无数个“一小步”

关毅 (本刊特约记者)

无数个“一小步”

关毅 (本刊特约记者)

被誉为地球“大表哥”的“开普勒-452b”行星走到了各路媒体的聚光灯下。美国航天局将其找到这颗疑似与地球最相似的太阳系外行星称为又一个“里程碑式的发现”。但不少人认为这种“大新闻”实在不算新鲜。在过去几年，人类已经发现不少地球“亲戚”。对此美航天局埃姆斯研究中心的开普勒数据分析主管乔恩•詹金斯表示，如未来能确认这种发现，那将是“人类的第一步”。太空探索，道路漫长，需要无数个“一小步”：比如阿姆斯特朗在月球上的一小步，例如探测车登上火星的一小步，又如“新视野”号探测器对冥王星的匆匆一瞥，以及今天确认1 400光年之外的一个亮点为系外行星……“你我永远无法前往，但是我们孩子的孩子的孩子，总有希望抵达那里。”

埃博拉疫苗为接种者提供100%保护有望最终结束西非疫情

在几内亚进行的一项不同寻常的临床试验第一次显示，一种埃博拉疫苗可以保护人体免遭这种致命病毒的侵害。2015年7月31日在线发表于英国《柳叶刀》杂志上的这项研究表明，注射这种由默克公司生产的疫苗能够在10天后对埃博拉病毒接触者提供100%的保护。科学家认为，这种疫苗将有助于最终结束在西非暴发的埃博拉疫情，该疫情已经持续了18个月之久。

并未参与该项研究的美国明尼苏达州双子城传染病研究与政策中心主任Michael Osterholm表示：“这将是载入史册的一项公共卫生成就。”他说：“我们将在公共卫生学校教授这一课。”

同样并未参与该项研究的英国牛津大学疫苗研究人员Adrian Hill表示：“这是一个极好的结果，并且完美地阐释了疫苗如何能被快速地研发出来，从而在一次疫情暴发中用于控制疾病。”

该疫苗最初由加拿大公共卫生局的研究人员开发出来，包含有能够在牲畜而非人类中导致疾病的水疱性口炎病毒(VSV)，该病毒能够与埃博拉病毒表面蛋白绑定在一起。这是目前正在埃博拉疫情暴发国家进行测试的两种疫苗中的一种，另一种疫苗由葛兰素史克公司生产。

默克公司的疫苗研究由瑞士日内瓦世界卫生组织(WHO)的Ana Maria Henao-Restrepo负责，并联合了来自奥斯陆挪威公共卫生研究所、几内亚卫生部的同事以及其他研究人员。

有关疫苗测试的决定最早在2014年10月作出，但直到2015年3月才开始真正起步。当时的埃博拉病人数量已经在逐渐减少，并且他们分散在几内亚的一大片区域中。为了在一个标准的随机对照试验中显示疗效，研究人员不得不招募更多的受试者，而这显然是不可行的。

最终，研究人员选择了一种被称为“包围接种”的方案——曾在20世纪70年代用于清除天花，即为埃博拉患者家人、邻居、朋友等接触者接种疫苗，在患者周围形成“保护圈”，保护接触对象并阻断病毒进一步传播。

试验中，接触圈内的对象被随机分为两组，一组立即接种疫苗，一组延迟3周后接种。目前初步结果显示，2 014名立即接种者在接种10天后没有人感染埃博拉病毒，2 380名延缓接种者中，16人感染埃博拉病毒。

在WHO、几内亚卫生部等机构资助或支持下，该试验于2015年3月下旬起在几内亚受疫情影响的社区内实施。对试验结果进行评估的国际独立专家组“数据与安全监测委员会”建议，继续进行的试验应停止随机接种并立即接种所有接触者，接种对象扩大为13～17岁的青少年接触者，甚至涵盖儿童接触对象。

Osterholm指出，“包围接种”的想法之前从未在正式疫苗研究中被使用过，“这绝对是非常具有创造性的”。

世界卫生组织助理总干事玛丽-波勒•基尼说：“对几内亚这个受埃博拉疫情影响最严重的国家来说，今天的结果具有十分积极的意义。如果疫苗能获得监管机构许可并投入生产，未来埃博拉疫情暴发后人们可获得有效保护。”

