今日科技話題:星際介質、托馬斯·楊方程、新轉換器、魚類腦部、琥珀、老鼠


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科學家揭示星際介質中硫氫自由基消耗原因


近日,中國科學院大連化學物理研究所袁開軍研究員、楊學明院士團隊與英國皇家科學院院士Michael N. R. Ashfold合作,利用世界上唯一運行在極紫外波段的大型自由電子激光裝置(大連相干光源)研究硫化氫分子光化學取得了新進展。相關成果發表於《自然—通訊》。


硫是宇宙中較為豐富的元素之一,在太陽大氣中硫原子的丰度約為1.3×10-5,而在星際介質中實際探測到的含硫分子的丰度要遠遠低於這個值,科學家認為是由於星際輻射場導致含硫分子有一定的消耗。


——《中國科學報》


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我國學者首次解釋了托馬斯·楊方程


從中國科學技術大學獲悉,該校工程科學學院、中科院材料力學行為和設計重點實驗室團隊,研究了固液界面毛細力的微觀起源,揭示了液滴接觸線處受力平衡的作用機理,並從力學角度給出了楊氏方程的合理解釋。該研究成果日前發表在《物理評論快報》上。


1805年,英國科學家托馬斯·楊在研究潤溼和毛細現象時描述了界面張力和接觸角的定量關係。兩百多年來,楊氏方程已成為潤溼領域最基本的理論之一。雖然基於熱力學能量最小化方法可推導得到該方程,但是研究者一直致力於從力學角度解釋楊氏方程,並驗證其在納米尺度的有效性。該領域仍存在許多關鍵科學問題亟待解決:一方面,作為控制液滴動力學的關鍵因素,作用在固液氣三相接觸線處的毛細力並沒有在楊氏方程中明確體現,且易於與界面張力的概念混淆。另一方面,由於固液、固氣界面張力難以在實驗中準確測量,楊氏方程的驗證一直存在著爭議。


——《科技日報》


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新轉換器或讓人們“看見紅外光”


上海科技大學物質學院寧志軍課題組以膠體量子點材料為基礎,製備出一種新型、低成本、高探測率的紅外上轉換器件。該研究成果3月31日發表於《自然—電子學》。


近紅外光電探測與成像器件在生物檢測、信息通信、軍事、氣象等領域中有重要作用。但是複雜的集成工藝限制了紅外成像系統的發展,而紅外上轉換器件作為一種替代的解決方案,可以將紅外光直接轉化為可見光成像。


——《中國科學報》


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4億年前魚類腦部已做好登陸準備


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▲奇異東生魚藝術復原圖和其腦腔重建模型 受訪者供圖


奇異東生魚是目前所知最早、最原始的四足形類肉鰭魚。如果能看到它完整的、活著的樣子,你一定不會懷疑它是一條魚,但它的下頜結構已“超前”展示出了早期四足動物的特徵。更令人驚訝的是,當古生物學家用高精度X射線斷層掃描和計算機三維虛擬重建技術復原了東生魚的顱腔,以及相關的神經、血管等結構後,發現它的顱腔中竟有一個區域,很可能就是容納四足動物腦中特有的腺垂體結節部的腔體。這說明可能早在4億多年前,四足動物的祖先就已進化出了腺垂體結節部。


奇異東生魚的出現,解開了古生物學家心中的不少謎團。原來,早在4億多年前,我們的祖先還生活在水裡時,腦部就已經預先演化出了適應陸地生活的結構,為今後適應陸地晝夜更替的節律變化,打下了伏筆。


——《科技日報》


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億萬年前琥珀折射古老生態狀況


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▲一片清澈琥珀中有一隻保存完好的約有4100萬年曆史的蠓。圖源:《科學研究》


英國《科學報告》期刊近日發表的一項古生物學研究,科學家報告了對保存於“寶藏”琥珀中的已知最古老動植物的分析。該研究結果不但讓人們進一步瞭解澳大利亞和新西蘭從晚三疊紀至古近紀時期(2.3億—4000萬年前)的生態情況,還為生態學和演化學的關鍵期打開了新的“窗口”。


岡瓦納古陸,是由南美洲、非洲、馬達加斯加、印度、南極洲和澳大利亞組成的超大陸,約2億年前從名為盤古大陸的超大陸中分離出來。此次,澳大利亞蒙納士大學研究人員傑弗瑞·斯蒂維爾及其同事,分析了5800多件琥珀,這些琥珀分別來自始新世早期(約5400萬年至5200萬年前)的西塔斯馬尼亞麥考瑞海港地層,以及中始新世末期(4200萬年至4000萬年前)澳大利亞維多利亞州安吉西煤系。


——《科技日報》


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外媒:科學家通過AI識別出老鼠的情緒


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據外媒報道,人類有著多種多樣的情緒,並可以通過面部肌肉和器官移動完美表達出來。事實上,這種情感表達能力並非人類所獨有,美國研究人員發現老鼠也有喜怒哀樂。


美國加州理工學院的研究人員使用機器學習算法,成功破譯了實驗室中的老鼠看似難以理解的面部表情,這項工作可能會對精確定位人類大腦中編碼特定表情的神經元產生巨大影響。


——環球網

中國科協各級組織要堅持為科技工作者服務、為創新驅動發展服務、為提高全民科學素質服務、為黨和政府科學決策服務的職責定位,推動開放型、樞紐型、平臺型科協組織建設。接長手臂,紮根基層,團結引領廣大科技工作者積極進軍科技創新,組織開展創新爭先行動,促進科技繁榮發展,促進科學普及和推廣,真正成為黨領導下團結聯繫廣大科技工作者的人民團體,成為科技創新的重要力量。——習近平


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