期刊详情

查看往期

期刊目录

2022年12期

视野 | 3.8亿年前的心脏

古生物的软组织很难被保存下来，保存完整则更为罕见。最近，科学家在一块原始有颌鱼化石中发现了一颗有3.8亿年历史的心脏化石，这是迄今发现的最古老的心脏化石。同时发现的还有独立的胃、肠和肝脏系统。该发现为人类了解自身进化过程提供了新思路。

视野 | 把单个分子“捂”住

目前，超低温下的真空条件已被广泛用于单分子研究，但在技术上存在许多限制。为了克服这些限制，科学家将单个分子置于涂有金膜的基材上，并在其上覆盖一层超薄氧化铝。被困在金膜和氧化铝之间的分子与环境隔离，其反应和运动速度受到限制。然后，科学家通过超灵敏纳米镜观察分子。这种纳米镜基于金属的光学天线效应，可以精确检测单个分子的微弱光学信号，清楚地区分1纳米大小的单个分子的构象。

视野 | 蟹壳制成的可降解电池

目前，市面上的绝大多数电池对环境并不友好，比如广泛使用的锂电池，其大部分材料需要数百年甚至数千年才能降解。近日，科学家利用蟹壳制造了一种锌—壳聚糖电池，它的电解质由壳聚糖制成，可生物降解。这种电池的电解质在五个月内完全分解后，仅留下可回收的锌，对环境的污染较小。此外，壳聚糖的来源广泛，其中螃蟹、虾等甲壳类动物的外骨骼是其最主要的来源，这些原料从我们餐桌上的海鲜残渣中就能获得。

视野 | 漂在水上就可产生清洁能源的“人造树叶”

受植物光合作用的启发，科学家最近发明了一种超薄、灵活的制能设备。它就像“人造树叶”一样，可以利用水和阳光模拟植物的光合作用，并产生清洁能源。这种“人造树叶”非常轻薄，转化成本也很低。更重要的是，它不会像其他太阳能设施一样占用陆地面积，而是可以漂浮在水上。如果将来可以规模化生产，“人造树叶”就可应用于受污染的水道、港口甚至海上，这有助于减少全球航运业对化石燃料的依赖。

视野 | 杀虫剂损害蜜蜂的授粉能力

既往的研究表明，噻虫胺（一种新烟碱类杀虫剂）会影响蜜蜂的觅食速度、发育和繁殖能力。一项新研究中发现，噻虫胺还会损害蜜蜂的授粉能力。科学家发现，如果草莓经摄入噻虫胺的蜜蜂授粉，长出来的草莓个头更小、质量更轻。尽管欧盟现在已完全禁止使用噻虫胺和另外两种新烟碱类杀虫剂，但仍存在其他影响昆虫神经系统的化学物质。因此，深化这项研究并调查这些化学物质对蜜蜂的行为和授粉效果的影响至关重要。

视野 | 对脂肪上瘾，肠道和大脑都要“背锅”

人类为何偏好高脂肪食物？既往的研究发现，葡萄糖可以激活一种特定的肠—脑轴神经通路。最近，科学家发现，脂肪也可以激活特定的肠—脑轴神经通路。通过对比研究，科学家鉴定出两条神经通路：其中一条会被所有营养物质（包括糖类、脂肪等）激活，另一条则只会被脂肪激活，并且这两条通路利用不同的肠道激素来发挥作用。这就意味着，这两条通路都会被脂肪激活。无论阻断这两条通路中的哪一条，都足以消除大脑对脂肪的偏好。此外

视野 | 商文化遗址发现首个金覆面

近日，郑州商代都城遗址一高等级贵族墓中出土了一件金覆面，其长18.3厘米，宽14.5厘米，重约40克，大小基本能覆盖一个成人的面部。这是在全国范围内所有商文化遗址中首次发现的金覆面，专家称其年代早于四川广汉三星堆黄金面具。三星堆遗址曾出土了大量黄金制品，其中以黄金面具最具代表性，而在中原地区的多处商文化遗址中此前仅零星发现过黄金。此次墓葬中出土的金覆面和大量用金现象改变了人们对郑州商代都城南部