世卫组织总干事陈冯富珍7月31日表示：“这项初步结果富有前景并令人兴奋，如果疫苗被证实有效，将是应对目前和今后埃博拉疫情中的规则‘改变者’。”

但WHO警告说，埃博拉疫情很容易突然发作。例如，5月的一周曾只有12名病例，但随着病毒的反弹，在7月的每周都有30多名病例。

硫化氢创高温超导新纪录研究人员正在尝试复制并理解这一里程碑式成果

硫化氢因臭鸡蛋气味而人尽皆知，但这种化合物却在一个创纪录的高温下——203 K(-70 ℃)——拥有导电零电阻。科学家于2015年8月17日在《自然》杂志上报告了这一研究成果。

这项研究的第一个结果发表在2014年12月的arXiv预印本服务器上——它被认为是朝着发现一种室温超导体迈出的历史性一步，后续成果于2015年6月问世。它们已经在超导研究领域激起了一波兴奋的浪潮。

一种在室温下工作的超导体将使日常发电和传输变得更为高效，同时可以大幅提升当前对于超导体的使用，例如用于医学成像仪器的巨大磁体。

在《自然》杂志网站同时发表的一篇新闻与观点文章中，美国华盛顿哥伦比亚特区海军研究实验室Igor Mazin将这项关于硫化氢的发现描述为“超导体的圣杯”。达拉斯市得克萨斯大学物理学家Fan Zhang对此表示赞同，认为这一发现是“历史性的”并且其影响将“极为深远”。

这项研究由德国美因茨市马普学会化学研究所Mikhail Eremets、Alexander Drozdov和同事共同完成。

研究人员发现，当他们将硫化氢样品置于极高的压力下——约150万个大气压(150 GPa)，并冷却至203 K以下，这些样品便会显示出超导电性的经典标志：零电阻和一个被称为迈斯纳效应的现象。当一个超导材料被放置在一个外部磁场中同时材料内部并没有磁场便发生了迈斯纳效应，这一点与普通材料不同。

奥地利格拉茨技术大学Christoph Heil表示，其他科学家对这一发现极为感兴趣，因为它并没有使用一些特殊材料便实现了这一壮举。这些特殊材料包括含有铜的化合物，名为铜氧化物，迄今为止它保持着最高超导温度的纪录——常压下133 K(-140 ℃)、高压下164 K(-109 ℃)。Heil说，加压的硫化氢似乎是一个“传统”的超导体，即在材料晶格中的振动驱动电子形成“库珀对”，从而能够在晶体中移动而没有遭遇电阻。

在2015年4月的一份计算报告中，法国巴黎第六大学Matteo Calandra及其同事发现，美因茨的硫化氢研究成果能够用一个基于晶格振动的低温超导性传统理论的修改版本加以解释。这不免让人感到惊讶，因为科学家曾推断，超过几十开氏度温度下的超导性需要一些并不具有传统超导性的特殊材料。

然而对于其他人而言，这样的理论分析是多余的，直到由Eremets和同事取得的这一成果被其他独立研究团队的试验所证实。一些科学家已经在朝着这一目标努力，包括日本大阪大学的Katsuya Shimizu及同事，他们已经观察到加压后硫化氢的电阻消失，但还没有发现迈斯纳效应。与此同时，有4个研究团队——3个来自中国1个来自美国——表示他们已经证实了电或磁效应。

如果Eremets及其同事是对的，那么其他氢化物或许也将成为高温超导的优质候选者。例如，已经有研究人员在arXiv预印本服务器上发表理论文章，提出取代了硫的由铂、钾、硒或碲与两个氢原子构成的化合物。

超导是指导电材料在温度接近绝对零度的时候，物体分子热运动下材料的电阻趋近于0的性质。超导体是指能进行超导传输的导电材料。零电阻和抗磁性是超导体的两个重要特性。使超导体电阻为零的温度，叫超导临界温度。

