關(guān)毅 (本刊特約記者)
為中國“點(diǎn)贊”
關(guān)毅 (本刊特約記者)
中國于2016年8月16日成功發(fā)射全球首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星,引發(fā)了全球科技界的關(guān)注和熱議。這不再只是一個(gè)中國的科研大事,因?yàn)樗@得的任何成果,必將是世界性的。中國此次發(fā)射量子衛(wèi)星的主要任務(wù),是執(zhí)行星地高速量子密鑰分發(fā)、廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)、星地量子糾纏分發(fā)以及地星量子隱形傳態(tài)等多項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)任務(wù)。這都是量子信息技術(shù)的最前沿研究,自然是舉世矚目。9月15日晚,正值中秋月圓夜,天涯共此時(shí),中國天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室成功“飛天”,叩開了中國空間站時(shí)代的大門。全球業(yè)界專家紛紛“點(diǎn)贊”天宮二號(hào),認(rèn)為它代表了中國航天的新高度。外媒普遍認(rèn)為,天空二號(hào)的成功發(fā)射是中國在實(shí)現(xiàn)空間站夢想上邁出的重要一步,而中國與其他國家加強(qiáng)在空間科學(xué)領(lǐng)域的合作將成為大勢所趨。
在中國“大禹治水”的故事家喻戶曉,一些學(xué)者認(rèn)為這是上古的傳說。不過,一個(gè)中美科研團(tuán)隊(duì)8月4日在美國《科學(xué)》雜志上宣布,他們?cè)邳S河流域發(fā)現(xiàn)了古代一場超級(jí)大洪水的科學(xué)證據(jù),這一洪水很可能就是“大禹治水”故事中提到的災(zāi)難性大洪水。同時(shí),這也為夏朝的歷史真實(shí)性以及起始年代提供了重要支持。
這項(xiàng)研究的負(fù)責(zé)人、現(xiàn)南京師范大學(xué)聘用人員吳慶龍說,盡管很多人認(rèn)為大禹治水的故事有一定事實(shí)基礎(chǔ),但此前一直沒有發(fā)現(xiàn)這場大洪水存在的科學(xué)證據(jù)。2007年,他參加黃河上游積石峽地質(zhì)考察時(shí)偶然看到了一些特殊的碎屑,后確認(rèn)為上古一場巨大潰決洪水的沉積物。由于這一洪水規(guī)模巨大,他們推測,這很可能就是中國大洪水傳說的源頭。
當(dāng)時(shí)的情景也許是這樣的:一場強(qiáng)烈地震在積石峽引發(fā)了大規(guī)?;?,滑坡堵塞黃河6~9個(gè)月,形成了巨大的堰塞湖,水量持續(xù)增加導(dǎo)致堰塞湖潰決,多達(dá)110億~160億m3的湖水在短時(shí)間內(nèi)快速下泄,形成流量巨大的洪水。
目前有記載的黃河最大一次洪水發(fā)生于1843年,最大流量約3.6萬m3/s,而這一潰決洪水的流量可能是1843年洪水的10倍,達(dá)到30萬~50萬m3/s。
參與研究的美國珀杜大學(xué)教授達(dá)里爾·格蘭杰在《科學(xué)》雜志召開的電話記者會(huì)上解釋說:“換個(gè)角度看,這差不多與世界第一大河亞馬孫河曾發(fā)生的最大洪水相當(dāng),位居地球近1萬年內(nèi)發(fā)生的最大洪水之列。”
黃河上游積石峽(圖片來源:吳慶龍)
“這樣規(guī)模的洪水災(zāi)害在中國(有確切記載的)歷史時(shí)期內(nèi)沒有發(fā)生過,是一場非常罕見的巨大洪水,因此,我們推斷它應(yīng)該就是與‘大禹治水’有關(guān)的那場大洪水,”吳慶龍說。
造成這一堰塞湖的強(qiáng)烈地震同時(shí)嚴(yán)重?fù)p壞了下游25 km處的喇家聚落,包括兒童在內(nèi)的一些遇難者被埋在坍塌的洞穴里。研究人員通過對(duì)喇家遺址中被埋幼年人骨進(jìn)行碳14年代測定,確定這場大洪水發(fā)生在公元前1920年左右。
傳統(tǒng)認(rèn)為夏朝是中國的第一個(gè)王朝,是大禹在成功治理大洪水后建立的。另一名研究人員、臺(tái)灣大學(xué)教授高德說,20世紀(jì)20年代以后,夏朝的歷史真實(shí)性受到一些質(zhì)疑,甚至有研究者認(rèn)為,夏朝是后來周朝的統(tǒng)治者為了政治需要而杜撰的。但是,中國的夏商周斷代工程完全認(rèn)可夏朝的存在,并將夏的起始年代定在約公元前2070年。
高德說,有些考古學(xué)家認(rèn)為,最可能為夏朝文化遺存的二里頭文化(位于河南省)的開始年代為公元前1900年左右,兩者之間存在170年的差距,這使許多研究人員深感困惑。
基于潰決洪水的精確定年,以及大禹和其父治水約用20年的歷史記載,最新研究推斷,夏朝的起始年代約為公元前1900年,晚于早先的推斷,但與黃河流域考古記錄中社會(huì)重大轉(zhuǎn)型的年代一致,即與新石器文化衰落和青銅文化開始的年代一致。因此研究人員認(rèn)為,他們解決了多年以來基于文獻(xiàn)的年代框架與基于考古的年代框架之間的矛盾。
吳慶龍介紹說,這一研究歷時(shí)近10年才完成,合作者包括來自北京大學(xué)、南京師范大學(xué)、中國地震局、斯坦福大學(xué)、珀杜大學(xué)、中國社科院考古研究所、臺(tái)灣大學(xué)、哈佛大學(xué)、中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所、青海省文物考古研究所等中美多個(gè)機(jī)構(gòu)的研究人員。
美國《科學(xué)》雜志2016年8月11日刊登的封面論文說,地球上已知最長壽的脊椎動(dòng)物是格陵蘭鯊,它們的壽命可能達(dá)到400歲。
