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2021年02期

视野 | 聚光太阳能热发电

荒漠之中矗立着一座高塔，地面上大量抛物面反射镜围绕着它——这是聚光太阳能热发电厂的典型布局之一。众多反射镜将太阳光同时汇聚到高塔顶端，塔顶上的换热装置将收集到的太阳光热量传递给液体，由此产生高压蒸汽来推动涡轮发电机的叶片旋转，从而实现发电。通过聚光加热的方式，中央高塔单位面积的热功率可达环境太阳光的1500倍。哪怕云层遮蔽阳光，也不会严重影响聚光太阳能热发电厂的发电效率，这是因为许多该类型的发

视野 | 蜂鸟怎样对抗低温

安第斯山高海拔地区的夜间温度经常在0℃以下。虽然生存环境恶劣，但那里丰富的野花资源和较少的捕食者还是吸引了一些品种的蜂鸟“落户”。科学家认为，鸟属于恒温动物，因此，在低温环境中鸟必须消耗能量以维持体温，而蜂鸟白天收集到的花蜜不足以让它们撑过安第斯山的寒冷夜晚。为了研究蜂鸟如何对抗低温，科学家从安第斯山海拔较高的山区捕捉了6个品种共26只蜂鸟，并将它们置于实验室的低温环境中，观察其身体变化。

视野 | 遛蟑螂的蠊泥蜂

蟑螂在自然界中有许多天敌，其中手段最可怕的要数雌性蠊泥蜂（以下简称蠊泥蜂）。蠊泥蜂会挑选较大的蟑螂作为幼虫的食物，虽然蠊泥蜂无法像黄蜂那样夹着蟑螂飞回巢穴.但它有自己的办法对付蟑螂。蠊泥蜂会先用强有力的下颚刺穿蟑螂的外骨骼，然后向蟑螂体内注射两次毒液：第一次注射会麻痹蟑螂的第一对足，使蟑螂暂时丧失移动能力;第二次注射会破坏蟑螂的逃跑反射神经，使蟑螂无法逃跑。接下来，蠊泥蜂会牵着蟑螂的一根触角，

视野 | 银河系中移动最快的恒星

越靠近银河系中心，天体的分布越密集，因此，围绕银河系中心的超大质量黑洞（简称“银心黑洞”）运行的恒星很难被观测到。但在超大口径天文望远镜的帮助下，科学家还是在银心黑洞附近发现了5颗新恒星，其中名为“S4714”的恒星的运行轨道最靠近银心黑洞——两者的最短直线距离只有126天文单位（1天文单位为太阳到地球的平均距离，约合1.5亿千米）。在银心黑洞巨大引力的加速作用下，S4714以每秒24万千米的速度

视野 | 珊瑚“摩天楼”

近日，科学家在澳大利亚东北部的约克角半岛附近发现了一座高度超过上海环球金融中心总高（492米）、底部直径约1500千米、顶部距离海面40米的巨型珊瑚礁。珊瑚礁是由珊瑚虫的骨骼构成：珊瑚虫附着在海床岩石上，这些珊瑚虫死后，它们的后代附着在已死珊瑚虫的骨骼上，一代代珊瑚虫不断重复这个过程。珊瑚礁逐渐“长大”，当生长到珊瑚虫最适宜生存的深度时，珊瑚礁就会停止向上生长。

视野 | 从浅石推断远古火山

浅石的尖刺状外观会让初次见到它的人倍感迷惑。浅石是一种形成于低温海水中的水合碳酸钙矿物，一旦离开冰水，这种不稳定的矿物就会迅速脱去结合的水。最近，人们在丹麦发现了有记录以来最大的浅石标本，它可能形成于5600万～5400万年前。因为浅石维持结构稳定需要低温，所以当时丹麦的环境可能不像科学家此前认为的那么温暖。科学家现在猜测，当时格陵兰或冰岛地区可能发生了大规模火山喷发，火山微粒上升并长期停留在平流

视野 | 被迫进化的植物

在我国横断山脉宽阔的山坡上，一种开浅黄色花朵的高山植物——梭砂贝母（中药材川贝的重要来源）正顽强地生长着。由于植物鲜绿色的外表在灰暗地面上很容易被发现，所以一些梭砂贝母的外表进化成了棕色或灰色。植物进行这样的伪装通常是为了躲避采食者，但植物学家没有发现其他什么动物采食梭砂贝母，从而意识到，导致梭砂贝母变色的原因仅可能是人类。梭砂贝母的鳞茎具有止咳化痰的作用，但制作1千克川贝需要3500个鳞

