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新蠕虫状动物复原图图片来源:《科学报告》  《科学报告》近日发表的一项研究描述了寒武纪(5.41亿~4.85亿年前)叶足动物的一个新物种——一种具有柔软附肢的蠕虫状动物。研究人员将这个命名为Lenisambulatrixhumboldti的新物种与之前描述过的叶足动物仙掌滇虫(Dianiacactiformis)进行比较,发现了一些新细节。  中国地质大学欧强团队指出,两种叶足动物的身形和躯体分节都很相似,都有较厚较长的附肢(叶足),长度约为11.6~18毫米。与其他叶足动物不同的是,两个物种似乎都无爪。不过,仙掌滇虫的躯干表面布满刺状铠甲,故其绰号为“行走的仙人掌”,但L.humboldti的整个躯体似乎并无盔甲。  新物种的躯体有分节、呈管状,与蠕虫类似,且每个体节都有一对附肢。新物种躯体只有一端得以保存,且并未发现如眼睛、嘴巴或触须这些可以确定此端为头部的显著特征;而假定为仙掌滇虫头部的部位则具有明显的类似头盔的结构。  研究者表示,从两个物种的形态特征可以大致判断出它们曾经可能的生活方式。因为两者都是海洋栖息动物,它们的无爪附肢可能是为了适应在柔软的海底行走或爬行。仙掌滇虫的厚重铠甲可能有助于防御捕食者的攻击,而L.humboldti的躯体较柔软,或表明其个体曾过着隐居生活,藏于缝隙或海绵群体中以抵御被捕食的风险。  相关论文信息:DOI:10.1038/s41598-018-31499-y

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      8月29日欧盟科研创新总司官方网站发布消息称,世界上第一台超导风力涡轮机将于今年在丹麦沿海地区安装,这也是欧盟“地平线2020”计划资助的“生态之翼”(ECOSWING)项目的科研成果。据称此成果代表了风力涡轮发电机高温超导技术应用的突破,可替代当今重型和昂贵的永磁直驱发电机。      “生态之翼”项目使用新技术研发的双叶风力涡轮机是高温超导发电机,与传统发电机具有明显区别。传统风力发电机是在一组铜线圈(定子)里内置旋转磁铁(转子),转子在定子线圈旋转从而生成电流。“生态之翼”项目组研发的超导发电机抛弃传统发电机中的磁铁,取而代之的是由陶瓷带与金属带组合成的线圈,该线圈在极寒条件下具有超导性能。为了达到极寒条件,项目组将线圈内置于真空鼓中,然后使用少量的低温气体将真空鼓冷却,使得在-240°C至30°C的温度条件下,电流通过线圈时几乎没有电阻,因而能量传导效率比标准发电机高100倍。同事,其耗费的原材料更少(特别是稀土材料),重量更轻(至少减轻了40%),运输和安装也更方便。该系统能效比更高,单台机组可以产生3兆瓦的电力,足以供应1000户人家的电能。      目前该科研成果已经获得了实验室级别的成功,风场测试由项目牵头单位位于丹麦狄波隆的远景能源公司(EnvisionEnergy)实施,这将为新一代多兆瓦级别的风力发电机的商业化运营铺平道路。项目组的远景规划是在进一步降低风电机组的重量和尺寸,同时将风力发电机的电力输出功率大幅提高至10兆瓦以上。      该项目由来自丹麦、德国、法国、英国和荷兰等5国的9家企业和科研机构共同承担,获得了欧盟1059万欧元经费支持,资助编号为656024,执行期自2015年3月至2019年2月。