格陵蘭鯊又稱小頭睡鯊,廣泛分布于格陵蘭島與冰島周圍的北大西洋海域,其在成年時(shí)所達(dá)到的身長為4~5 m,但它們的生長速度極其緩慢,有時(shí)1年只長約1 cm,這提示格陵蘭鯊可能有著格外長的壽命。
傳統(tǒng)的測年方法通常使用動(dòng)物的鈣化組織,一些鯊魚中可以使用鰭脊,但這種鈣化組織在格陵蘭鯊中十分稀少。由丹麥哥本哈根大學(xué)的尤利烏斯·尼爾森領(lǐng)導(dǎo)的新研究轉(zhuǎn)而使用格陵蘭鯊的眼部晶狀體進(jìn)行放射性碳測年。這種方法此前曾用于測定鯨魚的年齡,但用來確定鯊魚等魚類的年齡還是第一次。
尼爾森等人一共對(duì)28頭雌性格陵蘭鯊的眼部晶狀體使用了放射性碳測年技術(shù),這些鯊魚是在2010—2013年間捕獲的,其中最大的一頭鯊魚身長502 cm。
他們的分析顯示,這頭最大的鯊魚壽命估計(jì)為392歲,誤差為120歲。這就是說,這條鯊魚年齡至少是272歲,最大可能達(dá)到512歲。此外,雌性的格陵蘭鯊據(jù)稱要到身長約4 m時(shí)才能性成熟,換算成年齡也就是至少要到156歲才成年。
研究人員因此在論文中寫道,格陵蘭鯊是地球上已知的、最長壽的脊椎動(dòng)物,超過了以前的長壽冠軍露脊鯨(211歲)?,F(xiàn)在唯一已知比格陵蘭鯊壽命還長的是深海圓蛤(507歲)。
美國弗吉尼亞海洋科學(xué)研究所的鯊魚專家杰克·繆齊克說,他對(duì)格陵蘭鯊的長壽并不感到意外,“400歲是很長,但還是可信的,因?yàn)檫@種鯊魚生活在這么冷的水中,代謝極其緩慢,而且又能長到這么大的體形”。
格陵蘭鯊(圖片來源:WaterFrame/Alamy Stock Photo)
2016年8月16日1時(shí)40分,我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征二號(hào)丁運(yùn)載火箭成功將世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”發(fā)射升空。這將使我國在世界上首次實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信,構(gòu)建天地一體化的量子保密通信與科學(xué)實(shí)驗(yàn)體系。
量子衛(wèi)星首席科學(xué)家潘建偉院士介紹,量子通信的安全性基于量子物理基本原理,單光子的不可分割性和量子態(tài)的不可復(fù)制性保證了信息的不可竊聽和不可破解,從原理上確保身份認(rèn)證、傳輸加密以及數(shù)字簽名等的無條件安全,可從根本上、永久性解決信息安全問題。
量子衛(wèi)星2011年12月立項(xiàng),是中國科學(xué)院(中科院)空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)首批科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星之一。其主要科學(xué)目標(biāo)一是進(jìn)行星地高速量子密鑰分發(fā)實(shí)驗(yàn),并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行廣域量子密鑰網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn),以期在空間量子通信實(shí)用化方面取得重大突破;二是在空間尺度進(jìn)行量子糾纏分發(fā)和量子隱形傳態(tài)實(shí)驗(yàn),在空間尺度驗(yàn)證量子力學(xué)理論。
工程還建設(shè)了包括南山、德令哈、興隆、麗江4個(gè)量子通信地面站和阿里量子隱形傳態(tài)實(shí)驗(yàn)站在內(nèi)的地面科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng),與量子衛(wèi)星共同構(gòu)成天地一體化量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。
潘建偉表示,我國自主研發(fā)的量子衛(wèi)星突破了一系列關(guān)鍵技術(shù),包括高精度跟瞄、星地偏振態(tài)保持與基矢校正、星載量子糾纏源等。量子衛(wèi)星的成功發(fā)射和在軌運(yùn)行,將有助于我國在量子通信技術(shù)實(shí)用化整體水平上保持和擴(kuò)大國際領(lǐng)先地位,實(shí)現(xiàn)國家信息安全和信息技術(shù)水平跨越式提升,有望推動(dòng)我國科學(xué)家在量子科學(xué)前沿領(lǐng)域取得重大突破,對(duì)于推動(dòng)我國空間科學(xué)衛(wèi)星系列可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。
本次任務(wù)還搭載發(fā)射了中國科學(xué)院研制的稀薄大氣科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星和西班牙科學(xué)實(shí)驗(yàn)小衛(wèi)星。量子衛(wèi)星發(fā)射入軌后將進(jìn)行3個(gè)月左右的在軌測試,然后轉(zhuǎn)入在軌運(yùn)行階段。
量子衛(wèi)星工程由中科院國家空間科學(xué)中心抓總負(fù)責(zé);中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)負(fù)責(zé)科學(xué)目標(biāo)的提出和科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)的研制;中科院上海微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院抓總研制衛(wèi)星系統(tǒng);中科院上海技術(shù)物理研究所聯(lián)合中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)研制有效載荷分系統(tǒng);中科院國家空間科學(xué)中心牽頭負(fù)責(zé)地面支撐系統(tǒng)研制、建設(shè)和運(yùn)行;對(duì)地觀測與數(shù)字地球科學(xué)中心等單位參加。
