过去的几年对于修建天文台来说并不是最佳时机。然而在这个预算紧缩、工期延误的世界中,大型综合巡天望远镜(LSST)却要逆流而上。以美国为首的这项建造全球最强大天空绘图机的计划,如今已经敲定了为项目运作投钱的国际合作伙伴——该项目计划于2022年启动。这些承诺将有助于确保该计划获得来自一个最关键机构的最终祝福——美国国家科学基金会(NSF)的一个委员会本周正在华盛顿哥伦比亚特区对此展开讨论。
 
在其坐落的智利帕切翁山上,这架拟建的直径8.36米的望远镜每3个晚上便会对整个南方天空进行绘图,从而生成大量瞬时事件的数据,例如超新星和掠过地球的小行星,同时还将有助于天文学家摸清暗能量的本质,而后者正在加速宇宙的膨胀。大规模的计算中心将能够存储这些数据,并让世界各地的天文学家可以远程访问它们。部分天空的快照将会每分钟发布,而更详细的地图则会每年出版一次。
 
这一项目反映了天文学正在从单个天体的研究向大数据和全面观测进行转移。它具有广泛的吸引力——2010年,该计划名列美国天文学和天体物理学领域十年际资金优先支持的第一名。这架望远镜预计将比斯隆数字巡天计划——一个高产的北方天空调查项目——产生更多的数据。事实上,用不了两个晚上,LSST便能够覆盖“斯隆”在8年中管理的相同数量的天空。
 
组织者相信他们将能够筹措到建设望远镜所用的资金。在慈善家比尔·盖茨和查尔斯·西蒙尼共同出资3000万美元的帮助下,该项目已经开始安装它的主镜。美国能源部(DOE)已经承诺将为32亿像素的照相机出资1.6亿美元,而NSF则希望可以提供4.66亿美元用于望远镜其余部分的建设。
 
但组织者更关心的是数据中心运作所需的高成本——这些中心需要处理望远镜每晚所产生的13太字节的数据。LSST项目主管、加利福尼亚大学戴维斯分校的物理学家Anthony Tyson表示,NSF在2011年告诉他,将国际筹款努力的重点从建设转向操作。
 
该项目开拓了创新的合作模式。在大部分天文学合作中,各成员获得的望远镜使用时间份额与其投入的金钱是成正比的。但是就LSST而言,机构可以购买数据:每年2万美元的支出可以确保一位首席调查员、两个博士后研究人员和无限量研究生的使用。亚利桑那州图森市非营利的LSST公司董事长Sidney Wolff就说:“这是一项很好的交易,不是吗?”
 
Tyson发现招募合作伙伴是一件很容易的事情。他说,这件事已经在各国的天文学家之间流传,很多机构很快便要求加入其中。“就像雨后春笋般。”Tyson说,“我可以保持清醒的是,这是纯粹的小时数的限制。”截至今年4月,他便已经达成了自己的目标——来自26个国家的研究机构递交了68份意向书,足以覆盖3700万年度运营费用的1/3。然而第一轮融资已经对新的合作伙伴关上了大门,Tyson表示,一些国家,例如法国的天文学家对于他们错过了这样一个机会感到非常失望。(来自美国和项目所在国智利的天文学家可以无限量地免费使用数据。)
 
国际上的支持让NSF感到放心——评审委员会预计将于美国东部时间7月18日批准该项计划,而这将使得NSF能够向国会申请2014年的建设经费。LSST项目副主任、加利福尼亚州门洛帕克市SLAC国家加速器实验室的物理学家Steven Kahn表示:“我们相当有信心。在我们的前进道路上有许多障碍,但都已被我们克服了。”
 
加拿大物理学家Andy Woodsworth认为,LSST已经找到立足点。他说:“进行这项研究的时代已经到来了。”
 
 
 

新浪科技讯 北京时间7月18日消息,意大利比萨大学的机器人专家研制出一个能够做出多种表情的类人机器人。这款机器人名为“FACE”,能够做出快乐、悲伤、恐惧等多种与人类一样的表情。FACE的问世意味着科学家在朝着研制先进类人机器人的道路上又往前迈进一步。