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      8月19日,Lancet杂志的一篇文章中,对目前埃博拉病毒疫苗领域的研究以及临床试验进行了总结,并提出了未来研究亟需解决的重要知识空白。根据Clinicaltrials.gov的信息,目前有36项埃博拉病毒疫苗的临床试验已经结束,另外还有14项正在进行当中。其中Rvsv-ZEBOV病毒的试验性疫苗已经在刚果开始实践。通过对另外4种埃博拉病毒试验性疫苗(Ad26.ZEBOV,MVA-BN-Filo,chAd3-EBO-Z和GamEvac-Combi)的研究进行汇总分析,作者提出了未来应当重点研究的领域。具体来说,专家提出需要获取更多有关孕妇、儿童以及免疫缺陷群体的相关研究数据,还需要包括针对携带HIV的老年人群体的研究数据。同时,作者提出有待更多的证据证明疫苗的保护效果(即上述疫苗能否唤醒机体的免疫反应,从而使个体免于埃博拉病毒的感染),并且需要大规模的临床试验以探究其安全性和有效性。作者称社会科学方面的研究会为相关临床实验的设计提供极大帮助。他们认为需要研究不同类型的疫苗以及接种策略对未来可能出现疫情的针对效果。而这些目标的达成则需要全球范围内有关科学家的共同协作。

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  在南半球的澳大利亚、南非以及南部非洲的8个国家,2020年将开始建设世界最大综合孔径望远镜——平方公里阵列射电望远镜(SKA)。SKA由全球十多个国家计划合资建造,中国是发起国之一。目前,面向全球的项目布局、科学准备、工程技术研发、人才培养等工作正全面推进。我国部署的SKA前期数据处理系统建设和相关科学预研,日前在上海正式启动。  打造史上最牛的“观天巨眼”  浩瀚苍穹,带给人类永恒的好奇;仰望星空,离不开功能强大的望远镜。  国际大科学工程-平方公里阵列射电望远镜(SKA),以大量的小单元天线汇聚实现综合孔径射电干涉成像,总接收面积达一平方公里,是人类有史以来建造的最宏大的望远镜。  SKA由130万个对数周期天线组成的低频阵列(位于澳大利亚西部沙漠的无线电宁静区域)和2500面碟形天线组成的中频阵列(位于南非及南部非洲8个国家)两部分组成。建成后,将比目前世界上最大的射电望远镜阵列灵敏度提高约50倍、巡天速度提高约10000倍,堪称史上最牛的“观天巨眼”。  平方公里阵列射电望远镜的第一阶段(SKA1)将于2020年开始建设,计划完成大约10%的建设任务,包括在南非建造197面碟形天线、在澳大利亚建造约13万台低频阵列天线。  大科学装置为人类认识宇宙提供重要机遇。SKA建成后,有望揭示宇宙中诞生的第一代天体,重现宇宙从黑暗走向光明的历史进程;有望以宇宙最丰富元素“氢”为信使,绘制宇宙最大的三维结构图;有望发现银河系几乎所有的脉冲星、发现来自超大质量黑洞产生的引力波、重建宇宙磁场的结构、探知宇宙磁场的源头;还有望揭开原始生命的摇篮,寻找茫茫宇宙深处的知音……  中国SKA科学目标和发展路线图  据SKA中国首席科学家武向平院士介绍,作为SKA国际大家庭的一员,中国SKA科学家团队经过广泛征询、充分论证和顶层设计,现已确立了中国SKA科学目标和发展路线图。即在第一阶段,确保两个优先突破领域和若干个具有特色的研究方向,概括为“2+1”推进战略。  两个优先领域分别是:利用SKA1低频阵列,直接抓捕宇宙第一代天体“再电离”的身影,再现“宇宙黎明”;积极参与脉冲星的搜索,并致力于发现毫秒脉冲星、脉冲星-脉冲星系统、脉冲星-黑洞系统等具有重要科学价值的事例,以用于验证引力理论。  此外,中国SKA科学团队还确定了若干重要突破方向:利用SKA极高灵敏度和大面积巡天优势,开展中性氢21cm宇宙学研究,揭示从黑洞、星系动力学甚至宇宙大尺度结构的性质,检验暗物质和暗能量的特性;利用SKA快速巡天和极高时间分辨率的优势,探究“暂现源”(如快速射电暴、伽玛暴、引力波源)的物理本质,揭示宇宙极端天体的秘密;绘制从星云到宇宙大尺度的磁场结构,追溯宇宙各层次的磁场起源。  