【行业新闻】实验室让我们离真相更近一步
尽管科学的脚步每天都在飞速前行，为咱们揭开了一个又一个真相，但在咱们日子的这个大千世界里，依然有太多的“漆黑”需要科学之光来照亮。
2019年，咱们探究了认识的产生和大脑忘记的奥妙；解说了地球磁极反转和青藏高原“人骨湖”构成的种种或许；“彻查”了5亿年前地球氧气猛增和先有鸡仍是先有蛋的科学真相……这一年，尽管仍有许多疑团未能终究解开，但科学家们的探寻却从未停步。
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水到底是一种液体仍是两种液体
水很寻常，咱们洗衣、煮饭、饮用都离不开它。咱们好像对水最了解不过了，可是，这看似一般的水却依然有很多待解的谜题，科学家甚至连它是一种液体仍是两种液体都还在争辩呢。
假如压强或温度改变，水的状态就或许发作改变。水在两种形状彼此转化的进程中，总有一个过渡点，比方在液态和气态彼此转化的过渡点上，水既会体现出液态水的性质，又会体现出气态水的性质。这个点被称为“临界点”。
通常状况下，水温越低，分子越不活跃，密度崎岖应该越小。可是，研讨人员却发现了一个反常的现象：低温下水的密度会发作崎岖，温度越低，密度崎岖越大。对于这种密度的改变，他们给出的解说是，水有第二临界点。在第二临界点之上，水会在两种状态之间快速改变。在这个临界点处，水由两种密度不同的“水”组成。这意味着水不是一种液体，而是两种液体。
可是，对于水是两种液体，也有不少人持怀疑态度，甚至有科学家批判这个成果是假造的。大多数研讨者以为水的性质能够用惯例的理论来解说。其间一种观念以为，在十分低的温度下，过冷的水会改变成一种无序的固体，亦或是这是水在凝结时的一种特殊现象。
在中科院物理研讨所研讨员孟胜看来，尽管一直都有人以为水是两种不同性质的液体的混合，但现在还没有确凿的依据，并没有被彻底证实，这种观念还处在假说的阶段。
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终究是先有鸡仍是先有蛋
终究是先有鸡仍是先有蛋，始终是一个充满争议和兴趣的话题。本年12月，来自中国科学院南京地质古生物研讨所等单位的研讨人员，在我国贵州瓮安生物群——一个距今6.1亿年的特异埋藏化石库中找到了一类名叫“笼脊球”的化石。
通过对这种生物形状的研讨调查，他们复原了原始“胚胎发育”的进程。假如把动物比作一只鸡，那么这类化石就相当于记录了“蛋生鸡”的进程。笼脊球化石为答复先有鸡仍是先有蛋的问题供给了重要线索。
通过10多年的收集和研讨，南京地质古生物研讨所副研讨员殷宗军地址团队在贵州瓮安生物群，陆续发现了233块笼脊球化石标本。
它们呈现了单细胞动物向多细胞动物过渡的各个形状，依据大数据集的剖析，科学家找到了演变规则。从扫描效果图上，记者看到这类化石从内部呈现空心“笼”体，演变为“实心球”的各阶段“胚胎发育”进程。
殷宗军以为，假如将动物比喻成一只鸡的话，杂乱的胚胎发育进程便是孵化出小鸡的蛋，它桥接了动物的单细胞先人和动物多细胞先人之间的距离。而笼脊球化石的发现恰恰就表明，孵化出动物这只“小鸡”的“蛋”在6.1亿年前就现已呈现了。
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几十吨的恐龙怎么飞上天
在学界，关于鸟类起源于恐龙有多种假说，其间由英国学者托马斯·赫胥黎于1868年正式提出的鸟类兽脚类恐龙起源说在上个世纪70年代开端逐步成为了学界的干流假说。
从体型庞大的陆地动物到体型小巧的天之骄子，这需要在形状和生理上产生许多巨大改变，这样一个进程确实难以想象。可是，许多化石依据显现，这一进程确实发作了。
