新華社二月國(guó)外科技新動(dòng)態(tài)匯總（一）
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2018-2-7 青野云麓
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美研究揭示大腦如何學(xué)習(xí)語(yǔ)言
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美國(guó)一項(xiàng)新研究表明，人類用于學(xué)習(xí)語(yǔ)言的大腦回路還能“兼職”其他用途，而非此前認(rèn)為的是專門用于學(xué)習(xí)語(yǔ)言的模塊。
? 發(fā)表在最新一期美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院學(xué)報(bào)》上的這項(xiàng)研究顯示，兒童學(xué)習(xí)母語(yǔ)及成年人學(xué)習(xí)外語(yǔ)時(shí)使用的大腦回路還有記住購(gòu)物清單或?qū)W習(xí)開車等多種用途。論文共同作者、州立肯特大學(xué)的菲利普·哈姆里克說(shuō)，動(dòng)物也擁有這類大腦回路系統(tǒng)，例如大鼠學(xué)習(xí)如何走出迷宮時(shí)就會(huì)用到。
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研究發(fā)現(xiàn)，人們記住單詞的能力與大腦的“陳述性記憶”能力相關(guān)，陳述性記憶指用于記憶購(gòu)物清單和晚餐菜譜等具象事物的能力。組詞成句的語(yǔ)法能力則與大腦的“程序性記憶”相關(guān)，程序性記憶用于學(xué)習(xí)駕車和彈奏樂器等。研究還表明，成年人學(xué)習(xí)外語(yǔ)之初，語(yǔ)法學(xué)習(xí)與陳述性記憶相關(guān)，后期則轉(zhuǎn)為與程序性記憶相關(guān)。研究人員說(shuō)，這種關(guān)聯(lián)存在于英語(yǔ)、法語(yǔ)、日語(yǔ)等多種語(yǔ)言以及聽說(shuō)讀等各種任務(wù)中，表明這種相關(guān)性是可靠的。
? 研究人員認(rèn)為，這一研究對(duì)人們理解語(yǔ)言進(jìn)化及其生物學(xué)基礎(chǔ)具有重要意義，有望幫助人們改進(jìn)外語(yǔ)學(xué)習(xí)，以及治療自閉癥、失語(yǔ)癥和誦讀困難癥等語(yǔ)言障礙。
? 研究高級(jí)作者、喬治敦大學(xué)醫(yī)學(xué)院神經(jīng)科學(xué)教授邁克爾·阿爾曼說(shuō)，目前對(duì)語(yǔ)言的基因?qū)W和生物學(xué)原理知之甚少，但對(duì)上述兩個(gè)大腦系統(tǒng)了解頗多，并已發(fā)現(xiàn)其背后發(fā)揮作用的許多基因，而這些基因可能也在語(yǔ)言方面發(fā)揮作用。
? 阿爾曼說(shuō)：“我們希望并且相信這一研究將深化我們對(duì)語(yǔ)言的理解，促進(jìn)外語(yǔ)學(xué)習(xí)和改善語(yǔ)言障礙?！?/span>
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美研究稱高劑量手機(jī)輻射可致大鼠心臟腫瘤
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美國(guó)一項(xiàng)新研究說(shuō)，高劑量手機(jī)輻射可導(dǎo)致雄性大鼠心臟出現(xiàn)惡性腫瘤，但研究人員強(qiáng)調(diào)這些大鼠接受的輻射劑量遠(yuǎn)高于人們?nèi)粘Ｊ褂檬謾C(jī)時(shí)所接觸到的，因此相關(guān)結(jié)果不能直接推廣到人類。
? 美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生研究院下屬機(jī)構(gòu)國(guó)家毒物管理局1月2日發(fā)布了相關(guān)報(bào)告。研究人員以3000只雄性及雌性大鼠和小鼠為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，讓它們每天接受總計(jì)超過(guò)9個(gè)小時(shí)不同強(qiáng)度的2G和3G信號(hào)輻射，時(shí)間長(zhǎng)達(dá)兩年之久。它們接觸的最低輻射量就已相當(dāng)于人們使用手機(jī)時(shí)所接受輻射的最高允許量，它們接觸的最高輻射量則遠(yuǎn)高出手機(jī)對(duì)人體的日常輻射量。
? 結(jié)果顯示，有6%的雄性大鼠出現(xiàn)了心臟神經(jīng)鞘瘤，但雌性大鼠和所有小鼠均未發(fā)現(xiàn)病變。
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? 國(guó)家毒物管理局的科學(xué)家約翰·布赫在新聞發(fā)布會(huì)上說(shuō)，研究中的輻射水平和持續(xù)時(shí)間遠(yuǎn)高于人們?nèi)粘Ｊ褂檬謾C(jī)時(shí)所接觸的強(qiáng)度，而且實(shí)驗(yàn)鼠接受了全身照射，因此該調(diào)查結(jié)果不能簡(jiǎn)單推廣到人類身上，“但該研究發(fā)現(xiàn)的腫瘤與此前某些研究中手機(jī)頻繁使用者長(zhǎng)的腫瘤類似”。
