导读
.美国阿雷西博望远镜塌了，世界只剩中国FAST一只“天眼”;2.地球有多热，年全球气温再创新高，冻土融化，人类的文明何去何从;3.吃完饭容易肚子不舒服？是吃多了还是病;4.不可思议！人兽行为特征会在共有环境中趋同;5.拖网捕鱼对海底造成持久的损害;6.乙烯——紧实土壤限制植物根系生长的“元凶”;7.科学家首次开发出可展示“光子雪崩”的纳米材料;8.首次发现！植物如何做到杀敌一千，不损自身……重达吨的波多黎各阿雷西博射电望远镜坠毁,电影《黄金眼》曾取景阿雷西博望远镜于年落成，整座望远镜由底层直径米的接收盘面，以及悬挂于此之上，重达吨的接收平台组成。阿雷西博和中国贵州的FAST望远镜，被誉为地球射电天文学上的“两只大眼睛”。
年2月日，美国国家科学基金会(NSF)确认，位于波多黎各的阿雷西博射电望远镜坍塌。
坍塌的阿雷西博射电望远镜。它每年的维护成本大约需要万美元。在其运行的57年间，作出了重大科学贡献。
中国的FAST落成之前，阿雷西博望远镜是全世界最大的单孔径望远镜。阿雷西博望远镜曾帮助搜寻威胁地球的近地小行星，寻找外星生命的迹象，发现了太阳系以外的第一颗行星。年，阿雷西博望远镜还曾向距离地球光年的球状星团M3发送了一串由个二进制数字组成的信号，称为“阿雷西博信息”，其中包括人类DNA的化学元素序号和结构、人类外形，以及太阳系的信息等。
上个月，研究人员宣布计划在同一地点建造一台价值4亿美元的新望远镜。
(编译自Fallengiant.ScienceV.37,Issue,pp.-Jan.)
2地球有多热，年全球气温再创新高，冻土融化，人类的文明何去何从根据美国国家航空航天局（NASA）、英国气象局和其他机构联合报告的最新评估，地球比工业化前的时代高出约.25摄氏度。伯克利地球公司报告称，年陆地气温创下新纪录，比工业化前的水平高出.96摄氏度。
过去6年是有记录以来最热的6年。海洋吸收了全球变暖90%以上的热量。年是创纪录的一年。海洋上层的热量比年增加了02焦耳，上升幅度是通常年份增幅的两倍。
西伯利亚针叶林肆虐燃烧的野火——这是年创纪录气温带来的众多影响之一。来源：《科学》杂志
年也是亚洲、欧洲和南美洲有史以来最热的一年。在澳大利亚，创纪录的高温和干旱在年初引发了灾难性的森林大火。大火烧毁了澳大利亚东南部近四分之一的森林。俄罗斯打破了之前.2摄氏度记录，而西伯利亚大片地区比工业化前高出7摄氏度，导致大规模火灾和永久冻土融化。在永久冻土中，存在大量的甲烷，甲烷的释放将会加剧地球的温室效应。并且永久冻土的融化或致数十万年前冻土中病毒复苏，后果不堪设想。
如果按照目前的变暖速度继续下去，到年和年，世界将违背了巴黎气候协议对这两个时间节点设定的目标——将变暖温度分别限制在.5摄氏度和2摄氏度。这是否预示着地球更黑暗的未来。
中国科学院大气物理研究所程丽静说，只有世界各国采取积极行动，并拿出超过现有水平的十二分努力，才有可能开始阻止这种变化。
(编译自Globaltemperaturesintiedrecordhighs.ScienceV.37,Issue,News4Jan.)
亲爱的读者朋友们：
面对气候变暖、全球升温，你觉得人类该如何应对呢？我们该怎么做？文末留言有惊喜哦！
3吃完饭容易肚子不舒服？是吃多了还是病——对食物抗原的局部免疫反应导致进食引起的腹痛世界上有五分之一的人在吃完饭后觉得肚子不太舒服，甚至会腹痛。人们很容易认为是吃撑了、吃坏了或是吃了什么过敏的东西？医院检查，往往查不出肠胃本身有什么问题。这是怎么回事呢？
比利时鲁汶大学GuyE.Boeckxstaens团队提出了一个很有意思的问题：如果在接触大量细菌的同时，又接触了来自食物的抗原，会不会让免疫系统误伤友军，从而把食物也视作是外来的威胁？
吃完饭容易肚子不舒服，可能是患上了肠易激综合征(图片来源：23RF)
他们先在小鼠中实验，如果单独给它们投喂鸡蛋里的卵清蛋白，不会引起什么问题。但如果一开始让这些小鼠感染啮齿柠檬酸杆菌，并同时投喂卵清蛋白，小鼠的免疫系统就会“傻傻分不清”，把食物抗原视作为威胁。即便从细菌感染中康复，这些小鼠在吃到卵清蛋白时，也会出现结直肠膨胀和腹部收缩的现象，表明它们肚子疼。即便是没有感染过啮齿柠檬酸杆菌的小鼠，只要在它们肠道引入针对卵清蛋白的抗体，就会引起它们的肠道疼痛。研究人员通过志愿者试验，进一步支持了免疫系统误把食物视作外来威胁的观点。
研究人员提出一个模型：由于肠道感染，被激活的免疫系统同时将这一时期摄入的食物当作了危险的异物。即便感染已经中止，免疫系统依旧记住了这些食物的样子，从而在下一次吃同样的食物时，会诱发免疫反应，引起不适。
研究人员正计划大型临床试验，用抗组胺药物减少免疫系统对食物的反应，改善病情。
(编译自Localimmuneresponsetofoodantigensdrivesmeal-inducedabdominalpain.NatureOnline,3，Jan..)