第一朵花或水中盛开科学家认为一种1.25亿年前水生植物代表被子植物开端

在查尔斯•达尔文描述的所有地球生命中，让他永远感到困惑的便是开花植物，并将其爆发性演化称为一个“难解之谜”。如今，对化石标本进行的一项新分析有望阐明这些所谓的被子植物到底是从哪里起家的。这个令人惊讶的答案便是淡水。

植物学家长期以来一直认为被子植物——大约在距今1.6亿年前开始统治陆地景观——出现于旱地，而且是由当时存在的陆生植物进化而来的。支持这一假说的是1999年发现的名为互叶梅属的且位于被子植物系谱图基部的一种小型陆生灌木。

美国耶鲁大学进化生物学家Michael Donoghue表示：“大家的共识是开花植物起源于陆地，随后向水中迁徙。”

然而布卢明顿市印第安纳大学古植物学家David Dilcher却对上述共识产生了怀疑。

在对名为Montsechia vidalii的一种古植物的1 000多块化石进行了紧张的分析后，Dilcher和一个研究团队断定，这种1.25亿年前的水生植物是狐尾草(一种现代被子植物)的近亲。这种化石与狐尾草之间的联系以及来自其他古代水生植物的证据表明早期——也许就是其开端——被子植物曾在淡水湖泊与池塘中茁壮成长。

研究人员在2015年8月17日出版的美国《国家科学院院刊》上报告了这一研究成果。

自从150年前在西班牙的岩石矿床中被发现以来，植物学家在最终把Montsechia vidalii确定为一种开花植物之前，曾将其分类为一种马尾草、一种针叶树、一种热带常青树以及一种地钱。

为了更好地了解这些化石，Dilcher与同事用6年的时间煞费苦心地溶解了包裹在Montsechia vidalii周围的石灰岩，从而揭示其复杂的内部结构。

古植物Montsechia vidalii化石(图片来源：David Dilcher)

Dilcher指出，这一化石物种与现今的狐尾草似乎拥有许多类似的特征。例如，分析表明它们都是在水下授粉。一旦被释放，它们的花粉便会下沉并生长出一些管子，其中一根最终会连接到雌株结种子结构的一个孔洞中，而该结构恰好是发生授精和种子及果实形成的地方。

Dilcher表示，Montsechia vidalii与狐尾草的这种亲缘关系非常有趣，因为在20世纪90年代，后者被广泛认为处于开花植物系谱图的基部。后来，分子研究让它与睡莲——被子植物根基的另一竞争者——向互叶梅属放弃了它们的头衔。Dilcher认为，是时候使用新的形态学和分子数据重新对关于互叶梅属的假设进行评估了。

基于对Montsechia vidalii的分析，Dilcher想知道被子植物是否最早出现在淡水中。

有两件事尤其促使他这样想。Dilcher指出，如果与Montsechia vidalii的紧密联系确实存在，则狐尾草要比之前的预想古老1 000万年，从而将其置于同被子植物起源的年代更近的时间段中。此外，其他古代水生被子植物也像Montsechia vidalii一样独立出现。例如睡莲最早在距今1.25亿年前出现在葡萄牙。并且就像Dilcher及其同事在1998年描述的那样，另一种“最早的花”的竞争者——同样是一种水生被子植物——于1.25亿年前出现在中国。

并未参与该项研究的盖恩斯维尔市佛罗里达大学植物生物学家Pamela Soltis表示，Dilcher最近的工作“表明水生被子植物在同一时间出现在地球的不同地区，并且在被子植物进化的早期适应了淡水环境”。

Soltis对被子植物起源于淡水表示了怀疑，但她说自己更愿意保持开放的心态。她说，找到更多水生开花植物化石并将这些化石置于系谱图中“将告诉我们第一批被子植物到底是水生还是陆生的”。

被子植物又名绿色开花植物，在分类学上常称为被子植物门。它们是植物界最高级的一类，是地球上最完善、适应能力最强、出现最晚的植物，自新生代以来，它们在地球上占着绝对优势。现知被子植物共1万多属，20多万种，占植物界的一半。被子植物能有如此众多的种类，有极其广泛的适应性，这和它的结构复杂化、完善化分不开的，特别是繁殖器官的结构和生殖过程的特点，提供了它适应、抵御各种环境的内在条件，使它在生存竞争、自然选择的矛盾斗争过程中，不断产生新的变异、新的物种。