视野 | 鸭子游泳时为何排成一队？

“一”字形是鸭子游泳时的“标准队形”。科学家猜测这样的队形或许是为了省力，于是对鸭子进行了多年观测，并建立了相关的数学模型。结果发现，在“一”字形队列中，当第一只、第二只小鸭位于鸭妈妈身后恰当的位置时会产生波的干涉现象，此时波浪阻力的方向就和小鸭前进的方向相一致。这意味着，此时的阻力实际上变成了从后往前的推力，“推动”这两只小鸭前进。虽然从第三只小鸭开始，波的干涉现象就消失了，但每只小鸭受到的波浪

视野 | 走近月壤

整个月球表面都有月壤存在，每一粒月壤尘埃都记录着月球的历史。然而，月壤颗粒非常细小，只有借助先进的显微设备才能看清。最近，科学家与艺术家合作，利用显微成像、三维重建、虚拟现实等技术，以全新视角呈现月壤之美。为了达到足以展出的清晰度，他们通过电子显微镜给每粒月壤都拍了几百张局部照，再拼合起来。由于地球有大气层的保护，小陨石会在高空燃尽，无法落到地面。但月球没有大气层，陨石常常高速撞击月面，再在高

视野 | 云南发现已知最早长臂猿化石

日前，科学家在云南发现已知最早的长臂猿化石，从而将长臂猿的化石记录提前到 700万～800 万年前。该化石所属的长臂猿体形与今天的长臂猿相似，重约6千克。多方证据表明，1700万～2200万年前，长臂猿从“猿向人进化”的谱系中分化出来，但其间有许多化石记录空白需要填补。科学家相信，随着人类对亚洲各地重要化石遗址的不断探索，更多类似的发现将助推科学家逐渐厘清长臂猿进化史。

视野 | 体表油脂有助于清除有害气体

在户外，大气中存在一种名为羟基自由基的物质，它们主要通过紫外线、臭氧和水蒸气的相互作用形成，能清除大气中的有害气体。但在室内，空气受到的阳光照射有限，而且即使是下雨天，室内空气湿度也明显低于室外空气湿度。因此，一般认为室内羟基自由基的浓度远低于室外。然而，最近的一项研究打破了这一观念。该研究发现，人体也有能力制造羟基自由基。人的皮肤上有多种油脂，它们与臭氧接触时会转化为各种不饱和气态物质，这些

视野 | 医用无痛文身

文身在医学上用于掩盖疤痕或用于一些特殊手术，也可以代替健康监测手环指示糖尿病、癫痫、过敏等疾病的病情。然而，不少人惧怕文身时的疼痛。为此，科学家开发出一种装有溶解在特殊溶质中的文身色素的微针贴片，其上的微针可以排列成任意图案，以简单、快速、无痛的方式将文身沉积在皮肤上。这种微针也可以用于在动物的皮肤上编码。与通过剪耳或贴耳标的方式来标识动物相比，这种无痛的微针贴片更容易被接受。

视野 | 科学家造出迄今最冷物质

日前，科学家为了限制30万个镱原子在光学晶格内的运动，用激光将其冷却到几乎达到绝对零度，这个温度比宇宙中已知最冷的区域还要冷。理论上，在这个温度下，所有原子都会停止运动。

特别策划 | 九寨沟的苔藓世界

苔藓植物通常只有几厘米高，相比于其他动辄以米为单位丈量高度的植物，苔藓堪称“植物王国的小矮人”，难怪南朝文学家沈约曾这样描述苔藓：“长风隐细草，深堂没绮钱。”苔藓植物虽然体形很小，但分布范围几乎涵盖除了海洋以外的所有生境：森林、沙漠、冻原、沼泽……土壤、树干、岩石和水边都经常有它们的身影。苔藓具有强大的环境适应能力，因此也被称为“拓荒者”。因为有芽孢而显得植株毛茸茸的丝瓜藓九寨沟国家级

