月度归档： 2020 年 9 月

　　中新网9月10日电 据英国广播公司(BBC)10日报道，世界自然基金会最新报告显示，在近50年的时间里，全球野生动物数量减少了三分之二以上。

　　据报道，该报告研究了世界各地的4000多种不同物种的20000多只动物。自1970年以来，哺乳动物、鸟类、鱼类、两栖动物和爬行动物的种群规模，平均下降了68%。

　　报告警告说，这种“灾难性的下降”没有放缓迹象，人类正在以“前所未有的速度”破坏自然。

　　世界自然基金会首席执行官谭雅·斯蒂尔(Tanya Steele)指出，随着人类燃烧森林，过度捕捞和破坏野生栖息地，野生生物数量正经历着“自由落体”式的变化。

　　领导这项研究的伦敦动物学会自然保护主任安德鲁·特里(Andrew Terry)博士也称，这种下降，是人类活动对自然世界造成破坏的明确证据。

　　特里说，“如果一切都不进行改变，毫无疑问，数量将继续下降，使野生动物面临灭绝，并威胁到我们赖以生存的生态系统的完整性。”

　　报告还指出，新冠肺炎疫情也清楚地提醒人们，自然与人类的命运是如何交织在一起，不可剥离的。

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　　不久前，一则新闻引发了众多网友关注：内蒙古巴彦淖尔市乌拉特草原上的一只骆驼去年被卖到了百公里之外的一户牧民家，时隔近一年，这只骆驼独自穿越围栏、公路，走了百公里路程，又回到了原主人的家中。内蒙古生物技术研究院特聘高级工程师张志刚告诉科技日报记者：“马和骆驼等动物能够找到回家的路，很大程度上是靠嗅觉、视觉和记忆力。”

　　据专家介绍，长期生活的环境中所包含的气味、声音和画面等，都会在动物的脑海中留下印象，动物会将从外界获取的信息与脑海中的信息进行对比，并在两种信息不断接近的过程中寻找归途。

　　不过，这头骆驼的导航能力在动物界只能算是初级水平，一些动物导航的精准度和效率，不亚于现代先进的导航技术。但是动物没有指南针，也没有GPS，它们是如何在或近或远的路程中保持正确方向，并最终到达目的地的呢？

　　本领卓越源于能力特殊

　　有研究证实，很多导航能力卓越的动物都具有某些特殊的能力，如偏振光视力、空间记忆力和磁感知能力等。

　　早在1949年，奥地利动物学家卡尔·冯·弗里士发现，蜻蜓、蜣螂等许多昆虫具备超越人类的偏振光识别能力。据了解，光在大气的传播过程中会形成少量偏振光，且偏振光波的分布具有空间分布的稳定性，这些偏振光就像是画在天空中的地图。复眼是昆虫的主要视觉器官，通常在昆虫的头部占有突出的位置。在一些昆虫的复眼上，有一部分小眼专门负责探测偏振光。这些小眼通常位于复眼靠近背部一侧的边缘区域，其颜色和形状与其他小眼有着明显差异，在这些小眼上还排列着两组或者三组垂直的微绒毛，正是这些微绒毛上的视色素颗粒帮助昆虫捕捉到了偏振光，进而帮助它们进行导航。

　　蝙蝠利用声波避障的能力广为人知，但很少有人知道，蝙蝠也是导航的高手。来自希伯来大学和特拉维夫大学的科学家发现，蝙蝠在大尺度的地理位置上进行导航时，能够表现出非凡的空间记忆力，这种能力在一定程度上已经接近了人类。研究人员通过长期的雷达追踪实验，发现蝙蝠可以在大脑中绘制一座城市的“认知地图”并以此导航。在寻找食物时，它们很少随机乱转，而是直奔目标，并且还能够找出更便捷的路线来“抄近路”。

　　此外，科学家目前还发现了约50种动物（包括哺乳动物、鸟类、两栖动物、爬行动物、鱼类、昆虫）具备利用地球磁场为自己的活动进行导航的化学感知能力。美国加州理工学院的学者沃克·迪贝尔曾发现，在虹鳟鱼的三叉神经处能够观察到磁刺激相关的神经电反应，并且虹鳟鱼的嗅上皮细胞可随着磁场的旋转而旋转。由此，沃克·迪贝尔推断，该部位所分布的大量含铁细胞或许是与磁感应相关的神经元。

　　事实上，动物感知地磁场的方式复杂多样，比如来自瑞典隆德大学的科学家测试了斑胸草雀体内的蛋白质后发现，这种鸟类的眼睛里含有一种特殊的蛋白质，能够起到磁感受器的作用，让斑胸草雀能够“看到”地磁场。

