科学家在一块陨石中发现了地球上从未自然出现过的两种矿物

科学家在一块陨石中发现了地球上从未自然出现过的两种矿物这正是落在索马里Hiiraan地区ElAli镇附近的ElAlo陨石的状况。从这块重达15吨的陨石中，科学家取出70克的切片，足以确定两种在地球上没有自然出现的新矿物。他们还认为样品中可能有第三种新矿物。研究人员克里斯·赫德在一份声明中说："每当你发现一种新的矿物，这意味着实际的地质条件，岩石的化学成分，与以前发现的不同。这就是让人兴奋的原因。在这个特定的陨石中，你有两种官方描述的矿物，对科学来说是新的。"赫德是地球和大气科学系的教授和阿尔伯塔大学陨石收藏馆的馆长。这位科学家在太空探索研讨会上描述了这些发现。在加州大学洛杉矶分校和加州理工学院研究人员的帮助下，赫德将ElAli归类为"铁，IAB复合"陨石。它是这一类别的350多块中的其中一块。研究人员将空间矿物命名为埃拉里石和埃金斯坦顿石，前者是根据陨石的名字命名的。赫德以琳迪-埃尔金森-坦顿的名字命名第二种。她是亚利桑那州立大学星际计划的主席，亚利桑那州立大学地球和空间探索学院的教授，以及美国宇航局即将进行的Psyche任务的主要调查员。研究人员能够迅速识别这两种新的矿物，因为其他人在地球上已经人工创造了它们。安大略大学电子微探针实验室的负责人安德鲁-洛克将埃拉里石和埃金斯坦顿石的成分与人类制造的矿物相匹配。研究人员计划研究这些矿物，以确定允许它们在太空中自然形成的条件。至于新材料的实际用途，现在说还为时过早。但赫德说，材料科学家将希望研究像埃拉利石和埃金斯坦顿石这样的太空矿物，以获得潜在的好处。目前还不清楚艾尔·阿里陨石是否拥有任何其他新型太空矿物。这块石头正被转移到中国以寻找潜在的买家，而就第三种神秘的矿物而言，研究人员仍在研究它。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1333985.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1333985.htm