據(jù)介紹,長征二號(hào)丁運(yùn)載火箭由中國航天科技集團(tuán)公司所屬上海航天技術(shù)研究院研制。此次發(fā)射是長征系列運(yùn)載火箭的第234次飛行。
合成生物學(xué)家日前報(bào)告了迄今為止意義最為深遠(yuǎn)的一項(xiàng)細(xì)菌基因組重寫結(jié)果。這一進(jìn)展包括重新利用了大腸桿菌3.8%的堿基對(duì)。研究人員在2016年8月18日出版的美國《科學(xué)》雜志上發(fā)表了這一研究成果。
研究人員換下了大腸桿菌64個(gè)遺傳密碼子(為氨基酸指定遺傳代碼的序列)中的7個(gè)。他們?nèi)缃衲軌蛲ㄟ^在55個(gè)片段(每一個(gè)片段的長度為5萬個(gè)堿基對(duì))中合成脫氧核糖核酸(DNA)從而減少遺傳密碼子的數(shù)量。研究人員還將這些碎片組裝到一個(gè)有功能的大腸桿菌中。
除此之外,由美國馬薩諸塞州波士頓市哈佛醫(yī)學(xué)院科學(xué)家率領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)表示,這項(xiàng)研究是推動(dòng)設(shè)計(jì)具有新屬性的生物體的重要一步,例如抵抗病毒的傳染性。
包括該醫(yī)學(xué)院George Church在內(nèi)的合成生物學(xué)家說,這項(xiàng)工作同時(shí)也被視為“人類基因組項(xiàng)目——書寫”的原型——科學(xué)家打算利用該項(xiàng)目人工合成一個(gè)人類基因組。Church表示:“這項(xiàng)研究是一個(gè)示范,表明此類徹底的再造工程是可行的?!?/p>
并未參與該項(xiàng)研究但之前曾與Church合作進(jìn)行重編碼工作的康涅狄格州紐黑文市耶魯大學(xué)合成生物學(xué)家Farren Isaacs表示:“將遺傳密碼子從64個(gè)減少至57個(gè)戲劇性地違背了自然界中已有的規(guī)律?!彼f:“這是向前邁出的重要一步,證明了遺傳密碼的延展性,以及全新類型的生物功能和屬性如何通過重新編碼的基因組從生物體中被提取出來。”
Church的研究團(tuán)隊(duì)和其他科學(xué)家之前發(fā)現(xiàn),在大腸桿菌中重新編碼單個(gè)氨基酸是可行的,從而可以使這種細(xì)菌包含在自然界中不存在的氨基酸。這樣形成的重編程生物體對(duì)病毒性感染具有高度抵抗力,這是因?yàn)樗鼈儾辉俸胁《旧嫠璧乃凶匀簧矬w共有的遺傳機(jī)制。它們的制造同時(shí)還可以完全依賴于其食物中的合成氨基酸,從而減少了對(duì)重新編碼的細(xì)菌能夠逃出實(shí)驗(yàn)室并在野外肆虐的擔(dān)心。
科學(xué)家繼續(xù)修補(bǔ)大腸桿菌基因組(圖片來源:BSIP/UIG Via Getty Images)
在這項(xiàng)最新研究中使用的再編碼技術(shù)是一個(gè)艱苦的過程,并且這僅僅在幾年之前還是不可能的。在過去10年中,遺傳工程以及人工合成DNA研究的迅猛發(fā)展使得更多雄心勃勃的遺傳工程項(xiàng)目成為可能。
曾在Church實(shí)驗(yàn)室參與該項(xiàng)研究、如今在西雅圖市華盛頓大學(xué)任職的合成生物學(xué)家Marc Lajoie表示:“這個(gè)項(xiàng)目具有前所未有的規(guī)模,這是有史以來完成的最大的完全人工合成的基因組,并且是迄今為止被引入一個(gè)基因組的最具功能性的變化。”
由加利福尼亞州拉荷亞市J. Craig Venter研究所的基因組企業(yè)家Craig Venter率領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)在2016年3月曾宣布,他們已經(jīng)基于一個(gè)細(xì)菌基因組創(chuàng)建出了一個(gè)人工合成的基因組,同時(shí)去除了所有不必要的基因。但是這一生物體的基因組比大腸桿菌小了一個(gè)數(shù)量級(jí)。
Church和他的研究團(tuán)隊(duì)如今正在嘗試將他們的重編碼大腸桿菌的DNA片段縫合到一個(gè)連續(xù)的基因組中。隨后研究人員會(huì)測試這個(gè)再造的生物體是否具有生命。Church表示他并不清楚這項(xiàng)研究要花多長時(shí)間;他的實(shí)驗(yàn)室成員估計(jì)其時(shí)間可能為4個(gè)月到4年。Isaacs表示:“這將需要巨大的努力,但它看起來是能夠?qū)崿F(xiàn)的?!?/p>
一個(gè)國際團(tuán)隊(duì)2016年8月24日在英國《自然》雜志網(wǎng)絡(luò)版上發(fā)表報(bào)告說,他們通過長期觀測發(fā)現(xiàn),一顆環(huán)繞比鄰星運(yùn)行的行星可能具有適合生命繁衍的環(huán)境。比鄰星是距太陽系最近的恒星,或許在不久的將來人類能夠發(fā)射探測器到這顆潛在宜居行星上探索生命痕跡。
比鄰星位于半人馬座,是一顆紅矮星,距離太陽系約4.2光年。由于其表面溫度較低且顏色暗淡,人類無法用肉眼觀測到這顆“鄰居”恒星。
來自英國、美國、法國、德國、智利等多國研究人員組成的國際團(tuán)隊(duì)利用歐洲南方天文臺(tái)望遠(yuǎn)鏡及其他機(jī)構(gòu)設(shè)施觀測發(fā)現(xiàn),比鄰星附近有行星運(yùn)行的痕跡;隨后的多次觀測最終證實(shí)這顆名為“比鄰星b”的行星確實(shí)存在。
