详细资料
分类：科研动态-old
点击数：455

闭气门亚目化石3D模型，显示其背上长有硬刺，科学家们相信这可以为它们提供某种程度的保护

    开气门亚目化石3D模型，显示其拥有长长的腿部，前端有一个弯曲部分，和它们的现代亲戚非常相似

北京时间8月27日消息，科学家近日发现了两种新的盲蛛品种，它们曾在3亿年前的森林中生活。现在，借助三维可视模型技术，我们得以重新目睹它们的风采。
 
一个由英国伦敦帝国大学的研究人员领衔的国际小组成功地创建了这两种分别属于闭气门亚目和开气门亚目的盲蛛化石3D模型。这些盲蛛在地球上的生活年代大致是在石炭纪，早于恐龙。此番成功构建3D模型将有助于我们了解这种体长仅有1厘米的八足小生物是如何在地球上3亿年前的森林中生存的；作为一个种群，它们又是如何逐渐演化的。
 
在此之前有科学家提出盲蛛是地球上最早进化出接近现代身体形态的种类之一，而当时其它陆地生物仍然处于其各自演化的早期阶段，如蜘蛛和蝎子等。将这些古代化石的3D模型与它们的后代进行对比，可以发现两者非常相似，这证明这一物种在过去的数亿年间几乎没有发生什么改变。
 
拉塞尔·加尔伍德(Russell Garwood)博士现在就职于伦敦自然历史博物馆，这项研究正是他之前在伦敦帝国大学地球科学和工程学院任职时所进行的，他说：“这显然是非常让人吃惊的，从恐龙时代之前到现在的数亿年间，盲蛛竟然没有出现什么改变。如果你今天到公园散步并有幸抓到一只盲蛛放在手心里，其实这就相当于你正手捧着一个史前生命体。我们现在还无法理解盲蛛为何能在如此早的时间段便演化的如此现代，而当时大部分其它陆地生物，包括它的近亲蝎子，都仍然处于演化的早期形态。这或许是因为它们一早就进化出了很优秀的身体形式，因此在接下来的数亿年间它都不再需要改变这种身体形态。”
 
这次构建的3D模型还证实了此前的一个观点，那就是盲蛛的闭气门亚目和开气门亚目拥有共同的祖先，它们是在大约3.05亿年前从一个共同祖先那里分化出来的。研究人员表示他们的结果支持了之前通过DNA研究得到的结论。这很重要，因为它提供了有关这种生物早期演化更加清晰的图景。
 
研究小组此次还得以更多的了解了这两种亚目的盲蛛在3亿年前森林中生活的状态。他们相信开气门亚目盲蛛生活在森林的树冠层叶片中，这帮助它们有效躲避地面的捕食者。其化石的3D模型显示其拥有长长的腿部，前端有一个弯曲部分，和它们的现代亲戚非常相似。现代的开气门亚目盲蛛会利用这个腿上的弯曲抓住植物茎叶，在叶片间移动。
 
科学家们还认为当时的开气门亚目盲蛛的身体拥有一个非常薄，非常柔软的外层，即所谓的“外骨骼”。这是通过对3D化石模型的分析得到的结论，因为他们发现化石在形成过程中它的腹部出现了一处挤压破碎。这暴露了其外甲壳的脆弱性。
 
而闭气门亚目盲蛛化石的背上长有硬刺，科学家们相信这可以为它们提供某种程度的保护，因为捕食者会发现即使捕到它们，也很难吞下这种带刺的猎物。而闭气门亚目盲蛛的生活环境可能是潮湿的林地地面。它们今天生活在美洲的后代同样拥有背刺，也生活于类似的环境之中。
 
盲蛛的化石非常珍贵，因为它们的身躯非常柔软，渺小，脆弱，在化石形成过程中很容易损坏并消失。目前全世界一共大约只出土了33块它们的化石。目前古生物学家们研究这种小生物的主要方法时切开化石并观察其内部结构。这就意味着他们只能一次观察一个三维立体图形的一小块二维切片，而无法一览其三维结构。
 
而现代技术将帮助科学家们克服这一难题：伦敦自然历史博物馆的CT扫描成像设备可以对化石进行“计算机断层扫描成像”，并制作出三维立体计算机模型。在这一过程中科学家们一共拍摄了3142张X射线化石断层扫描图像，并采用特殊软件将它们合成后得到了三维空间的模型。
 
