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2022年09期

视野 | 二腮吻沙蚕的“铜牙”

二腮吻沙蚕是一种血红色的海洋环节动物，体长可达37厘米。它们拥有约2毫米长的针状“牙齿”，“牙齿”中含有约10%的铜，这些铜齿是二腮吻沙蚕重要的“战斗武器”。二腮吻沙蚕会从海底的沉积物中摄取铜元素，并通过某种化学反应，将铜结合到它们的牙齿中。然而，其中涉及的具体化学过程此前一直不明。最近一项研究揭开了二腮吻沙蚕的铜牙形成的秘密。原来，二腮吻沙蚕首先会分泌一种名为多巴的氨基酸，将海底的铜元素汇聚

视野 | 吃“千年剩菜”的北冰洋海绵

海绵是最原始的多细胞动物之一，全世界的海洋中皆有它们的踪影，其中，生活在北冰洋海底的海绵尤其多，而且这些海绵的体形也大得惊人。北冰洋海绵在生物罕至的极寒深渊以何为生？科学家通过高清深海摄像机发现，这些海绵栖息的区域往往覆盖着一层有机质，这些有机质多是生物的遗骸或残片，最早可以追溯到几千年前。科学家推测，这些有机质是北冰洋巨型海绵的主要食物来源。在细菌的辅助下，北冰洋的巨型海绵靠吃这些“千年剩菜”，

视野 | 超声波复明方案会成为视障人士的福音吗？

许多失明病例是由视网膜退行性疾病导致的，也就是视网膜中的“感光元件”退化。虽然目前还没有针对视网膜退行性疾病的切实有效的无创治疗手段，但科学家最近对治疗方案有了一种可行的思路。当我们闭上眼睛，用手轻按眼球（该行为有风险，请勿轻易尝试）时，会“看到”某种明暗变化。这一现象让科学家意识到，对眼睛施加压力可以激活视网膜中的神经元，并向大脑发送信号。受此启发，科学家发明了一种可穿戴的超声波设备，尝

视野 | 苹果中的纤维素助力骨骼再生研究

最近，科学家尝试利用苹果中的纤维素来再生人类骨骼。他们剥离苹果的其他组织，只留下一个纤维素支架，然后在支架上接种前成骨细胞（成骨细胞的前体）。苹果纤维素支架具有与人体骨组织相似的物理特性（比如孔隙率、硬度），能够模拟人体骨骼微环境并对骨组织起到支撑作用，因此非常适合骨形成过程中各种细胞的生长。为了模拟重力等机械力对骨骼再生的影响，科学家专门设计了一种压力室，并使用该压力室对纤维素支架施加机械力，结

视野 | 细菌帮助小鼠对付肿瘤

利用自身免疫系统攻击肿瘤细胞是最理想的抗肿瘤治疗方式。小鼠在接受放疗以后，其体内肿瘤会释放抗原。理想状态下，其肿瘤内的树突状细胞（DC）可以将这些抗原摄取、处理后再呈递给免疫系统的T细胞，从而启动免疫反应。然而，“狡猾的”肿瘤在其内部构建了一种抑制性的免疫微环境，导致肿瘤内的DC功能失常。虽然在肿瘤周围分布着大量功能正常的DC，但因为它们距离肿瘤的位置较远，所以不能有效地摄取肿瘤释放的抗原。不

视野 | 幼蜂啃食兄弟姐妹

科学家以往只在蜘蛛、鸟类和鱼类等动物中发现了同类相食（以同类为食物）的行为。然而，科学家最近发现，一种独居的寄生蜂也存在这种行为。当这种蜂的蜂妈妈在植物空茎里筑好巢之后，就会将卵产在不能动弹的宿主（通常是蟑螂、毛毛虫等昆虫）体内。产卵后，蜂妈妈便会飞走去觅食，随后将带回来的食物塞进巢穴，以供孵化出来的幼蜂食用。然而，一旦出现食物供应不足的情况，巢穴就变成充满血腥味的“杀戮”现场：一些饿急了

视野 | 膳食纤维并非都好

膳食纤维是一种食物中不能被人体消化酶分解的成分，它们可以被人体肠道菌群选择性代谢。人们通常认为，摄入膳食纤维对人体大有裨益。但科学家最近发现，膳食纤维对人体健康的影响因人而异，并且还取决于具体的纤维类型和摄入量。科学家研究阿糖基木聚糖（全谷物中含有）、长链菊粉（洋葱中含有）两种常见的膳食纤维对人体的生理效应后发现：阿糖基木聚糖可以降低部分受试者体内的低密度脂蛋白胆固醇含量，并且摄入量不同，其降低程