生物燃料研究：科学家认为美国航空业全面脱碳已有可行路径

生物燃料研究：科学家认为美国航空业全面脱碳已有可行路径研究发现，在美国各地现有的2320万公顷的边缘农田（经常休耕或土壤质量差的土地）上种植芒草，将提供足够的生物质原料，以满足美国航空部门完全来自生物燃料的液体燃料需求，预计到2040年这一数量将达到300亿加仑/年。但是，如果我们能使所有的美国航空旅行几乎没有排放呢？如果我们能用一种更清洁的替代品取代碳密集型的喷气式化石燃料：从美国种植的雨养草中提取的生物喷气燃料，那会怎样？将于今天（11月14日）发表在《自然-可持续发展》杂志上的新研究表明，通过用可持续生产的生物燃料替代传统的喷气燃料，美国航空燃料的使用有了完全脱碳的途径。由亚利桑那州立大学研究小组领导的这项研究发现，在全美国现有的2320万公顷边缘农田（经常休耕或土壤质量差的土地）上种植芒草，将提供足够的生物质原料，以满足美国航空业对生物燃料的全部需求，预计到2040年，这一数量将达到300亿加仑/年。该研究的共同作者、亚利桑那州立大学地理学博士毕业生NazliUludereAragon说："我们可以证明，美国有能力使商业航空使用的燃料脱碳，而不必等待飞机推进的电气化。如果我们认真对待实现温室气体净排放，我们需要处理航空旅行的排放问题，在一切照旧的情况下，这些排放预计会增长。找到替代的、更可持续的航空液体燃料来源是这方面的关键"。在这项研究中，研究人员使用了一个土地评估、水文气候建模、生态系统建模和经济建模的综合框架，利用评估环境和经济性能的标准，评估在美国何处以及在何种条件下可以可持续地种植用于生物航空燃料的能源作物。该标准非常广泛。该团队首先确定并评估了美国已经存在的最佳边缘农业用地，然后评估是否可以在不使用额外水的情况下在该土地上种植合适的能源作物。然后，研究小组分析了在这些土地上种植能源作物原料是否会对周围的气候或土壤湿度产生不利影响，并预测了两种不同的草--水曲柳和柳枝稷--作为合适的生物质能源原料的潜在产量。最后，该团队量化了将在全国范围内大规模生产和分配的生物喷气燃料的数量和成本。这项研究的作者、可持续发展学院的助理教授内森-帕克说："目前我们生产可持续航空燃料的方式是非常低效的，而且不是大规模的，航空业可以成为低碳排放的方式非常有限，对气候的影响也相应较小，这是我们证明可行的一种方式，可以让航空业通过农业实现碳中和。"科学家们强调，这种综合系统的观点对这项研究至关重要。在过去，围绕生物燃料潜力的研究在很大程度上是由孤立的评估组成的，这些评估没有得到很好的整合，例如，忽略了关于改变作物覆盖物如何影响周围气候的关键数据。该研究的共同通讯作者、地理科学和城市规划学院副教授、亚利桑那州立大学城市气候研究中心主任MateiGeorgescu说："当你在战略设计的区域上种植作物时，这些作物的种植会对气候产生影响。如果基础景观发生变化，例如，植被数量的增加或减少，可能会对当地到区域范围的气候产生影响，包括更多或更少的降水，或更暖或更冷的温度。"为了说明这些土地-大气的相互作用，研究小组利用他们的水文气候模型的输出，为他们的生态系统模型提供信息。然后，该团队评估了农民种植这些草的经济可行性。现实世界的解决方案对于任何替代能源途径的吸收，解决方案需要具有经济意义。研究人员在他们的分析中，将他们所确定的土地的现有用途，有些已经被用于种植玉米、大豆或其他各种作物，有些则被用作牧场，经济回报与种植水曲柳和柳枝稷作为生物质原料的经济回报进行比较，它们需要更有利可图，以取代每个地区的现有土地用途。UludereAragon说："我们确定的这些土地是由真正的人拥有和经营的，用于不同的农业用途，"他现在是环境保护基金的博士后研究员。"来自生物质原料的具有成本效益的生物燃料潜力主要受到替代土地用途的机会成本的影响。"最后，研究人员发现芒草是更有前途的原料，从芒草中提取的生物喷气燃料可以满足300亿加仑/年的目标，平均成本为4.10美元/加仑。虽然这比传统喷气燃料的平均价格（通常约为2美元/加仑）要高，但该团队认为，考虑到生物喷气燃料的减排潜力，这是合理的。值得注意的是，在2022年，由于供应和需求的变化，喷气燃料的价格从2美元到5美元/加仑不等（不要与零售汽油混淆），这表明价格高于4美元/加仑是完全可能的。研究人员说，在为地球的气候危机寻找进一步的解决方案时，重要的是科学界要在各学科之间架起桥梁，并超越渐进式减排。相反，研究人员强调了现实的解决方案的重要性。Georgescu说："这是一个跨学科的团队，拥有来自生态系统科学、气候建模、大气科学和经济学的专业知识，"他承认这项研究是八年建模工作和合作的结晶。"为了真正解决可持续性问题，你需要一系列领域的专家技能。""作为学术界人士，我们应该记住经济是推动人们在实地作出决定的动力。找到这些决定与理想的环境结果相一致的情况是非常重要的"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1332775.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1332775.htm