现在小组将继续前进，运用这种技术对史前蜘蛛的化石和蟑螂的化石进行同样的处理，以便更好的帮助科学界揭开更多的谜团。
 
 
 
 

详细资料
分类：科研动态-old
点击数：468

这是一张美国宇航局海盗号轨道器拍摄的火星图像，两艘海盗号飞船于1975年发射升空，之后母船分别释放一颗着陆器，这是首颗在火星表面发回图像的人类探测器。
 
北京时间8月23日消息，一位著名生物学家日前表示，通过改造合成的，可以以二氧化碳为生的“人造生命体”，将帮助人类有朝一日殖民火星。
 
著名基因学家克里格·温特(Craig Venter)对公众表示，这样一种基于二氧化碳生存的人造生命体的培育工作已在进行中。温特和他的研究组去年因为合成首个人造有机体而受到世界瞩目。现在他们正设法合成一种细胞体，它能以吸收空气中的二氧化碳来合成自身所需的食物，甚至燃料，塑料和其他人类所需的产品。
 
温特表示这一技术在地球上当然将拥有巨大的应用前景，但是还有一点就是它对于火星改造的用途。这一技术对于火星这样一个大气稀薄，且主要以二氧化碳为主的世界显然具有重大的改造价值。他说：“这种处理过程将几乎帮助我们通过它获得我们所需的一切东西。”
 
合成生命体
 
去年5月份，温特和他的同事们宣布成功合成了首个拥有人造基因组的活体“生命”。他们将许多事先组装好的DNA片段拼接起来，形成了一个蕈状支原体的基因组。随后他们将这一人工制造的基因组植入另一种已经被清空染色体物质的相似细菌体内。之后这个“受体”细菌便再次开始活动，并能自我繁殖。
 
这一突破性进展的意义是不言而喻的，这显示人工合成生命体来帮助人类完成一些原本看似不可能的任务已经并非天方夜谭，这一天可能已经近在眼前。温特表示：“人工合成生命体将帮助我们解决一系列的基本问题，包括能源供给，食物生产，清洁水供应以及医药研制等。”
 
不仅仅是地球
 
温特曾在10年前率领一个小组参与人类基因组解码工程。现在他表示，他最大的愿望便是将生命体合成技术运用到解决地球面临的最迫切问题当中，那就是人口的增长。毕竟地球的容纳能力是有限的，但是人口却会持续不断地增长。温特说：“毫无疑问，我们将面临食物和燃料的短缺。”
 
基于这一前景，温特创立的“合成基因”公司正设法造出一种藻类，它能又便宜又高效地合成生物燃料，从而帮助缓解燃料问题。2009年他们已经和埃克森美孚签订了一项价值6亿美元的合同，全力进行这一项目的实验研发。
 
但是温特意识到，这一先进技术的应用不应该仅仅局限于地球。既然以消耗二氧化碳为生的合成生命体可以帮助缓解地球上的温室效应，那当然也可以帮助改善火星恶劣的大气环境，以便帮助我们更好更快地完成对火星大气的“地球化”改造，从而最终实现人类的殖民。
 
他说：“利用你的想象力，想象一下这样一个情景，假如你能设计出一种细胞，它可以改变未来。当我们撰写这些‘生命软件’时，我们将创造新的能源，以及几乎所有我们生活中所需要的材料。”这样的前景是不是很诱人？
 
 
 
 

详细资料
分类：科研动态-old
点击数：534

 
蜡烛的火焰总是闪动着钻石一样的光芒。英国华人学者周午纵和同事最近完成的一项研究显示，在蜡烛火焰中确实存在着纳米尺度的钻石颗粒，将来可能因此发现新的生产钻石的途径。这一成果已经发表在英国《化学通讯》杂志上。
 
这个吸引人的“钻石级”发现，其源头却是一次跨学科的闲聊。英国圣·安德鲁斯大学化学系教授周午纵说：“我是做物质微结构分析的，而朋友谢菲尔德大学的张阳教授是研究燃烧的，有一次就聊到蜡烛火焰中究竟有什么，结果发现已有学术文献对此还不是很清楚，于是决定想办法看看。”
 
