视野

澳洲野犬是狼还是犬？

>>动物

澳洲野犬是澳大利亚一种常见的野生犬科动物。虽然名字里有“澳洲”两字，但它们的“老家”并不在澳大利亚。考古证据表明，越南早在5000 年前就有澳洲野犬的活动痕迹，而澳大利亚出现澳洲野犬最早是在3500年前。

科学家曾认为澳洲野犬是一种早期驯养的犬的后裔，但一项始于2017 年的研究中，科学家将澳洲野犬的基因与五种家养犬及格陵兰狼的胰淀粉酶基因进行了对比，并于最近得出结论——澳洲野犬既不是狼也不是犬，而是介于这两者之间的过渡物种。

野生环境下的狼以肉食为主，很少吃含淀粉的食物，因此狼的基因组中合成胰淀粉酶的基因副本较少；而家养犬因为较多食用含淀粉的食物，所以其基因组中含有多个合成胰淀粉酶的基因副本。科学家发现，与格陵兰狼一样，澳洲野犬的基因组中只有一个负责合成胰淀粉酶的基因副本。这表明澳洲野犬并非“犬”，而是从狼到犬的过渡物种，虽然它们在外形上已经接近犬，但依然保留狼的基因。

胰腺会消化掉自己？

>>医学

胰腺是人体内重要的消化器官之一，负责制造胰淀粉酶、胰蛋白酶、胰脂肪酶等。在某些情况下，胰腺却会被自己制造的胰蛋白酶消化、分解，严重时甚至会导致胰腺炎。

那么，是什么导致胰腺消化掉自己呢？2022 年4 月，科学家找到了答案：胰腺通过腺泡细胞制造包含各种消化酶的消化液。在腺泡细胞制造消化酶后，ERRγ蛋白会让腺泡细胞延迟激活消化酶，同时防止胰蛋白酶分解胰腺，缺失它会导致胰蛋白酶过早被激活并消化胰腺。此前，科学家发现，胰腺炎患者体内的ERRγ 蛋白含量较少，这进一步证实了这个发现。

迄今观测到的最古老的星光

>>太空

2022 年3 月，一个国际团队观测到了迄今为止发现的距地球最远的恒星发出的光芒。这颗恒星被命名为“晨星”，形成于约130 亿年前。

晨星的质量约为太阳质量的50 倍，其亮度则约为太阳亮度的100 万倍！由于它距离地球太遥远，我们今天看到的是它约128 亿年前的样子。恒星越大，寿命越短，像晨星这样的“大个子”只能存在数百万年。晨星是宇宙诞生后出现的第一批恒星，和太阳这类“晚辈”相比，晨星的氢、氦等轻元素比例更高，重元素很稀少。

用二氧化碳来炸山

>>新知

二氧化碳爆破技术可用于炸山。首先，通过高压泵将液态的二氧化碳压缩至圆柱体容器(爆破筒)内，再装入安全膜、破裂片、导热棒和密封圈，最后拧紧合金帽，即完成了爆破前的准备工作。在挡路的大山上按一定的间距钻好孔，把灌满液态二氧化碳的爆破筒插入钻孔中并固定好之后，就可以连接起爆器电源了。当起爆器通电后，电流在通过导热棒时会产生高温击穿安全膜，并瞬间将液态二氧化碳气化。此时，二氧化碳体积会急剧膨胀600 多倍，从而产生高压，导致爆破，从而使山体岩石断裂。

不过，爆破完毕后爆破筒却完好无损，这是因为爆破产生的高压冲击波是以爆破筒的中心向四周运动的。因此，只要更换了导热棒、密封圈等，就可再次向爆破筒内罐装液态二氧化碳后重复使用。一根爆破筒通常能反复使用300 次以上。该爆破技术在使用过程中只产生二氧化碳气体，因此比传统的炸药爆破技术更安全环保。

为什么航天员出舱后被抬着走

>>太空

2022 年4 月16 日，“天空出差三人组”——神州十三号航天员翟志刚、王亚平和叶光富在完成全部既定任务后，顺利返回地球。据悉，三人的身体状况良好，然而在直播画面中我们看到，他们在出舱后都是被医护人员抬着走的，这是为什么呢？

由于航天员在太空处于失重状态，时间一长，他们的身体便适应了微重力环境，他们的直立性耐力便会有所下降，还会出现不同程度的肌肉萎缩和骨质疏松。其次，在太空中，人体血液是均匀分布全身的；而回到地球后，血液会迅速涌回下肢，大脑和上身会短暂缺血，人容易晕厥。此外，回程中，返回舱需要迅速穿过大气层，同时伴随猛烈振动旋转，身着几十千克航天服的航天员经受了这番折腾，着陆后往往虚弱不堪。因此，出于对航天员安全的考虑，出舱后一定要安排专人抬着他们走。

鲸的两种“葬礼”

>>动物

曾有一头长约17 米、重约55 吨的抹香鲸在中国台湾云林县搁浅死亡。有关部门计划将其运至台南市解剖，但在载鲸卡车驶入台南闹市区后，这个庞然大物竟然自爆了。自爆导致大量油脂和腐败物四处飞散，恶臭弥漫，方圆十几米内的人、车和商铺均遭遇了这场“灾难”，所幸，无人员伤亡。