2014年，澳大利亚等国的研讨人员依据120种恐龙的1500多个解剖特征，构建杂乱数学模型剖析了恐龙在进化进程中的体型改变。剖析成果显现，兽脚类恐龙傍边的一支，它们的体型一代一代地缩小，在如此“瘦身”5000万年后终于进化成了鸟类——2.1亿年前其均匀体重为163千克，当进化到始祖鸟时现已降至0.8千克。
恐龙想变成鸟除了要变小之外，还要会飞，鸟类翱翔靠的是翅膀。此前，古生物学家在我国辽宁建昌发现了约1.6亿年前的近鸟龙化石。中科院古脊椎所研讨员徐星介绍，近鸟龙长而粗壮的前肢上长着飞羽，排列方式相似鸟类飞羽，这阐明翅膀的雏形在至少1.6亿年前就在恐龙身上呈现了。除了近鸟龙，还有其他几种兽脚类恐龙，像小盗龙和似尾羽龙，都有着相似茸毛翅膀的结构。
综合这些化石依据，恐龙变成鸟类或许经历了这样一个阶段，一些恐龙的身体逐步变小，长得也越来越像鸟类：骨骼中空，身体轻盈；脑颅膨大，行动敏捷；前肢越来越长，能像鸟翼相同敲打；它们的体表长出了美丽的茸毛，不再披着鳞片或鳞甲。
尽管恐龙是怎么演化成鸟的，现在还没有一个特别切当的答案，但不管怎样，本来不会飞的恐龙终究变成了天之骄子，它们飞向蓝天，从此拓荒了一个簇新的日子天地。
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是什么让地球氧气在5亿年前猛增
氧气是人类和动物赖以生存的基础。可是，远古时期的地球曾极度缺氧，是一片不折不扣的生命禁区。可是，到了距今5.8亿—5.2亿年左右，地球氧气却猛地增加了。
好像有一种奥秘力气在左右着地球氧气含量的平衡点。多年来，科学家一直在寻觅那股奥秘力气。它终究是什么？又是怎么发挥效果的？
此前，盛行的假说是“生物与环境协同演化模型”。这个模型提出的正反馈机制体现为氧气增加的线性加快，这与距今5.8亿—5.2亿年左右大气和海洋氧气含量屡次大规模动摇、生物发作阶段性辐射演化的实际状况却是不一致的。
中国科学院南京地质古生物研讨所研讨员朱茂炎带领的中英合作团队耗时数年，对距今5.8亿到5.2亿年前后的地质层和生命演化做了进一步的调查和研讨，对地层中的碳同位素进行对比剖析，提出了一个新的地球体系模型，对这一时期地球氧气敏捷增加的原因给出了新的见解。
他们以为距今5.7亿年前后，地球上的首要大陆通过拼合构成了一个冈瓦纳超大陆和坐落超大陆内部的超级中央造山带，将8亿年前后大量沉积的蒸发岩矿藏风化剥蚀输入海洋。蒸发岩作为一种氧化剂，使得大气和海洋中的氧气快速增加，为大型杂乱多细胞生物的快速演化供给了基础。
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地球磁极反转原因还未结论
本年1月，《天然》网站报导，受到地核内液态铁的运动影响，地磁北极正不断从加拿大向西伯利亚偏移，而且移动速度十分快。地磁北极的快速移动迫使科学家不得不紧急更新世界地磁场模型。
有人说，地球核心磁场好像在削弱，这或许是地球磁场行将反转的一个信号。也有国际研讨小组表示，地磁场改变的现象被夸张了太多，现在说磁极反转为时尚早。
20世纪40年代发展起来的“发电机理论”以为，地磁北极快速搬迁的原因是“坐落加拿大区域下面的高速液铁射流”。这股喷发出来的液态铁流体，让加拿大邻近的磁场变弱，然后使得地磁北极向着磁场更强的俄罗斯西伯利亚区域移动。科学家以为，地磁北极的方位，或许是由北极邻近两块大的磁场的彼此强弱决定的。