“比鄰星b”是迄今發(fā)現(xiàn)的太陽系外距地球最近的可能存在生命的行星。研究人員在報(bào)告中說,“比鄰星b”質(zhì)量約為地球1.3倍,環(huán)繞比鄰星的公轉(zhuǎn)周期是11.2天。由于比鄰星表面溫度遠(yuǎn)低于太陽,“比鄰星b”仍被認(rèn)為處在宜居帶上,其表面溫度理論上適合液態(tài)水存在,上面或許存在生命的繁衍。
報(bào)告作者之一、英國瑪麗女王大學(xué)學(xué)者吉耶姆·安格拉達(dá)-埃斯屈德說,這顆行星與比鄰星相距約700萬km,僅為地球到太陽距離的5%;不過比鄰星比太陽暗淡1 000倍,因此“比鄰星b”從比鄰星接收到的能量大約只有地球接收到太陽能量的70%。
報(bào)告同時(shí)指出,“比鄰星b”表面環(huán)境或許會(huì)受來自比鄰星的紫外線和X射線耀斑的影響,其程度要高于太陽對(duì)地球的相關(guān)影響。
研究團(tuán)隊(duì)表示,這次發(fā)現(xiàn)只是一系列天文觀測的開端,未來將利用現(xiàn)有以及新一代大型天文望遠(yuǎn)鏡繼續(xù)探尋潛在宜居行星,而“比鄰星b”是重點(diǎn)觀測目標(biāo)。
歐洲南方天文臺(tái)將發(fā)現(xiàn)“比鄰星b”存在的證據(jù)描述為“劃時(shí)代發(fā)現(xiàn)”。安格拉達(dá)-埃斯屈德說,希望這一發(fā)現(xiàn)能夠鼓勵(lì)未來數(shù)代人繼續(xù)探尋太陽系外可能存在生命的新世界。
比鄰星b(圖片來源:ESO/M. Kornmesser)
一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)日前在英國《自然》雜志上發(fā)表報(bào)告說,他們利用3D打印技術(shù)制作出一個(gè)完全軟體結(jié)構(gòu)的自驅(qū)動(dòng)機(jī)器人。如果發(fā)展成熟,這類軟體機(jī)器人可執(zhí)行許多傳統(tǒng)機(jī)器人無法完成的任務(wù)。
傳統(tǒng)機(jī)器人主要由金屬等硬質(zhì)材料制成,很大程度上限制了它們的靈活性,尤其是在狹窄空間作業(yè)的能力。此前英國一些研究機(jī)構(gòu)已開發(fā)出采用特殊設(shè)計(jì)的柔性手術(shù)機(jī)器人,可在人體內(nèi)實(shí)現(xiàn)更靈活的伸縮操作,但它們本質(zhì)上還是使用了硬質(zhì)材料的傳統(tǒng)機(jī)器人。
由美國哈佛大學(xué)領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)利用3D打印技術(shù)制作出一個(gè)擁有8只手臂的章魚仿生機(jī)器人。這是一個(gè)由硅橡膠制成的軟體結(jié)構(gòu),高度不到2 cm,不僅包含內(nèi)部控制系統(tǒng)且自帶燃料,能夠?qū)崿F(xiàn)一定程度的自主驅(qū)動(dòng),無需拖著大量外接管線。
全軟體結(jié)構(gòu)的章魚仿生機(jī)器人
研究團(tuán)隊(duì)為這個(gè)機(jī)器人設(shè)計(jì)了一個(gè)非常巧妙的內(nèi)部控制系統(tǒng)。作為燃料的過氧化氫溶液注入機(jī)器人體內(nèi)后,與催化劑鉑反應(yīng)后會(huì)生成水和氧氣。在控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)下,氧氣被傳遞到特定區(qū)域,從而讓機(jī)器人的指定手臂膨脹、伸縮,實(shí)現(xiàn)以氣動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)。最終這些氣體會(huì)通過排氣孔從機(jī)器人體內(nèi)釋放出來。
報(bào)告作者之一、哈佛大學(xué)學(xué)者羅伯特·伍德說,目前向這個(gè)機(jī)器人注入1 mL燃料最多能運(yùn)行8分鐘。它只是一個(gè)技術(shù)展示原型,并非設(shè)計(jì)來完成任何特定任務(wù)。
研究人員表示,未來進(jìn)一步改進(jìn)控制系統(tǒng)后,或許能提高機(jī)器人的運(yùn)行持續(xù)時(shí)間。如果再配合新的肢體設(shè)計(jì),就能完成更復(fù)雜的動(dòng)作。
這是又一個(gè)由細(xì)菌感染的傳染病即將面臨無藥可治窘境的信號(hào)。8月31日,世界衛(wèi)生組織(WHO)發(fā)布了一份有關(guān)淋病治療的新指導(dǎo)方針,反映了這種性傳播疾病正在變得越來越難以治愈的發(fā)人深省的現(xiàn)狀。
WHO建議不再使用喹諾酮類藥物,這是一種正變得越來越?jīng)]用的抗生素。并且這也是第一次,該機(jī)構(gòu)在提出應(yīng)該怎么做的同時(shí)卻沒有給出可供選擇的標(biāo)準(zhǔn)藥物。
據(jù)估計(jì),由淋球菌引發(fā)的淋病每年在全球約導(dǎo)致7 800萬人感染。盡管有些人不會(huì)出現(xiàn)癥狀,但如果未經(jīng)治療,這種細(xì)菌在生殖器、直腸和喉嚨會(huì)導(dǎo)致疼痛,并可能造成不孕和感染大腦或心臟。
淋球菌耐藥菌株已傳播到世界各地(圖片來源:CDC)
之前由WHO在2003年撰寫的指導(dǎo)方針建議用喹諾酮類藥物治療淋病,例如環(huán)丙沙星。然而瑞士日內(nèi)瓦WHO下屬生殖健康和研究部門的Teodora Wi指出,這種細(xì)菌的耐藥菌株如今已經(jīng)遍及全球,從而導(dǎo)致喹諾酮類藥物幾乎失去了療效。如今被稱為頭孢菌素的另一類藥物成了對(duì)抗淋病的第一道防線。
