美國新一代登月宇航服有何特點

美國將重返月球，新一代宇航服也于近日亮相。新型宇航服長什么樣？與舊裝備有何不同？未來有何“用武之地”？

宇航服有如迷你版太空飛船，是宇航員出艙活動時的必備設(shè)施。新一代宇航服被命名為“探索艙外移動單元”，外觀以紅、白、藍(lán)三色為主。初看起來，它與目前國際空間站太空行走任務(wù)中使用的宇航服差別不大，都是由加壓服和像背包一樣的“便攜式生命支持系統(tǒng)”組成，但它的內(nèi)部技術(shù)升級可使宇航員2024年執(zhí)行登月任務(wù)時展開時間更長、程序更復(fù)雜的探索任務(wù)。

美國航天局在一份公報中說，新宇航服至少進行了四方面改進。

首先是“移動性”更好，更加靈活。宇航員從國際空間站出艙進行太空行走時，下肢活動較少，而在月表行走并展開科研活動時，下肢活動更多。新宇航服的設(shè)計充分考慮這種需求，其加壓服下半身安裝了多個關(guān)節(jié)軸承，允許臀部彎曲和旋轉(zhuǎn)，膝蓋處有更大彎曲度，并采用了類似登山靴的柔性鞋底。

此外，宇航服上半身的改造使宇航員可以大幅度旋轉(zhuǎn)胳膊，并輕松將物體舉過頭頂。新宇航服還采用了從后面穿入的設(shè)計，使肩部組件更貼身，有助降低肩部損傷風(fēng)險。

在發(fā)布會現(xiàn)場，一名身穿新宇航服原型裝備的美航天局工程師在地球重力條件下較為輕松地演示了行走、上肢大幅度旋轉(zhuǎn)、深蹲、撿拾巖石和細(xì)致的手指活動等。

其次，新宇航服的安全性和防護能力大幅提高。這種新型艙外宇航服可在零下約157攝氏度至零上約121攝氏度之間的溫度條件下保護宇航員，使他們不受輻射、月塵和微流星體侵害。

1969年“阿波羅11號”宇航員首次登月時，工作人員主要擔(dān)心月壤能否支撐載人飛船著陸。但是現(xiàn)在人類已知月壤中藏著更大的風(fēng)險，那就是其中有大量玻璃狀碎屑，可能侵入宇航服中。因此新宇航服增加了防塵設(shè)計，避免月塵被吸入并污染生命支持系統(tǒng)。

宇航服的“便攜式生命支持系統(tǒng)”在為宇航員提供能源和氧氣的同時，還能清除宇航服中的二氧化碳、有毒氣體等。據(jù)介紹，新宇航服的生命支持“背包”可以持續(xù)清除宇航員呼出的二氧化碳。

第三，新宇航服采用模塊化設(shè)計，方便在長時間探索任務(wù)中更換組件。

第四，新宇航服提升了舒適性。在美航天局約翰遜航天中心，研究人員對運動中的宇航員進行全身3D掃描，根據(jù)3D動畫模型設(shè)計組件，最大程度保證了宇航服的舒適性，降低了可能對皮膚造成的不適。

新宇航服的通信系統(tǒng)采用了多個嵌入式聲控麥克風(fēng)，能自動捕獲聲音，克服了此前宇航服麥克風(fēng)無法跟隨宇航員頭部運動而收聲的問題。

美航天局介紹說，新宇航服在行星表面以及微重力環(huán)境下均可使用，將首先在國際空間站使用，未來還有望用于火星探索任務(wù)。

一個國際天文學(xué)團隊新發(fā)現(xiàn)一個“一日進三餐”的超大質(zhì)量黑洞，它大約每9個小時“吞食”一次物質(zhì)，“每頓飯”吃掉的物質(zhì)大約相當(dāng)于4個月球。

美國航天局等機構(gòu)研究人員在新一期英國《自然》雜志上發(fā)表的論文說，這個黑洞位于代號“GSN 069”星系的中心，距離地球約2.5億光年，質(zhì)量大約是太陽的40萬倍。

研究人員觀測到這個星系有x射線周期性爆發(fā)現(xiàn)象，爆發(fā)期間的x射線噴射強度比安靜期間高約20倍。由于黑洞在吞噬周圍物質(zhì)的過程中會發(fā)出x射線，研究人員推測這是該星系中央黑洞在周期性地吞食物質(zhì)。

對于這個黑洞大約“一日三餐”的頻率，研究人員提出了兩種可能的解釋。第一種可能性是黑洞周圍吸積盤中的能量逐漸蓄積，當(dāng)達到不穩(wěn)定狀態(tài)時，物質(zhì)就落入黑洞;第二種可能性是黑洞吸積盤與繞黑洞運行的另一個天體之間有周期性的相互作用。