挥别冥王星 飞赴柯伊伯带美宇航局敲定“新视野”号新目标

就在2019年新年的那一天，美国宇航局(NASA)的“新视野”号探测器将“俯冲轰炸”一颗名为2014 MU69的冰冻天体。继冥王星之后，它将成为这架探测器拜访的第二颗天体。

NASA于2015年8月28日向外界公布了它的选择。比较实际的考虑支配了最终的决定：2014 MU69在其他的候选天体中脱颖而出，这是因为“新视野”号探测器到达那里所需的燃料最少。

“新视野”号的控制人员将在2015年10月的晚些时候点燃探测器的引擎，从而将其送上飞往2014 MU69的旅途。此次的轨道调整将用光“新视野”号探测器所剩35 kg燃料中的12 kg。

当“新视野”号探测器抵达2014 MU69后，它将在距离小行星表面不超过12 000 km的轨道上飞行。这一高度大概与其在7月14日历史性地飞越冥王星时的高度相似。

项目组成员之一、科罗拉多州博尔德市西南研究所行星科学家John Spencer表示：“我们想与目标更近一些，但我们不知道能不能做到。”探测器距离天体表面的高度取决于任务控制团队能够多快地旋转照相机进行拍摄，同时避免生成模糊的图像。

项目科学家是在利用哈勃空间望远镜为“新视野”号探测器搜索冥王星之后的可能目的地时发现2014 MU69的。这颗天体属于柯伊伯带(KBOs，在海王星之外围绕太阳运行的冰冻天体)的一批“冷经典”天体。

冷经典KBOs被认为是来自太阳系早期原始物质的剩余物。与在一个被“野蛮”拉伸了的轨道上摇摆的冥王星不同，它们的轨迹似乎因为太阳系外围的巨行星的存在而相对平静。

迄今为止，人们对于2014 MU69几乎一无所知，除了它的大小——直径约为45 km。

Spencer表示，在与2014 MU69相遇的前后，“新视野”号探测器将能够从远处拍摄约12颗KBOs其他天体的图像。这并不足以让科学家看清这些天体表面的细节，却能够让研究人员发现这里是否存在任何双星KBOs，即两颗天体围绕一个共同的重心运转，就像冥王星及其最大卫星卡戎那样。同时这些图像还能够帮助科学家对KBOs的一般亮度展开一次普查。

除了2014 MU69，与“新视野”号探测器最近的KBOs天体的距离约为1 500万km，这相当于日地距离的1/10。

“这是一个很大的距离。”Spencer说，“但即便是用探测器上装载的小型望远镜，我们也能够获得比哈勃空间望远镜具有更高分辨率的图像。”

“新视野”号探测器于2006年1月17日发射升空，主要目的是对冥王星、冥卫一等柯伊伯带天体进行考察。该探测器将成为人类有史以来最快速的人造飞行物体，它飞越月亮绕地球轨道不到9 h，到达木星引力区只用了13个月。“新视野”号探测器现在正以每小时约3.1万英里(4.99万km)的速度前进。它于美国东部时间2015年7月14日近距离飞过冥王星，成为首个探测这颗遥远矮行星的人类探测器。

“新视野”号探测器(图片来源：NASA/JHUAPL/SwRI/Alex Parker)

美宇航局宣布发现迄今最像地球的系外行星

美国航天局于2015年7月23日在音频新闻发布会上宣布，天文学家通过开普勒太空望远镜确认在宜居带发现第一颗与地球大小相似、围绕类似太阳的恒星运行的太阳系外行星。

开普勒-452b(图片来源：SETI Institute/Danielle Futselaar)

这颗被命名为开普勒-452b的行星比地球大60%，公转周期为385天，只比地球公转周期长5%。其绕转的恒星也与太阳相似，“年龄”为60亿岁，比太阳大15亿年，它与太阳的温度类似，质量比太阳大4%，直径比太阳大10%，比太阳明亮20%。

新发现的开普勒-452b在距离地球1 400光年的天鹅座，位于宜居带中。宜居带温度条件适宜，理论上其表面可能有适宜生命存在的液态水。尽管目前尚不能确认开普勒-452b是否为固态行星，也不能确认其是否有水或者空气，但这颗行星无疑是与地球最相近的一颗系外行星。