FACE是比萨大学30年不懈研究的结晶。这款机器人的面部装有32个电机,用于模仿不同的表情,进一步接近所谓的“恐怖谷理论”。恐怖谷理论是一个关于人类对机器人感觉的假设。当机器人与人类相像超过95%的时候,细微的差别也会让它们显得非常刺眼,让机器人显得非常僵硬恐怖,导致人类有一种面对行尸走肉的感觉。

比萨大学的研究团队由博士生尼科尔-拉泽里领导。FACE以一名研究参与者妻子为雏型,逼真度极高。研究小组利用一款名为“HEFES”的软件让FACE模拟人类的表情。这款软件是他们历时30年研发的。HEFES通知电机如何做出反应,模拟表情。此外,这款软件也能够将不同表情在一定程度上混合在一起,例如微笑的表情混合着些许悲伤,大笑中掺杂着一点不安。

恐怖谷理论指出,由于类人机器人在外表和动作上与人类相似,人类会对这种机器人产生正面情感,但到了一定程度之后,人们便会非常反感机器人。细微的差别也会让它们显得非常刺眼,让机器人显得非常僵硬恐怖,导致人类有一种面对行尸走肉的感觉。不过,随着机器人的外表和动作与人类进一步接近,人类对它们的情感重新变回正面,接近人与人之间的移情作用。

据《新科学家》杂志报道,研究小组让5名孤独症和15名非孤独症儿童辨认FACE做出的表情,而后辨认一位心理学家做出的同样表情。两组参与者都辨认出快乐、愤怒和悲伤的表情,但他们很难辨认出恐惧、厌恶和惊奇的表情。

 

新浪科技讯 北京时间7月16日消息,据国外媒体报道,忘了科幻影片中的那些充满未来感的超音速客机吧!一位名叫戴尔·奥尔斯特(Darryl Oyster)的美国设计师近日开发了一种超高速火车方案,据称这种超快速火车可以在1小时内将旅客从纽约送至伦敦,其时速可以达到惊人的4000英里(约合6400公里)。这种被称作“Vactrain”的火车设计是一种圆筒状列车,在一根气密管道内运行。当抽出列车前方的所有空气,那么列车后方的气压差就会推动列车在管道内高速行进。

奥尔斯特的公司ET3已经成功售出了60份6人版的真空管道运输方案许可证,但是他表示这一设计方案在速度和能力方面的潜力还没有完全被展现出来。他说他的Vactrain设计对于连接分散各地的城市将是非常理想的工具,并且可以在设计好的预定深度上穿越水底。他还表示他的这种火车设计可以用低得多的价格实现比当代高速列车高得多的性能,并且其每公里耗电量相比之下也要低得多。根据奥尔斯特的说法,这项设计预计将在10年内成为现实。

事实上,空气压驱动的列车并非一个全新的概念,在此之前100多年就已经有类似的方案被提出来过,当时美国火箭先驱罗伯特·戈达德(Robert Goddard)提出了一个类似的方案。而在科幻小说中,甚至在著名的科幻电影《星际迷航》中也有出现。

 

 

新浪科技讯 北京时间7月18日消息,美国宇航局科学家正像“星际助产士”一样仔细监测一颗局部仍然处在“星际云襁褓”中的幼星。天文学家用来自3个环绕轨道运行的X射线望远镜的综合数据,极其罕见地发现了伴有新恒星形成的强大现象。

美国宇航局正在监控“猎户座V1647”恒星,已观测到强烈磁场驱使气流来到这颗恒星的表面,这些广阔区域被气流加热到数百万度,这使这颗新恒星快速旋转时产生的热点释放出X射线。这颗新恒星爆炸时X射线能量将使它增亮100倍。

