科学前沿进展与最新动态

作者: 黄华等

来源: 知识分子

发布日期: 2018-12-02

本文报道了多个科学前沿的最新进展,包括异常地震波的全球席卷、手机镜头和闪光灯建立3D模型、好莱坞影星的数字克隆技术、红蚂蚁用猎物残躯筑巢、东亚工业机器人使用率、桂花基因组的破译、八月出生儿童多动症风险、以及苏门答腊犀牛的保护捕捉。

八月生的孩子比九月的更易患多动症;异常地震波席卷全球

1. 异常地震波席卷全球,科学家无法解释。11月11日,北京时间17点30分,一股“神秘”的地震波在非洲南部形成并席卷全球,持续震动超过了20分钟。与普通的地震波相比,此次发生的地震波令科学家颇为费解。南安普顿大学地震学家Stephen Hicks认为,普通地震的能量释放只持续短短几秒,并且波形与此次的完全不同。

最为奇怪的是,在地震波源头地带并没有监测到地震。科学家猜测,这次震动的原因可能是地下火山爆发,也可能是地层位移或岩浆层坍缩导致的共振,但其真正原因仍然不得而知。

2. 只需手机镜头和闪光灯就能建立3D模型。把真实世界中的物件变成电脑上的3D模型,这样的事情很酷但操作也很复杂。此前,这项工作一般由3D艺术家手动完成,需要3D激光扫描仪或多个摄像头和光源,程序繁复。

本周,韩国和西班牙的研究人员则提出了一个新颖的方法,大大降低了建模难度:依靠他们研发的程序,仅仅需一台普通的手机或者数码相机,再加上一个闪光灯光源,即可很好地计算出物体复杂的光反射率,并建立出3D模型。测试表明,这一方法适用于各种材质、各式形状的物体,建立的3D模型相当逼真。

3. 明日君再来:数字克隆好莱坞影星以用于未来的演出。

奥黛丽·赫本,玛丽莲·梦露……好莱坞影星的迷人丽影创造了许多经典银幕形象。然而,斯人总有逝去时,如何让她们永远出现在新的电影中呢?如今,美国视觉效果公司Digital Domain利用新的技术,为不少知名影星创造了永不消逝的数字虚拟“克隆”模型。这些数字克隆形象不仅是十年前已经使用的三维建模模拟,而是更进一步精确模拟影星们的皮肤、牙齿乃至脸部皮下血管的血流量。

利用这些克隆模型,程序可以精确计算出该演员做出各种面部表情时的情形,包括一些极端的表情。因此,即使演员不参演,他们的形象也能加入到电影中。目前,已经有十多名好莱坞影星用这一技术创造了自己的数字克隆模型。

4. 红蚂蚁用猎物残躯筑巢做诱饵。上世纪五十年代,科学家首次发现美国东南部有种红蚂蚁(Formica archboldi)会使用猎物的尸体来筑巢,但并不知如何解释这一奇特现象。

直到近日,发表在Insectes Sociaux杂志的一篇研究给出了一种答案。原来,昆虫极为依靠气味来分辨同类与敌人。因此在漫长的进化过程中,这种红蚂蚁学会了利用猎物尸体作为工具,以其头部遗骸筑巢,来掩盖自己的气味,并吸引更多猎物进入“陷阱”。

5. 东亚工业机器人使用率领先世界。近年来,工业机器人技术日趋成熟,但其投产率究竟如何呢?

美国信息技术与创新基金会(Information Technology and Innovation Foundation)近日发布报告显示,2017年全球范围内平均每10,000名工人配有85个机器人,比前一年增长15%。其中,东亚地区的普及率最高,韩国甚至达到了每万名工人用710个机器人的水平,而新加坡紧随其后。相比之下,印度的表现在世界范围内最为糟糕,每一万名工人仅配备3台机器人。

不过,研究者也意识到,一些国家没有采用工业机器人可能出于经济考虑,因为当地用工成本非常便宜,用机器人反而不划算。

6. 桂花基因组的破译揭示丹桂缘何飘香。桂花是我国传统名花,有着悠久的栽培历史,因花香浓郁而深受大众喜爱。近日,国际学术期刊Horticulture Research发文称,南京林业大学的研究团队破译了桂花的高质量基因组,并阐述了“丹桂飘香”的分子机制。

研究结果表明,芳樟醇是桂花香味产生重要的芳香化合物,而萜类合成酶基因TPS则与芳香气味直接相关。在桂花基因组内,人们发现了三个新的TPS基因。正是这种基因的表达促进了芳樟醇的合成,进而驱动桂花产生强烈且独特的甘香。

7. 八月份出生的孩子比九月的更容易患多动症。多动症是儿童常见疾病,往往会影响孩子的学习质量和生活社交。

而在本周,来自哈佛医学院等机构的学者发文称,他们惊讶地发现:八月出生的孩子比九月份出生的更容易患有多动症(ADHD)。研究人员分析了2007至2009年出生的超过407000名美国儿童保险索赔数据,发现八月出生的孩子比一年前九月出生的孩子患多动症的几率高了34%。具体来说,在八月出生的孩子中,每1万名儿童中就有85.1人被诊断患有多动症,而9月出生的儿童则为每1万人中才有63.6人。

面对这一现象,学者们仍无法给出合理的解释。

8. 科学家首次出于保护原因捕捉苏门答腊犀牛。苏门答腊犀牛生活在东南亚地区,其野外数量已不足80只,需要依靠人工繁育才能免于灭绝。而为了丰富人工种群的基因多样性,科学家希望让它们与野生个体交配。为此,国际联合保护组织“苏门答腊犀牛拯救计划”在婆罗洲岛成功捕获一只野生苏门答腊犀牛。此后,这只雌性犀牛将加入到人工繁育的队伍中。

而在捕捉成功之后,科学家还是有很多问题需要面对。比如说,它可能太年轻或太老而不适宜生育,而且雌性苏门答腊犀牛如果不生育的话容易得子宫肿瘤。考虑到这些因素,人们未来将用几周的时间对其进行身体检查。

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