在地球绵长的前史中曾呈现屡次磁极反转的现象。关于磁极反转的原因，到现在也还无结论，占干流的有以下3种假说：第一种，以为磁极倒转是因为地球处在银河系这个大磁场中，地球磁极的反转是依据银河的磁极反转改变的；第二种，以为地球内部的物质不断发作碰撞，碰撞的成果使地球内部的磁场不断地调整、改变；第三种，以为陨石撞击地球致使磁场发作了改变。不过无论什么说法现在都是猜测，人类对地球、对宇宙的探索还将继续。
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谁来揭开丹尼索瓦人的面纱
本年10月，以色列和西班牙科学家在《细胞》杂志上陈述说，他们依据丹尼索瓦人的表观遗传信息重建了其容貌，这是对丹尼索瓦人骨骼解剖学特征的初次复原。
丹尼索瓦人是日子在上一个冰河年代的人类种群，因发现于西伯利亚的丹尼索瓦洞而得名。因为迄今发现的丹尼索瓦人化石少之又少，这支古人类一直带着奥秘色彩。
中科院青藏高原研讨所所长陈发虎院士表示，现在丹尼索瓦人的化石依据和相关研讨还十分有限，还不足以讨论其起源地问题。从已知的丹尼索瓦人化石构成时刻来看，夏河丹尼索瓦人化石最小年龄是距今16万年，丹尼索瓦洞最老的丹尼索瓦人化石年龄或许距今19.5万年，两个地址化石年代上不同不大，很难说哪个必定呈现更早。
而就现在发现丹尼索瓦化石的两处地址，还不能估测出具体的搬迁道路。依据两个地址的天然环境、丹尼索瓦人和现代藏族人群的遗传学研讨成果，及其高寒缺氧环境基因EPAS1携带状况估测，丹尼索瓦人有或许存在一个大致的由南向北的扩散道路，但现在并没有直接的依据能够证明这一点。
在陈发虎看来，现在丹尼索瓦洞的丹尼索瓦人基因组研讨能够反映出他们或许曾经在东亚广泛分布，未来东亚区域一些新发现应当会推进咱们对这一古老人群的知道，包括起源、迁徙途径等。
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确认“人骨湖”成因还需更多依据
本年9月，美国科学家发表了一项关于喜马拉雅山脉“人骨湖”的研讨成果。“人骨湖”本名叫“卢普康”，坐落喜马拉雅山脉西南侧，因二战期间被发现时的恐怖画面而更名：成百上千根人类大腿骨、肋条、手指节飘扬在湖水中，还有许多碎骨躺在湖畔的石滩上。
这一发现旋即招引了全世界的目光，几十年来，很多前史学家、科学家和考古学家纷纷试图回答这几百人是什么身份？为什么会会集死在这？
美国哈佛医学院的研讨人员对来自“人骨湖”的38具骸骨做了DNA剖析和放射碳测年。测年成果显现，这些骸骨来自公元800年—1800年，男女比例基本对半分，其间14名个体可追溯至公元1800年左右。时刻相隔约1000年，阐明这些骸骨是因屡次事件而堆积在此，并不是在同一时刻内团体死亡的。这就推翻了之前战役说和瘟疫说。
现在比较靠谱的是宗教说。“人骨湖”不远处便是全印度第二高峰楠达德维峰，闻名的冈仁波齐就在楠达德维再往北一点。楠达德维也是当地宗教文化中的“圣山”，“人骨湖”正好地处朝拜“圣山”的道路上。很有或许，那些信徒在朝拜进程中不幸遇难，终究汇集到了地势低洼地带的湖区。研讨团队以为，宗教说至少能够解说部分尸身的来源，但有待更多依据来证明。
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人类认识从何而生
人为什么会有认识至今是个谜。
科学家发现，人们在觉悟并专注于某件事时，常可见一种频率较β波更高的γ波，其频率为30Hz—80Hz，波幅规模不定。有假说以为，γ波或许与树立一致的明晰认知有关——源自丘脑、大脑的神经元电路，每秒40次扫描（40Hz，γ波特征）招引不同的神经元电路的同步，进而增强认识、产生注意力。这一假说受丘脑受损的现象支撑——丘脑受损后，40Hz脑电波难以构成，认识则无法唤醒，病人也陷入深度的昏倒。因此γ波被视为人脑认识活动的标志，但两者之间的关系仍没有结论。