耶鲁大学科学家发现免疫系统可以改变我们的行为

耶鲁大学科学家发现免疫系统可以改变我们的行为新研究发现，免疫系统在改变行为方面发挥着至关重要的作用，它通过抗体与大脑的通信，利用免疫识别来促使对毒素的防御行为。在一项以小鼠为对象的研究中，当IgE抗体（负责触发肥大细胞向大脑传达厌恶行为）被阻断时，致敏小鼠不再回避过敏原，这说明了免疫系统在帮助动物远离环境危害方面所起的作用。根据最近发表在《自然》（Nature）杂志上由耶鲁大学领导的研究，事实证明免疫系统在改变我们的行为方面起着至关重要的作用。耶鲁大学医学院免疫生物学斯特林教授、霍华德-休斯医学研究所调查员、该研究的资深作者鲁斯兰-梅德日托夫（RuslanMedzhitov）说："我们发现免疫识别控制着行为，特别是针对毒素的防御行为，这些行为首先通过抗体传达，然后再传到我们的大脑。"研究表明，如果没有免疫系统的交流，大脑就不会就环境中的潜在危险向身体发出警告，也不会设法避免这些威胁。梅德日托夫实验室的一个研究小组在埃丝特-弗洛尔斯海姆（EstherFlorsheim，当时是耶鲁大学的博士后研究员，现在是亚利桑那州立大学的助理教授）和医学院研究生纳撒尼尔-巴赫特尔（NathanielBachtel）的带领下，研究了一种对在鸡蛋中发现的蛋白质过敏的小鼠。不出所料，这些小鼠倾向于避开掺有这种成分的水，而对照组小鼠则倾向于选择掺有鸡蛋成分的水源。他们发现，致敏小鼠对掺有鸡蛋成分的水源的厌恶情绪会持续数月。研究小组随后研究了是否可以通过操纵免疫系统变量来改变致敏小鼠的行为。例如，他们发现，如果免疫系统产生的免疫球蛋白E（IgE）抗体被阻断，对卵细胞过敏的小鼠就会失去对水中蛋白质的厌恶感。IgE抗体会触发肥大细胞的释放，肥大细胞是一种白细胞，它与其他免疫系统蛋白一起，在与控制厌恶行为的大脑区域进行交流方面起着至关重要的作用。没有了IgE作为启动因子，信息传递被中断，小鼠不再回避过敏原。梅德日托夫说，这些发现说明了免疫系统是如何进化以帮助动物避开危险的生态位的。他补充说，了解免疫系统如何记忆潜在的危险，有朝一日会有助于抑制对许多过敏原和其他病原体的过度反应。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1383899.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1383899.htm

科学家首次给热浪命名：佐伊

科学家首次给热浪命名：佐伊8月22日消息，今年7月24日至27日期间西班牙塞维利亚气温飙升至112华氏度(44.4摄氏度)，科学家将这股热浪命名为“佐伊”（Zoe）。这也是科学家首次为热浪命名。西班牙塞维利亚大学凝聚态物理系副教授JoséMaríaMartínOlalla表示，这是提醒公众注意极端温度和危险的新举措。长期以来，科学家对飓风都有命名。2012年美国还出现给冬季风暴命名的非官方做法。但佐伊是第一个被命名的热浪。这个名字是研究中心非营利proMETEO塞维利亚项目的成果。这一项目的目的是提高公众对极端高温的认识，并减少热浪危害，塞维利亚是这一项目的试点地区。热浪不单单指气温高。西班牙国家气象局将其定义为：10%以上的气象站记录的最高气温至少连续三天超过1971年到2000年7至8月期间95%的高温纪录。美国对于热浪并没有一个统一的定义，但是美国环境保护署(EPA)使用的基准是，至少有两天时间的最低气温持续高于1981年至2010年7月至8月期间平均最低气温的85%。热浪可能非常危险，对老年人和在户外体力劳动者等群体更是如此。世界卫生组织在2018年计算得出，2000年至2016年期间，每年暴露在极端高温下的人数增加了1.25亿。今年7月份，英格兰气温有史以来第一次超过了104华氏度（40摄氏度）。如果没有空调或建筑没有针对高温进行优化设计，这种高温可能是致命的。由于气候变化，今夏美国也在经历极端炎热的时期。8月15日，非营利组织第一街基金会（FirstStreetFoundation）发布了一份报告，标记出未来几十年极端高温可能会变得更常见的美国地区。报告中的模型显示，美国南部、亚利桑那州南部和加州中部南部地区将经历一些最极端的气候变化。例如到2053年，佛罗里达州迈阿密-戴德县可能会有34天气温高于103华氏度（39.4摄氏度），而现在只有7天。非营利组织还发现，尽管今年美国有800万人将经历125华氏度(51.6摄氏度)以上的高温指数，但到2053年预计将有1.07亿美国人经历这样的高温。这种高温指数会考虑环境湿度，以此调整具体气温带给人体的感觉。湿度越高，人们的体感温度就会越高。佐伊可能是第一个被命名的热浪，但不会是最后一个。西班牙计划在未来的高温天气中，按字母倒序交替使用女性和男性的名字来给热浪命名。据报道，塞维利亚旅游局希望通过给热浪命名，让公众清楚自己需要格外小心。世界卫生组织建议，热浪来袭时人们可以在夜间开窗降温，让冷空气进入室内，白天注意遮挡光线。此外，要特别注意确保婴儿、60岁以上的人或患有慢性疾病的人在高温天气中保持凉爽。（辰辰）...PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1307027.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1307027.htm