太空 | 土星为什么是斜的

土星及其神秘消失的卫星（想象图）美丽的土星环绕着土星旋转的土星环，清晰地表明土星的自转轴是倾斜的：土星的自转轴与土星环绕太阳所在平面之间的夹角为26.7°。那么，土星为什么倾斜自转呢？土卫六的作用？科学家曾提出这样一个观点：土星倾斜的自转轴是土星受海王星引力控制（即与海王星共振）的结果。然而，在2004年至2017年环绕土星的“卡西尼号”飞船（以下简称“卡西尼号”）的探测数据却

地球 | 泸定6.8级地震浅析

泸定6.8级地震显示川西强震活动欲静未止 2022年9月5日12时52分，在四川省甘孜藏族自治州泸定发生6.8级地震，震中位于北纬29.59°，东经102.08°，震源深度16千米。震中的地理位置在大渡河右岸、磨西沟支流海螺沟与大渡河支流湾东河之间，泸定的磨西镇与得妥镇辖区相邻处。据泸定地震抗震救灾省市（州）县前线联合指挥部通报，截至2022年9月11日17时，此次泸定6.8级地震造成9

环境 | 气象气球探秘

1982年7月2日，多个航班的飞行员在下降到美国洛杉矶国际机场时都在天空中发现了一个不明飞行物，数名机长用无线电向机场塔台报告了这一情况。根据机长们的描述，塔台工作人员初步判断这个不明物体似乎是一个坐在铝制草坪椅上的人，他手里似乎拿着一杆猎枪。这个奇怪的人和椅子被吊在一串大型气球上，正在5000米左右的高度飞行着。后来，警方确认了这位“怪人”名叫拉里·沃尔特斯。在警方盘问下，他交代了自己利

植物 | 让光合作用全力运转

光合作用是绿色植物利用光能，将二氧化碳和水转化为富能有机物，同时释放氧气的过程。光合作用包含100多个步骤，效率低得惊人，科学家多年来一直在努力改进光合作用。最近，科学家首次修改了大豆植株的基因，以期提高其光合作用效率，使大豆增产。植物反应慢，人类吃不饱联合国最新报告指出，2021年全世界近10%的人仍过着忍饥挨饿的生活。联合国儿童基金会预计，到2030年，将有超过6.6亿人面临粮食短

古生物 | 美洲野马来源之谜

不久前，美国研究者德索开始检测在当地考古遗址中所发现的古代牛骨中的DNA，希望由此了解牛在美洲的驯化情况。在测定牛齿化石中线粒体DNA的序列时，他发现其中一个样本的这一序列与众不同。仔细一查，他惊讶地发现这个样本——成年“牛”的一块牙齿碎片竟然属于一匹马，而且这一序列还是对美洲最早家马的DNA序列测定。偶然发现这块碎片发掘自西班牙殖民者在北美洲最早的定居点之一——利奥波多镇。位于伊斯帕

健康 | 无麸质食物，吃还是不吃？

麸质就是麸皮吗？一粒麦子的可食用部分，由外到内主要包括麸皮、胚乳和胚芽。麸皮（即麦麸）是小麦可食用的最外层部分，以膳食纤维为主；麸质则是胚乳中的营养成分。麦子的胚乳以淀粉为主，还含有谷蛋白和醇溶蛋白，这两类蛋白质的复合物就是麸质。对于“麸质”一词你可能会感到陌生，不过要是提到“面筋”，想必你就很熟了。我们常见的面筋其实就是麸质。在和面时，麸质蛋白吸水后会膨胀，然后互相黏结形成麦胶，面团