视野 | 达·芬奇画作中的微生物组

科学家最近在达·芬奇的一些艺术品上发现了微小的“生命世界”——细菌、真菌和人类DNA的混合物。这一发现有助于建立艺术品的微生物组“目录”，因为每件艺术品都有独特的微生物组。科学家可通过微生物组的差异来鉴别艺术品的真伪，甚至了解艺术品的数百年经历。过去对纸质品微生物组的研究发现，真菌在其中占比较多。但达·芬奇的艺术品微生物组中细菌占主要地位，这说明达·芬奇的艺术品被更多人和昆虫接触过。其实，

视野 | 保护植物的新方法：让害虫互食同类

侵害植物的毛虫令园丁很头疼。现在，科学家找到一种保护植物不受毛虫侵害的新方法：在植物叶子上喷洒一种化学物质——茉莉酸甲酯。毛虫接触到它后，会变得好像更想尝尝同类的味道，而不再想要吃叶子。茉莉酸甲酯不仅会让毛虫们变得“头脑混乱”，而且它还会“提醒”周围的植物这片区域有害虫来袭。邻近的植物一旦感知到空气中的茉莉酸甲酯，就会释放大量威慑性化学物质来驱赶害虫。

视野 | 家猫为何只爱对人喵喵叫?

家猫与同类之间很少会互相喵喵叫，但它们会对人这样叫。这是为什么？在近1万年前，人类尚未驯化出家猫来，那时的猫很少会近距离地遇到自己的同类，它们之间无需用声音来交流，而是通过嗅觉辨别它们用身体摩擦树木等物体或在这些物体上撒尿留下的气味来传递信息。但人类的嗅觉远远不如猫科动物那么灵敏，也不会允许家猫在家里到处乱撒尿。因此，从猫与人类接触以来，猫慢慢地学会了通过叫声得到它们想要的东西，喵喵叫就成了它

视野 | 孩子的词汇量与其婴儿时期的看护者有关

之前有研究表明，大人顺着婴儿发出的咿呀声和婴儿交流，有助于婴儿词汇量的增加。近日，科学家分析了53个婴儿和家长的交流录音，并请这些家长评估自己孩子的词汇量。分析结果显示，能够发出更多接近真实单词咿呀声的婴儿的词汇量更多。科学家推测，这是因为婴儿发出的咿呀声越频繁，它们从家长那里获得的纠正也就越多。并且，相比婴儿发出的其他声音，接近真实单词的咿呀声能让家长更容易做出有意义的回复。这种正向反馈对婴儿提

视野 | 三头鹰龙失去的第三指

在蒙古国的戈壁沙漠中，考古学家最近发现了一种生活在6800万年前、形似鹦鹉的恐龙化石——几具较完整的幼年三头鹰龙的骨架化石。这些骨架堆叠在一处，表明它们至少在幼年时期是群居动物。三头鹰龙属窃蛋龙科，但这几具骨架的前爪均只有两指（其他窃蛋龙的前爪均有三指）。这是首次在窃蛋龙科中发现手指数量减少的恐龙。考古学家认为，三头鹰龙前爪仅具两指，或许能揭示它们的前爪和前肢的进化方式（目前还未知），这种进化使它

特别策划 | 漫谈银耳

皇室特供佳耳难求据史料记载，给慈禧太后每天起床后的第一道敬献是雷打不动的一碗银耳羹——由慈禧最信任的贴身老太监张福炖煮，并亲自送到她跟前。慈禧对银耳的青睐并不是没有原因的。据《本草问答》记载，慈禧曾患过一次恶性痢疾，许多太医对此都束手无策。所幸，清末名医唐容川以银耳作药，帮助慈禧迈过了这道鬼门关。从此以后，慈禧便离不开银耳了。在慈禧的影响下，当时的清朝皇室对高品质银耳需求量极大，并导致干银