在当天公布的开普勒太空望远镜的新发现中，共包括12颗在宜居带围绕各自恒星运行、直径介于地球直径1～2倍之间的系外行星。其中，第一个被确定存在的是开普勒-452b。在这些行星绕转的恒星中，有9颗与太阳的大小和温度相近。

美国航天局当天在声明中说，这12颗宜居带小行星的发现，是人类在寻找“另一地球”道路上里程碑式的事件。

开普勒太空望远镜发现的与地球体积近似、位于宜居带中的行星并不只有开普勒-452b。2014年，天文学家曾借助开普勒望远镜发现了一颗和地球体积近似、位于宜居带中的行星开普勒-186f。不过，由于它绕转的是一颗红矮星而非太阳那样的恒星，天文学家说它只是地球的“堂兄弟”，而非“孪生兄弟”。

23日，美国航天局还公布了开普勒望远镜发现的521颗“疑似”系外行星，使人类发现的这一类别的行星数量达到了4 696颗。迄今，人类已找到的系外行星总数已超过1 900颗，其中开普勒望远镜确认的就有1 030颗。

耗资6亿美元的开普勒太空望远镜于2009年3月发射升空，是世界上首个专门用于搜寻太阳系外类地行星的航天器。2013年，开普勒望远镜曾因反应轮故障而被宣布报废，但在科学家的努力下，2014年5月得以“复活”。

科学家培育出“减排水稻”可减少甲烷排放并生产更多稻米

一种新的转基因(GM)水稻或许能够显著减少农业生产对地球气候产生的影响。这种新作物携带了来自大麦的脱氧核糖核酸(DNA)，其释放的甲烷——一种强大的温室气体——仅相当于常规水稻的1%，并能够生产更多的稻米。

从工业革命以来，甲烷已经导致了约20%的全球变暖。由人类活动造成的主要甲烷来源是农业，多来自于牲畜的肠道与粪便，还有便是水稻。

为什么是水稻呢？因为这种农作物大部分生长在淹水土壤中，这里缺少氧气，是生产甲烷的微生物的理想的“家”。稻田排放的80%～90%的甲烷是由生长在植物根部的微生物产生的；其中一些气体溶解于水，但大部分甲烷与水一道被植物的根吸收，随后传送到茎和叶，并最终逃逸到大气中。

如今已经有一种方法能够显著减少稻田排放的甲烷——暂时排干农田并向土壤中加氧，从而消灭产生甲烷的微生物。此举同时还有另一个好处：中国农民已经在给他们的稻田排水，因为这能够提高产量；而在美国加利福尼亚和其他地方，排水则有助于涵养水源。但是这种类型的水管理实施起来并不容易，特别是在那些稻田排水不均衡或是雨水充沛的地方。并且一旦发生错误，将对稻田造成损害。Searchinger说：“如果能够改变一粒种子则要简单得多。”

因此人们一直渴望出现一种新的水稻。2002年，科学家注意到，水稻生成的谷物越多，释放的甲烷就越少。这是因为碳都被锁在了米粒的淀粉之中，而无法供给土壤中的微生物。

水稻和其他植物通常都会通过根系释放富含碳的糖以及其他化合物，从而为土壤生态系统作出贡献。这些营养物质有利于能够释放甲烷的微生物的生长。此外，微生物还能够利用根系腐烂后释放的碳。

这种新水稻是由乌普萨拉市瑞典农业科学大学植物生物化学家Chuanxin Sun率领的研究团队培育出的，而其中发挥主要功效的则是大麦DNA。

2003年，Sun与同事发现一种转录因子，它能够开启合成淀粉的基因。研究人员添加了另一段DNA序列，称为启动子，从而确保淀粉主要被生产于植物的种子当中。随后他们将这个联合体嵌入一个主要类型的水稻——粳稻。

结果显示，就像预期的那样，GM稻种的淀粉含量更高，大约占其干重的86.9%，相比之下，传统水稻仅占76.7%。研究人员日前在《自然》杂志网络版上报告了这一研究成果。