2004年1月,天文学家在一次爆炸的顶点附近最先注意到这颗幼恒星。这次爆炸让这颗新恒星变得异常明亮,以至于照亮一个现在被称为“麦克尼尔恒星云”的圆锥形尘埃。这颗新恒星和这个星云距猎户恒星座约1300光年。天文学家很快确定了猎户座V1647是颗原恒星,这是一个局部依然处在星际云襁褓中的幼星。

这项研究的负责人、美国宇航局戈达德太空飞行中心天体物理学家浜口贤治(Kenji Hamaguch)表示:“根据红外线研究,我们推测这颗原恒星的年龄不到100万年,甚至更年轻。”原恒星还没有进化出像太阳一样的正常恒星产生能量的能力。太阳能把氢和它核心的氮结合在一起。对猎户座V1647星来说,接下来还需数百万年才能进入这个阶段。在此之前,这颗原恒星只能靠持续不断落到它表面的气体所释放的热能发光,其中多数气体源自一个环绕恒星旋转的盘状区域。

大部分猎户座V1647星很可能只有太阳的80%,但它的低密度使其膨胀后比太阳大近5倍。红外线测量结果显示,这颗恒星表面大部分地区的温度是约6400华氏度(约合3500摄氏度),其中约三分之一地区比太阳冷。但在2003年爆炸期间,这颗原恒星X射线的亮度增加100倍,同时发射X射线地区的温度达到约9000万华氏度(约合5000万摄氏度)。

2008年又发生一次爆炸,2012年7月13日又爆发一次。爆炸时,光和红外线波长的亮度变化很可能是由这颗原恒星主要能量来源的变化造成的。由于光和红外线发生变化后X射线的亮度马上发生改变,所以高能发射物必然和亮度的增大有关。

这项研究负责人之一乔尔-卡斯特纳表示:“考虑到猎户座V1647星比太阳大约5倍,快速旋转证实了我们正在观察一颗年幼恒星将它自己拉到一起的过程。”X射线的周期性变化表示这颗恒星热区外貌的变化和消失。

这些研究人员说,这个最符合观测结果的模型包括两个亮度不等、位于这颗恒星两端的热点。他们认为这两个热点变成太阳大小、形如薄烤饼的地区,但更南方的热点亮度高出约5倍。这些热点代表了在磁力作用下将盘状区域的吸积气流送到这颗幼恒星表面的足迹。

为了达到和X射线发射有关的高温,物质必然以约每小时450万英里的速度撞到这颗原恒星上。结果,这些热点达到的温度比这颗恒星其他所有地方都高约1.3万倍。这颗恒星以及围绕它运转的盘状区域拥有磁场。由于这颗恒星比盘状区域旋转得快,于是这些磁场发生扭曲,像一根绷紧的橡皮筋一样储存能量。这个乱成一团的磁场重新调整进入一个更稳定的状态时,就会以强烈爆炸的形式突然释放出储存的能量。这个叫“磁场重联”的过程还为太阳X射线耀斑提供了动力。

虽然这些物理过程可能十分类似,但它们的时间尺度却存在显著差别。一个太阳耀斑的X射线最大产量只能持续不到数分钟。猎户座V1647星的爆炸持续数年。相比之下,记录在案的最强太阳耀斑是2003年11月4日爆发的X28级太阳耀斑。浜口贤治推断,猎户座V1647星当前爆炸所产生的稳定的X射线亮度比这个太阳耀斑的峰值亮度高出数千倍。

什么造成这颗恒星的爆炸呢?天文学家现在还不知道。他们猜想,盘状区域外面部分的气体以内在方式逐渐建造了更接近这颗恒星的内侧盘状区域。非常活跃的磁力只是在达到极限时才被打开,但一旦它这样做了,气体就会迅速流到热点,产生X射线。

随着猎户座V1647星的爆炸,天文学家正用钱德拉、朱雀和X射线多镜片-牛顿望远镜观测一颗太阳一样、处在“婴儿期”的恒星情况。

 