? 美國(guó)食品和藥品管理局設(shè)備與放射衛(wèi)生中心主任杰弗里·蘇瑞在一份聲明中指出，目前尚無(wú)足夠證據(jù)表明在現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)下，手機(jī)輻射會(huì)對(duì)人體健康造成負(fù)面影響。
? 2011年，世界衛(wèi)生組織下屬的國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)曾宣布手機(jī)為“可能的致癌物”，引起世人關(guān)注。但在此前后的多項(xiàng)研究都不支持這一看法。例如，對(duì)丹麥?zhǔn)謾C(jī)使用者的長(zhǎng)期跟蹤調(diào)查就認(rèn)為手機(jī)不致癌;美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生研究院也聲明，此前基于大量人口的觀察研究數(shù)據(jù)顯示，使用手機(jī)增加癌癥風(fēng)險(xiǎn)的說(shuō)法“證據(jù)有限”。
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人類首次發(fā)現(xiàn)銀河系外行星
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據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)3日?qǐng)?bào)道，美國(guó)科學(xué)家借助微引力透鏡現(xiàn)象——也是現(xiàn)有行星探測(cè)方法中能發(fā)現(xiàn)距地球相對(duì)遙遠(yuǎn)地方天體的方法，并對(duì)其進(jìn)行創(chuàng)新，首次發(fā)現(xiàn)了銀河系外RX J1131-1231星系的一群行星，并確定這些行星的質(zhì)量介于月球和木星之間。研究人員表示，最新研究將開啟新的太空探索領(lǐng)域。
? 現(xiàn)有的行星探測(cè)方法，都只能探測(cè)到銀河系內(nèi)行星。RX J1131-1231星系距離地球38億光年，因此，即便現(xiàn)在最先進(jìn)的望遠(yuǎn)鏡也無(wú)法直接觀測(cè)到它們?？茖W(xué)家一般使用微引力透鏡找到銀河系內(nèi)的行星，但在最新研究中，科學(xué)家創(chuàng)新微引力透鏡方法，首次發(fā)現(xiàn)了這些系外行星。
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? 最新研究負(fù)責(zé)人、俄克拉荷馬大學(xué)物理學(xué)與天文學(xué)系戴新宇教授在接受記者采訪時(shí)解釋說(shuō)：“現(xiàn)有觀念認(rèn)為，絕大多數(shù)星系中存在超大質(zhì)量黑洞，行星的微引力透鏡效應(yīng)一定會(huì)導(dǎo)致黑洞附近的輻射被放大，而這種輻射變化能被現(xiàn)有望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到。美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)的錢德拉X射線天文臺(tái)探測(cè)到了這種輻射變化，我們對(duì)其提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，認(rèn)為微引力透鏡效應(yīng)可以對(duì)此作出解釋，從而確定了這些銀河系外行星。然后，通過(guò)建模數(shù)據(jù)來(lái)分析特征信號(hào)出現(xiàn)的頻率，確定了這些行星的質(zhì)量?！?/span>
? 戴新宇表示：“這是首次在銀河系外發(fā)現(xiàn)行星，借助我們的新方法，現(xiàn)在可以研究這些行星，揭示它們的存在，甚至獲得它們的質(zhì)量，這將開啟新的探索領(lǐng)域?！?/span>
? 不過(guò)，戴新宇也強(qiáng)調(diào)稱，盡管新發(fā)現(xiàn)還需進(jìn)一步確認(rèn)，但他們提出的行星微引力透鏡效應(yīng)導(dǎo)致黑洞附近輻射觀測(cè)變化的方法是可行的。這項(xiàng)研究發(fā)表于最新一期的《天體物理學(xué)雜志快報(bào)》。
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利用植物葉子中“高速路”有望提高作物產(chǎn)量
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澳大利亞一項(xiàng)新研究說(shuō)，一些植物葉子中影響光合作用效率的“高速路”——胞間連絲的數(shù)量較其他植物高很多，在這個(gè)發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)上有望開發(fā)出提高糧食作物產(chǎn)量的方法。
? 胞間連絲是植物細(xì)胞之間由質(zhì)膜圍成的一種通道，可在細(xì)胞間傳輸各種物質(zhì)。它的尺寸很小，一根人類頭發(fā)的剖面上能放2.5萬(wàn)多根胞間連絲。
? 澳大利亞國(guó)立大學(xué)日前發(fā)布的聲明說(shuō)，該校研究人員弗洛倫絲·丹尼拉等人發(fā)現(xiàn)，胞間連絲在植物中起著類似“高速路”的作用，正如在城市中更多道路能夠使交通更順暢，一些胞間連絲數(shù)量多的植物，進(jìn)行光合作用的效率更高。比如玉米是一種光合作用效率高的植物，其葉子中胞間連絲數(shù)量是光合作用效率較低植物的10倍。