稻田会释放出大量甲烷(图片来源：Feng Wang)

至于甲烷，基因测试表明，与传统水稻相比，生存在GM水稻根系中的生成甲烷微生物的数量要少得多。对温室气体以及小块试验田进行的测量证实，基于不同的季节，GM植物释放的甲烷从0.3%到10%不等。

这种改良的农作物还能够促进粮食安全。一项对稻米产量的测量显示，米粒的干重从每株植物的16 g暴涨到GM水稻的24 g，这是一个巨大的增长。

Sun说：“我被深深地打动了。”但他和其他学者强调，还需要进行更多的研究以便确定这种趋势在现实的田间试验中是否能够继续保持。Linquist表示：“我看过很多在控制情境中有希望的东西，在实地中却不灵了。”

“就像在冥王星上看到了麦当劳”海底2 400 m下采集到微生物

如果你想要找到一些奇怪的尚未被发现的生物体，海底2 000 m以下的沉积层应该是一个不错的选择。那里的热量和压力都非常大，而食物则供不应求。研究人员如今在这一深度获得了首批微生物样本，然而它们却出乎意料的普通。这些细胞与生活在陆地上的一个不太苛刻的栖息地——森林中的土壤——的微生物非常类似。

从炙热的温泉到南极冰下的湖泊，微生物往往能够在一些非常艰难的环境中生存。然而在海底的下面多深的地方依然能够有微生物生存却一直没有答案。研究人员曾经从海底下方1 900多米深处采集过细胞，同时它们也曾在海底4 000 m深处探测到生命存在的化学迹象。

为了寻找其他被深埋的微生物，一个国际研究团队在远离日本东北海岸的沉积层中向下钻探了2 400多米。这项研究的联合作者、德国不来梅大学生物地球化学家Kai-Uwe Hinrichs介绍说，大约2 300万年前，这片海域曾是包含湿地与泻湖的沿海环境，有点类似于今日美国佛罗里达州的一部分。然而随着陆地位置的改变，该地区逐渐下沉并最终被沉积层覆盖。如今，这个深层含有丰富的煤炭资源。

研究人员采取了多个防范措施以免有其他微生物污染他们的样本。在钻探船上，他们用一部X射线CT扫描仪仔细检查了沉积岩心，并挑选了最坚实的部分。研究人员随后对岩心的中间部分进行了分析。

在实验室中，科学家对岩心中的微生物以及可能污染样本的微生物进行了基因测序。随后他们又利用一种统计方法纠正了当闯入者存在时的测量值。

研究人员日前在《科学》杂志上报告说，他们的分析表明，少量的微生物来自于最深的沉积层——距离海底2 466 m。1 cm3的深海沉积层中含有10到1万个微生物细胞。Hinrichs说，相比之下，你家后院相同大小的泥土中大约有几十亿个微生物。他说，在这样的深度，“生命依然存在，但只是很少的生命”。

当研究人员在40 ℃培育这些微生物并将其投入少量煤尘中后，他们检测到代谢活动的迹象，这意味着来自如此深度的微生物以煤炭为食并且会释放甲烷。

这项研究的共同作者、日本横须贺海洋地球科学与技术机构地球微生物学家Fumio Inagaki认为，这项研究表明“微生物能够在距离海底2.5 km的地方存活”。

地球上最重要的过程之一便是碳循环，即碳原子穿梭于生物与非生物的环境之间，而人类通过燃烧化石燃料、向大气中释放大量二氧化碳而扭曲了碳循环。Inagaki表示，微生物以煤炭为食并释放甲烷表明它们同时扮演了“碳循环中的一个重要生态角色”。

研究表明，远离海底的微生物组并不同于那些生活在浅层的微生物。但令研究人员感到吃惊的是，深海微生物更类似于那些生活在森林土壤中的微生物。

“这真是一项有价值的研究”，因为它提供了关于这些微生物的如此之多的数据。并未参与该项研究的美国特拉华大学微生物学家Jennifer Biddle指出。她说，你曾以为来自这样一种奇异环境中的微生物一定非常不同，结果却发现它和人们熟悉的微生物是如此类似。“就像你到了冥王星却看到了麦当劳。”