2014年，有报导表明，研讨人员初次通过高频电脉冲影响大脑屏状体区域封闭人的认识，发现暗示屏状体或许是将不同的大脑活动汇集成思想、感觉和心情的单一安排。但其他科学家对此谨慎地指出，现在只在一个人身上测试了认识封闭，而且试验对象是一名癫痫症患者，海马区受损的她不能代表一般人。
这个研讨随着影像科学的发展好像有所起色。2017年3月，《天然》杂志报导了一项新的数字重建技能和使用该技能带来的新发现——在小鼠脑内发现了3个扩展至全脑的巨大神经元。它之所以引起轰动，是因为人类从未见过在脑内扩展规模如此之广的神经元，这些神经元来自屏状核。
对此，复旦大学医学神经生物学国家重点试验室研讨员黄志力说，现在的发现也并不能证明这是认识呈现的仅有途径，很或许是多体系的共同效果。
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咱们的大脑是怎样忘记的
一直以来，科学家们把忘记看作是回忆的一个小毛病。可是，过去10年里，越来越多的依据表明，回忆的丧失并不是被迫的进程，而更像是一种自动的进程，咱们的大脑在不停地自动忘记。
那么，假如忘记机制是自动发作的，那么它在什么状况下会发动，忘记机制为何会出问题等，这些现在还都有待科学研讨给出答案。
通过对人类在睡觉中的监测，有一些观念能够证实，人在睡觉中会“自动忘记”。现在关于在睡觉中忘记机制的发动首要有两种观念，一种是或许与下丘脑黑色素聚集激素神经元有关，日本学者发现一种仅在REM期（快速眼动期）激活的一类神经元能够分泌一种“黑色素聚集激素”的物质，黑色素聚集激素神经元的激活在促进REM期睡觉的同时，显著抑制海马神经元活性，导致忘记，动物试验也证实了该说法的可信性。
另一种观念或许与突触重整来达到突触稳态有关。研讨发现，觉悟继续必定时刻后，与学习回忆有关的通路会呈现突触数量增多、体积增大、膜上受体过多等体现，这些改变会导致进一步占有有限空间，耗费能量，使突触传递功率下降。睡觉可移除觉悟期细胞膜上增加的受体，减小一部分并不重要的新突触，与此同时它还会巧妙地加强和保存一小部分比较重要的突触，恢复突触权重，保证突触稳态，然后进步突触传递功率。
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中子短暂的终身仍令人利诱
自在的中子能活多久？不到15分钟。它短暂的终身令人利诱。用不同办法丈量，中子寿数有明显不同，这事咱们还解说不了。科学家们信任，搞明白中子寿数的差异之谜，将通向新的理论，甚至打破粒子物理的标准模型。
中子本来能够长生不老——跟质子结合，组成原子核的中子十分稳定。但当它不幸被甩出原子核（比方核裂变中脱离了铀原子核），生命倒数就开端了，它很容易衰变成其他粒子。丈量中子寿数的测验已有70年，但科学家仍无法达到一致。
因为中子衰变成的质子是带电荷的，不难用一个电磁陷阱来诱导和围捕质子流，而且数数它们有多少。很长的一段时刻里，物理学家一直用这种办法迫临中子寿数的精确答案。美国马里兰州盖瑟斯堡国家标准与技能研讨所的团队现已为此奋斗了30年。2013年他们报导了最高精度成果：887.7秒，正负3.1秒。
与此同时，一群科学家另辟蹊径：用保温瓶储存超冷中子，过一段时刻后计算中子数量。2008年法国和俄国科学家的联合试验成果是：878.5秒，正负1秒。
现在为止，用“数质子”办法测到的中子寿数均匀在885.4秒左右；而“数中子”办法得到的成果是878.5秒左右。可是难题来了：近8秒的距离，无法用丈量误差来解说。
而本年《天然》网站发表的文章，聚集坐落美国洛斯阿拉莫斯国家试验室的超冷中子试验，它或许能更精确地丈量中子寿数。
来源：人民网