　　不仅认路还会计算路程

　　张志刚介绍：“生理结构的独特性，是动物具备卓越导航能力的基础条件。更神奇的是，一些动物甚至掌握了特殊的路线计算方法。”

　　据了解，蚂蚁的眼睛里也有对偏振光敏感的光感受器。法国生物机器人专家斯特凡·维奥莱表示，在利用偏振光进行导航的过程中，蚂蚁首先会利用这些光线确定方向，然后计算出返回起点的最直接路径。例如，蚂蚁向北移动一段距离，然后又向东移动两倍距离，如果它想回到起始位置，那么它就会向西南方向行进。无论蚂蚁寻找觅食地的路径多么曲折，当它返回巢穴的时候，几乎都是沿直线返回。

　　昆虫可以通过估算自己走过路线的方向和距离，判断自己与起始位置的相对位移，这种方法叫做路径积累。动物学家发现，蜜蜂不仅掌握了路径积累的方法，还能将路径信息准确地传达给同伴。

　　奥地利动物学家卡尔·冯·弗里士通过实验发现，当一只工蜂满载花蜜返回蜂箱时，它来回摇晃地舞蹈，如果花蜜的位置与蜂巢的距离在50米之内，那么工蜂就会跳圆舞，一旦花蜜位置距离蜂巢超过50米，它就会跳起一种“8”字舞，在跳到“8”字交界处时，它会以每秒13次的频率快速抖动身体，发出嗡嗡声，同时左右摆动，每摆动一次表示大约50米的距离。而且，工蜂摇摆的方向还能表示花蜜的方位，摇摆的平均角度则表示采集地点与太阳位置的角度。

　　但有学者表示，这种路径积累方法只能估算相对于起始点的位移确定自身的位置，既然是估算，就会有误差。多次的估算误差会累积，因此蚂蚁、蜜蜂等动物所掌握的路径计算方法只适用于短距离旅程，而不适用于长距离旅程。

　　动物导航也会看“路标”

　　就像我们人类导航会看路标一样，自然界中，很多动物导航也需要借助一些参照物。对于不同的动物而言，其选取的参照物各有不同，但相同的是动物所选取的参照物往往取决于其生活的环境，并且这些参照物的选取便于操作。

　　例如，刚孵化出来的小海龟需要立即游进大海来躲避天敌的侵害，它们能够以光线来辨别海面和海岸，只要海岸上没有灯光，光线明亮处一定是大海。一旦进入海中，海龟又会切换到以海浪的方向为参照物，海浪扑来的方向才是大海深处。

　　鸟类是偏向以天体作为参照物的典型代表，这是因为鸟类的眼睛长在头部的两侧，这使它们能够同时看到头部两侧的区域，有利于实时观察太阳、月亮、星辰等天体的运动。当太阳落山后，又一重要“路标”——北极星就会出现。北极星在天空中提供了一个稳定的参考点，其他星座都会沿着这个参考点旋转。夜间迁飞的鸟类并不见得能认出北极星，但它们能够知道星座旋转的中心是正北方，从而准确判断出飞行的方位。

　　北美洲常见的一种鸟类靛蓝彩鹀有着冬季向南方迁徙的习性，而且它们更喜欢在晚上飞行。1967年冬天，美国密歇根洲的研究人员随机捕获了几只迁徙途中的靛蓝彩鹀，并把它们带到了一个天文馆里。在天文馆中有模拟自然夜空的装置，当模拟的星座按照自然规律围绕北极星转动时，这些靛蓝彩鹀就会试图向南面跳跃。

　　当研究人员移除了北极星附近35度范围内的星座时，这些靛蓝彩鹀就突然失去了方向感。对此，研究人员表示，单个星体对这些鸟类来说不重要，重要的是看到一定距离范围内的星座围绕北极星转动的过程，这能帮助它们在茫茫夜空中确定南北的方向。

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　　100斤稻谷只出50多斤米，精加工面粉出粉率仅为30%……片面追求外观品质、过度加工，导致粮食损耗严重。“如果我国大米和面粉加工出品率提升10%，每年全国可挽回3300万吨的粮食损失，超过全国粮食产量排名第十的湖南省一年的总产量。”中国农科院农产品加工研究所专家近日向记者表示。

　　节约粮食，不仅要在末端的消费环节杜绝浪费，在前端的收储运和加工环节也要减少损耗。如何减少粮食在上餐桌之前的浪费？科技可以助力。

　　很多人喜欢吃精米精面，殊不知，许多精米精面都是过度加工而成，既浪费又没营养。中国农科院农产品加工研究所指出，稻米的主要营养成分是碳水化合物、蛋白质、脂肪和矿物质等，还富含B1、B2、B6等B族维生素、烟酸、谷维素、维生素E和植物甾醇等营养物质，但由于过度加工这些营养物质都进入加工副产物米糠、麸皮中，导致超过10%的粮食浪费和70%营养物质损失。