视野 | 游客喂食葡萄致蜥蜴血糖爆表

在加勒比地区的巴哈马群岛上，北巴哈马岩鬣蜥主要食用岛上植物的叶子和果实。通常情况下，它们的粪便形状就像被卷起来的叶子。但人们最近发现，很多北巴哈马岩鬣蜥的粪便更像是一摊“水”。这是怎么回事？原来，游客长期给蜥蜴投喂葡萄致使它们爱上甜食，导致其粪便形状发生了改变。科学家发现，那些偏爱葡萄的北巴哈马岩鬣蜥不仅血糖高，而且其机体调节血糖浓度的能力也变差了。长期的高糖饮食会对这些北巴哈马岩鬣蜥的身体产生哪

视野 | 超高性能双聚焦相机问世

美国物理学家富兰克林自60多岁时视力开始恶化，在工作和阅读时必须佩戴近视镜，而远眺时又不得不换上远视镜。为此，他发明了能同时矫正近视和远视的双光眼镜，这种眼镜被人们沿用至今。然而，早在几亿年前，三叶虫在成像方面就有更高级的“本领”。现代昆虫的复眼中有几万只小眼，而三叶虫的一只眼睛中包含200多只复眼！三叶虫因此可同时聚焦于一近一远两个焦点，既能看清近距离游动的猎物，又能看清从远处接近的捕食者。

视野 | 超细管将海水转化为淡水

最近，科学家利用含氟有机物合成了一种极其精细的环形分子，通过重复堆叠这些环形分子，制造出由0.9纳米孔径超细管组成的海水淡化膜，其内部密布带负电荷的氟离子，能够排斥离子化合物（例如食盐），而氟原子又高度亲水，能让水顺利通过，从而淡化海水。

视野 | 陨石中发现构成遗传物质的全部碱基

嘌呤类和嘧啶类碱基是构成DNA和RNA的必要成分。生物的遗传物质中所含的碱基共有五种——腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶和尿嘧啶。从20世纪60年代开始，科学家多次在陨石中发现腺嘌呤、鸟嘌呤以及微量的尿嘧啶，而胞嘧啶和胸腺嘧啶则从未被检出。在最近的一项研究中，科学家利用更先进的提取技术，从几十年前落在澳大利亚和北美的四块陨石样品中发现了胞嘧啶和胸腺嘧啶的蛛丝马迹。至此，人类终于在陨石中发现

视野 | 蝴蝶也能断尾逃生

许多蝴蝶翅上拖着的长长“尾巴”，叫作尾突。为了探索其作用，研究人员从野外捕捉了138只燕尾蝶，发现其中65只的翅存在损伤，而82%以上的损伤位于尾突。研究人员推测，尾突或能转移捕食者的注意力，避免捕食者在攻击时伤及蝴蝶的要害。为了验证这个推测，研究人员将剪下的燕尾蝶尾突粘在黑色纸片上，制成假蝴蝶，然后用高速摄像机观察野生山雀对其的攻击行为。结果显示，近73%的喙击发生于尾突部分。研究人员还发现

视野 | 让植物在背阴环境保持活力

植物中的光敏色素能够将光照信息传递给植物细胞，从而控制植物的生长。然而，光敏色素不能直接作用于植物的基因，而是经过一类名为PIF的蛋白质间接作用。科学家已经知道，PIF中有两个最关键的部分，其中一部分与植物基因对接，另一部分激活植物基因，而后者具体是PIF的哪个部位则并不知晓。为了研究PIF负责激活基因的部位，科学家将PIF分割成许多片段，他们在分别检测这些片段能否激活基因后，最终找出了该部位

视野 | 意念控制成为现实

近日，科学家将意念控制变为现实——他们利用非侵入式的脑机接口获取人脑意识，将其转化为电磁波信息并通过无线远程传输，进一步转化为可被接收端识别的信息，从而实现远程控制。科学家表示，该技术在健康监测、5G/6G通信和智能传感器等领域具有潜在应用价值。