武向平表示,围绕核心科学目标的实施,中国SKA科学团队由11个科学研究课题构成。由中国科学院牵头,联合高校和各研究院所,广泛深入开展国际合作,特别是与SKA两个台址国以及各SKA探路者联合体建立战略伙伴关系,在中国SKA区域中心基础上进一步推动和建设SKA亚太区域中心,集聚全球顶尖人才,使中国成为未来SKA人才最向往的国际科研中心之一。  SKA前期数据处理系统建设在沪启动  在科技部国家重点研发计划大科学装置专项的支持下,平方公里阵列射电望远镜(SKA)前期数据处理系统建设和相关科学预研,日前在上海正式启动。  据项目负责人、中国科学院上海天文台洪晓瑜研究员介绍,SKA前期数据处理系统建设和相关科学预研,共分为三个大课题。将以我国自主建设的低频望远镜阵列21CMA和澳大利亚低频望远镜阵列MWA的实测数据为基础,为SKA的首要科学目标“宇宙再电离成像”的观测研究做准备;将完成低频射电干涉大视场、高动态、多波束的成像处理软件;同时建设中国SKA区域中心数据处理系统的原型机。  作为下一代担当引领作用的射电天文观测设施,SKA不仅承载孕育世界级科研成果的使命,还将产生世界上前所未有的超大数据量。据估计,仅按照全部规模10%来建造的第一阶段,科学处理器所需要的计算能力,就相当于我国超级计算机“天河二号”的8倍、“神威·太湖之光”的3倍。如此庞大的数据还需要深度分析和加工后才能被科学家使用,这些工作是要由分布于几大洲的区域数据中心合作完成。  在SKA中国首席科学家武向平院士带领下,中国SKA科学团队计划在上海建设中国SKA区域中心,主要包括科学中心和数据中心。中国SKA数据中心将作为国际上几个大型区域数据中心之一,一方面承担一定份额的SKA数据处理和存储的国际义务,另一方面重点为中国乃至亚洲区域科学用户提供必要的计算和数据存储资源以及技术支持。中国SKA科学中心将为数据中心的建设和运行,提供科学指导以及研发天文软件。  目前,上海天文台正全力推进中国SKA区域中心建设,加快原型系统建设和人才培养。据课题负责人、上海天文台安涛研究员介绍,现上海天文台已与澳大利亚的SKA先导望远镜数据中心之间建立了端对端的直连互通,成功研制了符合SKA数据处理特点的原理样机,完成了SKA核心软件的大规模集成测试,为国际SKA区域中心的建设做贡献。

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  理论上,FAST的探测能力接近可视宇宙的边缘。调试两年来,FAST的卓越表现,引人无限遐想:未来,FAST有无可能冲出银河系寻找新星?FAST有无可能产生一些诺奖级别的科学成果?这一切,取决于FAST能否把性能调到最好,以及是否拥有出色的数据处理能力。  9月下旬,科技日报记者从位于贵州平塘的中科院国家天文台了解到,科学家团队正在开展技术攻关,以期为FAST下一步的科学探测扫除障碍。  寻找银河系外新星,是长远目标  “我和世界上很多科学家都非常期待FAST开始观测宇宙中不同的星体,它将有能力观测到宇宙大爆炸时期的信号,探测能力几乎能够接近到整个宇宙起源。它将发现我们从未见过的事物。”这是平方公里阵列射电望远镜组织总干事菲利普·戴蒙德对于FAST所寄予的厚望。  500米的大口径,成就了FAST这个观天巨眼。理论上说,FAST能够接收到137亿光年以外的电磁信号,这个距离接近于可视宇宙的边缘,更将人类的深空探测能力提升到了前所未有的高度。  调试两年来,FAST的“牛刀小试”让外界惊艳。