許多高收入國家基于自身數(shù)據(jù)改變了它們的指導(dǎo)方針,但WHO的指導(dǎo)方針制定的是一個(gè)全球標(biāo)準(zhǔn),并且對(duì)于那些沒有充分監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的低收入國家而言尤為重要。Wi說:“我們真的希望各國能夠在淋病的治療選擇中刪除喹諾酮類藥物。想象一下,如果非洲國家投入那么多的資金換回的卻是細(xì)菌已經(jīng)對(duì)其具有耐藥性的喹諾酮?!?/p>
然而頭孢菌素類藥物——包括一種被廣泛使用的藥物頭孢曲松鈉——也有其自身的問題。Wi指出,有46個(gè)國家報(bào)告稱淋病菌株對(duì)頭孢曲松鈉的敏感性降低,同時(shí)有10個(gè)國家表示患者對(duì)通常使用的抗生素沒有反應(yīng)。加拿大多倫多市安大略省公共醫(yī)療局醫(yī)學(xué)微生物學(xué)負(fù)責(zé)人Vanessa Allen表示:“我們有可能失去有效治療淋病的最后的抗生素?!?/p>
即便頭孢菌素類藥物失效,醫(yī)生們依然還有一些選擇。新的指導(dǎo)方針建議嘗試組合藥物,包括老一些的抗生素,例如慶大霉素和奇霉素。但有關(guān)這些藥物的研究相對(duì)較少,并且眾所周知,淋球菌能夠很快演化出針對(duì)這些藥物的耐藥性。
Wi表示,WHO正在積極開發(fā)新的淋病治療藥物。“我認(rèn)為,我們?cè)?年內(nèi)便能研制出新藥?!?/p>
目前,幾個(gè)可供替代的抗生素非常缺乏吸引力。在青霉素于20世紀(jì)中葉變得可以獲得之前,淋病病人往往不得不在醫(yī)院忍受著痛苦的治療。
“機(jī)械干預(yù)措施包括通過導(dǎo)尿管將大量碘溶液注入尿道或陰道,或?qū)⒉∪酥糜谝粋€(gè)溫度達(dá)43℃的‘熱箱’里,從而試圖殺死細(xì)菌?!盇llen說,“而回到這個(gè)前抗生素時(shí)代的可能性正變得越來越大,除非我們能夠減緩細(xì)菌耐藥性的發(fā)展速度,或是足夠快地研制出一種新藥。”Allen指出,治療指導(dǎo)方針的改變?cè)谟凹幽么髱砹四退幮缘慕档??!暗覀儽仨毧吹竭@樣做在全球規(guī)模將產(chǎn)生什么樣的后果。”
WHO同時(shí)修訂了治療衣原體和梅毒的指導(dǎo)方針,這另外兩種重要的性傳播感染的耐藥性尚沒有構(gòu)成嚴(yán)重問題。例如,一劑量的芐星青霉素仍被認(rèn)為是治療梅毒的最佳選擇。但Wi表示,這種藥物面臨短缺的問題,“它是如此的便宜,這讓許多制藥公司都不再想生產(chǎn)它”。
Wi說,WHO正在致力于解決這一問題。梅毒對(duì)于孕婦而言特別危險(xiǎn),后者能夠向胎兒傳播這種疾病,據(jù)估計(jì)這在全球每年的新生兒中導(dǎo)致了143 000例流產(chǎn)及62 000例死亡。
淋病是以泌尿生殖系統(tǒng)化膿性感染為主要表現(xiàn)的性傳播疾病。其發(fā)病率居我國性傳播疾病第二位。淋球菌為革蘭陰性雙球菌,離開人體不易生存,一般消毒劑容易將其殺滅。淋病多發(fā)生于性活躍的青年男女。近年來世界淋病有明顯增加的趨勢。我國自1975年以后,淋病又死灰復(fù)燃,病人逐年呈直線增多,是性病主要發(fā)病病種。
歐洲空間局(ESA)的彗星著陸器“菲萊”號(hào)的最后長眠之地已經(jīng)得到了證實(shí)——在距離這項(xiàng)探測任務(wù)結(jié)束不到1個(gè)月的時(shí)間里,研究人員終于在數(shù)十億千米之外的地球找到了它的行蹤。
失蹤的“菲萊”號(hào)就在這張圖中,你看到了嗎?(圖片來源:ESA/Rosetta)
由“菲萊”號(hào)的母船“羅塞塔”號(hào)探測器于9月2日拍攝的圖像清楚地展現(xiàn)了這架彗星著陸器及其三條“腿”中的兩條。這些圖像證實(shí),“菲萊”號(hào)位于一個(gè)懸崖的陰影之下,它被卡在一條裂縫中,并且有一條“腿”懸在空中。ESA于9月5日對(duì)外公布了“羅塞塔”號(hào)探測器拍攝的這一批圖像。
確定“菲萊”號(hào)的位置和方向如今可以幫助科學(xué)家解釋著陸器在其短暫的一生里傳回地球的數(shù)據(jù),這特別有助于精煉來自于CONSERT的數(shù)據(jù),后者是一個(gè)設(shè)計(jì)用來研究彗星內(nèi)部的無線電儀器。
ESA羅塞塔項(xiàng)目科學(xué)家Matt Taylor在該局的官方博客中寫道:“這個(gè)好消息意味著我們現(xiàn)在已經(jīng)獲得了失蹤的彗星‘地面實(shí)況’信息,而這些信息可以被輸入‘羅塞塔’號(hào)3天科學(xué)研究的合理背景下,現(xiàn)在我們知道,它實(shí)際是在彗星表面上。
“菲萊”號(hào)落腳的地方曾對(duì)其科學(xué)使命有著巨大影響。彗星著陸器傾斜的位置意味著彗星表面部分屏蔽了“菲萊”號(hào)的天線,從而使其很難與地球通訊,而這一背陰的地方意味著著陸器無法為其太陽能電池板充電,所以“菲萊”號(hào)僅僅在彗星表面呆了3天便進(jìn)入冬眠狀態(tài)。
在此之后,“菲萊”號(hào)僅僅與“羅塞塔”號(hào)探測器有過零星但不成功的聯(lián)系。2016年7月,ESA永久關(guān)閉了“羅塞塔”號(hào)探測器與彗星著陸器的無線電聯(lián)絡(luò)。而這些最新圖像——每個(gè)像素的分辨率為5 cm——是在“羅塞塔”號(hào)探測器以最近距離(僅2.7 km)掠過彗星67P/Churyumov-Gerasimenko的表面時(shí)拍攝的。它們確認(rèn)了2015年通過將圖像與來自“菲萊”號(hào)無線電裝置的數(shù)據(jù)結(jié)合后得出的一個(gè)疑似著陸器正是“菲萊”號(hào)。
“羅塞塔”號(hào)探測器如今正越來越接近彗星67P/Churyumov-Gerasimenko的表面,從而為9月30日最終撞向這顆彗星作好準(zhǔn)備。
