据计算生物学所研究员朱新广介绍,在农作物的光合作用中,玉米、高粱的光能转化效率比水稻、小麦高出一大截,在同等条件下,前者的产量要比后者高得多。科学家进而发现,玉米等“碳四(C4)植物”比水稻等“碳三(C3)植物”多了一套“生物装备”,这套 “装备”能将二氧化碳分子富集到RUBISCO周围,促使它专心于二氧化碳固定,从而提高工作效率。
去年4月,盖茨基金会决定投资启动“C4水稻”计划,计划为期15年。“如果C4水稻计划取得成功,将使水稻的产量提高40%—50%,还能提升水稻对化肥和水的利用效率,减少作物生长对化肥和水的依赖。 ”朱新广说。据悉,培育“C4水稻”可通过转基因方式,也可采用杂交方式,后者通过杂交将玉米的C4模式“移植”到水稻中。
“我只是碰巧浏览我最喜欢的一组WISE卫星拍摄的图片集,然后就很吃惊地看到了这个看上去怪怪的圆环状物体,”迈克尔·赖斯勒(Michael Ressler)说。他是来自美国宇航局喷气推进实验室(JPL)WISE探测器项目组的成员。
这个天体被称为“水晶球星云”或NGC1514,它是一个行星状星云,位于金牛座,距离地球约800光年。行星状星云形成于濒死的恒星抛射出其外层气体壳并从内部将其照亮。之所以称之为“行星状”,则是因为它们最早被发现时天文观测技术尚不发达,天文学家们只能看到一个似乎是球形的圆状物,就和行星一样。而事实上,现代天文观测已经知道它们拥有着不对称的环状结构。
在可见光波段(左侧图像),NGC1514看上去和一般的星云没有什么区别。但在WISE的红外视野之中,则可以清晰看见它被几个松散的环状结构包围着,这一结果让人意外。 “这个天体已经被研究了200年,但是WISE的数据告诉我们,它仍可给我们带来惊喜,”赖斯勒说。”关于这一研究的成果已经发表于11月9日出版的《天文学杂志》上。
这一环状结构可能是由一对双星喷射出的尘埃形成的。这两颗双星一颗是比太阳质量更大、温度更高的巨星,另一颗则是致密的白矮星。随着巨星逐渐衰老,它的外层气壳向外扩散,在两星周围形成了一个巨大的气泡。从白矮星喷出的物质喷流冲击气泡,于是形成了在WISE红外图像上见到的橘色环状结构。而图像中的绿色云则是早先喷射出的物质,这在可见光波段中呈蓝色。
这一环状结构之前一直没有被发现,直到WISE探测器的数据被传回,这是因为这一结构在红外波段发光,而这正是WISE探测器的工作波段。在这张图像中,波长为3.4微米(1微米=100万分之一米)的红外光呈蓝色;4.6微米波段呈青色;12微米波段呈绿色;22微米波段呈红色。在可见光波段,由于气体云的重重阻挡,这一环状结构看不到。
WISE探测器在今年1月至10月间获取的数据中还隐藏着诸多惊喜。这些数据的第一批结果将于2011年春季面向天文学界公布。与此同时,由于WISE探测器的冷却剂已在去年九月耗尽,它已经无法维持两台红外相机工作所需的超低温。因此现在它已经进入了新的工作阶段,主要工作是搜寻接近地球的小天体,如小行星和彗星体。
欧洲核子研究中心的ALPHA实验首次成功捕获反物质
新浪科技讯 北京时间11月18日消息,欧洲核子研究中心(CERN)科学家宣布,在最新实验中首次成功捕获反物质,取得了重大的物理学突破。他们在实验中创造了以反氢形式存在的反物质,证明捕获和释放反物质是有可能的。这项研究突破或许有助于科学家设计出相应的实验,以深入了解这种行踪诡异的物质。