它首次发现的毫秒脉冲星,是至今人类发现的射电流量最弱的高能毫秒脉冲星之一,美国阿雷西博等国际大型射电望远镜曾多次搜索,却始终难觅其踪。  科学家预测,FAST在未来有希望找到4000颗脉冲星。而在脉冲星被发现后的几十年间,人类也仅仅探测到了2700多颗而已。  深空狩猎,驻守科学家特别希望FAST能够冲出银河系寻找新星,特别是快速旋转、密度极高的脉冲星。如果FAST能捕获河外星系脉冲星,将在国际上具有开创性的意义。为此,FAST工程的技术团队已经开始着手准备,最早可能在明年进行探测。  中科院国家天文台FAST工程调试组成员卢吉光表示,脉冲星的科学意义不仅在于研究它本身,它还能作为研究其它天体的探针。如果能够找到河外脉冲星,就能用它们来研究星系际介质的属性。在使用脉冲星测时阵探测遥远天体发出的引力波时,也就相当于拥有了更长的干涉臂。  “FAST最大的优势在于它的高灵敏度,十分适合用于研究脉冲星的单脉冲,从这些单脉冲的细节中就可以推断出脉冲星的辐射机理,从而进一步限制脉冲星的物态,并推动其他相关科学。”卢吉光说。  技术攻关为科学探测“扫除障碍”  未来,FAST将覆盖当今射电天文的主流热点方向和科学目标:巡视宇宙中的中性氢,以探索宇宙起源和演化;观测脉冲星、探测星际分子,甚至还可以搜寻地球外生命……随着FAST的正式投用,各国科学家将相继共享使用,除了可能给中国天文学带来一个“黄金时代”外,也有望诞生一些重要的原创科学成果。  中科院国家天文台FAST工程总工程师姜鹏介绍,射电天文学是天文学的前沿分支,射电天文观测产生了近一半的天文相关的诺贝尔物理学奖。特别是在最热的脉冲星领域,已经诞生了两项诺贝尔奖。FAST预期将发现双倍于人类已知数量的脉冲星,尤其是特殊品种的脉冲星,极有可能在广义相对论和引力波探测方面取得重大突破。  当然,这一切,取决于FAST能否把性能调到最好,以及是否拥有出色的数据处理能力。  面对19波束投用后产生的海量数据挑战,FAST团队在存储和计算能力上感到很“吃力”,数据堆积的危险也步步紧逼。不过,FAST与中国电信联手建设的数据中心即将投入使用,科学家团队也正在开展技术攻关,力图为FAST下一步的科学探索扫除障碍。  “目前,因每天接收的数据量增加了数十倍,需要解决传输、存储和加速等问题。”贵州省政协原副主席、贵州师范大学副校长谢晓尧说。现在19个波速接收的数据为38G/秒,每年要接收96P,经过处理,大概要达到10P—15P。这么大的数据量,不及时计算就是数据垃圾。所以,技术攻关显得非常迫切。  超级数据给贵州带来挑战和机遇  除了科学产出,未来30年,FAST的数据量将超过10EB,完全计算处理需要新技术的发展。一方面,超级数据将推动天文科研由假设驱动转向数据驱动,过去是“应该设计什么样的实验来验证这个假设”,现在则是“从这些数据中能分析出来什么,如果把其他数据融合,又能够发现什么”。另一方面,贵州大数据也因此面临不少挑战。  “超级巡天数据给贵州在技术和人才上带来前所未有的挑战。”按照谢晓尧的说法,在FAST数据采集、传输、存储和分析等方面,贵州需要在先行先试上取得突破。当然,这样的数据“富矿”,也有助于贵州培养和吸引大数据处理和分析方面的科研型和应用型人才,超算领域由此取得重大突破也并非不可能。  目前,贵州省正在以此为契机,筹建国家超算贵安中心和贵州科学数据中心。下一步,贵州省将发布技术榜单,组织全国乃至全球科学家针对超级数据的储存、传输、处理能力进行挑战,以提升贵州省大数据的技术水平和产业发展水平。  值得一提的是,在FAST的引领下,贵州已初步构建起了天文科研矩阵。中国科学院FAST重点实验室、FAST早期科学数据中心、贵州省射电天文数据处理重点实验室、贵州省信息与计算科学重点实验室等科研机构,吸引了一大批高水准科研人员,这些都为FAST提供了有力的人才支撑。