近日,一条身长近20厘米的小鱼弄得满城风雨。祖籍南美洲亚马逊河流域的食人鱼惊现珠江上游广西柳江河段,一下把人的手啃下一块肉。

原来,这凶猛的小鱼是桑氏锯脂鲤,最早作为热带观赏鱼被带入中国,由于它们生命力强,在迁徙地无节制地繁殖、掠食,成为当地生态环境的改变者,也被科学家们挂上外来入侵物种的标签。

中国人好客,没想到在动、植物界亦如此。国家环保部2008年发布的《中国履行生物多样性公约第四次报告》统计,目前中国已记录的外来入侵物种多达400多种,其中58.8%的物种入侵时间在1950年后。世界自然保护联盟公布的100种恶性外来入侵物种中,超过一半已经入侵中国。

这些自然界不速之客的到来,却让我们难以招架。

彪悍“外来客”

南方气候和亚马逊河流域相似,没有天敌的食人鱼能在这里快速繁殖,针对水中其他鱼类的屠杀就开始了

小鱼究竟为何这么狠,群起而攻之,一下把柳州市民张先生、吴先生的手咬伤?原来,它在家乡亚马逊河流域就被列为四种最危险的水族生物之首,甚至被称为“水中狼族”、“水鬼”,因此一直以来,关于小鱼的传说不断,有人说“食人鱼可以一口把树枝咬断”,也有人说“食人鱼群可以在数十秒内将人或者牛食至白骨”……

所谓“食人鱼”,又称食人鲳,养鱼爱好者俗称水虎鱼。食人鲳习性凶猛,听觉高度发达,牙齿尖锐异常,咬住猎物后便不放,以身体的扭动将肉撕下来。

看上去个头很小,却如此凶猛的小鱼,是一种肉食动物,一旦有牲畜和人类进入它所在的水域,都可能遭受到攻击。

广东省农业科学院植物保护研究所入侵生物研究室研究员吕利华博士说,这种食人鱼最初是被人当做宠物鱼来养的,在国外也有人养这种食人鱼。一些水族馆中,也偶尔可以看到食人鲳的身影,但它要从水族馆中跑到自然水域中去,还是非常困难的。

事实上,早在10年前食人鱼就“红遍全国”。2002年,有好事者通过非法渠道,将这种南美洲常见的观赏鱼带入国内。很快,各地陆续报告发现食人鱼的踪迹,陕西境内黄河沿岸甚至出现大规模的养殖基地。当年底,国家渔政渔港监督局发出“通缉令”,要求各地渔业行政主管部门对市场上销售的以及公园、水族馆等养殖、展示的食人鱼进行检查,一经发现“格杀勿论”,并严禁将食人鱼放入自然水域。

让人感到奇怪的是,“鱼生地不熟”的它们缘何有底气如此猖獗?数十年来从事相关研究的老教授、中国科学院南海海洋研究所研究员陈清潮在接受南方日报记者专访时分析,这些“外来仔”可不是好惹的,“国内河流普遍缺少食人鱼的天敌,而南方气候和亚马逊河流域相似,没有天敌的食人鱼能在这里快速繁殖,形成种群,针对水中其他鱼类的大屠杀就开始了。”

事实上,环境适应能力强、繁殖速度快是这些外来物种的共同特点,这为它们在新环境中快速扩张版图提供极有利的生存条件。

 400物种入侵

100种恶性外来入侵物种中已有一半以上入侵中国,外来入侵物种对我国造成的经济和环境损失高达每年1198.76亿元

细数入侵中国的外来物种名单,你会发现食人鱼仅仅是其中的冰山一角。

根据国家环保部2008年末发表的《中国履行生物多样性公约第四次报告》,目前中国已记录的外来入侵物种达400多种,世界自然保护联盟公布的100种恶性外来入侵物种中,已有一半以上入侵中国。外来入侵物种对我国造成的经济和环境损失高达每年1198.76亿元。