太空 | 采样小行星

2020年10月22日，在“冥王号”航天器（以下简称“冥王号”）触及小行星“贝努”（以下简称“贝努”）两天后，美国宇航局接收到的系列影像证实“冥王号”已超额完成“贝努”采样任务（60克）。这被科学家认为是一个具有历史}生的时刻。 “冥王号”抓拍到了自己的采样器头部（以下简称采样头）在多个不同位置之间移动的场面。在审看这些影像时，“冥王号”团队注意到了两点：一是，采样头看来充满小行星颗粒;二是

海洋 | 珊瑚的塑料之“疫”

美国生物学家乔拉·兰姆曾在澳大利亚大堡礁潜水，她潜游的海域色彩缤纷，令人眼花缭乱。但她仔细一看发现，水中竟漂荡着一些塑料垃圾。这实在令人遗隧！不过，当时她正专心记录珊瑚礁的健康状况，因此对塑料垃圾没有太在意。之后，兰姆又到印度尼西亚附近海域继续研究珊瑚礁。她发现那里的塑料垃圾问题更加严重。这引起了她的重视，她开始把行程中遇到的塑料垃圾情况一一记录下来。有时她看到钓鱼线缠绕在珊瑚上，如果试图

动物 | 昌巴尔河上的恒河鳄

一场灾难之后启动的生态项目 2007年冬天，100多只恒河鳄（也叫“食鱼鳄”）神秘死亡，大量鳄鱼尸体随波逐流，漂浮在昌巴尔河的水面上…… 当兽医解剖这些鳄鱼尸体时，他们看到了在其内脏器官上或在关节处凝结着许多尿酸晶体。这些鳄鱼都患上了严重的痛风症，它们的肾脏已经衰竭。看来，是中毒所致，而且水中的某些毒素对那些身长2～4米的恒河鳄具有极大的杀伤力。但同样生活在昌巴尔河的泽鳄、龟、恒河豚、鱼类

动物 | 鱼儿的“征途”

“征途”一——高山湖泊鱼苗补给，鱼儿“从天而降” 美国犹他州野生动物资源部每年都会通过飞机从高空向该州的200多个高山湖泊里撒鱼。一架撒鱼飞机运载数百千克的水和30多千克的鱼，在一次单向飞行中会撒下3.5万条鱼苗。当不同品种的鱼从飞机尾部飞出，景象十分壮观。犹他州为什么需要给高山湖泊补给鱼苗？既然有其他方式让鱼儿进入湖泊，为什么还要通过飞机撒鱼——这种急剧下落的方式会不会给鱼儿造成伤害？

医学 | 电磁场能降血糖?

电磁场让肥胖小鼠血糖恢复正常 2020年的一天。美国科学家卡特正在实验室中观察小鼠。这些小鼠是糖尿病动物实验用鼠，都经过基因编辑，患有2型糖尿病。它们被置于静电场和静磁场环境中，卡特想借此观察电磁场对小鼠大脑和行为的具体影响。在休息期间，卡特的一位女学生来向他借几只糖尿病小鼠练习抽血和检验血样。见自己的学生如此勤勉，卡特当即爽快答应借给她几只小鼠。几天后，这名学生向卡特报告说小鼠血糖正常了。

健康 | 户外活动少更容易近视

2020年暑假期间，广州一家眼科医院被忧心忡忡的家长们和他们的孩子挤得水泄不通。为了保障该院医生和科研工作者所需的正常工作环境，一部分家长和孩子被安置到了附近一家购物中心。据了解，从2010年起，每年寒暑假该院都会涌人大量“小眼镜”。据教育部2018年发布的报告，2018年中国青少年总体近视率为53.6%，高中生近视率高达81%。那么，是什么原因让今天的青少年一个个都戴上了眼镜？户外活动能

健康 | 找回人体的平衡力

童年过后、老年之前，人跌倒的频率不再那么高。但一项仍在扩大规模的研究表明，人类进化出的最难以掌握的技能之一——平衡能力正在逐渐减弱。现在，人们因跌倒而受伤或死亡的概率在增大，而且大多数跌倒发生在人们处于头脑清醒状态下的站立或行走时。纵观全球，跌倒已经成为仅次于交通事故的第二大意外死亡原因。据统计，自1990年开始，在不到20年的时间里，世界各地因跌倒致死的总人数已经翻了一番。随着年龄增长，

心智与大脑 | 边睡觉边学习，这可能吗?

