学家最新研究发现,超级计算机与基因工程可以帮助农作物提高将阳光转化为能量的效率,并有望解决迫在眉睫的粮食短缺问题。

研究者认为:光合作用远未达到最大的理论效率。超级计算机的快速发展可以允许科学家对光合作用过程中的每一个阶段进行建模,找到并改进植物生长中的瓶颈问题。不过,论文的第一作者,美国伊利诺伊大学香槟分校的植物学家斯蒂芬g隆指出:如果想要通过这些复杂的遗传操作,比如利用精炼光合作用过程来提高产量,则需要继续投入更多的研究。尽管目前科学家实验室里发现的任何东西,在未来20到30年的时间里都不会出现在农民的田地里。但如果等到危机出现才发现,就太晚了。

研究者预计,到2050年,全世界将比2013年多需要85%的主粮作物。这预示着,随着遗传改良的传统方法达到生物极限,从上个世纪末开始的绿色革命带来的产量收益面临着停滞不前的困境。研究人员称,另一种提高光合作用的办法可能隐藏在作物生长所需的光谱中。某些藻类和细菌具有处理近红外光的能力。这种能力可以切实地用在作物基因工程上。

论文确认了两个主要步骤来获得这一结论。首先是技术,能够使研究人员完成将基因嵌入到基因组中目标部分的技术,必须从微生物技术转化为植物生物技术;其次是作物现有的部分计算机模型必须整合成完整的拟态。

伊利诺伊大学香槟分校的另一位植物学家埃文g德鲁西亚评价,这项研究还在进行中,但是极有可能对未来粮食短缺影响的发展中国家影响巨大,它会成为最受关注的技术之一。

福岛的核灾难致鸟类种群逐年下降2015年4月10日 ENN环境新闻网新闻

又到了一年中鸟类喧闹活跃、展翅高飞的季节。但是自从四年前日本福岛核灾后,该地的鸟类就一直没有恢复过来。南卡罗来纳大学生物学家蒂姆g穆苏和同事的几份论文显示,当地鸟类的处境愈发不妙。

2011年3月11日,地震引发的海啸导致日本福岛第一核电站发生核泄露灾难。穆苏与其几位同事在事故发生仅几个月后就在辐射污染区展开了一系列鸟类数量的普查,并且该普查一直在持续。最近,他们在《鸟类学杂志》上发表论文,展示了三年来针对57种鸟类调研的成果。

这场事故导致许多鸟类种群的数量减少,更有若干种群数量急剧下降。家燕就是损失惨重的一种。根据个体测量的辐射量,家燕数量的巨大损失与所受辐射量呈相关性。研究人员进一步地观察家燕,企图从前两年的数据中获取导致数量减少的原因。然而,穆苏、安德里亚g博尼索利(穆苏的博士后同事)以及同事们在近日发表在《科学报道杂志》上的一份单独研究中称:他们对个体家燕雏鸟的外周红细胞进行了检测,未能发现直接量的辐射导致家燕的基因受损。然而,更深入的研究却表明,雏鸟的数量和所占比例均因辐射量降低。灾难发生前,在某一个地区内有几百只家燕,几年后就仅剩下几十只了。

尽管过去四年中该地区的辐射有所降低,但这一事故对鸟类的毒害却日趋严重,福岛的生物多样性和丰富程度都在诉说着辐射的伤痛。

光线与生物钟2015年4月18日 ENN环境新闻网新闻

科学家们发现,对于我们人类来说,晚霞也许并不只是一幅美景,它也是让机体重置生物钟的一个信号。从睡眠模式到消化代谢,生物钟控制着我们生活的方方面面。一项最新研究表明,小鼠能根据光线的颜色变化来设置生物钟,这一机制应该也同样适用于人类。

昼夜节律是指一天之中生命活动的潮起潮落,人们一直知道光照在这一过程中起到了重要作用,但并不清楚光线不同属性(比如颜色和亮度)的具体影响。这项研究的领导者之一,曼彻斯特大学的神经学家蒂姆g布朗在谈及这项研究的时候说:“人们一般认为,生物钟通过某种方式衡量外部世界的光照量,这似乎成了一种常识。但我们觉得事情应该没这么简单。”加州大学的生化学家凯瑞g帕奇认为“这项研究为我们开启了新的大门,展现了生物钟对周围环境的适应。”

布朗等人对大脑的视交叉上核SCN进行了研究,这一区域是所有脊椎动物共有的,也是机体控制24小时昼夜节律的地方。研究人员想知道,颜色信号是否能够影响生物钟。研究人员用不同强度和颜色的光线照射小鼠,同时对SCN神经元进行检测。他们发现,至少有四分之一的神经元对颜色改变应答强烈,尤其是短波长的蓝光,这种光线在黄昏后的天空中占主要地位。研究人员还在小鼠笼子的上方建立了“人造天空”,模拟白天、黑夜以及光线的颜色改变。小鼠是夜行性动物,在晚上体温会达到顶峰。研究人员发现,如果人造天空的光线暗下来但没有颜色改变,小鼠生物钟就会发生紊乱,体温达到峰值的时间比正常早三十分钟。随后,研究人员检测了小鼠大脑的SCN切片,布朗表示“这些细胞在体外还可以继续放电”。研究人员在此基础上评估了小鼠生物钟的快慢。研究显示,没有看到颜色改变的小鼠,生物钟落后于看到颜色改变的小鼠。这说明体温峰值的变化的确是生物钟引起的。