比如,人们熟悉的福寿螺与食人鱼同样原产于南美洲,1981年因食用价值而引入我国,随后被快速推广。然而,由于肉质不被消费者接受,养殖业者纷纷弃养。

随意的处置很快引发了大问题:福寿螺是名副其实的“高产户”,一个月能产卵1000-1200粒。不仅如此,它产卵通常沿着植物的茎叶放置,能够逃避水中天敌鱼类的觅食,确保卵不被倾灭。因此,它成了农民深恶痛绝的“水稻杀手”,大量啃食稻杆。而为了防治福寿螺,农民大量使用农药,致使水中生物“同归于尽”,造成水田及灌溉沟渠的污染。

不仅如此,大多数的外来物种对生态的破坏,还在人类不知不觉中发生,这让生物学家十分忧心。“外来物种一方面挤压了本土原生物种生存空间,还有可能造成基因污染,最严重的情况下,外来物种掠食本土原生物种,甚至造成物种灭绝。”陈清潮说。

1956年,褐色树蛇自新几内亚入侵美国关岛,很快就造成当地至少九种原生鸟种的消失。台湾曾在上个世纪引入大陆画眉,没想到大陆画眉与其近亲种的台湾本土画眉杂交,丧失了其原有的外貌和嗓音,导致基因污染与生物多样性受损。而外形华丽,有台湾“草地明珠”之称的台湾环颈雉,在与外来物种高丽雉杂交后,也同样存在基因污染的危机。

陈清潮提醒,接下来,在国内,牛蛙、巴西龟和小龙虾很有可能给本土物种和生态系统造成威胁的外来物种。“人们对牛蛙并不陌生,大中小学的生物实验课,便常以牛蛙为研究对象。别看它在课上任人宰割,假如任意放生到户外,将会对本土生态环境产生严重的威胁。因为牛蛙不仅能吞食本土的小型蛙类,甚至连泽娃等中大型蛙类都难逃毒手。”

 生物杀伤力

外来有害生物入侵正威胁着我国农业生产安全、经济安全和生态安全,导致巨大的经济损失

动物凶猛,外来入侵的植物同样杀伤力惊人。

乘飞机从厦门飞往广州,你会发现在海岸线上覆盖着一条绿色植被带。千万别以为那是护堤工程,而是被当地渔民称为“食人草”的大米草。

作为我国海岸线最长的省份,福建从上世纪60年代起,出于防浪护堤、保护滩涂的考虑,从国外引种大米草,并于80年代推广。可是,恣意生长的大米草居然“霸占”了福建约2/3的海滩。在福建宁德沿海地区,当地百姓谈草色变,痛恨地把大米草叫作“食人草”:有的渔民在滩涂上“掏小海”即捡拾海产品时,一旦海潮袭来,陷在茫茫的大米草中很难辨清方向,甚至导致丧生的悲剧。

相较于大米草,被称作“植物杀手”的薇甘菊杀伤力毫不逊色,这种原产于中美洲的杂草1919年首先在广东出现。2003年,广东遭遇“薇甘菊危机”,韶关以南各地纷纷传出发现这种恐怖植物的报告。深圳更是成为重灾区,受害面积超过2700公顷。在深圳梧桐山、仙湖植物园、深圳水库周围等生态敏感区,薇甘菊危害发生率甚至已经达到60%。内伶仃岛因为薇甘菊的蔓延几乎成为植物的“坟墓”,六七米高的大树都被薇甘菊覆盖绞杀而死。因野生芭蕉等果树被“屠杀”,岛上600多只猕猴的生活成了问题,饿得到处乱窜,最后只好靠人工喂食。

除薇甘菊外,紫茎泽兰、互花米草、空心莲子草、水葫芦、飞机草、金钟藤、假高粱、澎琪菊、五爪金龙、意大利苍耳、刺萼龙葵……都在名单之中。

专家表示,近10年来,新入侵我国的外来生物至少有20余种,平均每年递增2种。外来有害生物入侵正威胁着我国农业生产安全、经济安全和生态安全,导致巨大的经济损失。

据粗略估计,危害最严重的几种主要外来生物如松材线虫、水葫芦、薇甘菊、美洲斑潜蝇、稻水象甲等每年造成超过500亿元的直接经济损失。国家每年用于防治新近入侵生物的费用约14.83亿元。