周午纵在接受新华社记者采访时说，以前研究蜡烛火焰多采用两种方法，一种是使用光谱等手段的原位分析法，但分辨率常常不够，另一种是用探针伸进火焰获取样本，虽然探针进出火焰只有零点几秒，但获取的样本也会在此期间因为火烤而发生变化。因此从事微结构研究的周午纵就想出了一个新的办法，即用电化学方法处理氧化铝薄膜，使其上分布有直径为几十个纳米的微小孔洞，将这种薄膜放入蜡烛火焰中，火焰中存在的物质就会钻进纳米孔洞，同时也就避开了火焰，可以获得较好的样本。
 
研究小组的苏梓学博士进行了实验，结果发现，这些纳米孔洞中含有碳的所有四种形态，即无定形碳、石墨、富勒烯和钻石。过去人们知道，在蜡烛火焰底部是碳水化合物，火焰顶部的产物是二氧化碳，而对火焰之中发生了什么，细节并不清楚。本次研究首次揭示了碳元素在火焰之中还会发生如此丰富多彩的变化。
 
周午纵说：“据估计，在蜡烛火焰闪动的每一秒，都会产生大约150万个纳米尺度的钻石颗粒。”除蜡烛火焰外，周午纵的团队还用煤气和木头做了实验，在其火焰中也发现了钻石颗粒。对于中国人常用的煤炭，虽然还没有进行测试，但他也认为其火焰中“很有可能存在钻石颗粒”。
 
不过，要从火焰中取出钻石来现在还有难度。因为这些钻石颗粒极为微小，很快就在火焰中燃烧了。对于“火中取钻”的前景，周午纵表示，将来如果有研究者顺着这个方向继续深入探索，有可能找到一种成本较低的生产钻石新途径。
 
 
 

详细资料
分类：科研动态-old
点击数：535

 
据英国《每日邮报》近日报道，美国科学家通过修改鸡的基因，制造出类似于鳄鱼嘴而不是鸡（喙）的胚胎，从而逆转了进化过程，此举有助于科学家们发现儿童的先天缺陷。
 
哈佛大学的进化生物学专家阿尔哈特·阿布扎诺夫研制出了这种具有鳄鱼嘴的鸡。他在家鸡胚胎发育初期，在鸡蛋壳上开了一个小洞，随后将微小的胶质蛋白珠滴入其中，添加蛋白质珠会抑制某些分子的发育，也会阻止鸡长出某些特征。此举让家鸡控制外貌形态的“生物信号分子”的进化过程发生了逆转，使鸡胚胎在14天内，长出了鳄鱼嘴。科学家们认为，在进化过程中，鳄鱼嘴已在数百万年前的白垩纪失去。
 
阿布扎诺夫表示，这种“逆向”进化过程有望为科学家们修改其他DNA（脱氧核糖核酸），并使用同样方法制造出更能适应地球气候变化的物种铺平了道路。最新突破最终也有助于消除儿童的先天缺陷。
 
尽管由于伦理原因，科学家们没有将这种小鸡孵化出来，但阿布扎诺夫希望最终能完成这项工作，将鸡变成手盗龙（Maniraptora）。手盗龙是小型恐龙，现存于世的鸟类中，可能有数千种鸟都是它的后代。此前科学家们就认为，鸡和其它鸟类是恐龙通过一系列遗传变化进化而来。
 
美国蒙大拿大学的古生物学者杰克·亨尼尔正在进行同样的工作，他试图培育出一种“鸡恐龙”，这种动物具有和恐龙一样的尾巴和手。马萨诸塞大学阿默斯特分校的发育生物学家克雷格·艾伯森表示：“最新研究告诉我们，诱导某个进化过程发生逆转是一件如此简单的事情。”
 
 
 
 

详细资料
分类：科研动态-old
点击数：496

    隐身不见：这就是天文学家们发现赛吉尔-1星系的天区，其中包含大约1000颗古老而暗弱的恒星，就位于银河系附近

    借助凯克望远镜上的DEIMOS设备，天文学家们能判断出哪些恒星是属于同一星系，此处已经将这些成员星用绿色圆圈标示出来

    这是经过处理的图像：将所有不属于赛吉尔-1星系的恒星移出视野后看到的景象，不愧为“最暗弱”的星系

    这就是口径达10米的夏威夷凯克望远镜，正是得益于它强大的观测能力，天文学家们才得以发现赛吉尔-1星系的存在

北京时间8月20日消息，科学家们宣布发现了一个银河系周边迄今已知最暗弱的星系，这个矮星系仅仅包含大约1000颗古老的恒星，游荡在银河系附近的幽暗空间中。这个矮星系名为“赛吉尔-1”(Segue 1)，其中绝大部分物质是暗物质，只有很小一部分质量由可见物质构成。根据测算，其实际质量要比它可观测到的物质总量高出3400倍左右。
 