为什么会出现这种现象？这是因为鲸死后，其体内会产生甲烷、氨气、硫化氢等气体，这些气体不断蓄积，直至鲸腹炸裂。

然而，鲸还有一种截然相反、温柔无比的“葬礼”方式。预感到死亡临近，鲸会悄悄寻找一片深海，静静等待生命的最后一刻。一旦气息消绝，鲸巨大的身躯便会沉落，此即“鲸落”。鲸落开始后，鲨鱼和盲鳗等肉食动物会蜂拥而至，争先恐后地吞食鲸的皮肉。随后，数十种甲壳类小型生物会在残余鲸尸上“安家落户”，蚕食每一丝鲸肉。最后，大量食腐蠕虫和厌氧细菌会钻入鲸骨，分解其中丰富的有机物。这样的微型生态系统能维持上百种无脊椎动物的生命活动长达百年之久。最后，鲸骨会在海底化作礁石，成为一些生物的居所。至此，这场“盛大的葬礼”画上完美的句号。

甲虫为何闪耀彩虹般的光芒？

>>动物

在阳光照射下，一只金龟子闪耀着彩虹般的光彩，紫色、古铜色、玫瑰色……金龟子外壳的这种彩虹色名为“结构色”。在金龟子的外壳表面，有复杂的纳米结构衍射并反射阳光，因而使其呈现复杂的彩虹色。长期以来，科学家一直认为彩虹色主要有两大作用：吸引配偶和警告捕食者。但最新研究表明，彩虹色实际上也是金龟子等甲虫的伪装手段之一。

在2022 年初的一项研究中，科学家从一些甲虫身上取下外壳，将其粘在蠕虫的身体表面，再把蠕虫放进森林中的绿色植被上。结果表明，彩虹外壳能有效降低蠕虫被鸟类发现的概率。科学家推测，彩虹色也是甲虫针对鸟类视觉缺陷而进化出的伪装手段。

利用细菌制造“太空砖”

>>太空

最近，科学家开发了一种利用细菌来制造“太空砖”的新方法：将火星土壤模拟物与瓜尔豆胶、巴氏芽孢八叠球菌（一种革兰氏阳性菌）、尿素和氯化镍混合制成泥浆，然后将其倒入模具中；几天后，在巴氏芽孢八叠球菌、尿素等的相互作用下，就生成了碳酸钙结晶，这些结晶与细菌的分泌物结合在一起，就形成了“水泥”。与制造“太空砖”的其他方法相比，该方法能够降低砖块的孔隙率。这是因为，泥浆中的细菌会渗入孔隙深处，使形成的“水泥”能够让土壤颗粒紧密结合在一起，从而降低砖块的孔隙率，让砖块更加坚固。

科学家也曾利用月球土壤模拟物来制造“太空砖”，不过，采用当时的方法和材料只能制造出圆柱形的砖，而用火星土壤模拟物、细菌等制成的这种新的泥浆，可以倒入不同形状的模具中，从而制造出形状各异的砖。这些“太空砖”或可用于在火星上建造类似房屋的建筑物。

枪虾的“气泡武器”

>>动物

枪虾（也称鼓虾）长有一大一小两只如钳子般的螯，其中大螯可以长到虾体一半的长度。大螯的内侧不能活动，上面有一个空穴；外侧可以活动，上面有一个柱状凸起，能够恰好插入内侧的空穴中。

当猎物靠近时，枪虾会迅速闭合大螯，此时外侧的凸起被迅速插入空穴，喷射出一道高速水柱，将猎物瞬间击倒在地。这样看来，枪虾就相当于随身携带了一把“高压水枪”，“枪虾”也因此得名。

枪虾“开枪”时产生的高速水柱会形成气穴现象，产成一个极小的低压气泡。这个气泡在周围水体的压力下会瞬间爆裂，并产生高达190～210 分贝的音量，足以震碎玻璃或杀死相距1.8 米以内的猎物（小鱼、小虾等），与此同时，周围水体的温度也会激增到4500～4700 ℃。如果采用高速摄像机拍摄枪虾的攻击过程，还可以观察到，在气泡爆破的瞬间会产生短暂的光芒。科学家称枪虾造成的这种声致发光现象为“虾光现象”。

给树木佩戴加速计来估测截雪量

>>地球

林冠截雪量的估测对于预防融雪时可能发生的灾害和利用雪水资源都十分重要。2014～2020 年，科学家使用了一种简单、有效的工具——加速计（测量物体加速度的仪表）来估测林冠截雪量。给树木佩戴加速计，可以测出树木何时在风中摆动及其摆动的频率。

除了林冠截雪量，树木在风中摆动的频率还与多个因素有关，因此科学家需要先校准加速计。于是，科学家在高山上选择了两棵针叶树，并给这两棵树分别佩戴了加速计，随后把装满石头的袋子（以模拟积雪的质量）系在树干上，接着用套索套住树干，将其拉弯至极限状态，然后再松手放掉套索。通过用不同质量的石头进行这一操作，科学家量化出了在不同质量的积雪下树木摆动的频率并以此校准加速计。此外，科学家还在附近的通量塔上安装了摄像头进行监测。