在《星际迷航》系列电视和电影中,反物质被用于驱动科克船长乘坐的宇宙飞船进行太空之旅。如今,科学家表示他们首次捕获了存在于现实世界的反物质样本。一个由英国和其他国家物理学家组成的科研小组在一项惊人的科学突破中,在实验室中瞬间“捕捉”了38个反氢原子。
反物质有助揭开宇宙起源之谜
虽然这次实验不可能令科学家研制出曲速引擎飞行器(Warp Engine)、反物质驱动装置,或是找到比《星际迷航》光速旅行更快的旅行方式,但却有可能揭开宇宙起源之谜。反物质就是正常物质的镜像,正常原子由带正电荷的原子核构成,核外则是带负电荷的电子。但是,反物质的构成却完全相反,它们拥有带正电荷的电子和带负电荷的原子核。当物质和反物质相撞,它们会立即相互湮没,释放出能量。
自英国物理学家保罗·狄拉克(Paul Dirac)最早提出反物质存在理论以来,反物质就一直是科幻小说和电影的主题。在电视和电影系列《星际迷航》中,反物质反应堆驱动“企业”号进行太空之旅,而在丹·布朗畅销小说《达芬奇密码》姊妹篇《天使与魔鬼》改编而成的同名电影中,藏匿在罗马的反物质炸弹更是成为电影的主线。
从理论上讲,1磅(约合450克)反物质的破坏力超过当量最大的氢弹。不过,制造和保存微量反物质是一件非常困难和耗资巨大的事情,用于制造超级武器的前景更是距离现实非常遥远。
38个反氢原子存活六分之一秒
在刊登于最新一期《自然》杂志上的最新研究中,欧洲核子研究中心的科学家使用反氢激光物理仪器(简称ALPHA),冷却带负电荷的反质子(氢原子核的镜像),将其挤压至长20毫米、宽1.4毫米的火柴棍大小的云状物中,这些粒子云接着被导入类似的正电子(反物质电子)云中。两种粒子结合形成反氢原子,最终,磁场在六分之一秒内成功捕捉到反氢原子。
卡尔加里大学物理学与天文学系主任罗布·汤普森教授说:“这是一项重要发现,可能有助于实施一些实验,使我们对当前物理学的基本看法产生巨大变化,证实我们当前了解到的知识。我们捕捉了大约38个原子,数量相当少,连一杯咖啡都热不了,更别提驱动《星际迷航》中的星舰‘企业’号了。现在,我们可以启动下一步工作,使用工具去对这些原子进行研究。”
共有42位研究人员参与了ALPHA实验。这些实验或许有助于科学家揭开有关宇宙最难解的谜团之一。科学家认为,当宇宙在137亿年前诞生于大爆炸时,这个事件产生了相同数量的物质和反物质。然而,今天,宇宙完全被正常物质所占据。科学家长期以来就想弄清楚消失的反物质究竟去了哪里。
英国斯旺西大学教授麦克·查尔顿说:“氢原子是所有原子中结构最简单的,反氢是可以在实验室最容易制造的反物质类型。深入了解它将有助于揭开已知宇宙由物质而非反物质构成的几乎所有谜团。”英国理论物理学家保罗·狄拉克在20世纪50年代最早预测了反物质的存在。(秋凌)
新浪科技讯 北京时间11月18日下午消息,新浪科技今日连线北京天文馆馆长朱进(微博),就引发广泛关注的5000万光年外的最年轻黑洞解答网友的疑问。朱馆长解释由于新发现的黑洞距离我们5000万光年,对地球不会有任何影响。以下为访谈实录:
新浪科技:首先请您给介绍一下,黑洞是一个什么样的天体?这个新发现的黑洞在天文学上有什么意义?