这个矮星系最初是在两年前由美国耶鲁大学的马拉·吉哈(Marla Geha)和华盛顿卡内基研究院的约瑟夫·西蒙(Joshua Simon)，利用夏威夷莫纳克亚山顶的10米口径凯克-II望远镜发现的。通过分析凯克-II和斯隆数字巡天项目的数据，他们做出了这一发现。
 
他们的观测显示这一星系正一同在空间运行，其运行特征显示这是一个独立的星系，而非仅仅是从附近另一个规模更大，包含更多恒星的半人马座矮星系中剥离出来的“碎片”。
 
然而他们的这一结论却遭到了和他们激烈竞争的一个英国剑桥大学科学小组的质疑。于是，为了证明这一点，吉哈博士和西蒙博士再次重返凯克望远镜，并利用那里的“深空外星系成像多天体摄谱仪”(DEIMOS)进行该星系运行速度的测量，不仅测量其相对银河系的整体运动速度，还包括测量其内部各单颗恒星之间存在的相对运动。
 
西蒙博士说：假如这1000颗恒星便是这个矮星系中所包含的全部，或者说只有非常少量的暗物质存在，那么这些恒星的运行速度将非常均匀。
 
然而凯克望远镜的观测结果并非如此。这个矮星系以大致每秒209公里的速度相对银河系运动，但是其内部一些恒星成员的运动速度却仅有每秒194公里，而另一些却高达每秒224公里。吉哈说：“这表明赛吉尔-1星系内部必定含有大量的暗物质，以便加速这些恒星。”
 
很据计算结果，要想造成如观测到的这般速度异常，该矮星系中隐藏的暗物质质量大约为60万倍太阳质量。然而在望远镜中我们所能看到的却仅仅只有1000颗恒星，质量都和太阳相仿。除此之外这一矮星系中的质量必定都属于暗物质。
 
同样令人兴奋的还有，赛吉尔-1星系中几乎都是由极其原始的恒星组成的。天文学上判断恒星的形成年代是否古老有一个方法就是考察其重元素含量，通过光谱分析，科学家们可以较为精确地获取恒星的重元素含量信息。
 
宇宙中的重元素是由恒星核聚变反应形成的。当古老恒星形成时，宇宙较为“年轻”，大量恒星尚未燃烧完其内部的氢和氦，进而合成一些重元素，如铁和氧。因此，老年恒星的重元素含量会相对较低。在天文上，此类恒星被称为贫金属星。
 
借助凯克-II望远镜，研究小组成功地获取了赛吉尔星系中6颗恒星的铁元素含量数据，另一方面一个澳大利亚小组使用欧洲南方天文台的甚大望远镜(VLT)获取了另外一颗成员星的铁元素含量数据。
 
分析显示，在这被观测的7颗成员恒星中有3颗的铁元素含量仅有太阳的不到1/2500。西蒙博士说：“这显示这些恒星是我们已知最古老的恒星之一。”在此之前对银河系中上千亿颗恒星进行的搜索工作只发现了大约30颗此类古老的恒星。
 
吉哈博士说：“赛吉尔-1星系中已经找到了数量相当于银河系中已知10%的古老恒星。这表明进行古老恒星研究时，矮星系应是非常重要的目标。”现在研究小组怀疑，在银河系周边的空间中还隐匿着更加暗淡的矮星系等待着我们去发现。西蒙说：“我们希望能找到更多类似赛吉尔-1这样的矮星系。”
 
有关他们这一工作的论文已经发表在近期的《天体物理学报》上。
 
 
 
 

  1. 我国抗褐飞虱杂交水稻研究取得重大突破
  2. 科学家发现最早树木化石
  3. 中国成功发射首颗海洋动力环境监测卫星“海洋二号”
  4. 激光让玻璃变身新式存储器