人到中年為何容易發(fā)福？一個國際研究團隊最近在英國《自然·醫(yī)學(xué)》雜志上發(fā)表論文說，這可能與脂肪組織中的脂質(zhì)周轉(zhuǎn)（儲存和去除脂質(zhì)的能力）有關(guān)。隨著年齡增長，即便不多吃、不減少運動量，人的體重也更易增加。

據(jù)瑞典卡羅琳醫(yī)學(xué)院官網(wǎng)近日報道，研究人員說，他們對54名成年男女的脂肪細(xì)胞進行了平均13年的跟蹤研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，所有受試者無論體重增加或減少，其體內(nèi)脂肪組織中脂質(zhì)的周轉(zhuǎn)能力都有所下降。那些沒有通過減少攝入熱量來彌補這一缺陷的人，體重平均增加了20%。

研究還發(fā)現(xiàn)，受試者中除了那些通過減少熱量攝入來“對沖”脂質(zhì)周轉(zhuǎn)能力下降的人，其余人體重平均增加了20%。

研究人員認(rèn)為，脂肪組織中的脂質(zhì)周轉(zhuǎn)是參與體重調(diào)節(jié)的重要因素。該成果有望為肥胖治療開辟新途徑。

該研究主要作者之一、卡羅琳醫(yī)學(xué)院教授彼得·阿納表示：“研究結(jié)果首次表明，我們的脂肪組織以一種獨立于其他因素的方式調(diào)節(jié)著體重的變化。”

先前的研究表明，加速脂肪組織中脂質(zhì)周轉(zhuǎn)的一種方法是多運動，這項新研究支持了這一觀點。

研究另一位主要作者、卡羅琳醫(yī)學(xué)院細(xì)胞和分子生物學(xué)系高級研究員克里斯蒂·斯伯丁說：“肥胖和肥胖相關(guān)的疾病已成為一個全球性的問題，了解脂質(zhì)動力學(xué)以及是什么調(diào)節(jié)了人類的脂肪量，從來沒有像現(xiàn)在這樣重要。”

近日，美國航天局在給新華社記者的一份聲明中否認(rèn)了其前雇員吉爾伯特·萊文發(fā)現(xiàn)火星存在生命的說法。這名前雇員近日在《科學(xué)美國人》雜志撰文稱，美國探測器在20世紀(jì)70年代已發(fā)現(xiàn)火星存在生命。

1976年，美航天局將兩個“維京”號火星車送上火星表面首次探測火星，萊文參與了其中一項名為“標(biāo)記釋放”的生命探測實驗。這項實驗提取火星土壤樣本，并將其與有機“營養(yǎng)物”混合，假定如果火星土壤中存在微生物，會代謝有機化合物并釋放出二氧化碳。

萊文說，兩個相距約6440公里的探測器均得出陽性結(jié)果，數(shù)據(jù)曲線標(biāo)志著檢出微生物呼吸。由于當(dāng)時探測器未在樣品中檢出有機質(zhì)，美航天局認(rèn)為“標(biāo)記釋放”實驗檢出類生命物質(zhì)，而非生命。萊文認(rèn)為，美航天局忽視了這一簡單有效的檢測方法并中止了類似探測。

萊文在1997年也提出過類似主張。美航天局曾于2016年重新分析了“標(biāo)記釋放”項目數(shù)據(jù)，認(rèn)為這一實驗確實發(fā)現(xiàn)了代謝現(xiàn)象，但另外兩項實驗未發(fā)現(xiàn)土壤中存在有機分子，科學(xué)團隊相信“標(biāo)記釋放”實驗數(shù)據(jù)受到火星土壤中其他非生物因素影響，出現(xiàn)了錯誤的陽性結(jié)果。

美國《科學(xué)》雜志2018年6月刊載的一篇論文顯示，“好奇”號火星車發(fā)現(xiàn)火星蓋爾隕坑中的甲烷水平存在周期性變化，讓人猜測它與生物活動的周期性變化有關(guān)。但研究人員說，這一發(fā)現(xiàn)還不能證明火星上存在生命。

眾所周知，母乳是母親給孩子最好的禮物，含有抗菌化合物和免疫調(diào)節(jié)活性。現(xiàn)在，人類母乳又帶來新驚喜！美國研究人員在最新一期《科學(xué)報告》雜志撰文稱，他們發(fā)現(xiàn)，人類母乳中的一種化合物月桂酸單甘油酯能夠?qū)褂泻?xì)菌造成的感染，同時不會影響有益細(xì)菌，為母乳有益嬰兒健康再添佐證。

艾奧瓦大學(xué)和全國猶太人醫(yī)學(xué)研究中心等機構(gòu)研究人員合作發(fā)現(xiàn)，人類母乳中的月桂酸單甘油酯含量約是牛乳中的20倍;而嬰兒配方母乳中則不含這種化合物。