通过连续六年收集暴风雪期间树木摆动的相关数据，科学家估算出这两棵针叶树在不同时期的林冠截雪量。

虽然需要针对不同类型的树木和不同的地区进行改进，但这种测量方法成本低、无损、工作量小，尤其适用于交通有限的偏远地区。

超声波克制肝癌

>>生命科学

肝癌是一种恶性程度高、预后差的疾病。最近，科学家在研究中使用一种超声波无创治疗方法，成功杀死大鼠肝癌细胞，瓦解了大鼠体内的肝肿瘤。

医院普遍使用的超声波成像仪能发出低振幅超声脉冲，进而得到人体内部的图像。科学家研究出一种声波换能器，将低振幅超声脉冲转换为高振幅脉冲。这些脉冲会让目标组织内产生微小气泡，气泡迅速膨胀，然后破裂。这一过程会对组织局部产生强大的作用力，从而杀死细胞。只要将这种超声波对准肿瘤区域，癌细胞就会在短时间内分崩离析。

大鼠实验结果显示，该技术能够通过调控破坏程度，让肿瘤细胞破坏率处于50%～75%的范围内。由于所发出的这种超声波能够激活大鼠的免疫反应，残余肿瘤细胞凭大鼠自身免疫系统即可清除。经过这种超声波治疗的大鼠中80%都没有出现肿瘤细胞复发或转移。科学家指出，该技术有望革新肝癌治疗手段。

“幽灵心脏”

>>医学

“幽灵心脏”指的是移除心肌细胞后留下的蛋白骨架。科学家早在2007 年就发现，利用所抽取的患者骨髓和人体干细胞，就可以培植出人类心脏瓣膜。2008 年，科学家首次成功培植出一颗可以跳动的动物心脏。

2011 年，科学家利用“幽灵心脏”首次成功培植出一颗人类心脏。科学家首先从心脏捐献者的身上移除心脏，并去除心肌细胞，只留下蛋白骨架，制造了一个“幽灵心脏”。接着，他们向“幽灵心脏”注入人体干细胞，并辅以各种营养剂。这些干细胞围绕“幽灵心脏”分裂并自行生长，最终发展成为健康的心肌细胞。

科学家继续尝试将人体干细胞注入其他实验动物的“幽灵心脏”，结果发现，人体干细胞同样能够围绕动物的“幽灵心脏”迅速分裂、增殖，并最终使心脏独立跳动。“幽灵心脏”培植技术为等候器官移植的病人带来希望，但仍需解决排异反应和捐献器官数量不足的两大难题。

伽马射线望远镜帮助科学家捕捉更多引力波

>>太空

引力波是大质量天体爆炸、合并等事件产生的时空涟漪，科学家一直在使用大型射电望远镜观察脉冲星的脉冲以寻找引力波。最近的研究表明，使用伽马射线比使用无线电波能获得更清晰的脉冲星视野、捕捉更多的引力波。

脉冲星以极有规律的间隔快速旋转，其旋转时发射的信号就像加强版灯塔光束一样扫过宇宙，这样地球上的科学家就能确切地知道什么时候可以观察到每个脉冲。但是，在穿越脉冲星和地球之间的巨大距离时，无线电波会遇到许多星际电子，这些电子会弯曲无线电波并改变它们的到达时间。科学家发现，高能量、穿透力强的伽马射线则不受这种影响。此外，与仅能在短时间内瞄准特定脉冲星的射电望远镜不同，美国的费米伽马射线太空望远镜可持续观察大片空间，因此有好几个脉冲星总在它的视野内。我国的天宫二号上的“天极”望远镜也进行过伽马射线观测。科学家希望通过监测银河系中一组脉冲星多年来脉冲到达时间的微小变化，来探测更多的引力波。

脑内的“声音”

>>生命科学

20世纪初，心理学家提出假说：幼儿之所以会自言自语，是因为他们在自己练习对话，并且把“对话”这个“联机游戏”玩成了“单机游戏”；而随着年龄渐长，儿童依然会保留这个能力，只不过这个阶段他们可以默不吭声地在大脑中与自己“对话”，倾听自己脑内的“声音”。后来，科学家发现了人脑的伴随放电现象，这个假说也逐渐站稳脚跟。伴随放电的本质是将一份指令复制成多份，并发送到大脑的不同区域，有点像电脑的“复制粘贴”指令。人在说话的时候，大脑中负责处理动作的运动皮层会给口部肌肉发送动作指令，同时也会把这一指令“复制”成多份，发送到大脑的其他部分，通知它们：“主人就要开口讲话了，不要大惊小怪。”如此一来，人才不会在开口的瞬间被自己吓到。研究还表明，即使人并未发声，只在脑中默想，发声器官依然会接收到指令，行动起来。此时，大脑其他部分就会接收到伴随放电。这整个过程和人真正发声的过程是类似的，因此，脑内的“声音”就是未说出口的话。