追寻水源:人类演化中的冒险

来源: 《环球科学》

发布日期: 2021-07-31

本文介绍了人类演化中的取水能力、未来疫苗的设计、等离子体加速器的潜力、岩石固碳技术、光学望远镜的量子革命、周期蝉的生命奇观、流感病毒的解码、被子植物的演化之谜、拯救地球的农业方案以及癌症治疗的新思路。

在演化史上,我们的祖先长出遍布全身的汗腺。这个转变帮助它们捕猎并走出非洲,但也让它们变得更容易脱水,必须及时补充干净的水。因此,人类演化出了极强的取水能力。从在原始森林中寻找含水的树藤,到修建遍布城市的取水系统,我们与水一直密不可分。当下,一种全新概念的疫苗正以意想不到的速度出现,它不再使用天然蛋白的组分激活免疫系统,而是将人工设计蛋白用作免疫原。

理解和还原蛋白质结构原本是研发这类疫苗的最大阻碍,但人工智能的崛起一举打破了这一壁垒。在可预见的时间内,更高效、安全和廉价的疫苗很可能出现在每个人身边的诊所中。至少,基于此技术的新冠疫苗和药剂已经在路上。最近一个世纪,粒子加速器已经成为最成功的科学探索工具之一。科学家需要更强大的粒子加速器,但随之而来的高昂造价却成了横亘在物理学家面前的最大难题。

等离子体给了物理学家新的希望,利用脉冲穿过等离子体时产生的尾流,科学家能以较低的成本建造更强大的下一代加速器。或许未来,等离子体加速器能帮我们发现更多基本粒子,拓宽物理的边界。石油行业为阿曼带来了惊人的财富,而现在,为了重新收集大气中的碳、遏制气候变化,人们再次将目光投向这个国家。在这里,一种特殊的地幔岩石可以与二氧化碳和水反应,将二氧化碳固定在岩石中。

虽然这种天然的化学反应过程比预期的更快,但要达到人类期待的固碳速度,依然需要工程学的介入。

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