视野 | 牙齿发涩？可能“脱矿”了

牙医说牙齿有些脱矿，是什么意思？原来，牙医口中的“矿”指的是覆盖我们牙齿表面的牙釉质。牙釉质是人体中硬度最高的物质，由羟基磷灰石构成。牙釉质是牙齿表面的坚硬保护层，它使牙齿内层免受酸性物质和牙菌斑的影响，还保护牙齿的敏感部位，避免冷热食物对牙齿产生刺激而让人不适。如果牙釉质受损，短期内很难恢复。一项研究表明，长期饮用碳酸饮料会严重腐蚀牙釉质。即便是无糖碳酸饮料，对牙釉质也具有和普通碳酸饮料同

视野 | 大型液体望远镜问世

最近，全球第一个专门为天文学建造的大型液体望远镜（ILMT）投入使用。ILMT的镜面是缓慢旋转的液态水银薄膜，而不是传统的固体镜面。与传统望远镜的光学反射镜相比，水银镜面无需高度抛光，成本大大降低，且光线反射能力极佳。地球自转使ILMT能够扫描天空，天体在图像中会呈现为长长的条纹，将这些单独的像素叠加在一起，就可以形成曝光图像。因为ILMT在连续几天夜晚看到的大致是同一片天空，因此可以将多个夜

特别策划 | 盐碱地上的奇迹：“海水稻”

三亚市G98 环岛高速路旁种植的耐盐碱水稻有一首歌唱道：“都说那海水又苦又咸……”海水为什么会又苦又咸？因为海是盐的“故乡”。起伏的海水潮汐永无休止地冲刷着海滩，那富含盐的海水不断地浸润着海边的土地，土地已被盐碱化，完全无法耕种庄稼。在辽东湾、渤海湾、莱州湾、江苏和浙江沿海地区，甚至在西北内陆盆地、沿黄河经济带、黄淮海平原、松辽平原和三江平原，这样的盐碱化土地很多。这是大地之殇。据统计

太空 | 黑洞发现之路

牛顿发现，苹果落地和天体运转都是引力作用的结果物理学家霍金认为，黑洞“比任何科幻作家幻想出来的东西还奇怪”。黑洞之所以如此奇怪，是因为黑洞内部有一个密度无穷大、体积无穷小的奇点，能让空间和时间彻底崩溃，从而产生人类无法理解的后果。 1783年，英国科学家米歇尔提出，根据牛顿万有引力定律，宇宙中可能存在连光都能被永远束缚住的大质量天体。由于这种天体无法向外释放光线，米歇尔将其称为“暗星”。

动物 | 会数学的动物们

在德国波恩大学的一所实验室里，8条斑马拟丽鱼和8条珍珠魟遇到了它们的第一次数学测试。通过设置奖励，科学家尝试让这两种鱼学会1～5的加减法（每次加/减1）。结果，它们不但学会了简单的加减法，正确率还挺高：就算是对它们来说难度颇大的减法计算，最低正确率都有69%；珍珠魟的加法计算甚至达到了94%的正确率。鱼类竟能掌握加减法这种高级认知能力，确实不简单。但动物界会计数的物种并不少，有一些甚至掌握

动物 | 昆虫对艺术创作的影响

在地球上，除了深海以外，昆虫几乎无所不在。在一些人的心中，昆虫留给人的印象并不那么可爱。但纵观人类历史，昆虫为无数美丽的艺术创作提供了材料或灵感。古人从昆虫身上收获颇多古人是高超的自然观察家，不论是东方还是西方都有丰富的昆虫艺术品。已知最古老的昆虫艺术品是在法国南部一个洞穴中发现的雕刻着蟋蟀的牛骨，它有大约1.4万年的历史。昆虫艺术品不仅多姿多彩，还是许多地区传统文化的重要组成部分。

植物 | 杀鸟树

树也能杀鸟？皮孙木，俗称避霜花，广泛分布于热带地区，在加勒比和印度洋—太平洋的热带海岸灌木丛和树林中较为常见。这些树的外形和其他树并没有什么不同，但只要稍加注意，就会发现在它的枝杈处和树下经常有鸟儿的尸体。杀死这些鸟的凶手正是皮孙木。在平时，这种树是无害的，鸟类停留在上面多久都没事。然而，一旦皮孙木开始结出狭长的种荚，它们就会摇身一变，成为无情的鸟类“杀手”。皮孙木的种荚会分泌厚厚的黏

健康 | 头发里的科学

你的头发值多少钱？在欧洲某头发交易网站上，1份真人头发（100克）的价格最高可达205英镑（约1677人民币）。要想制作一顶真人头发的假发，至少需要2～3份真发，品质好的头发甚至需要提前很久预订，可谓“一发难求”。昂贵的假发也有使用寿命，不少脱发人士每隔半年至一年就要重新购置假发，因此，发质好且耐用的真发是假发市场上的抢手货。作为对比，头发长在脑袋上，“保质期”（即生长期）可达2～6年。如此看