　　如何不用过度加工，又能保证大米品质？中国农科院农产品加工研究所通过碾米度与制品品质间关系分析等研究，开发了大米适度加工关键技术及留胚米产品。目前，该技术在多地大米加工企业推广应用，提升稻米原料利用率超过12%，提升营养物质含量超过50%，有效降低了大米碾米加工过程中的原料损失和营养损失。

　　近年来，人们对营养健康的关注，使得加工程度低、保留更多营养物质的全麦面粉愈发受到欢迎。不过，全麦面粉的食用品质一直难与精面媲美，这也是全麦粉产品一直打不开市场的根本原因。中国农科院农产品加工研究所开发出了全麦馒头等全麦主食加工关键技术，解决了全麦主食食味品质不佳的瓶颈问题。该技术成果在河南某面粉企业推广应用，原料利用率提升了15%以上，并且显著提升了制品的营养品质。（记者 陈海波）

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　　新华社天津9月9日电（记者周润健）天文专家介绍，9月10日至11月16日，火星将处于“逆行”状态，期间，其亮度逐渐增加，非常适合观测。

　　火星在夜空中呈现为一颗明亮的红色天体，是地球的近邻，也是地球人十分关注的一颗行星。中国天文学会会员、天津市天文学会理事史志成介绍，今年上半年，火星主要在后半夜可见，直到8月，升起时间提前至上半夜。进入9月，火星升起时间已提前至20时左右，亮度进一步增加，观测条件越来越好。

　　9月10日，火星开始由“顺行”转为“逆行”。史志成说，由于地球和行星绕日运动时运行速度和相对位置的不同，行星在天空的视运动有时“顺行”（自西向东），有时“逆行”（自东向西）。“顺行”和“逆行”之间有一个时刻行星看起来是停留不动的，这种时刻被称为“留”。

　　史志成介绍，本次火星“逆行”期间，开始的亮度约为-2.0等，之后的亮度逐渐增加，在10月14日“冲日”前后，可达-2.6等，可媲美同时间段的木星，然后开始变暗，“逆行”结束时，亮度约为-1.6等。11月16日，火星由“逆行”转为“顺行”，此后一直到年底都是前半夜可见。

　　史志成表示，“逆行”期间，除了用肉眼观测外，感兴趣和有条件的公众用小型天文望远镜还可观测到火星表面的颜色变化和两极的白色极冠。

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　　本报合肥9月8日电（记者常河）记者从中国科技大学获悉，该校郭光灿院士团队在高维量子通信研究中取得重要进展，该团队李传锋、柳必恒研究组与奥地利马库斯·胡贝教授研究组合作，首次实现了高保真度32维量子纠缠态。本成果为进一步实现各种高维量子信息过程和研究高维系统的量子物理基本问题打下重要基础。

　　据悉，该成果8月28日发表在国际知名期刊《物理评论快报》上。文章共同第一作者为中科院量子信息重点实验室特任副研究员胡晓敏博士和博士研究生邢文博。

　　相比二维系统，高维量子纠缠态在信道容量上有着巨大的优势。然而要展示这一优势，必须要实现高保真度高维量子纠缠态的制备、传输与测量。此前在光学系统中人们广泛采用光子的轨道角动量、时间或频率自由度进行编码，但还没有一个系统能够同时很好地解决高维量子纠缠态的制备、传输与测量的困难。

　　李传锋、柳必恒等人另辟蹊径，于2016年开始采用光子的路径自由度进行编码，并取得一系列成果。研究组还与奥地利马库斯·胡贝教授研究组合作，理论上给出了一种高效的高维纠缠态的认证方法。

　　“对一个32维纠缠态而言，完整的量子态层析技术需要进行一百万次测量才能确定量子态的信息，而该方法只需要一千次测量即可完成。”李传锋介绍说，最终研究组在实验上实现了32维量子纠缠态，并测定其保真度为0.933。32维的高维纠缠态维度数创造了当前世界最高水平。

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　　光明日报北京9月8日电 记者齐芳、通讯员刘晓倩 从中国科学院青藏高原研究所获悉，该研究所丛志远研究员课题组与合作者研究发现，北极海冰减少将加剧气溶胶等污染物向青藏高原输送。目前，青藏高原变暖速率是过去30年的2倍多，从全球联动角度减少人为排放是控制该地区环境风险的唯一途径。这一成果日前在线发表于学术期刊《自然—气候变化》。

