加快打造原始创新策源地,加快突破关键核心技术,努力抢占科技制高点,为把我国建设成为世界科技强国作出新的更大的贡献。

——习近平总书记在致中国科学院建院70周年贺信中作出的“两加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,率先实现科学技术跨越发展,率先建成国家创新人才高地,率先建成国家高水平科技智库,率先建设国际一流科研机构。

——中国科学院办院方针

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2015-09-02 中国科学报 张笑
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  《自然—地球科学》

  土星F窄环或因碰撞形成

  土星的F窄环及其两颗卫星——普罗米修斯和潘多拉,可能是土星主环系统外部边缘碰撞的产物,在线发表于《自然—地球科学》上的一项研究得出上述结论。该研究认为,F环看似不正常的构型以及这两颗紧随的“守护卫星”可能是巨大行星周围的光环演化的自然结果。

  随着土星主环系统的演化,冰粒子聚集在一起,形成小卫星,小卫星最终往外迁移,并在碰撞中相互合并,最终形成土星的主卫星。土星的F环远离主环系统,被认为是由两颗破碎小卫星经过撞击后产生的冰碎片所形成。而大量的F环冰粒子被限制在一个明显的窄带中,两侧分别守护着普罗米修斯和潘多拉,但这种守护方式形成的原因一直是未知。

  Ryuki Hyodo和Keiji Ohtsuki模拟了小型冰卫星在土星主环系统外部边缘的环境下产生的碰撞。他们发现,如果小卫星全部由小的冰粒子组成,那么它们将在碰撞中完全瓦解,只留下一条环带。如果小卫星的内核更稠密些,那么它们只会部分瓦解,从而形成一条环带和两颗残存的卫星,而这符合我们对F环系统的观测结果。

  Aurélien Crida在一篇相关评论文章中写道,相似的过程或许也能解释“天王星系统的特征——该系统中的那么多窄环至少有一条拥有守护卫星……并且由环带扩散而形成的巨大的行星卫星也更为普遍。”

  《自然—方法学》

  新设备可实现小鼠神经回路的光遗传操控

  在线发表于《自然—方法学》上的一项研究介绍了一种无线可植入全内置设备,该设备可对小鼠神经回路进行光遗传学操控。该工具的组成材料容易获取,曾被用于不同神经回路的光引导激活中,从而达到调节行走行为,疼痛感知和基因表达的目的。

  光遗传学可让那些从基因上就对光敏感的特定细胞(通常是神经元)受到精确刺激。当我们利用光遗传学来研究自由行为的动物神经回路的功能,有一点很重要:光传导设备一定不要对这些行为产生限制作用。同样的,通过光遗传学的方式进入四肢的神经元中,也需要小而轻的光源。

  Ada Poon等人研发出一种可植入的光源设备,重量只有20~50毫克,远远小于、轻于之前的已有设备。这种设备可以植入小鼠大脑、靠近动物四肢或脊髓中的目标神经元。这种设备可以通过无线充电,利用蓝色LED灯产生足够的光照强度,来刺激那些基因被修改过的细胞,对光产生反应,诱导目标神经细胞群产生神经活动。

  由于体积小,这类设备让神经活动的长期操控成为可能,为行为神经科学研究开启了新途径。此外,此前因为设备笨重,光遗传学方法对神经回路并没作用,有了这种新设备,这种不可能将成为可能。

  《自然—地球科学》

  天山冰雪量在过去50年里减少25%

  天山山脉长2500公里,横跨中亚的心脏地带,在过去的50年里,天山山脉冰雪总量减少了25%以上,这是在线发表于《自然—地球科学》上的一项研究得出的结论。对同一时期的全球平均冰雪损失量来说,天山冰雪的这次减少量是其4倍左右。

  天山冰雪的融化为哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦、乌兹别克斯坦、土库曼斯坦和中国新疆维吾尔自治区提供了水源。但是,尽管这种方式的水供应逐渐减少和受其影响人口逐渐增多,有关天山个别冰川状况的信息并不丰富,对相关区域内冰川变化的评估在过去10年也受到限制。

  Daniel Farinotti等人结合卫星数据、实地观测和冰川模型,重建了1961年到2012年间天山区域内个别冰川质量上的变化情况。虽然质量变化在不同年份、不同冰川之间的差别较大,但研究人员发现,在过去半个世纪里,该地区冰雪总量减少了25%以上——他们认为这种下降与夏季冰雪融化增多有关。

  据气候模型推算,夏季气温将在未来数十年里持续升高,这意味着天山冰川将变得更加脆弱。虽然还需要更多的细节信息,研究人员预计,到2050年,现有冰川体积的一半将消失殆尽。

打印 责任编辑:侯茜
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