朱进:首先,我自己不是研究黑洞这个领域的,只能讲下最基本的概念。
黑洞实际上本身指的是一种特别质密的天体,这种天体密度非常的大,它表面上的引力大到任何东西都出不来了,包括光子都出不来。这种情况下就叫黑洞。
比如我们在地球表面,如果你想离开地球,要有一个逃逸速度,这个逃逸速度其实跟地球的质量和我们离地心的距离有关系。如果地球体积变得特别小,引力就会变得特别大。再详细的大家要看看《时间简史》之类的专业的书籍。
这次发现的是1979年4月份的时候,观测到了一次超新星爆发,这是有质量的恒星演化到一定阶段必然会发生的事情,这个天体估计相当于20倍的太阳质量。超新星爆发之后,在后期的对它X射线不断的观测中,发现它在X射线波段的亮度一直没有什么变化,一直比较亮。要解释这种现象,比较可能的情况就是:这是一个黑洞。
但实际上,对这个天体来讲,因为才刚有二、三十年的观测,本身还不能确定它一定就是黑洞,其实它还有另外的可能性。美国宇航局在公布这个发现的时候,也提到了另外一种可能叫:这个天体可能是脉冲星风星云,它有可能是一个中子星,在某种特殊情况下也有可能造成这样的观测现象。
但是就公布这个结果的科学家们比较倾向性的认为这是一个黑洞。它的意义就在于给了我们一个特别好的观测样本。以前我们说哪里有黑洞,都是从来没见过黑洞一开始是怎么产生的?这次发现的这个天体如果它是黑洞的话,相当于我们头一次真正的观测到了这个黑洞。从它一开始到它30几岁的过程被我们观测到了,而且这是一个恒星级的黑洞。
新浪科技:是不是因为这个原因,NASA才在发布会的预告中说发现了一个非常不同寻常的天体。
朱进:是的。
5000万年前的黑洞诞生过程
新浪科技:根据NASA发布的消息说,黑洞离我们有5000万光年,我们现在观测到的是它30岁的时候的样子,但是这两个概念很多网友都搞不清楚,它这个30岁是怎么算的?
朱进:这颗天体作为超新星爆发的时候在M100星系或叫NGC4321星系,这是离我们比较远的星系,离太阳系银行系有5000万光年距离。就是说我们现在看到它星系的样子是它5000万年前的样子。现在我们说的这个新的天体,它实际肯定不是只有30岁。
这个天体在成为黑洞之前,它在超新星爆发的阶段就已经被发现被观测到了,所以这个时间是很准的,是1979年4月18日。4月19日就被天文爱好者发现了,发现的时候还没有达到爆发的最亮的时候,正在接近最亮,马上到最亮的时候光学上的可见光亮度在下降。比如说一个小孩似的。你看到这个小孩从出生(从被我们看到)到今年已经31年了。但实际上我们看到的从0岁到31岁发生的整个这件事是发生在5000万年前的。
5000万岁是一个不精确的数字
新浪科技:有网友问是不是可以理解就是这个天体已经有5000万岁了,再加上这个30岁就是它现在实际的年龄吗?
朱进:不准确。当我们说30岁的时候这是严格精确的。因为你是看着它从0岁数过来的。但是说5000万年的时候,这是一个非常粗的数。说5000万光年,也有可能是6000万年,也可能是4000多万年。这个年份是有比较大的误差,误差肯定远远大于30年了。
从超新星爆发产生这个黑洞到现在是5000万年前的事了,现在这个黑洞什么样,是不是还在我们要再过5000万年后才能知道。假如说它仍然是黑洞没有其它的演化的话,那这个黑洞肯定还是5000万岁,但是这个误差是非常大的。
5000万光年外的宇宙邻居
新浪科技:还有个网友比较关心的事情,就是NASA说它是我们宇宙中的邻居,相比5000万光年这个距离已经比较遥远了,为什么要说它是我们宇宙中的邻居呢?这个天体对于地球会有什么影响吗?
朱进:对地球肯定是没影响了。5000万年看怎么说,在宇宙中这个大的范围中的话,它是一个星系,离我们5000万光年还是比较远的,但是它跟宇宙的年龄比,跟宇宙的尺度比还是算比较近的了。
新浪科技:如果它是一个黑洞,是不是我们现在发现的离我们最近的黑洞?