生活在海底2 000 m以下的微生物(图片来源：Hiroyuki Imachi)

科学家发布“菲莱”着陆器科学收获改变对彗星认知 或许成其绝唱

欧空局(ESA)的“菲莱”号彗星着陆器在2015年7月9日之后就再也没有与地球打过招呼，而科学家们或许永远也无法再次听到它的声音。

然而“菲莱”在2014年11月冬眠之前的3天采集并发回地球的7份数据分析报告，却揭示了它所处的这颗彗星的更多令人困惑的信息，而后者正旋转着向太阳飞去。一些科学家表示，这些发现意味着彗星并非像研究人员推测的那样是一个来自太阳系黎明时期的一成不变的时间胶囊。

英国米尔顿凯恩斯开放大学物理化学家、着陆器托勒密仪器负责人Geraint Morgan表示：“似乎是我们知道得越多，才发现我们知道得很少。”他说：“彗星可能比我们想象的要复杂得多。”

根据2015年7月30日发表在美国《科学》杂志上的相关论文，其中一个未解之谜是彗星67P/ Churyumov Gerasimenko的表面要比科学家之前的预想硬得多。

当“菲莱”在2014年11月12日于彗星表面着陆时，它竟然被弹了起来，在掠过一个陨石坑的边缘后，又再次被弹了起来，直至停止不动。

通过测量“菲莱”的腿部在撞击彗星表面时的压缩过程，及其尝试刺入彗星表面未果，科学家推断这颗彗星具有一个牢固而坚硬的外壳。

科隆市德国宇航中心着陆器项目主管Stephan Ulamec认为，这一发现将有助于改变今后的着陆器设计。在此次任务之前，一些人担心着陆器会陷入几米厚的柔软尘埃中。他说：“将来会考虑一套新的机制，能够应付非常坚硬的材质。”

发表在这一期《科学》杂志上的初步分析结果还显示，“菲莱”收集到的彗星表面尘埃中共存在16种化合物。其中，除了乙醛、甲胺等在其他彗星上发现过的有机化合物外，还有4种有机化合物首次在彗星上发现，它们分别为乙酰胺、异氰酸甲酯、丙醛和丙酮。

许多科学家认为，糖、氨基酸、肽、核苷酸等复杂分子是生命形成的基石，而地球上的这些分子

[][]很可能来自彗星。“菲莱”携带的彗星取样与成分实验(COSAC)研究小组负责人、德国慕尼黑马普学会太阳系研究所的Fred Goesmann表示，彗星上是否存在这些“生命基石”眼下尚不清楚，但最新发现的多种化合物中，许多化合物可参与重要生化反应，生成可合成糖等“生命基石”的关键分子。

本次发现的16种化合物中有水、一氧化碳和甲烷，却不包括二氧化碳和氨。二氧化碳是彗星冰的主要成分之一，氨则是含氮化合物的原材料。Goesmann说，研究人员本以为彗星表面尘埃中肯定会存在这两种分子，却没有发现，原因可能是在“菲莱”着陆的地区，二氧化碳和氨早已蒸发。

“菲莱”在开展大约60 h科学实验后，因电量不足进入休眠。实验期间，“菲莱”携带的COSAC相关设备收集到了彗星表面的尘埃并传回相关数据。

“菲莱”2004年3月随母船“罗塞塔”升空，2014年11月12日成功登陆目标彗星67P/Churyumov Gerasimenko。由于着陆点处于阴影中，“菲莱”于11月15日因电力不足进入休眠。随着彗星接近太阳，受到光照逐渐增多的“菲莱”再次苏醒，并于2015年6月13日起多次向地球传回数据，但联系时有时无，并不规律。7月9日后，“菲莱”突然沉默，不再传回任何数据。

“菲莱”是首个在彗星上软着陆的人造探测器。登陆彗星67P/ Churyumov Gerasimenko是ESA“罗塞塔”彗星探测项目的一部分。科学家希望借此进一步了解形成于太阳系诞生初期的彗星，探究太阳系和人类的起源。

(2015年9月17日收稿)

(编辑：沈美芳)

Countless small steps in science

GUAN Yi

10.3969/j.issn.0253-9608.2015.05.009