月桂酸單甘油酯是一種在自然界中天然存在的化合物。研究人員在確定人類母乳中含有高水平月桂酸單甘油酯的同時還發(fā)現(xiàn)人類母乳能抑制金黃色葡萄球菌、枯草桿菌和產(chǎn)氣莢膜梭菌致病細(xì)菌的生長。

此外，在母乳喂養(yǎng)的嬰兒體內(nèi)，雙歧桿菌、乳酸桿菌等有益細(xì)菌的含量也相對更高。而且，當(dāng)研究人員移除人類母乳中的月桂酸單甘油酯后，發(fā)現(xiàn)其對抗金黃色葡萄球菌的能力也一并消失;牛乳添加一定量的月桂酸單甘油酯后也擁有了抗菌能力。

研究還發(fā)現(xiàn)，月桂酸單甘油酯能夠抑制上皮細(xì)胞出現(xiàn)的炎癥。因此，母乳可用于治療兒童特應(yīng)性皮炎。研究人員表示，這項研究為母乳有益嬰兒健康這一論斷再添新證據(jù)。用抗生素治療嬰兒細(xì)菌感染會同時殺死致病細(xì)菌和有益細(xì)菌。相較而言，母乳中所含的月桂酸單甘油酯更有選擇性，僅攻擊有害細(xì)菌造成的感染。

人群中約有10%是左撇子。英國研究人員在新一期英國《腦》雜志上發(fā)布報告說，他們首次確認(rèn)了人類基因組中與左撇子相關(guān)的基因區(qū)域，并發(fā)現(xiàn)其中一些區(qū)域與大腦結(jié)構(gòu)有關(guān)。

此前以雙胞胎為對象的研究發(fā)現(xiàn)，約25%的左撇子是遺傳所致，但具體由哪些基因決定尚不清楚。

牛津大學(xué)研究團隊分析了“英國生物銀行”中約40萬人的基因組數(shù)據(jù)，其中包括約3.8萬名左撇子。通過分析，研究人員確認(rèn)了人類基因組中與左撇子相關(guān)的4個區(qū)域，其中3個區(qū)域與影響大腦發(fā)育和結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)相關(guān)。

“我們發(fā)現(xiàn)，左撇子研究對象的左右腦語言區(qū)域以一種更協(xié)調(diào)的方式相互交流。”論文作者之一、牛津大學(xué)研究人員維貝格說，這為未來研究提供了一個有趣的方向，即左撇子執(zhí)行“語言任務(wù)”是否更具優(yōu)勢。

美國哈佛醫(yī)學(xué)院研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一項研究表明，大腦的神經(jīng)活動會影響人類壽命，而抑制這種過度活動則可延長壽命。

研究人員近日在《自然》雜志上發(fā)表研究報告稱，該發(fā)現(xiàn)提供了神經(jīng)系統(tǒng)活動影響人類壽命的第一個證據(jù)。以前有研究表明，神經(jīng)系統(tǒng)的某些部分會影響動物的衰老，但神經(jīng)活動在人類衰老過程中的作用卻一直模糊不清。

在該項研究中，研究人員首先分析了數(shù)百名60至100多歲、生前認(rèn)知功能良好的死者的腦組織中的基因表達模式。他們發(fā)現(xiàn)，那些長壽者（85歲以上）腦內(nèi)與神經(jīng)興奮相關(guān)基因的表達水平比壽命相對短的人（60歲至80歲）要低。神經(jīng)興奮是指神經(jīng)系統(tǒng)處于一種過度活動的亢奮狀態(tài)，可通過多種方式表現(xiàn)出來，如肌肉抽搐、情緒轉(zhuǎn)換等。

與壽命的關(guān)系，研究人員進行了包括秀麗隱桿線蟲遺傳、細(xì)胞和分子生物學(xué)測試，轉(zhuǎn)基因小鼠分析，百歲老人腦組織分析等一系列研究實驗。這些研究表明，改變神經(jīng)興奮狀態(tài)確實會影響壽命。

研究人員發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)興奮通過胰島素和胰島素樣生長因子信號通路起作用，這種信號級聯(lián)反應(yīng)的關(guān)鍵則是一種叫作REST的蛋白。該蛋白可以抑制神經(jīng)興奮。在動物模型中阻斷REST或其等效物可導(dǎo)致更高強度的神經(jīng)活動和動物的更早死亡，而增強REST則會有相反結(jié)果。研究人員發(fā)現(xiàn)，與七八十歲去世的人相比，百歲老人大腦細(xì)胞核中的REST要多出很多。

雖然該研究并沒有弄清一個人的思想、個性或行為是否會影響其壽命或如何影響其壽命，但研究人員認(rèn)為，其研究成果可以為涉及神經(jīng)過度活動的疾病提供參考。