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? 丹尼拉說(shuō)，農(nóng)作物的光合作用通常采用名為C3或C4的方式，玉米、高粱等作物采用C4方式，光合作用效率高，利用同樣的太陽(yáng)能可有更高產(chǎn)量。水稻、小麥等作物采用C3方式，光合作用效率相對(duì)較低，而它們卻是世界上非常重要的作物。
? 澳大利亞研究理事會(huì)光合作用研究中心副主任蘇珊·馮·克默雷爾說(shuō)，新發(fā)現(xiàn)有助于人們找到將C3類植物轉(zhuǎn)化為更高產(chǎn)的C4類植物的方法，從而幫助提高糧食產(chǎn)量和解決饑荒問題。
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人造病毒可用于殺滅細(xì)菌
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英國(guó)國(guó)家物理實(shí)驗(yàn)室發(fā)布的一項(xiàng)新研究說(shuō)，一種完全由人工合成的病毒可高效殺滅細(xì)菌，并且不容易引起細(xì)菌的耐藥性，有望幫助醫(yī)學(xué)界解決日益嚴(yán)重的一些致病細(xì)菌對(duì)抗生素耐藥的問題。
? 隨著許多地方對(duì)抗生素的濫用，不少細(xì)菌已開始呈現(xiàn)耐藥性，一些所謂“超級(jí)細(xì)菌”甚至對(duì)現(xiàn)有大部分抗生素都具耐藥性，一旦感染人類就很難治療。因此醫(yī)學(xué)界一直在研發(fā)新型抗生素，但研發(fā)速率嚴(yán)重落后于細(xì)菌出現(xiàn)耐藥性的速率
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? 英國(guó)國(guó)家物理實(shí)驗(yàn)室等機(jī)構(gòu)研究人員在新一期英國(guó)《自然·通訊》雜志上發(fā)表的研究報(bào)告說(shuō)，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中人工合成了一種病毒，能像微型無(wú)人機(jī)一樣，在微觀世界中發(fā)現(xiàn)細(xì)菌細(xì)胞并發(fā)起攻擊，它可以通過(guò)接觸并破壞細(xì)胞膜而將整個(gè)細(xì)菌摧毀。相比而言，此前一些抗生素需要進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞，并擊中里面的某個(gè)目標(biāo)才能產(chǎn)生效果。
? 這種人工合成病毒摧毀細(xì)菌細(xì)胞的方式意味著細(xì)菌不容易對(duì)它產(chǎn)生抵抗性，從而有助于解決細(xì)菌耐藥性問題。報(bào)告作者之一、國(guó)家物理實(shí)驗(yàn)室學(xué)者馬克思·里亞德諾夫說(shuō)，這項(xiàng)研究或許能給治療感染類疾病帶來(lái)長(zhǎng)期有效的新方法。
? 研究人員說(shuō)，這種人工合成病毒未來(lái)還可用于基因編輯等領(lǐng)域。目前一些基因編輯技術(shù)常用某種病毒為載體，將所需基因運(yùn)送至細(xì)胞內(nèi)部。
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新負(fù)極材料讓充電電池容量高壽命長(zhǎng)
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日本物質(zhì)材料研究機(jī)構(gòu)(NIMS)日前公布，他們的一個(gè)研究小組成功合成了氧化錳納米片和石墨烯交替重疊的材料。該復(fù)合材料作為鋰及鈉離子充電電池的負(fù)極材料，可將電池充放電容量提高兩倍以上，且能延長(zhǎng)重復(fù)使用壽命，解決了容量和壽命不可兼得的問題。
? 高容量化是二次電池的目標(biāo)之一，目前其負(fù)極使用的是碳材料，理論上過(guò)渡金屬氧化物具有高容量，有望成為碳材料的替代物。特別是具有分層結(jié)構(gòu)的氧化錳，將其剝離制成單分子厚的納米片，作為負(fù)極使用，表面全部呈活性，可大幅提高容量。但氧化錳的難點(diǎn)在于反復(fù)充放電容易破壞結(jié)構(gòu)，納米片也易于凝聚成團(tuán)狀。
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? 研究小組在溶液中分散氧化錳納米片并與石墨烯混合，合成了交互多層的層壓復(fù)合材料。氧化錳與石墨烯都帶負(fù)電，通常情況下會(huì)互相排斥。研究小組早在2015年通過(guò)化學(xué)修飾石墨烯使其帶正電，解決了排斥問題，并實(shí)現(xiàn)了當(dāng)時(shí)金屬氧化物負(fù)極材料中最高容量和最長(zhǎng)壽命。
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? 此次通過(guò)把兩種物質(zhì)從分子水平復(fù)合，得到了單獨(dú)材料難以實(shí)現(xiàn)的高特性。復(fù)合材料除用于充電電池之外，還可大幅提高超級(jí)電容器、電極催化劑等能量?jī)?chǔ)存及轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的效能。
? 研究成果發(fā)表在近期美國(guó)化學(xué)協(xié)會(huì)雜志《ACS納米》網(wǎng)絡(luò)版。
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