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在丹尼索瓦洞穴发现的骨头被认为属于人类。图片来源:IanR.Cartwright,2018  上个月,科学家在俄罗斯西伯利亚的丹尼索瓦洞穴中发现的一块小骨头碎片引起了巨大轰动。科学家认为,这个被他们称为“丹尼”的家伙属于一个古老的混血人种,即有一个尼安德特人的母亲和一个丹尼索瓦人的父亲。  如今,发现丹尼遗骸的研究人员已经在同一个洞穴中发现了另外4个原始人类的骨骼。  这些发现是通过梳理数千件未被确认的动物骨骼从而识别早期人类的一项研究的一部分,这些标本有许多已经在博物馆和研究机构的仓库里布满了灰尘。  德国耶拿市马克斯普朗克人类历史科学研究所(MPI-SHH)古人类学家SamanthaBrown说:“当发现一种新的人类骨骼时,我们会非常兴奋。”  9月14日,在葡萄牙法罗举行的欧洲人类进化学会年会上,Brown展示了他们的最新发现,这是一块26毫米长的骨头碎片。“它们都很重要——我们发现的每一个标本都有助于对记录的理解。”  古人类学家通常很擅长区分古代人类的骨骼和其他动物的骨骼。但是,没有清晰特征的微小骨骼碎片则是一项挑战。  英国牛津大学考古学家TomHigham说,这些碎片通常构成了从考古遗址中发现的遗骸的重要组成部分。  例如,在丹尼索瓦洞穴,大多数骨骼材料都是随着时间的推移被动物,如鬣狗破坏的,因此用肉眼是无法识别它们的。他说:“所以这些碎片基本上都是被储存在仓库里。”  然而即便是这些微小的骨骼碎片也包含了一些分子信息,这些信息可以用来识别它们所属的动物群体。  通过使用一种名为质谱分析动物考古(ZooMS)的技术,研究人员可以从骨骼中提取胶原蛋白——一种坚硬的可以形成结缔组织的纤维蛋白,并将其分解成最基本的组成单位,名为缩氨酸。随后,研究人员寻找特征“指纹”,进而将古人类的缩氨酸与熊或猛犸象的缩氨酸区分开来。  丹尼是第一个对骨骼碎片使用这种技术并被归类为人类的人。在她的DNA被提取和测序之前,研究人员在2016年的一篇论文中描述了这一技术。  从那以后,研究小组又检查了数百具骨骼,并最终确定了他们目前正在分析的另外4个古人类标本。  这些最新的发现是由MPI-SHH的古人类学家KaterinaDouka率领的一项更大型研究的一部分。这个名为“发现者”的项目的目标是从亚洲各地的遗址中筛选出4万块骨头碎片,进而发现更多的古人类遗骸。  该研究团队现在计划进行电脑断层扫描,并从骨头碎片中提取DNA,以了解更多关于其古老主人的信息。这将使研究人员能够确定它来自于哪一种原始人类群体——单凭ZooMS无法做出如此精细的区分——并研究它与从丹尼索瓦洞穴中发现的其他标本之间的关系。  他们可能是丹尼的亲戚吗?“一切皆有可能。”Higham说,他是“发现者”项目的科学顾问。“在这个领域,没有什么能让我感到惊讶。”  与此同时,Douka、Brown和一些志愿者将继续筛选成千上万的骨头碎片。  到目前为止,在这些骨骼碎片中,研究人员能从约1000个动物碎片中发现1个人类骨骼标本。以这样的速度,他们可以找到大约400个人类骨骼标本。  研究人员特别渴望能够发现更多的丹尼索瓦人标本,因为到目前为止,只有少数的标本被发现,并且全部是在丹尼索瓦洞穴里。  在远至澳大利亚和巴布亚新几内亚的现代人基因组中都有丹尼索瓦人的DNA,这表明这些古代人类曾到达比西伯利亚更靠近东方的地方。Brown说,在其他地方找到一个丹尼索瓦人“将是这个项目真正的胜利”。

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