野生黑猩猩也会经历更年期 这挑战了人类的独特性

野生黑猩猩也会经历更年期这挑战了人类的独特性上图是乌干达西部恩戈戈社区的一只雌性黑猩猩。图片来源：恩戈戈黑猩猩项目对乌干达恩戈戈（Ngogo）社区的研究表明，人类并不是唯一拥有漫长生育后生命阶段的灵长类动物。在这项研究完成之前，这些特征只在哺乳动物中的少数齿鲸和灵长类动物中的人类身上发现过。这些新的人口和生理数据可以帮助研究人员更好地理解更年期和生育后存活在自然界中的原因，以及它是如何在人类中进化的。绝经后女性在社会中的作用加州大学洛杉矶分校人类学副教授布赖恩-伍德（BrianWood）说："在世界各地的社会中，过了生育年龄的女性扮演着重要的角色，无论是在经济上还是作为明智的顾问和照顾者。人类的这种生活史是如何进化而来的，这是一个令人着迷而又充满挑战的谜题"。伍德是这篇论文的第一作者，他与亚利桑那州立大学的凯文-朗格拉伯、亚利桑那大学的雅各布-内格雷以及Ngogo黑猩猩项目的创始人兼联合主任约翰-米塔尼和戴维-沃茨密切合作。伍德说："（研究）结果表明，在特定的生态条件下，更年期和生育后的生存可以在一个与我们的社会体系完全不同、不包括祖父母支持的社会体系中出现，"他指的是祖母假说。这一假说曾被用来解释人类绝经后生存现象的存在，它认为女性在生育后的时期可以通过帮助提高自己子女的出生率或直接照顾孙辈来传递更多的基因，从而提高孙辈的生存几率。事实上，一些针对人类祖母的研究已经发现了这些积极的作用。但黑猩猩的生活安排与人类截然不同。年长的雌性黑猩猩通常不会住在女儿附近，也不会照顾孙辈，而恩戈戈的雌性黑猩猩却往往活过了生育年龄。黑猩猩的寿命和人类的影响虽然以前在其他对野生黑猩猩的长期研究中没有观察到黑猩猩生育后的长寿现象，但有时在圈养的黑猩猩和其他灵长类动物身上却能看到这种现象，因为这些动物得到了良好的营养和医疗照顾。这就提出了一种可能性，即恩戈戈雌性黑猩猩的生殖后寿命可能是对异常有利的生态条件的暂时反应，因为这个种群享有稳定和丰富的食物供应，而且捕食程度很低。然而，另一种可能是，后生殖期寿命实际上是黑猩猩进化后的物种典型特征，但由于近年来人类的负面影响，在其他黑猩猩种群中没有观察到这一特征。兰格拉伯说："黑猩猩极易死于源自人类的疾病，而黑猩猩对这些疾病几乎没有天然免疫力。多年来，包括我们恩戈戈在内的黑猩猩研究人员已经了解到，这些疾病的爆发对黑猩猩种群的破坏性有多大，以及如何降低疾病发生的几率。"研究小组从1995年至2016年收集的人口统计数据中研究了185只雌性黑猩猩的死亡率和生育率。他们计算了所有被观察雌性黑猩猩成年后处于生殖后状态的时间比例，并测量了66只雌性黑猩猩尿样中的激素水平，这些雌性黑猩猩的生殖状态和年龄各不相同，从14岁到67岁不等。在恩戈戈进行数千小时的实地考察，才能收集到这项研究需要的观察结果和样本。激素样本由托比亚斯-德施纳（TobiasDeschner）和梅丽莎-埃默里-汤普森（MelissaEmeryThompson）负责分析。"这项研究是大量努力的结果，"内格雷说。"我们的团队花了几十年的时间对这些黑猩猩进行监测，只有这样我们才能确信一些雌性黑猩猩在停止繁殖后还能存活很长时间。我们还花了数千小时在森林中收集这些黑猩猩的尿液样本，用来研究更年期的荷尔蒙信号"。研究人员测量了与人类更年期相关的激素水平，其中包括卵泡刺激素和黄体生成素水平的上升，以及卵巢类固醇激素（包括雌激素和孕激素）水平的下降。与其他黑猩猩种群和人类一样，所研究的黑猩猩在30岁以后生育能力下降，50岁以后没有生育。激素数据显示，恩哥哥雌性黑猩猩的更年期过渡与人类相似，大约从50岁开始。与人类一样，这些雌性黑猩猩活过50岁也并不罕见。14岁成年的雌性黑猩猩在其成年生活中大约有五分之一的时间处于绝经期，大约是人类狩猎采集者绝经时间的一半。伍德说："我们现在知道，更年期和生育后存活的物种和社会生态条件比以前所了解的范围更广，这为我们考虑改善饮食和降低捕食风险在人类生活史进化中可能发挥的作用提供了坚实的基础。"研究人员说，跟踪年长黑猩猩的行为并观察它们如何与其他群体成员互动并对其施加影响也至关重要。要开展这些工作，必须支持对野生灵长类动物的长期研究。参考文献"BrianM.Wood、JacobD.Negrey、JanineL.Brown、TobiasDeschner、MelissaEmeryThompson、ShollyGunter、JohnC.Mitani、DavidP.Watts和KevinE.Langergraber于2023年10月27日发表在《科学》杂志上的《野生黑猩猩更年期的人口统计学和激素证据》。DOI:10.1126/science.add5473编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1403359.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1403359.htm