4在更新世冰期，南极冰山重构大洋环流大西洋径向翻转环流(AMOC)是南北半球物质与能量的主要传送带。AMOC大体分为上支流和下支流：上支流将热带大西洋以及南半球的热量输送到北大西洋北部及北欧海，暖水失热下沉形成北大西洋底层水(NADW)后，沿西边界流回南大洋，并在南极绕急流附近上涌至海表。这部分水团一部分向北输送，回到AMOC的上支流；而另一部分向南输运，在南极冰架附近冷却下沉，形成富含无机碳的南极底层水(AABW)后，向北输送至大西洋(及其他洋盆)底部，形成AMOC的下支流。
60万年以来，地球系统反复经历了剧烈的气候变化，即冰期-间冰期旋回。在温暖的间冰期，NADW主导的AMOC上支流可占据大西洋米左右以上的水体；但在寒冷的盛冰期，NADW仅能下沉至米左右，而其下部水体则由富含无机碳的AABW控制。
英国、中国、德国、美国等国组成的科研团队，从厄加勒斯海底高原采集海洋沉积物，重建了60万年以来南大西洋的底层水团性质和南极冰携碎屑量(反映冰山可漂流至此的可能性)的变化。
研究发现，过去60万年以来，无论是在冰期-间冰期旋回周期上(即地球倾角4万年和偏心率0万年周期)，还是在地球岁差(2万年)周期上，厄加勒斯海底高原出现南极冰携碎屑的时间都明显早于水团性质的变化，这说明南极冰冻圈变化是导致地球气候系统进入冰期的关键因素。
作者说，地球轨道引起的微小的太阳辐射变化，可通过南极冰冻圈激发地球系统内部各圈层间(即海洋大气圈-冰冻圈-碳循环)的正反馈过程，有利于地球气候进入冰河期。(编译自AntarcticicebergsreorganizeoceancirculationduringPleistoceneglacials.Nature,pages–24,3，Jan..)5人兽行为特征会在共有环境中趋同人类行为的起源和演变尚不确定且存在争议。文化人类学家提出，人类独特且纷繁的文化信仰体系是行为变异的根源。但行为生物学家认为，这种变异更多是对局部生态环境适应的产物，因为生态环境会以相同方式影响各物种的行为。那么这两种观点哪种更接近事实和真相呢？
来自婆罗洲的Penan狩猎采集者从西米中提取淀粉，这是他们的饮食主食。Penan是世界上个显示出行为方式趋同的鸟类和哺乳动物生活在相同栖息地的社会之一。
TomanBarsbai团队通过将包含世界各地个小群狩猎-采集者的人种学数据与其周围的非人类物种的行为特征进行比较，来论述这些问题。其目的是对生活在同一地区的各物种的行为相似性进行评估。
研究揭示，人类觅食者、哺乳动物和鸟类等物种在多种行为特征(包括食物组成、育儿职责和群落构建)方面都显示出高度的相似性。例如，在狩猎-采集人群具有社会阶层的地方，会有更多的鸟类和哺乳动物表现出明显的社会等级。研究人员表示，这种趋同性似乎是由当地的环境压力造成的，它表明环境条件可能会以类似方式对塑造人类和其它动物的行为起重要作用。
该研究表明，生态因素可解释人类行为中的诸多差异，也可解释文化历史的差异。
(编译自BehavioralconvergenceinhumansandanimalsScienceV.37,Issue,pp.-5Jan.)
6《权力的游戏》中的冰原狼可能根本不是狼冰原狼，北美最著名的古代掠食者之一，也是《权力的游戏》粉丝的最爱，它的消失就像它的出现一样神秘。长期以来，冰原狼被认为是灰狼的近亲，与猛犸象和剑齿虎一起在冰河时代末期灭绝。
现在，对冰原狼DNA的第一次分析发现，它们的进化道路是孤独的:它们与其他狼、土狼和狗如此不同，它们不属于包括这些动物的属。相反，研究人员认为，他们需要一个全新的科学分类。
研究人员在北美洲搜寻，从大学和博物馆里的几十具冰原狼遗骸中提取基因样本。他们在5个年龄在到岁之间的个体中找到了大约四分之一的核基因组和完整的线粒体DNA。这些基因材料揭示了一种新的进化家谱，令人惊讶的是：冰原狼占据了自己的血统，在近万年前与那些非洲豺狼、灰狼、郊狼和狗的祖先相分离。
在这幅画家的重建画中，愤怒的狼(红)为了争夺被猎杀的野牛的权利而击退了灰狼。
尽管它们看起来像狼，但冰原狼实际上与狼没有任何关系。
(编译自Thelegendarydirewolfmaynothavebeenawolfatall.ScienceV.37,Issue,News3Jan.)
