一周重大科技新闻

作者: 黄华、李研、冯水寒

来源: 知识分子

发布日期: 2018-06-03

本周科技新闻包括东亚某地偷排氟利昂、清华学者实现绿色硝化反应、提取微生物基因组的新方法、小行星撞击后生态系统快速恢复、超声波攻击计算机磁盘、欧盟数据保护法生效导致美国部分网站屏蔽欧洲网民。

东亚某地仍在偷排“臭氧杀手”氟利昂。由于氟利昂会破坏地球臭氧层,1987年生效的蒙特利尔议定书已经全面禁止了该物质的生产和销售。然而,最近发表的科学报告指出,自2012年起有人又在偷偷生产氟利昂-11(CFC-11)。监测数据显示,仅2014年至2016年间,大气中每年新排放的氟利昂就高达1万3千吨。目前,科学家还无法准确追踪这些氟利昂究竟是哪个企业偷排的。

不过,夏威夷天文台已把源头锁定在了东亚某区域。这种违规的偷排行为,为30年来国际的共同努力蒙上了阴影,也将极大减缓臭氧层空洞的恢复速度。清华学者利用新溶剂实现绿色的硝化反应。硝化反应是最为经典的有机化学反应之一,工业应用极为普遍。目前化工界采用的硝化工艺仍是一百多年发明的,需要浓硫酸催化,以及过量浓硝酸参与反应。

最近,清华大学化学系的研究人员首次尝试以六氟异丙醇(HFIP)为溶剂,将浓硝酸的用量极大削减,并在无催化剂的条件下实现了多种芳香族化合物的硝化反应。而在反应完成后,溶剂还可以重复回收再利用。光谱测定表明硝鎓离子与芳香环形成的复合物是推动反应进行的关键。这一新工艺克服了现有硝化技术使用浓酸过量的弊端,因而具有绿色环保和高效经济的双重优势。如何“大海捞针”,快速提取微生物基因组。

微生物生活的环境如土壤、肠道,内容物复杂,里面包含了纷繁多样的物种。以往的办法比较笨拙,人们会把多余的生物杀死,再把目标物种培养壮大才能进行DNA测序。而本周,Nature Microbiology报道了由美国联合基因组研究院提出的全新生物信息学方法。这种方法集合了数据优选、聚合和评分策略,应用于复杂环境时,能够恢复更接近完整的基因组。在未来的生态系统分析研究中,这一方法或将大有作为。

生态系统的顽强超乎意料,被小行星撞击也能快速恢复。6600万年前一颗小行星撞向地球,结束了恐龙对地球的统治,并造成了76%的生物灭绝。早先有观点认为,撞击造成的环境污染(如有毒金属)会拖慢撞击坑附近的生物的恢复速度。而近日,Nature杂志报道了与人们预想截然相反的发现。

研究者分析了撞击坑下方的岩石样本(该样本保存了撞击后约20万年的记录),发现在小行星撞击留下的陨石坑中,生命恢复进程比想象中要快得多。海洋生物在撞击发生几年后便重归此地,而陨石坑也在3万年内发展成一个蓬勃的生态系统。研究人员掌握了用超声波攻击计算机磁盘的方法。近日,密歇根大学和浙江大学的科研人员发现,利用廉价的扬声器和精心设计的音频就可以有效地攻击并损坏磁性机械磁盘。

此前已有研究表明,超声波可能导致磁性机械磁盘产生读写错误,但原因一直不明。这一次,研究人员利用多物理场仿真软件COMSOL以及有限元方法模拟后发现:特定频率的声波和超声波使机械磁盘的盘面和磁头产生微小位移,然而这个位移已经远超出安全读写的偏移范围。利用特别设计的声音,研究人员尝试了对电脑进行攻击。

结果显示,攻击12秒后海康威视的萤石视频系统就会丢失监控视频,而105秒以上即可使某些机械硬盘停止读写直至系统重启。欧盟数据保护法生效,美国部分网站屏蔽欧洲网民。5月25日,被誉为“史上最严隐私保护条例”的欧盟通用数据保护条例(GPDR)正式实施。从今以后,网站将无权搜集欧洲网民的个人信息,以推送针对性广告。因此,欧洲各大互联网公司纷纷更新了隐私条款和用户协议,以避免处罚。

一些美国网站(如USA Today),专门为欧洲访客制作了符合条例的版本,移除了跟踪脚本和广告。然而,更多的美国公司却站在了广告商的一边:不搜集用户隐私会降低广告的效用,因此暂时拒绝了5亿欧洲居民对他们网站的访问。这其中包括了洛杉矶时报、纽约日报等著名公司。也有学者担心,过于严厉的条例可能会严重打击机器学习和人工智能行业,因为他们极为依赖用户数据。

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