人类精子到底如何推进的？科学家被骗了300多年

人类精子到底如何推进的？科学家被骗了300多年事实上，不仅距离上对精子来说很遥远，在15厘米的旅程中还有各种“诱杀装置”，因为精子对于女性来说是异物会自然地被防御。其中包括宫颈粘液困住精子、白细胞吞噬精子等等，当每次数以亿计的精子同时出发时，真正能到达目的地——接触卵子的只有200枚左右。quapan/Flickr那么有趣的问题是，精子到底是如何移动的呢？它又是怎么获得能量来让自己持续推进呢？关于精子的“游动”有一些非常有趣的故事，所以必须给它单独拎出来说说，这玩意足足愚弄了科学家300多年。精子如何欺骗科学家300多年？1677年，光学显微镜之父荷兰科学家列文虎克在改进了显微镜之后，他通过这种显微镜仔细观察了自己的精子，这是人类第一次看到精子。图：列文虎克据列文虎克的描述，他看到巨量的“微生物”，这些“生物”每个都有肿大的头部和几乎透明的长尾巴，它们充满活力，不停像蛇一样蠕动，以及就像水中的鳗鱼一样。当时人们并不认为这是人类的生殖细胞，实际上列文虎克认为它们是一种寄生动物（估计他第一次看到自己的这些的时候吓得不轻），并专门为此创造了一个名词“spermatozoa”（现在翻译成精子动物）来描述这种“生物”。图：当时人们以为精子顶体中住着小人在精子发现后的很长一段时间里，其实人们都不知道这种细胞是干嘛用的。1695年，同为荷兰人的尼古拉斯·哈特索克在观察了精子之后，他瞬间感觉自己领悟到了“上帝的秘密”，他第一次定义了精子的作用，认为精子里面住着小人，然后这些小人在女性的肚子里发育成更大的人，这就是生育的全部。但尴尬的是，这位仁兄无法解释为什么那么多进去最后却只有一个或者两个出来。人们对哺乳动物生殖的秘密直到1827年才算有一点点了解，因为这一年科学家发现了卵子（寻找卵子是很难的，因为它的数量非常有限），而到了1876年，科学家才总算观察到精子和卵子融合，哺乳动物生殖的秘密才算是拨开云雾见明月。我们回到列文虎克发现精子的话题，虽然他不知道这些“生物”是干嘛的，但是他在描述显微镜下的生物绝对很有一套。在那个没有相机的年代，列文虎克甚至纯手工绘制了精子的画像（上图），并且第一次通过图像和语言同时描述了精子是如何移动的——它就像是蝌蚪或者鱼一样通过左右甩动尾部来让自己前进。精子以这种形式（摆动尾部）移动估计符合我们几乎所有人的刻板印象，因为我们大部分接触到的科普读物通常就是这么描述的。直到最近（2020年），墨西哥国立自治大学的研究人员发现，原来精子并不是这样摆动尾部来“游动”的，它实际上是以一种旋转钻洞的形式在运动。墨西哥国立自治大学的研究人员采用一个带有压电装置的3D显微镜，以及一台一秒钟能够记录超过55000帧的高速相机，3D扫描了自由游动的精子，然后以数学方法构建了精子的运动方式（如下图）[1]这项研究于2020年7月31日发表在《科学进展》杂志上，其研究人员Gadêlha在接受采访的时候表示：精子根本没有游泳，它只是不断地钻进液体中。