7微型机器人和传感器需要微型电池
“智能尘”，顾名思义，是一种把智能物联网模组做到微尘一样的技术。智能尘即将进入我们的生活。计算机、传感器和像一粒盐那么小的机器人正在被开发，它们可以四处移动，探测光、声音、压力、化学物质和磁场。它们直径不到一毫米，厚度只有几百微米，可以处理信息并进行无线通信。它们用途十分广泛，从医学诊断、外科手术和脑部检测到跟踪蝴蝶和农作物状况，都有它们的身影。
康奈尔大学造出比发丝还小的机器人，厚度约5微米、宽约40微米、长度40到70微米，0cm晶圆能造00万个。可被轻松吸入注射器中，用于医疗。
智能尘微型电子设备有了，但是如何给它们供电呢？微型电池是未来的趋势。科学家认为微型电池在以下两个领域都需要进步：能量密集、耐用的材料以改善电荷存储，以及精巧的架构来缩小和组合组件。
在变小的同时保持高能量密度：一、加厚电极，并增加导电通道。通过直接加厚电极，可以大幅提高电池的储能；二、堆叠数个薄电极，这样可以使电荷干净利落地流动；三、重新设计集流体。通过增大电极面积的方法来实现高负载和快速的电荷转移，从而提高了输出功率的效率；四、折叠或卷曲电池。增长卷曲或者折叠的距离可以增大单位面积/体积的能量，进一步提高性能。
总之，开发一个高性能、片上集成的微型电池不仅仅需要优化电极结构，还需要新颖的由器件需求出发又回到器件的材料设计。而这就离不开电气工程和先进材料领域科学家们的跨学科合作。只有将两者的经验紧密结合，才能设计出智能尘电子设备所需要的电池，从而最终实现一个万物互联、万物智能的世界。
(编译自Tinyrobotsandsensorsneedtinybatteries—here’showtodoit.Nature,pages95–97,3，Jan.)
8拖网捕鱼对海底造成持久的损害
世界各地的商业捕鱼船队都在进行海底拖网捕鱼，在海底拖拽重型渔具和巨大的渔网，以最大限度地捕捞。
一种叫作海底拖网的常见捕鱼方法会对海床造成潜在的不可逆转的侵蚀，并可能降低海洋掩埋碳的能力。图片来源：Alamy
为了研究这种方法的影响，西班牙巴塞罗那自治大学SarahParadis和同事分析了从地中海西北部拖网渔场采集的沉积物，他们的研究时间分别是拖网季节(有密集的拖网作业)以及季节性的休渔期。他们将这些样品与附近未拖网海床的沉积物进行了比较。
他们发现，拖网渔具与海床的连续接触导致了侵蚀和沉积物组成的变化。经过两个月的封闭，被破坏的海床几乎没有恢复，被破坏的沉积物中有机碳的含量严重减少。可能需要几十年的时间来积累足够的沉积物，以略微扭转侵蚀。
作者总结，在全球范围内，商业底拖网捕鱼威胁到海洋在海底安全储存碳的能力。(编译自Dredgingupfishdinnersdoeslastingdamagetotheseafloor.Nature,3，Jan.)9乙烯——紧实土壤限制植物根系生长的“元凶”随着世界人口的急剧增长，人类对粮食的需求量不断激增，无机化学肥料的使用量逐年增加，导致土壤的硬度变大，土壤板结以及透气性变差。植物在硬度较大的土壤中生长变差、产量降低。因此，人类在作物种植前，不得不进行耕地松土，消耗大量的资源。如何培育能够适应不同硬度土壤的作物新品种，是一个亟待解决的问题。
疏松土壤和坚硬土壤的区别。(A)疏松土壤内部扫描立体结构图，充斥着较多的孔隙（蓝色区域）；(B)坚硬土壤内部扫描立体结构图，孔隙数目显著低于疏松土壤。
人们一直认为，许多植物的根系之所以常常无法在紧实的土壤中生长只是因为它们无法穿透较硬的土壤，因而导致其生长停顿。上海交通大学张大兵和英国诺丁汉大学MalcolmBennett合作发现，乙烯的积聚极大阻碍了根的生长，乙烯是由根部组织产生的一种气态植物激素。
工作模型。(A)水稻生长在疏松土壤内部；(B)水稻生长在坚硬土壤内部。
研究团队就乙烯对稻类根系生长的作用进行评估后发现，对乙烯不敏感的突变根系会比野生型稻根更有效地穿透紧实土壤。乙烯虽可在疏松透气的土壤中弥撒，但却会在紧实土壤中碰壁；紧实土壤阻碍了气体扩散，造成该激素积储于根部组织，直到其触发限制生长的激素反应。
这项新发现阐明了植物如何积极响应外界土壤硬度的机制，为分子设计育种打开了新思路。
(编译自Plantrootssensesoil