布朗认为这项研究的结果也适用于人类,“这有助于人们更好的治疗时差或者季节性抑郁。”这一发现还改变了人们对颜色视觉进化的理解。研究人员指出,颜色视觉有助于动物更好的设置生物钟,因为云层会减弱阳光的亮度,但阳光的颜色依然可以表现出来。

苹果与世界自然基金会(WWF)合作保护森林2015年4月17日 ENN环境新闻网新闻

如今,越来越多的科技公司投身到了环保事业中。4月17日,世界自然基金会宣布与苹果公司合作,在缅因州和北卡罗莱纳州开展36000英亩面积森林的合作项目。此举在保护森林同时,也确保了苹果公司的纸张耗材供应。世界自然基金会表示,美国可砍伐森林面积减少是美国政府和民众面临的环境挑战之一。苹果公司率先加入和倡议,将保护比旧金山市还大的森林面积,同时,苹果公司使用可持续采伐木材完全可以保证该公司所需纸张和纸浆的稳定供应。

苹果公司表示,此举是他们的最新努力,以确保供应链可持续性和可砍伐森林的可持续性。苹果多年来一直对供应链严加控制,以创造竞争优势,并确保供应和价格。随着近期苹果进军可再生能源生产,该公司已经证明自己践行环保责任的承诺。

这种伙伴关系是互惠互利的,通过合作,苹果确保纸张供应的同时,更高效地利用纸张,提高再生纸的含量,可持续采购纸张,维持美国乃至世界森林面积。与此同时,世界自然基金会致力于查明和保护美国森林面积,确保森林持续再生,保障原料供应,同时提供永久保护环境,应对气候变化。

生物多样性锐减影响剩余植物生产力2015年4月20日 ENN环境新闻网新闻

科学家们发现,当植物的多样性下降后,剩下的植物就会面临着生产力的递减。生物多样性的丧失会给全球生态系统的生产力和服务能力带来威胁,弱化自然生态系统的运作效果量化的刺激力度。

领导此项研究的首席科学家是西弗吉尼亚大学森林生态学家梁晶晶(音)她带领的团队,通过阿拉斯加的寒带森林采集到的数据建立了一个模型,在物种多样性减少后对植物生产力带来的影响进行了测量和量化。

生态系统服务是人类直接或间接从生态系统得到的利益,比如,植物和动物为人类提供的食物、淡水、原料和药材资源等等。以往科学家们的研究都集中在生物多样性对植物获取资源的积极作用上。大家普遍关注的是如何致力于减少生物多样性的丧失,而在那些严重依赖生态系统资源农村地区,大家关注的是如何平衡生物保护与贫困地区的关系。但是这项研究与以往的研究有所不同,研究方向正好相反。研究者认为这种模式能使科学界更好地管理自然资源,整合生物保护。研究者坚信保护植物物种的多样性绝对有助于为当前和未来几代人的生存环境维持生态系统服务。

美国领先全球电动汽车使用2015年4月21日 ENN环境新闻网新闻

美国插电式电动汽车的保有数量已领先全球,占全球市场的41%。尽管早在20世纪90年代中期,克莱斯勒和通用汽车就分别推出了TEVan和EV1这两款电动汽车,但是直到2010年,随着第二波电动汽车——日产Leaf 和雪佛兰Volt 的推出,美国才真正掀起了插电式电动汽车的消费高潮。

事实上,是特斯拉汽车公司在2008年用其跑车系列率先杀入了电动汽车市场,随后才引发了市场的兴趣点。这个当年的小公司由马丁g埃伯哈德和马克g塔彭宁两个人在2003年创立,但是真正壮大起来,是直到现任首席执行官的加入。伊隆g马斯克带领公司在插电式电动汽车的发展上取得了非凡成就,公司研发人员在汽车蓄电池上获得了突破性进展,从而也让人们日常旅行选择使用电动汽车成为了可能。

截至2014年12月,全球共销售超过712000台的插电式电动车和多用途车。自2008年以来,美国销售了290000台插电式电动汽车;而日本位居第二,2009年以来销量超过108000台,增幅15%;其次是中国,自2008年以来,销售了电动汽车83000台,增幅12%。在2014年,欧盟也有75331辆电动汽车登记注册。通过AA汽车网,我们可以发现,英国的电动汽车需求不断上升,注册量增幅增加了300.8%。

最近的预测显示,未来美国仍将继续是电动汽车市场的领导者。到2020年,由于欧洲受到较高的汽油价格和政府的扶持政策的影响,预计欧洲的电动汽车市场渗透率将会更高。市场上展示了未来这种非传统的汽车发展的大好机遇,也吸引越来越多的企业加入了这个行业。最近就有传闻称,苹果公司正在开发一款类似于一个小型货车的电动汽车。

编译/徐芳 夏威

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