Taylor表示:“撞擊著陸給了我們最好的完成科學(xué)任務(wù)的機(jī)會(huì),我們將期待這一時(shí)刻的到來?!睂?duì)科學(xué)家來說,這場碰撞是激動(dòng)人心的,他們中的一些人從1993年該項(xiàng)目立項(xiàng)之初便參與其中。Taylor說:“將會(huì)有太多的淚水?!?/p>
“羅塞塔”號(hào)探測器并不可能無限期地進(jìn)行這項(xiàng)工作。2016年9月,支持這項(xiàng)探測任務(wù)的資金將會(huì)花完,而到那時(shí),彗星67P/ Churyumov-Gerasimenko將再次進(jìn)入深空,在那里,由太陽能提供能量的探測器將會(huì)因?yàn)榻邮仗俚年柟舛鵁o法開展工作。
撞擊著陸于2014年成為科學(xué)家的首選。研究人員指出,盡管菲萊探測器在其下降過程中傳回了一些數(shù)據(jù),但“羅塞塔”號(hào)探測器裝載的傳感器與儀器設(shè)備更加強(qiáng)勁,并且變化更多。同時(shí)后者還能夠比前者更為緩慢地下降,從而使其能夠搜集更多的數(shù)據(jù)并拍攝出更好的圖像。
“羅塞塔”號(hào)探測器操控負(fù)責(zé)人Sylvain Lodiot表示,撞擊著陸最終將使這一項(xiàng)目硬停機(jī)而無論以何種“溫和”的方式落地。最初設(shè)計(jì)用來在軌道上飛行的“羅塞塔”號(hào)探測器在彗星的表面將不再能夠調(diào)整其天線與地球取得聯(lián)系。Lodiot說,類似的,它也將不能變換太陽能電池板的角度以獲取能源,直至最終喪失動(dòng)力。“一旦著陸,不管你試著怎么聯(lián)系它,游戲都已結(jié)束?!睙o論如何,羅塞塔的結(jié)局都會(huì)給故事一個(gè)恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)尾。瑞士伯爾尼大學(xué)行星科學(xué)家Kathrin Altwegg說:“這樣羅塞塔便可以幸福地和菲萊生活在這顆彗星上了?!?/p>
“羅塞塔”號(hào)探測器于2004年3月發(fā)射升空,經(jīng)過歷時(shí)10年多、總長超過64億km的太空飛行,按計(jì)劃成功進(jìn)入距離彗星67P/ Churyumov-Gerasimenko約100 km的軌道?!傲_塞塔”號(hào)探測器是人類首個(gè)近距離環(huán)繞彗星飛行的航天器,將在一年多時(shí)間里陪伴彗星67P/Churyumov-Gerasimenko接近太陽??茖W(xué)家認(rèn)為,彗星就如同時(shí)間膠囊,蘊(yùn)藏著太陽系形成時(shí)期留下的原始物質(zhì);對(duì)彗星發(fā)散出的氣體、塵埃以及彗星核結(jié)構(gòu)和其他相關(guān)有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)研究,將有助人類探清與太陽系形成、地球上水的來源乃至生命起源有關(guān)的奧秘。
美國第一個(gè)小行星采樣探測器9月8日發(fā)射,前往貝努小行星采集樣本并送回地球??茖W(xué)家希望,這項(xiàng)任務(wù)能帶來對(duì)太陽系形成乃至地球生命起源的“革命性”認(rèn)識(shí)。
“讓我們出發(fā)吧!”項(xiàng)目首席科學(xué)家、美國亞利桑那大學(xué)的丹特·勞雷塔在社交媒體推特上寫道。美國航天局電視直播顯示,東海岸的晚霞染紅佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角空軍基地上空,“奧西里斯-REx”探測器在這里搭乘“宇宙神5”型火箭,于當(dāng)?shù)貢r(shí)間19時(shí)5分(北京時(shí)間9日7時(shí)5分)直沖云霄。
當(dāng)?shù)孛襟w說,美國航天局邀請(qǐng)了8 000名客人觀看發(fā)射,包括為貝努小行星取名的學(xué)生。
大約1小時(shí)后,探測器與火箭第二級(jí)分離并順利打開太陽能電池板,獨(dú)自踏上為期2年的追“星”之旅。
“奧西里斯-REx”的英文全名為“起源、光譜釋義、資源識(shí)別與安全-風(fēng)化層探測器”,首要任務(wù)就是去貝努小行星采集樣本,尋找太陽系形成乃至生命起源的線索??茖W(xué)家認(rèn)為,貝努小行星上保存著45億年前太陽系剛剛形成時(shí)的信息,包括水冰和有機(jī)物質(zhì),而地球上有生命出現(xiàn),也離不開這類物質(zhì)。
如果一切順利,探測器將于2018年8月飛抵貝努小行星,然后用兩年時(shí)間對(duì)小行星表面進(jìn)行測繪,尋找可能存在的礦物質(zhì)并挑選采樣地點(diǎn)。2020年7月,它將飛臨小行星表面,伸出機(jī)械臂從其表面“一觸即走式”快速采集至少60 g樣本。
按照計(jì)劃,“奧西里斯-REx”將于2021年3月踏上歸途,2023年9月從地球近旁飛過。屆時(shí),樣本艙將從探測器彈出,借助降落傘返回地球,而探測器主體部分仍將停留在繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道上。
探測器還有一個(gè)任務(wù)是加強(qiáng)對(duì)雅科夫斯基效應(yīng)的認(rèn)識(shí)。這一效應(yīng)指,當(dāng)小行星吸收陽光、釋放熱量時(shí),會(huì)對(duì)自身產(chǎn)生微小推力。貝努小行星自1999年被發(fā)現(xiàn)以來,其軌道在這一效應(yīng)下改變超過160 km。這類研究有助了解小行星的軌道變化,從而能有針對(duì)性地降低小行星撞上地球之類的風(fēng)險(xiǎn)。
美國航天局認(rèn)為,貝努小行星對(duì)地球有潛在威脅,在2175年至2199年之間某個(gè)時(shí)間撞擊地球的可能性為1/2700。
