前沿掃描六則

地球上某些微生物可在火星暫時存活

美國國家航空航天局（NASA）和德國航空航天中心于2019年向平流層發射了幾種真菌和細菌生物。平流層是位于臭氧層上方的地球大氣層的第二主要層，其條件與紅色星球極為相似，是向其發送樣品以確定微生物是否能在火星上生存的理想場所。研究表明，即使暴露在非常高的紫外線輻射下，某些微生物特別是黑曲霉菌的孢子也能幸免于難。確切地說，這種微生物只能暫時存在于火星表面，但研究人員發現，孢子返回地面后可以復活。這一實驗有助于探索太空旅行對微生物生命的所有影響，揭示這些微生物的潛在用途以及對太空旅行的威脅。

十億年后地球大氣將重回低氧水平

大氣是一個星球自然環境的重要組成部分，與星球上的生命息息相關。地球目前高度含氧的大氣正是地球生物圈的一大特征。不過，科學家們并不確定地球大氣中這些基于氧氣的生物特征有多長的壽命。日前，日本東邦大學研究人員模擬了地球系統，通過模擬氣候、生物學、地質學過程分析了地球大氣條件的時間尺度。他們發現，地球的富氧大氣可能會再持續十億年，之后快速的脫氧作用，會讓大氣回到類似于25 億年前著名的“大氧化事件”（GOE）之前的早期狀態，即回到一種貧氧、富甲烷的狀態。這一結論對人類在其他類地行星上尋找生命具有重要啟示意義。

膽管“類器官”修復受損肝臟試驗成功

膽管作為肝臟的廢物處理系統，發揮著它的作用。膽管功能失常導致約30%的成人和70%的兒童需要接受肝移植，且現階段還沒有其他行之有效的治療手段。但目前可供移植的肝臟供不應求，因此迫切需要替代方案的出現。近日，英國科學家領導的研究團隊在實驗室中利用最新技術成功培育了膽管“類器官”（一種膽管微型器官）。研究證實，這一微型器官可用于修復人體受損肝臟。這是首次證明使用實驗室培養的細胞可以增強或修復人類的肝臟，同時這一技術為開發治療肝臟疾病的細胞療法鋪平了道路，未來有望緩解器官移植面臨的困境。

迄今最小引力場測量完成

引力是自然界最基本的一種力，但我們對它的理解，其實一直都不完整——引力無法被納入物理學標準模型，它與量子理論似乎也格格不入。測量極小物體間引力的耦合力或能為這種神秘的力提供一些見解，比如與牛頓引力理論預測值的偏差。不過，開展這種測量的難度很大，需要嚴格控制的環境以確保其他來源和引力本身擾動的最小化。近日，歐洲科學家團隊稱，他們利用兩個半徑1 毫米的小金球完成了對迄今最小引力場的測量，這一成果完善了人們對引力的理解，亦為今后探索基礎物理新領域的實驗鋪平了道路，比如探索暗物質或是量子物理與引力之間的相互作用。

俄研發用“意念力量”操作計算機技術

現在殘疾人越來越多地通過“凝視”來控制計算機，“視力控制”功能甚至已包含在某些操作系統的標準特殊功能中。為此，在這些操作系統中使用了眼動儀。它借助攝像機確定用戶瞳孔的位置，并計算瞳孔聚焦在屏幕上的位置。屏幕區域的凝視延遲取代了“點擊”鼠標。但這類技術有一個嚴重的缺點：它不知道如何區分有意“凝視”和無意“凝視”。俄研究人員正在開發能夠確定“凝視”是有意還是無意的系統。該系統是眼動追蹤技術和另一種用于幫助殘疾人的技術——腦機接口的結合。它建立在讀取大腦磁場的原理之上，有助于促進殘疾人使用計算機。

DARPA開始打造“火箭飛行兵”

日前，美國國防高級研究計劃局（DARPA）發布招標書，征集噴氣背包、動力滑翔機、動力翼服等可以讓士兵飛起來的技術方案，希望打造一種“便攜式單兵飛行系統”。DARPA 稱，該系統可以借助電力推進、氫燃料電池或傳統推進技術等打造動力裝置；搭載單兵航程至少要達到5 千米；同時應具備極好的隱身性，噪音和紅外輻射微乎其微；還要便于單兵攜帶、易于快速部署，僅使用簡單工具或根本不使用工具，即可在不到10 分鐘的時間內完成器材組裝等飛行準備；更要操作簡單，沒有任何相關經驗的士兵只需經過短時間培訓就能學會使用。