歡迎收看一周科技。本周來認識一下戴上了3D眼鏡的烏賊,以及一塊保存了2600年的腦子。
充足電量
1月3日發(fā)表于《科學進展》的一篇論文報告了一種新型的大容量電池(鋰硫電池), 它擁有連續(xù)為智能手機供電5天的潛力,同時比以往的同類電池更加耐用[1]。
研究者制作的新型鋰硫電池原型 | Mahdokht Shaibani
鋰硫電池本身并不是新生事物,它擁有能量密度高、材料成本低的優(yōu)點,但一直未能替代鋰離子電池投入實際應用。這是因為它也存在明顯的缺點——例如硫電極在充放電過程中會發(fā)生嚴重的膨脹和收縮,導致電極容易損壞,性能迅速下降。這一次,研究者正是針對這一問題進行了改進,他們使用更少量的聚合物粘合劑,為電極中的硫顆粒留下更多膨脹的空間。 這種改進工藝的鋰硫電池在經過超過200個充放電循環(huán)之后仍保持穩(wěn)定,庫倫效率在99%以上。
目前,這一成果還處于實驗室研究階段,但論文作者也表示,希望能在未來2-4年內推出商業(yè)產品。
3D眼鏡
在神經科學研究者的安排下,烏賊也看起了3D電影。在本周發(fā)表于《科學進展》的一項研究中, 通過紅藍3D眼鏡實驗,研究者們證實普通烏賊( Sepia officinalis )這種無脊椎動物也具有利用雙眼視差感知深度的能力 ,但它們具體的感知方式可能與脊椎動物有所不同[2]。
戴著紅藍3D眼鏡的烏賊被試 | R. Feord
研究者們?yōu)闉踬\制作了紅藍3D眼鏡,用一點粘合劑把它固定在烏賊眼前,然后給它們在水缸側面播放了兩種顏色彼此偏離的圖像(影片內容是一只移動的蝦),然后觀察烏賊們如何伸出觸手攻擊這些虛擬的獵物。 結果顯示,烏賊和人類一樣能感受到3D影片帶來的深度錯覺,并會根據錯覺調整自己攻擊獵物的距離。由此證明,烏賊的視覺系統也會綜合雙眼看到的圖像差異來判斷物體的遠近。
這只烏賊被試明顯將觸手伸向了不同于屏幕的位置,這說明它透過3D眼鏡看到了浮出屏幕的圖像 | R. C. Feord et al
順便說,此前另外一種被證實具有雙眼立體視覺的無脊椎動物是螳螂。下面是科學家給螳螂戴上3D眼鏡做實驗的樣子:
螳螂的3D眼鏡,鏡片是用蜂蠟固定的。| MIKE URWIN/NEWCASTLE UNIVERSITY
千年大腦
2008年,科學家在英國約克附近發(fā)現了一個大約2600年前的男人頭骨。 令人詫異的是,頭骨里竟然還有大腦組織,其上甚至保留了皺褶和凹槽等特征。
腦組織很脆弱,但這塊人腦組織卻保存了超過2千年 | YORK ARCHAEOLOGICAL TRUST
這個大腦為什么可以保存上千年?通過分子技術,科學家最近終于弄清了這個問題[3]。 他們發(fā)現,在這個古代大腦里,有兩種蛋白質聚集得更加緊密。這兩種蛋白質可以作為神經細胞和星形膠質細胞的骨架,聚集的狀態(tài)讓蛋白質更加穩(wěn)定,這可能有助于大腦軟組織的保存。相比于蛋白質,這個大腦中的DNA則保存得沒有那么完好——它不足以進行可靠的測序。
熱心幫忙
非洲灰鸚鵡也會互相幫助。發(fā)表于《當代生物學》的一項實驗顯示, 灰鸚鵡們會自發(fā)地幫助同伴實現目標,即使這樣做對自己并沒有直接的好處[4]。這是人們首次在非哺乳動物中證明“工具性幫助”(instrumental helping)現象的存在。
ANASTASIA KRASHENINNIKOVA
灰鸚鵡是怎么幫助同伴的?科學家首先訓練了這些鸚鵡使用金屬片“籌碼”,讓它們理解將籌碼遞給研究人員可以換取食物。接下來,研究者會把兩只灰鸚鵡放進圖中的透明裝置中。其中畫面左邊的鸚鵡可以通過小洞直接接觸到研究人員,但它在實驗開始時并沒有任何籌碼;而右邊的一只有籌碼,但它只能向左邊的鸚鵡傳遞物品,而無法把籌碼遞給研究人員。 結果,擁有籌碼的灰鸚鵡大多開始自發(fā)地把籌碼遞給身邊的同類,幫助它換取食物,而藍頭金剛鸚鵡則不愿意進行這種幫助。
在實驗裝置中,畫面右邊的灰鸚鵡自發(fā)地將籌碼遞給同伴,供它交換食物 | Désirée Brucks, Auguste M.P. von Bayern
現在人們還不清楚,幫助行為在眾多鸚鵡物種中究竟有多普遍,以及哪些因素影響著它的演化。
炎熱干旱
2019年是澳大利亞有記錄以來最熱的一年 | Bureau of Meteorology
1月9日,澳大利亞氣象局公布了2019年的年度氣候報告[5]。根據這份報告, 剛剛過去的2019年是澳大利亞有記錄以來最為炎熱的一年。與1961-1990年間的平均值相比,2019年澳大利亞的平均氣溫高出了1.52℃。而且與此同時, 這也是有記錄以來澳大利亞降水量最少的一年。與1961-1990年間的均值相比,2019年總降水量降低了40%。
長時間的干旱與炎熱天氣是導致此次澳洲野火大范圍蔓延的重要因素。除全球變暖的大趨勢外,一次嚴重的正印度洋偶極子事件是導致當地炎熱干旱的主要原因。
參考文獻
[1] https://advances.sciencemag.org/content/6/1/eaay2757
[2] https://advances.sciencemag.org/content/6/2/eaay6036
[3] https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsif.2019.0775
[4] https://cell/current-biology/fulltext/S0960-9822(19)31469-1
[5] bom.gov.au/climate/current/annual/aus/#tabs=Overview
作者:麥麥,窗敲雨
編輯:窗敲雨