此次任務(wù)耗資約8億美元,是美國第一個(gè)小行星采樣任務(wù)。人類歷史上第一個(gè)小行星采樣探測器是2003年日本發(fā)射的“隼鳥號(hào)”,它于2010年成功將絲川小行星的一些物質(zhì)微粒送回地球。2014年,日本又發(fā)射“隼鳥二號(hào)”小行星探測器,將從“1999JU3”號(hào)小行星取樣,樣本預(yù)計(jì)于2020年底返回地球。
“奧西里斯-REx”探測器(圖片來源:NASA'S GODDARD SPACE FLIGHT CENTER CONCEPTUAL IMAGE LAB)
科學(xué)家日前以前所未有的精度繪制了銀河系三維地圖。意大利博洛尼亞天文臺(tái)天文學(xué)家Gisella Clementini表示,這一研究成果標(biāo)明,人類所處的這個(gè)星系的面積比科學(xué)家之前預(yù)想的大得多。
歐洲空間局(ESA)于9月14日在位于西班牙馬德里的歐洲空間天文學(xué)中心,發(fā)布了來自其斥資7.5億歐元的蓋亞星相圖項(xiàng)目的第一批數(shù)據(jù)。新的目錄包含11億顆恒星在宇宙中的位置,而其中的4億顆恒星是之前從未觀測到的。
“蓋亞”探測器發(fā)現(xiàn)了銀河系中4億顆之前從未觀測到的恒星(圖片來源:ESA/Gaia/DPAC)
對(duì)于許多恒星而言,其定位精度達(dá)到了300毫角秒——相當(dāng)于在30 km的距離外觀看一根頭發(fā)的寬度,這將幫助天文學(xué)家更好地確定銀河系的三維布局。該項(xiàng)目科學(xué)家、荷蘭諾德維克ESA下屬科學(xué)與技術(shù)中心(ESTEC)的TimoPrusti表示:“這比以前我們所擁有的好多了。這是一座里程碑?!?/p>
“蓋亞”探測器于2013年12月發(fā)射升空,次年7月正式投入科學(xué)觀測。該項(xiàng)目計(jì)劃利用5年時(shí)間,通過探測器搭載的10億像素陣列相機(jī),對(duì)銀河系超過10億顆恒星(約占銀河系恒星總數(shù)的1%)進(jìn)行高精準(zhǔn)度“掃描”。迄今為止,“蓋亞”探測器已經(jīng)完成了上千億次個(gè)體觀測,每天產(chǎn)生40千兆字節(jié)的數(shù)據(jù)。
此次公布的星系圖僅是基于“蓋亞”探測器在最初14個(gè)月觀測工作中積累的數(shù)據(jù)。通過將新的測量結(jié)果和之前ESA的依巴谷衛(wèi)星的數(shù)據(jù)相結(jié)合,研究人員能夠獲得一個(gè)由200萬顆恒星構(gòu)成的子集的準(zhǔn)確距離和運(yùn)動(dòng)方式,從而為研究其物理特性及銀河系重力場提供更精確的信息。Prusti表示:“對(duì)于天體物理學(xué)的很多領(lǐng)域而言,知道恒星的距離是極為重要的。”他說:“對(duì)我而言,這是此次發(fā)布的第一批數(shù)據(jù)中最令人興奮的地方?!?/p>
ESA曾在1989年發(fā)射天體測量衛(wèi)星“依巴谷”,它在4年內(nèi)收集了約11.8萬顆恒星的詳細(xì)位置數(shù)據(jù)?!耙腊凸刃潜怼焙汀暗诠?星表”均是“依巴谷”項(xiàng)目的成果,而“依巴谷星表”也是天文研究中最常用的恒星星表。
計(jì)劃于2017年晚些時(shí)候發(fā)布的第二批數(shù)據(jù)將包括更為準(zhǔn)確的位置——在某些情況下達(dá)到10毫角秒,這相當(dāng)于在1 000 km的距離外觀測一根頭發(fā)。
作為450名“蓋亞”探測器數(shù)據(jù)分析人員的負(fù)責(zé)人,荷蘭萊頓大學(xué)天文學(xué)家Anthony Brown表示,第二批發(fā)布的數(shù)據(jù)還將包括所有11億顆恒星的距離和運(yùn)動(dòng)方式。
此外,“蓋亞”探測器將會(huì)在銀河系中發(fā)現(xiàn)數(shù)以萬計(jì)的新星團(tuán),并給出約100萬個(gè)遙遠(yuǎn)星系的準(zhǔn)確位置數(shù)據(jù)。Brown說:“未來的觀測設(shè)備,如大口徑綜合巡天望遠(yuǎn)鏡、詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡和ESA的歐幾里得衛(wèi)星,將會(huì)充滿感激地利用“蓋亞”的觀測成果?!?/p>
星團(tuán)是一群被引力作用束縛在一起的恒星。參與“蓋亞”項(xiàng)目數(shù)據(jù)處理與分析的意大利天文學(xué)家安東內(nèi)拉·瓦萊納里說,使用“依巴谷星表”只能測算距離地球最遠(yuǎn)1 600光年的約80個(gè)星團(tuán),而利用“蓋亞”探測器提供的初步數(shù)據(jù)可測算出距地球最遠(yuǎn)4 800光年的近400個(gè)星團(tuán)的距離和運(yùn)動(dòng)。
據(jù)ESA介紹,“蓋亞”探測器還在“恒星普查”任務(wù)中觀測到3 194顆“變星”,其中386顆是首次被發(fā)現(xiàn)?!白冃恰笔侵噶炼扰c電磁輻射不穩(wěn)定、經(jīng)常變化并伴有其他物理變化的恒星。了解“變星”對(duì)科學(xué)家探索宇宙間天體距離具有重要的指示作用。
ESA希望“蓋亞”項(xiàng)目能夠幫助解答有關(guān)銀河系起源和演化的問題,并幫助發(fā)現(xiàn)新的小行星、太陽系外行星系統(tǒng)和褐矮星。
迄今為止,全世界的科學(xué)家將能夠無限制地使用“蓋亞”探測器的數(shù)據(jù)。Prusti在馬德里舉行的新聞發(fā)布會(huì)上表示:“請(qǐng)加入到我們當(dāng)中來?!毖芯亢阈茄莼约般y河系形成歷史(包括暗物質(zhì)的作用及分布)的天文學(xué)家對(duì)于這些新的信息非常感興趣。預(yù)計(jì)在未來,“蓋亞”探測器還將發(fā)現(xiàn)新的太陽系內(nèi)的小行星和成千上萬顆像木星一樣環(huán)繞其他恒星運(yùn)轉(zhuǎn)的系外行星。
