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7月24日《科学》杂志内容精选
2015-08-07 | 编辑: | 【  

  新技术可显著改善柔性材料导电性 

  在创制最佳导体的竞赛中,研究人员发现了一种新的技术:将分层的碳纳米管片材沿着拉伸的纤维芯排列,这样便可制造出一种功效大得多但又柔性的导电材料。这种材料的潜力对从改善起搏器的导联和发光显示器到电池和超级电容器等都具有广泛的意义。制造一种有着高度弹性但又能在扭曲时维持高水平导电性的导电材料一直富有挑战性——现有的使用不同纳米纤维、石墨烯、纤维和橡胶的材料常常无法做到这一点。然而,通过拉伸橡胶纤维芯达1400%左右并接着将一个平行碳纳米管鞘与拉紧的芯对齐,Liu和同事可极大地改善这些材料的导电性。这种方法可给出一个可观的拉伸—导电比率,当这种材料被拉伸1000%时,其导电性的降幅还不到5%。该团队通过制造一种更为复杂的使用第二层橡胶的材料组合将这一技术又推进了一步。它能在组合材料内允许有高度的扭曲,而这种组合材料可被用来控制人造肌肉的运动。通过制造显著更为有效的材料,这一研究或能对未来的医疗设备、光学元件、机器人能力及更多领域带来重大影响。

  长有4条腿的动物化石提示蛇是从穴居始祖演化而来的 

  一个长有四条腿的蛇的化石的发现提示,这一动物亚目或是从穴居动物始祖而不是海从洋动物演化而来的。在巴西的克拉图组中发现的独特的四条腿的样本能让我们更多地了解这些生物如何转变成如今我们所熟悉且常常害怕的光洁、滑行的爬行动物。通过将之与其它已知蛇类物种进行比较来分析这一物种的基因学和形态学特征,并在4个不同分析中给予每个因子不同的权重,作者们确认该四条腿的动物实际上是现代蛇的始祖。新近发现的物种Tetrapodophis amplectus(它生活在1.46亿年前至1亿年前的早白垩世)保留了许多典型的蛇类特征——例如:短吻、长颅、拉长的身体、长有鳞片、尖牙及一个可吞下大型猎物的活动下颌。它也保留着在现代蛇类中所见的典型的脊椎结构,它能赋予收束猎物所需的极端的灵活性。Tetrapodophis与蛇类的主要且明显的差异是它有4个肢体,这些肢体看来不像是用于移动身体。

  基因数据提供美洲原住民祖先如何进入美洲的信息 

  研究人员用古人和现代人的基因数据向人们呈示了一幅迄今为止最清晰的画面:现今美洲原住民的祖先是如何及在什么时候进入美洲的;它们显示,这些人是以单一的迁徙人潮(而不是像有些人曾经认为的以多次迁徙人潮)进入美洲的。要破解人是如何及在何时首次定居美洲的一直是一个挑战。尽管现代美洲原住民的祖先是跨越白令陆桥进入美洲的西伯利亚人的后裔的说法被广泛接受,但他们进入美洲的确切时间和方式则一直存在争议;研究人员所争论的有:美洲原住民始祖何时离开西伯利亚,他们是以一波人潮还是多个人潮来到美洲的(如果是多个人潮,这将成为基因多样化的一个根源),以及他们在到达美洲之前被隔离在白令海峡地区的时间有多久(有一个模型提示有1.5万年)。为了帮助阐明这些问题,Maanasa Raghavan等人对来自美洲、西伯利亚和大洋洲的古人和现代人的基因组进行了测序和比较。在一系列分析的结果中(这些分析还利用了先前发表的来自欧洲和非洲的基因组数据集),研究人员估计,美洲原住民的祖先从西伯利亚迁徙到美洲的时间不早于2.3万年前(当时正值苦寒的末次盛冰期),且他们是在不超过8000年的索居之后进入美洲的。

  是什么消灭了巨型动物 

  一项新的研究显示,气候变暖的快速阶段对晚更新世大型动物群的灭绝所起的作用要大于人类活动的作用。它对有关在末次冰期内巨型动物品种(即体重超过100磅的动物)被消灭原因的辩论提供了资讯——这是一个有高度争议的话题,有些科学家指出,人类的狩猎活动和陆地变更是其原因,而另外一些人则认定气候变化是其原因。该辩论的进展因为依赖化石证据来代替远古DNA研究而受到阻碍,后者更能阐明动物种群的重大变化(如迁徙或灭绝事件)。为了解析出人类活动或变化的气候在晚更新世巨型动物灭绝中所起的作用,Alan Cooper和同事将古代DNA和详细的古代气候数据进行组合。他们对巨型动物物种的DNA进行了评估,回溯了超过5万年的DNA记录以寻找巨型动物物种的灭绝事件。研究人员对巨型动物灭绝的资讯与通过格陵兰冰芯和其它来源所得到的晚更新世重大气候变化事件记录进行了比较。他们报告了更新世巨型动物灭绝事件与所谓的亚间冰期(或经常性反复出现的暖化期)开始时的快速暖化事件之间存在着一个密切的关系。

 

  

  

  

  

 

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