欢迎收看一周科技。在疫情影响下,全球碳排放出现了罕见的下跌——不过显然,这并不算什么好消息。由于疫情期间的封锁政策,四月上旬,全球二氧化碳的日排放量降低了17%。根据发表于《自然·气候变化》的研究,地球正在经历有记录以来最显著的温室气体排放下降。温室气体排放的下降,主要来自减少的地面交通和工业排放;另外,航班限制也贡献了10%的减排。不过,这样的减少只是暂时的。
一旦疫情缓解,限制政策放松,温室气体的排放又将会回升。本周,生物学家Danielle D’Auria在博文中分享了一桩不同寻常的鸟类命案。2019年7月,人们在美国缅因州的海兰湖上发现了一只白头海雕浮尸。该死者脸朝下漂在水面上,胸口存在刺伤,同时附近还有一只死去的潜鸟幼鸟。X光片显示,这只死相不寻常的白头海雕并没有被任何子弹击中。而进一步解剖发现,它胸口的刺伤与潜鸟的鸟喙形状尺寸相符。
这道刺伤直击心脏,应该导致了白头海雕当场死亡。而那只死去的潜鸟幼鸟,身上则留有与白头海雕脚爪一致的伤痕。看起来,应该有一只潜鸟为了幼鸟挺身而出,刺死了这位来袭的捕食者。这应该是人们第一次记录下白头海雕被潜鸟刺杀的事件。遗憾的是,案发现场并没有目击证人。在科幻片里,我们偶尔幻想盲人能够佩戴人工制造的眼睛而重见光明。本周,一项刊载于《自然》的研究显示,一种人工眼在某些方面已经可以与真正的眼睛相媲美。
人工眼直径大约2厘米,其中间充满了导电液体。像自然的眼睛一样,其前端则放置了可以聚焦光线的透镜,后半球上则是人工视网膜。视网膜上密集地布满了纳米级的感光器,可以模仿眼睛的视网膜功能来获取图像。眼球之外,由液体金属做成的电线则替代了神经,将信号传递给外界的电路来进行信息处理。这种人工眼可以在30~40毫秒内识别出光线变化,和人眼一样看到昏暗的光线。
用投射字母的方法来探究其功能时,研究发现,人工眼睛可以成功识别出E、I和Y。而且,由于少了神经的遮挡,人工眼的盲点比真实人眼更少。然而,想要应用于现实,人工眼睛还有许多方面需要改善。例如,感光区域需要扩大;液体金属电线的直径需要减小;人工眼睛的工作持久度也需要更多的测试。欧洲熊蜂有时会对植物做奇怪的事情:它们在植物的叶子上噬咬出小洞,但又好像光咬不吃。
本周刊发于《科学》上的一项研究表明,这种咬噬行为会让受损的植物提前开花——这样熊蜂就得到了作为食物的花粉。在实验室中,研究者将熊蜂与番茄和黑芥一同饲养。结果显示,熊蜂在花粉不足时会咬植物的叶子,这种损伤可以让花期提前多达三十天。之后的室外实验也观察到了同样的现象,证实这并不是实验室条件下的特殊情况。他们还注意到,野生的白尾熊蜂和红尾熊蜂也在实验花圃中进行了类似行为。
不过,熊蜂对叶子的损伤是如何诱导植物提前开花的,具体机制仍有待进一步研究。研究者们目前还不清楚,为什么来自熊蜂的损伤比人工进行的损伤更有效。提到画家蒙克,人们总是会首先想到他代表性的作品《呐喊》。1910年版本的《呐喊》在2006年后就很少对外展出,因为画上的黄色硫化镉颜料已经变得太过脆弱,正在褪色和剥落。好消息是,最新的化学分析发现了影响这些颜料老化的关键因素——湿度。
研究人员在实验中仿制了与《呐喊》颜料相似的画作样本,并设置了有光照和无光照、湿度为95%和45%的对照组,通过加速老化试验验证环境因素对画作的影响。结果无论有无光照,95%湿度下的样本都出现了硫化镉颜料转变为硫酸镉的现象,45%湿度下的样本则没有明显变化。这一研究成果不仅表明《呐喊》在低于45%的湿度下能得到更好的保存,同时也给和蒙克同时代其他画家(比如梵高)的作品保护提供了一定的启发。