正如Brown所說的,許多科學(xué)家已經(jīng)迫不及待地利用這些數(shù)據(jù)開始了工作。他說:“我想基于這些數(shù)據(jù)的第一批科學(xué)論文將在兩三周內(nèi)發(fā)布?!?/p>
“蓋亞”探測器的主要任務(wù)將在2019年結(jié)束。ESA還將決定可能延伸到2024年的一項(xiàng)任務(wù),這將進(jìn)一步增加最后目錄的準(zhǔn)確性。在遙遠(yuǎn)的未來,天文學(xué)家夢想能夠有一個(gè)“蓋亞”探測器的紅外副本,它將能夠透過銀河系的塵埃云觀測到其中心地帶,同時(shí)也將擅長探測和測量位于太陽附近的微弱的紅矮星與褐矮星。
天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室成功發(fā)射(圖片來源:JuZhenhua/Xinhua via ZUMA Wire)
2016年9月15日22時(shí)04分,伴隨著巨大的轟鳴聲,我國首個(gè)真正意義的空間實(shí)驗(yàn)室天宮二號(hào)從酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心騰空而起,約575 s后順利進(jìn)入預(yù)定軌道,發(fā)射任務(wù)圓滿成功。
據(jù)中國航天科技集團(tuán)五院天宮二號(hào)總設(shè)計(jì)師朱樅鵬介紹,天宮二號(hào)擔(dān)負(fù)著與神舟十一號(hào)載人飛船交會(huì)對(duì)接,完成兩名航天員進(jìn)行30天中期駐留,與貨運(yùn)飛船交會(huì)對(duì)接進(jìn)行推進(jìn)劑補(bǔ)加,在航天員駐留期間開展維修性技術(shù)試驗(yàn)及艙內(nèi)其他實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,以及搭載14個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)開展空間技術(shù)應(yīng)用等四項(xiàng)主要任務(wù)。
在等待與10月中旬發(fā)射的神舟十一號(hào)載人飛船交會(huì)對(duì)接期間,天宮二號(hào)將開展平臺(tái)和應(yīng)用載荷的在軌測試,包括對(duì)平臺(tái)性能、交會(huì)對(duì)接支持、載人駐留環(huán)境功能支持等能力的測試,并對(duì)有效載荷進(jìn)行功能性檢查和測試。在神舟十一號(hào)載人飛船發(fā)射前,天宮二號(hào)還將再次進(jìn)行狀態(tài)和功能檢查,確認(rèn)是否滿足載人對(duì)接條件和駐留要求,并調(diào)整軌道做好對(duì)接準(zhǔn)備。
據(jù)載人航天工程空間應(yīng)用系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師呂從民介紹,空間應(yīng)用系統(tǒng)在神舟系列飛船以及天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器上,成功開展了50余項(xiàng)空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用試驗(yàn),取得了一批具有重要價(jià)值的科學(xué)與應(yīng)用成果。此次天宮二號(hào)應(yīng)用任務(wù)則呈現(xiàn)項(xiàng)目多、創(chuàng)新性強(qiáng)、航天員直接參與、國際合作深入等特點(diǎn),并有望在空間科學(xué)、基礎(chǔ)物理學(xué)前沿取得重大突破。
“14項(xiàng)空間科學(xué)和應(yīng)用任務(wù),涉及30余家單位參與載荷研制,為保證各項(xiàng)任務(wù)并行開展,空間應(yīng)用系統(tǒng)總體部將應(yīng)用任務(wù)進(jìn)行了科學(xué)合理的分解,我們?cè)O(shè)置了17個(gè)分系統(tǒng),分系統(tǒng)又分解為科學(xué)研究、載荷研制等多個(gè)子系統(tǒng)。”呂從民稱,總體部采用系統(tǒng)集成的概念,進(jìn)行總體設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成測試、統(tǒng)籌在軌飛行試驗(yàn),以最大限度地利用資源,獲取應(yīng)用效益。
呂從民表示,天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室上安排的14項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用試驗(yàn)項(xiàng)目之間相對(duì)獨(dú)立,為此,空間應(yīng)用系統(tǒng)安排了有效載荷運(yùn)控在軌支持設(shè)備對(duì)應(yīng)用項(xiàng)目進(jìn)行統(tǒng)一的供配電、測控、數(shù)據(jù)采集管理傳輸,以統(tǒng)籌安排各載荷工作時(shí)間(實(shí)驗(yàn)時(shí)間、對(duì)地觀測時(shí)間等)。
據(jù)悉,天宮二號(hào)是我國載人航天工程進(jìn)入空間站階段前的重要一步,也是我國載人航天工程“三步走”戰(zhàn)略中第二步第二階段。如中國載人航天工程新聞發(fā)言人武平所說,天宮二號(hào)與神舟十一號(hào)組合體的載人飛行任務(wù)將是最接近未來我國空間站要求的一次載人飛行,也將為空間站長期載人飛行的知識(shí)保障體系和運(yùn)行機(jī)制積累基礎(chǔ)。
(2016年9月23日收稿)■
(編輯:段艷芳)
Applauding for China
GUAN Yi
10.3969/j.issn.0253-9608.2016.05.009