健康 | 全国爱发日5月28日

据统计，我国已有超2.5亿人饱受脱发困扰，相当于平均每6个人中就有1人脱发！此外，脱发还呈明显的低龄化趋势。为了唤起国人关注头发健康、爱护头发的意识，“全国爱发日”诞生了。每年的5月28日即“全国爱发日”，“528”谐音“吾爱发”。除了头发的颜色、发量和长短，头发本身的健康状况更值得我们关注，因为健康的头发给我们的保护是全方位的。头发帮我们遮挡夏天的烈日，隔绝冬天的寒风；细软蓬松的头发具有弹性

生命科学 | 克隆动物

1996年7月5日，一头不同寻常的羊诞生，它背后的技术不仅为科学家恢复濒危物种数量提供了一条新途径，而且可能会让已经灭绝的动物重返人间。意外的多利羊这头羊之所以不同寻常，是因为它是采用另一头羊的乳腺细胞进行克隆而得到的。它的缔造者是苏格兰罗斯林研究所的科学家，他们用一名歌手的名字为这只羊命名为“多利”。当时，科学界对克隆技术还只算是初次尝试。所谓克隆，是指创建与另一个活体基因相同的

专栏 | 当科幻成为现实：去太空建发电站

一个技术非常发达的文明社会如何获取能源？1960年，美国物理学家戴森提出了一种科幻假设：营造一个直径数亿千米、将恒星完全包裹在其内部的巨型球体（即所谓的戴森球），这样就能完全利用其所在恒星系的恒星聚变能。戴森球的概念提出后仅8年，科学家就提出了更实际的空间太阳能电站构想，即利用卫星将太阳能转化为电能，再通过无线能量传输方式传输到地面的供电系统。太空有大量太阳能资源在地面上不也能建造太阳

博览 | 高科技灭蚊妙法

小小的蚊子可谓是人类最大的敌人之一。蚊子除了在我们身上留下大大的红包之外，还可能把黄热病、登革热和疟疾等各种致命疾病带给我们。每年有超过70万人死于蚊媒传染病，蚊子也许堪称世界上最致命的动物之一。为了灭蚊，人类采取了各种各样的方法，科学家一直试图消除蚊子给人类带来的烦恼。老上海洒油灭蚊据文献记载，20世纪初的上海“溪渠纵横交叉，退潮时候，一泓泓绿水都浓得像菠菜汤似的；于是，成了养育蚊蚋

博览 | 我们为什么爱吃酥脆食物？

酥脆食物人人爱，就连单单听到“酥脆”这个词，我们脑子里都会立马联想到各种美味食物。中国人可能会想到刚出锅的油条或是蝴蝶酥，日本人可能会想到天妇罗，英国人可能会想到薯条和炸鱼，法国人可能会想到可颂面包，墨西哥人可能会想到脆脆的玉米饼……世界各国虽然在文化、习俗等方面都千差万别，但对于酥脆食物的喜好却是相似的。那么，酥脆食物是如何获得世界各国人民青睐的呢？原始人类偏爱的酥脆食物如果我们满身

博览 | 绿色未来 “氢”情助力

是否有一种能源，在地球上储量巨大，燃烧效率高并且没有温室气体排放呢？有！而且很早就已被发现，它就是氢能源。氢能源何以优越？随着人口增长和生活水平的提高，煤、石油、天然气等化石燃料被大量利用，致使其储量大大减少。寻找新能源成为人类生活、发展不可回避的现实，为此科学家一直在不断研究，过程中，太阳能、风能和地热能等各种新能源不断涌现。21世纪，一种以氢为燃料的新能源冉冉升起。根据预测，要实现

考古 | 寻找特洛伊

从土耳其伊斯坦布尔市驾车出发，行驶约6小时后可到达位于土耳其西北部达达尼尔海峡东岸的一个旅游胜地——特洛伊遗址。入口处耸立着一匹由一位土耳其工匠用当地松木制作于20世纪70年代的13米高的特洛伊木马。精彩史诗纯属虚构？荷马史诗据传是由古希腊诗人荷马在近3000年前所作的系列史诗，其中的《伊利亚特》详尽刻画了在特洛伊城十年包围战最后52天的细节。特洛伊城是一座由善良的国王普里阿摩统治