健康 | 漫谈午睡

可以外卖的 “午睡空间” 见过可以“外卖”的午睡吗？日本某公司推出了“午睡空间”外卖服务，将改装成卧室的面包车开到上班族的公司楼下，解决上班族的午睡问题。常言道，“中午不睡，下午崩溃”，午间小憩是恢复身体“元气”的重要方式。那么，怎样午睡更科学？午睡到底好不好？既往的研究表明，有规律的午睡可以提高大脑的思维敏捷性、巩固记忆，从而有效预防阿尔茨海默病。此外，睡午觉还有助于清除脑内“

博览 | 用“风筝”发电

放过风筝的人都知道，只要能让风筝升入高空，就很容易利用高空的风让它保持稳定飞行。如今，科学家正在尝试在离地面200米以上的高空安置大型“风筝”，利用这一特性发电。越高，越高能靠近地面的风往往因与树木、山丘和建筑物等的摩擦而减速甚至变向。随着高度增加，平均风速会增大。高空的风能储量更丰富、更稳定，是目前近地面的风能无法比拟的。在过去的几十年里，人类已经提出许多利用高空风能的设想，比如在飞

博览 | 材料之美

我们常感叹于山川河流之美，殊不知材料的微观世界同样丰富多彩，美得动人心魄。在2022年5月天津大学启动的微观摄影大赛中，科研学子透过电镜探索微观世界的科学奥秘，展现了材料的自然之美，凸显了科研学子的使命和对生活的热爱。作品名称：疲劳裂纹作者姓名：苏沫林作品介绍：作品展示了高质量的电子背散射衍射表征结果，通过它可以清楚地观察到裂纹周边晶粒的取向变化及特点。裂缝周围区域变形及应力的

博览 | 神奇的金属冷焊

日常生活中，我们将两块同样材料的金属块紧贴在一起，并不会发生什么怪事。但在太空环境中，两块金属块可能会融合成一个金属块，再也不会分离。 “伽利略号”探测器的高增益天线因冷焊效应无法完全张开天线张不开，木星探测计划大受影响 1989年10月9日，美国宇航局发射了“伽利略号”木星探测器。因为地球和木星距离十分遥远，所以为了保证“伽利略号”能顺利接收到来自地球的指挥信号，美国宇航局为其专门配

博览 | 小花粉中的大世界

哪些植物能产生花粉？并不是所有的植物都能产生花粉，花粉是种子植物的雄配子体。根据是否有形态上的根、茎、叶分化，以及在个体发育中是否有“胚”的构造，植物被分为高等植物和低等植物。低等植物包括藻类、地衣等；高等植物包括苔藓植物、蕨类植物和种子植物。处在目前植物界进化路线末端的种子植物说：只有“我们”高等植物中高级的种子植物，才能产生花粉。而在潮湿地带生长的苔藓、一不小心就会对你进行视觉攻击

考古 | 年轮破解音乐谜案

低音提琴家库塞维茨基低音提琴是提琴家族的成员之一，其外形就像超大的大提琴，但低音提琴能产生比大提琴低一个完整八度的低音。低音提琴个头太大而比其他提琴更难演奏，因此低音提琴较少出现在舞台上，一般人对它的了解自然不多。有没有那么老？ 1962年，俄裔慈善家奥尔佳出席美国纽约爱乐乐团的一场演出。在这场演出中，低音提琴新星卡尔首次上台表演独奏。奥尔佳已故十年的丈夫库塞维茨基（1924～194

考古 | 3万年前有截肢手术吗？

加里曼丹岛考古挖掘现场 2020年，在北临我国南海的加里曼丹岛，考古学家在挖掘石灰岩洞穴时发现了一个古老的墓地，里面有一具比较完整的人类骨架。虽然无法确定这具遗骨来自男性还是女性，但从身材来看，男性的可能性更大，因为其身高在168厘米到176厘米之间，这是史前男性的典型身高。考古学家发现，该骨架的左小腿的下1/3部分无影无踪，但既不是被折断，也不是被砸碎，而是被干净地“移”走了。随后，考古学