2020年8月5日环球科学要闻

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                                2020年8月5日环球科学要闻
                               
                                马斯克Starship飞船原型完成150米悬停测试；狗和人具有相似的语言处理系统；利用单光子信息重建3D场景的相机；富含磷元素的恒星；太空垃圾激光测距时间显著延长……
                               
                               
· 航天 ·
马斯克Starship飞船原型完成150米悬停测试




图片来源：NASA

北京时间 5 日 8 时，位于美国得克萨斯州的发射场，马斯克 Starship 飞船测试原型进行了首次高度达到 150 米的悬停测试。这也是迄今为止，这一系列原型机第一次成功完成飞行测试。在点火后，飞船原型 SN5 上升到预定的 150 米高度，在保持高度的情况下，横向移动到旁边的降落区后缓慢降落，最终平稳着陆，整个过程约为一分钟。此前，SN4也曾尝试过150米飞行测试，不过于点火时发生爆炸。SN3由于贮箱压力不足，导致火箭结构坍塌。


· 神经科学 ·
狗和人具有相似的语言处理系统

狗能够对人的指令和语调作出相应的反应，但之前科学家并不了解它们是如何做到的。在一项发表于《科学报告》的文章中，研究人员利用磁共振功能成像，测试了实验犬听到用夸奖和中性语调说出的一些夸奖性单词（如聪明、做得好等）以及一些中性词（这样、如果等）时的大脑反应。研究显示，狗具有和人相似的分级处理语言的能力：首先在低级层面（皮质下区域）处理语调，其次在更高级层面（皮质区域）理解词语的意思，也就是用皮质下区域检测情绪信息，皮质区域处理学习信息，这种从低级到高级的顺序方式和人处理语言信息时类似。


· 光学 ·
利用单光子信息重建3D场景的相机


图片来源：TURPIN ET AL., OPTICA 2020

最近，英国格拉斯哥大学的科学家利用一台“时间相机”直接重建了一段时间内的3D动态景象。这台相机实际上由一台光速单光子检测器和重建系统组成：前者能够在精确度达1/4纳秒的条件下，记录一段时间内光子的数量；而后者通过机器学习程序（神经网络）来让计算机分析光源反射的入射和输出信息。只要给予算法足够的检测器信息，经过一段时间学习后，“时间相机”就能将背景中的动态影像重建出来，比如展示实验室研究人员做出的行为。但目前，其只能在能提供特定光源信息的场景中使用。相关研究发表在《光学》上。


· 天文学 ·
富含磷元素的恒星


图片来源：GABRIEL PéREZ DíAZ, SMM (IAC)

据一项发表于《自然-通讯》上的研究，科学家利用斯隆数字巡天数据库中的红外H波段光谱，对恒星的元素丰度进行了分析，筛选出了一批富含磷的恒星，这是首次发现这一种类的新恒星。除了磷以外，它们还富含镁、硅、氧、铝，铈等较重的元素。现有的恒星演化理论还无法解释这些元素的形成模式。磷是生命起源的必需元素（DNA或者RNA都需要磷元素），对这批恒星的研究将有助于理解太阳系中天体，包括我们地球上的磷的起源。


· 太空技术 ·
太空垃圾激光测距时间显著延长

太空垃圾激光测距可以用来跟踪太空垃圾、防止发生碰撞。但此前，这种技术只能在暮色时分的几小时内开展。据《自然-通讯》发表的一项研究，太空垃圾激光测距现在已能在白昼进行，其使用时长极大增长，可以依季节从每天6小时增加至22小时。研究人员将一架望远镜、探测器和滤光片相结合，提高了物体相对白昼天空的对比度。他们还开发出实时目标探测软件，可以计算出目标预测偏差，并纠正不准确的预测。演示实验表明，这一方法能在白昼对太空垃圾激光测距，还能增加所有卫星激光测距站的潜在观测时长。这项研究有助于提高地球轨道上卫星和太空站的操作安全性。


· 医学 ·
通过血液检测新生儿脑损伤

婴儿出生时缺氧可能导致脑损伤，但目前还难以检测出脑损伤新生儿。在一项发表于《科学报告》的新研究中，研究人员在一项初步研究中采集了45名婴儿出生6小时内的血液样本，并进行18个月的跟踪研究并确定出现神经障碍的婴儿。之后他们测序和分析了这些婴儿血液中的基因变化，结果发现，与正常组相比，神经障碍组婴儿在855个基因上存在表达差异，其中两个基因最为显著。这意味着可以通过验血检测特定突变基因判断新生儿是否脑损伤。


· 材料科学 ·
可有效防冰的蛾眼纳米材料


图片来源：Nguyen Ba Duc

在恶劣环境下冰的积聚会对飞机和船舶等造成严重的破坏。数十年来，科学家们一直致力于改善功能性表面的防冰性能。在一项最新发表于AIP Advances 的论文中，研究人员模仿蛾眼，设计了一款具有防冰性能、覆盖石蜡涂层的特殊纳米结构。他们从冰的黏附强度、冷冻时间以及受雨水影响的耐久性等方面，评估这种材料的防冰性能。研究发现，这种具有石蜡涂层的纳米结构的防冰性能显著改善。此外，它还具有石蜡的疏水性和隔热性，以及蛾眼的高透光性和抗反射性。该材料将不仅能应用于车辆船舶等运输行业，同样也适用于眼镜等光学方面的应用。


· 新冠疫情 ·

截至北京时间8月5日6时30分左右，约翰·霍普金斯大学数据显示，全球累计确诊新冠肺炎病例18664377，累计死亡病例702553例。

世界卫生组织官员于8月3日表示，世卫组织将组建包括中国专家在内的国际专家组，共同寻找新冠病毒的动物源头。世卫组织卫生紧急项目负责人迈克尔·瑞安表示，应该对新冠病毒进行更广泛的回顾性流行病学研究，以充分理解病例之间的联系。

国家医疗保障局日前发布《2020年国家医保药品目录调整工作方案（征求意见稿）》，向社会公开征求意见。与新冠肺炎相关的呼吸系统疾病治疗用药、第二批国家集采中选药品等有望纳入2020年医保目录拟新增药品范围。

8月4日，新疆维吾尔自治区疾控中心主任崔燕表示，从目前的流行病学调查阶段性分析来看，此次新冠肺炎疫情表现为单一源头来源：通过对前期病例基因测序，结果显示为多个检测样本序列相同，表明此次疫情为同一传染源暴露所致。

8月4日0—24时，31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团报告新增确诊病例27例，其中境外输入病例5例（上海2例，北京1例，四川1例，陕西1例），本土病例22例（均在新疆）；无新增死亡病例；无新增疑似病例。新增无症状感染者24例（境外输入10例）；当日无转为确诊病例；当日解除医学观察16例（境外输入8例）；尚在医学观察无症状感染者272例（境外输入114例）。

文：石云雷、杨心舟、曾欣欣、马一瑗、张国荣
编辑：石云雷、杨心舟