实际上，由于精子快速且高度同步的旋转——一秒完成20次旋转，用2D显微镜观察是无法正确认识它们的运动方式的——只会看到左右摆动，而现代研究通常都是用2D显微镜，所以精子就一直这样愚弄了科学家足足300多年。为什么精子是旋转？精子是高度特化的细胞，这意味着它们承受着巨大的进化压力，它们的一切特征只有一个目的，就是完成受精。左右摆动的游动姿势适合在一些容易游动的液体中推进，而精子想要完成受精需要面对的环境非常复杂。在同一趟旅程中，它们都需要面对多种环境，时而是粘稠的完全无法推进的情况，时而是润滑的，时而又干脆是干燥的，所以像陀螺一样旋转会比摆动推进好用许多。另外，这项研究还发现，人类精子的尾巴实际上是不平衡的，只在一侧摆动，这意味着它里应该由于单侧摆动而原地转圈圈才是。但是精子找到了一种自适应，它们在游动时滚动，顶体也跟着尾巴旋转的方向转动，这个方式正好可以抵消单侧摆动造成的不对称。我查阅到2019年的一项研究还发现，哺乳动物精子顶体部分都是螺旋状的，就像是螺丝一样[2]，这正好符合精子的运动方式。那么，还有一个问题，既然精子这么小，它们又得如此吃力地钻洞前行，那么它们的能量来自哪里。其实，这个也是精子高度特化的一部分。我们知道细胞活动的能量主要来自线粒体——这个被称为细胞的能量工厂，精子的体积虽然小，但是它们却拥有非常多的线粒体，它就像是一个个小电池一样给精子供能。这些线粒体就集中在精子的中段部分，而且为了充分利用空间，科学家发现这些线粒体是螺旋状的。而给这些线粒体提供“燃料”的就是它们的活动场所，只有在那里它们有机会存活长达5天以上，而在其它环境中精子都会快速失活。最后，我们再来说一个关于精子广为流传的误解吧。我们许多人应该都听说过跑得最快的一枚精子才有机会完成受精，所以我们每个人从出生开始就已经在数以亿计的竞争中赢过一次了。但是实际上并不是如此，越来越多的证据已经表明，跑得（或者钻得）最快的精子只会最早遇到卵子而已，而卵子有最终的选择权，它们会在几百甚至上千枚完成比赛的精子中选择一枚[3]。参考：[1].https://doi.org/10.1126/sciadv.aba5168[2].https://doi.org/10.1098/rstb.2019.0149[3].https://www.news-medical.net/news/20200611/The-egg-decides-which-sperm-fertilizes-it.aspx...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1385473.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1385473.htm