朱进:不是,只能说是我们发现的最年轻或者说是头一个黑洞。其它的黑洞还是有比它近的多的,在我们银河系的中心就有个黑洞,大概有3万光年左右。5000万和3万,肯定是银河系的中心黑洞要近的多。另外银河系中心黑洞的质量也非常大,肯定是个几百万太阳质量的黑洞。新发现的黑洞才是个20个太阳质量的黑洞,一相比肯定也是小的多的。
最年轻黑洞如何被发现的
新浪科技:发现这个天体的是钱德拉x射线望远镜,它是怎么样的一个探测器,黑洞是可以连光都吞噬掉的,那它是怎么被观测到的?
朱进:实际上,不能说是这个望远镜发现的。这个天体本身的发现是由美国马里兰州的一个天文爱好者发现的。发现的时候它是作为超新星爆发被发现的天体,叫SN1979c,是1979年发现的第三颗超新星。发现之后它爆发还在继续的演化,做为大质量的恒星变为黑洞。前面说的钱德拉x射线望远镜实际上是观测它的X射线辐射的。通过X射线的发现,它的x射线的亮度和以前的(一段时间1985到2007)不一样。x射线是在地球表面无法观测的,被地球大气给挡住了,必须依靠空间天文的方法。钱德拉跟其他的望远镜一比发现,这个天体,在x射线波段一直是很亮。黑洞本身有一个袭击过程,周围的东西会往黑洞里面掉,简单说在往里掉得过程中,这些袭击的物质会有x射线放出来。很多黑洞其实都是很强的x射线源。所以我们从通过x射线来发现黑洞。
“年轻黑洞”是黑洞还是中子星有待后续观测
新浪科技:刚才您也说了,这个天体可能是一个黑洞,也可能是一个中子星,这两者不同在天文意义上会有什么不一样吗?
朱进:现在才30多年,以后会持续的观测,而且可能还会有其它波段的观测。通过这些观测,我们以后会更清楚的知道它到底是一个黑洞还是中子星。
呼吁准确的科学报道
新浪科技:最后再问一下,这次有一小部分媒体发表了不是特别客观准确的消息,引发了网友的关注。您怎么看待这种乌龙报道事件?
朱进:我觉得,一方面这个可以理解,这种事现在层出不穷,包括国外的媒体。其实媒体对这种科学报道的误读还是比较普遍的,更多的时候如果仔细去看这个根,内容可能是对的。比如NASA的新闻稿,大家从英文翻到中文,有的时候会翻译有错,但多数情况大家现在的翻译还是不错的,基本上能把这个意思翻译好。
但是,很多媒体在真正的发这个报道的时候,会把标题起成一个耸人听闻的,比较吸引大家注意力的。报道的记者可能在这个领域是个外行,起标题的时候完全是凭自己的感觉,或者是媒体的主观的这种感觉。有时候无意,有时候故意,把标题起得让人一看到就让人注意。这种时候往往标题是不对的,再被不同的媒体转来转去,越传越离奇了。
这件事的另外一方面我觉得这不是一个很好的事情。科学跟其他学科有个区别,特别是天文,我们是非常强调诚信的态度的。就是搞科学的人再去想这么复杂,再去考虑功利性的东西或是有意识的去误导或者是骗人的话,这跟科学的本身是有冲突的。
而且即使短时间内把大家的眼球吸引过来了,但是从长远来看,这对科学的传播、科学的发展不是好事。如果你老去忽悠别人,头几次吹嘘如何如何重要,百年不遇,万年不遇,可能没那么严重,多说几次,大家被你忽悠次数多了以后,就没有人再会挺你的。结果就跟狼来了一样,等真的有了一个很重要很有意义的科学发现的时候,大家都不信了。真正重要的东西反而会被湮没在一般的消息里了。
所以这件事从我们的角度来看,其实我们特别希望要准确的来报道这件事。这件事本身可能还有问题,但是没关系,我希望我跟大家说的时候我到底对这件事了解有多少。对媒体来说,我希望尽可能地对我们科学至少是天文影响的少一些。包括还有媒体有意识地作假新闻,为了炒作的目的,先造一个谣,大家说半天,然后最后说这是假的,但实际上,它通过这种方式变相的作广告等,我觉得这个没意思。(郭祎)