科学世界2018年第10期

来源: 科学世界

发布日期: 2018-09-25

本期《科学世界》涵盖了多个科学领域的特辑,包括太阳异常、基因组编辑、几何学、免疫系统、狗狗与人类的互动、航天器保温、冷冻电镜、天宫一号、火星接近、遥控器原理、杀虫剂作用、焦耳定律、德谟克利特的原子论、黄石公园的生态恢复、预防肥胖的饮食策略以及世界绝景的介绍。

太阳异常特辑 | "超级耀斑"的威胁与低迷的太阳活动

一直绽放光芒的太阳,有时会突然发生巨大的爆发,有时又好像休眠了一样变得平静,活动状态差别很大。根据最新的研究显示,太阳有可能产生“超级耀斑”,这种超巨型爆发可能在地球上引起全球规模的通信故障与停电。另一方面,现在的太阳活动正处于200年一遇的低迷时期。历史上,在太阳活动极端低迷之际,曾导致了全球规模的气候变冷。让我们来看看太阳的异常究竟会对地球的气候带来怎样的影响。

基因组编辑特辑(3) | 基因组编辑食品何时上餐桌中国人所熟知的杂交水稻兼具高产量和抗病性,它是野生稻与栽培稻杂交后精心筛选出来的。另外,被称作“金二十世纪”的梨对抗病性有很强的抗性,它是利用放射性诱变花费大约30年培育出来的。自从农业及畜牧业出现以来,经历了漫长的时间,各种各样的食材被端上了餐桌。

如今,由于能够准确定位并替换目的基因的“基因组编辑”技术问世,开发新品种的育种方法与之前相比发生了急剧的改变。那么,使用基因组编辑技术能产生怎样的新品种呢?它与转基因食品又有什么区别?

不可思议的几何学特辑(1) | 怎样"看"四维空间听到四维,许多人脑海中会浮现出动画片《哆啦A梦》中的"四维口袋"吧。四维口袋中,有一个神奇巨大的"四维空间",里面藏有许多"秘密工具"。

所谓四维空间,是指拥有与长、宽、高三个方向相垂直的第4个方向的空间。你可能会觉得不可思议,但如果我们认真循序思考,肯定可以想象出四维空间的奇妙世界。实际上,在最前沿的物理学界看来,我们所居住的世界,不仅是四维,还有可能隐藏着更多的维度。下面我们就给大家介绍如何"看"到不可视的四维空间。

免疫系统特辑(1) | 免疫力是什么?

我们的身体常会受到细菌和病毒之类的外敌攻击。为了抵抗这些敌人,生物体掌握了一套精密的机制,这就是"免疫系统"。我们体内的免疫系统是怎样工作的?为防止免疫力下降,我们又应该怎样安排生活呢?下面,就让我们一起去了解一下精妙复杂的免疫系统吧。

自然 | 狗狗为什么是人类的最佳搭档?猫和狗可谓与人类朝夕相处的"伴侣",因此也被称为"伴侣动物"。

特别是狗,它们与我们人类之间的"友情"至少已经有2万年的历史了。可能有的读者没养狗,但在人类远祖生活的时代,他们身边可是一直有狗狗的陪伴,并一起共渡难关、传承至今的。在近年来的研究中,有一种说法颇为瞩目,认为人与狗的交流能力也一直在进化。让我们一起来探索这种能力,以及狗狗身上让人意想不到的秘密吧!

同时,本文也将告诉你狗狗耳朵等部位的"小动作"和狗一些行为所代表的意义,以及探寻狗是否具备归巢本能的证据。

自然 | 独特的狗狗一族

狗作为宠物,和人类关系密切,是属于犬科犬属的哺乳动物。狗也称为犬,是从狼演化而来的。狗的种类繁多,仅被世界犬业联盟认可的犬种,就有344种。本文介绍其中的几个特殊的犬种以及其他同属于犬科的动物。

探索 | 航天器怎样保温?

航天器在发射升空之前,需经过严格的热环境模拟测试,以验证自身在太空的生存能力。为什么在我们日常的生活中很容易控制的温度,到了九霄云外却成了一大难题了呢?

探索 | 冷冻电镜探究蛋白质结构?

2017年的诺贝尔化学奖授予了设计出"冷冻电子显微镜"原型的3位科学家。其方法是将在生物体内发挥着各种作用的蛋白质快速冷冻至极低温,将其封存于冰内。运用这一方法就能够在原子级别观察其形状了,这是蛋白质产生活性的关键因素。利用这一研究成果或许能够研制出药效更专一、副作用更小的药物,这一技术今后的发展被寄予了极高的期望。

探索 | 天宫一号再入回放

天宫一号自2011年9月发射入轨以后,展开了多次对接任务,为我国的空间站建设积累了大量宝贵的经验。如今,很多人还会对当时的对接场景、太空实验等精彩瞬间记忆犹新吧?2018年4月2日上午8时15分左右,天宫一号再入大气层,分解成碎片回到地球表面,寿命到了尽头。让我们一起回顾天宫一号走过的最后一程。

宇宙奇观 | 火星大接近!

自2003年以来,时隔15年,火星再次十分接近地球,“火星大接近”之日到来了。2018年7月31日,地球与火星之间的距离近至5759万千米。从这一天直至9月上旬,火星的视亮度超过-2等,实为观测良机。使用天文望远镜甚至可以看到表面细节。在刚刚过去的2018年夏季,你是否眺望过夜空中明亮夺目的火星呢?

生活 | 遥控器

控制电视及空调等家电产品时,经常要用到遥控器。有时想想,能够从远处对电器进行各种操作,的确令人感到不可思议。遥控器是怎么工作的?它与家用电器之间是如何连接的?

生活 | 杀虫剂

当家中出现苍蝇或蟑螂等虫子时,通常会使用杀虫剂吧。杀虫剂为什么能杀灭虫子?对所有种类的虫子都有效吗?另外,如果人和宠物吸入杀虫剂的成分,是否安全?

科学概念 | 焦耳定律

电暖器和电熨斗等电器在接通电源后会迅速变热。另外,智能手机和电脑如连续使用的话,也会逐渐变热。这些热能是流经产品内部的电流所携带的一部分电能变来的。

科史钩沉 | 德谟克利特的原子

古希腊科学及哲学史上最富戏剧性的事情,莫过于荒诞色彩最强的巴门尼德在很大程度上造就了分属数学和物理的两大最有远见卓识的古代学说:前者是芝诺的悖论,后者是古希腊的原子论——以德谟克利特为代表人物。

视点 | 黄石公园与狼的浪漫史

为了保护牲畜和财产安全,黄石公园里的灰狼在20世纪20年代被杀光,但这竟造成了当地生态系统的恶化。90年代起,从加拿大引进灰狼后,生态终于逐渐恢复。这个故事作为生态恢复的典型例子被写进教科书。然而,故事并没有那么简单。生态系统一旦被破坏,恢复起来要比我们设想的困难得多。

视点 | 预防变胖的饮食策略

大多数人都知道,肥胖是一个能量平衡的问题。如果一个人摄入的能量超过实际消耗的能量,根据热力学定律,这部分多余的能量必然要有个去处,通常是储存到脂肪中。然而,尽管能量摄入和能量支出的不匹配对于理解肥胖现象至关重要,但这一点还不足以解释肥胖症到底是如何发生的。我们需要首先了解的是,究竟哪些因素能够引起能量摄入和能量支出的不平衡。有一个很有趣的问题特别值得思考:为什么人类没有进化出一个调控体系。

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