德国科学家海涅于1914年率先发现，与白天学习相比，人在晚上睡觉前学习新知识，记忆效果更好。在她之后，更多科学家开展了相关的研究。得益于他们的研究成果，我们现在知道，在睡觉时，大脑会以某种方式重演当天遇到的事，并将它从海马体（最初存放记忆的地方）移动到大脑其他区域来长期储存。既然人的记忆可以在睡眠中发生如此大的迁移，那么我们可否在睡眠时强化那些我们在白天遇到但却没有足够时间去思考的信息？ 2

心智与大脑 | 买不买是什么在决定?

过去几十年的科学研究成果告诉我们：人的一生中有95%的决策都是在无意识的情况下做出的。人的大脑中有许多高度特化的脑区，每个脑区负责特定的功能，例如听觉、视觉等。“边缘系统”是大脑中负责处理情绪的脑区，爱恨、喜怒和荣辱都由这个脑区负责。一旦疾病影响边缘系统，患者就会表现出决策困难等症状。一些中风患者由于边缘系统供血不足，会出现决策困难等症状——他们甚至无法独自决定购买什么牌子的酱油。科学的进展，

生命科学 | 女性的基因优势

一般而言，女性体型小于男性，肌肉量也小于男性，因此男性在体能或力量上更具优势。但在世界各地，女人通常都比男人长寿，也不易患某些疾病。例如：全球“超级人瑞”（即年龄超过110岁的人）中女性占比高达95%;不仅女性长寿的概率高，在没有医学干涉的情况下女婴能够存活至1周岁的概率也明显高于男婴;此外，结舌（即“大舌头”）和畸形足等先天性畸形发病率在女性中也更少……可以说，女性的生存优势贯穿她们的一生—

考古 | 松树岛土堆之谜

在法属新喀里多尼亚（位于南太平洋）的一个风景如画的偏远小岛——松树岛上，隐藏着一连串至今令人费解的奥秘。这个岛上有超过400个高度为2-3米、被草覆盖的土堆。这些被考古学家称为“坟墓”的土堆，一眼看去没有什么特别。但考古学家在1959-1960年对这些土堆进行的为数不多的挖掘，却揭示了土堆中隐藏着被考古学家称之为“考古学噩梦”的一系列未解之谜。神秘土堆这种土堆除了在松树岛和新喀里多

博览 | 宇宙中最冷的地方

宇宙中最冷的地方在哪里？别看太阳的核心温度有1500万℃，中子星的核心温度更是高达60亿℃，可宇宙中大部分没有天体活动的真空区域温度是很低的。据估算，宇宙的平均温度为-270.42℃，这个数字比绝对零度——-273.15℃仅高2.73℃。不过，真正的绝对零度是温度的理论下限，现实中几乎不可能达到。 2013年，借助智利的一台大型射电望远镜阵列，科学家探测了一个非常接近绝对零度的年轻天体——回

博览 | 为什么大声响会吓坏一些狗?

耳朵耷拉，身体颤动，躲到浴缸里或蜷缩到床底下，这些都是狗害怕时的表现，尤其是鞭炮声和雷声更易使一些狗受到惊吓。奇隆的是，有些狗害怕大的声响，有些狗却不怕。为查明其中的原因，科学家正在调查是什么让狗害怕大的响动。弄清这个原因，不仅有助于改善狗的生命质量，而且可能有助于揭示人类对恐惧的反应机制。害怕响动狗的嗅觉能力很强，但声音也决定着狗对世界的体验。狗能听见的频率范围比人能听见的宽得多，而

博览 | 人工智能嗅觉闻香识玫瑰

如果有人蒙上我们的眼睛，并递上来一束鲜花，我们可以闻到诱人的芳香，却有可能说不出花的名字。睁开眼一看，原来是一束玫瑰。那么，人工智能嗅觉是否能根据香味识别出玫瑰？未来的人工智能对嗅觉意味着什么？人工智能嗅觉比人鼻更灵敏美国加州大学河滨分校的研究人员利用机器学习来破解化学物质的气味。这项研究的成果在食品和香料行业有潜在应用。在日常用品中，一些散发香味的物质可能有毒或有刺激性。我们要寻找更