　　科学家们综合分析了青藏高原气溶胶和气象长期观测数据、北极海冰数据、欧洲气象中心再分析资料等，得出这一结论。

　　丛志远课题组通过分析纳木错和珠峰地区大气气溶胶长期观测数据，发现气溶胶光学厚度（AOD）大多在每年4月呈现明显年度峰值。而这个时间段，正是南亚地区森林大火和农作物残留燃烧等污染事件的高发期。

　　该文章的第一作者，卑尔根大学李菲博士表示，在全球变暖背景下，北极海冰加速融化。通过统计诊断分析发现，2月北大西洋一侧北极海冰减少，使得该地区海洋表面和大气底层异常增暖，北极和中纬度大气温度梯度减少。根据热成风原理，该地区极地急流减弱，向高纬度欧亚大陆内陆输送暖、湿的海洋气流减少，导致2至4月乌拉尔山附近积雪深度减少，进而影响4月西风带大尺度扰动，东亚副热带西风急流增强。受青藏高原地形影响，增强的上升气流与青藏高原山谷风等中尺度环流系统相结合，加速南亚污染物翻越喜马拉雅山脉，进入青藏高原。

　　“在全球变暖背景下，冬季北极海冰融化加剧，影响大气环流，使得大气扩散条件减弱，进而增加青藏高原气溶胶积累，加速青藏高原冰川融化等。目前，青藏高原仍保持整体洁净，如果外来扰动持续增加，将加剧一系列环境风险。”该文章的共同通讯作者，中科院青藏高原所万欣博士说。

　　据介绍，受大气环流影响，青藏高原周边南亚、中亚排放的气溶胶等大气污染物跨境传输至青藏高原并对其气候环境产生影响。但目前对该区域污染物跨境传输的具体特征和相关机制仍缺乏深刻认识，而这一研究为理解青藏高原污染物跨境传输提供了新视角。

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　　新华社北京9月8日电（记者董峻）由中国农业科学院茶叶研究所和中国农业科学院深圳农业基因组研究所主导的一项研究，日前揭示了茶树群体的系统发生关系，描绘了栽培茶树的进化历史。研究成果为茶树基因组学研究和育种研究，以及茶树遗传和进化研究提供了丰富素材。

　　茶是世界性饮料。茶树起源于中国，在我国分布广泛，种质资源丰富，红茶、绿茶、乌龙茶、黄茶、黑茶、白茶等6大茶类各具特色，但有关茶树进化的研究却很少。

　　研究人员先以我国著名的优良茶树品种“龙井43”为材料，克服其基因组高度杂合、重复序列比例高等难题，完成了“龙井43”染色体级别的基因组的组装。在此基础上，研究人员发现了决定“龙井43”发芽早、产量高以及抗逆性强等优异经济性状的基因“密码”。

　　据中国农业科学院茶叶研究所研究员杨亚军介绍，今年适逢“龙井43”这一全国绿茶主产区推广面积居于前列的茶树品种育成60周年，该研究结果解释了“龙井43”品质优异和抗逆性强等特点的分子本质，具有重要的纪念意义。

　　基于对“龙井43”进行组装的高质量基因组，研究人员又对来自世界不同国家和地区的139份有代表性的茶树材料进行了基因组的变异分析，揭示了茶树群体的系统发生关系，描绘了栽培茶树的进化历史。

　　这项研究发现，茶树野生近缘种群是栽培的中小叶茶品种（植物分类上多属于茶变种）和大叶茶品种（植物分类上多属于阿萨姆茶变种）的祖先，驯化过程中二者的选择方向存在差异。中国中小叶种茶树中的萜烯类代谢基因在芽和叶中表达量较高，这意味着其风味特性更明显、更丰富。

　　国际知名学术期刊《自然通讯》7日在线发表了这项研究成果。研究参与单位还包括中国科学院昆明动物研究所、云南省农业科学院茶叶研究所等。

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　　新华社南京9月8日电（记者王珏玢）记者8日从中国科学院南京地质古生物研究所获悉，该所早期生命研究团队与美国学者合作，在我国湖北三峡地区的石板滩生物群中，发现4种形似树叶的远古生物。与真正长在树枝上的叶子不同，这些“树叶”实际上是形态奇特的早期动物，它们生活在远古海洋底部。

　　参与此项研究的中科院南古所副研究员庞科介绍，此次新发现的这4种古生物，生活在约5.5亿年前的海底，现在已经完全灭绝。形态上看，这4种古生物大体相似，体长都在10厘米左右，长得很像树叶叶片。

　　独特的是，这些远古“树叶”底端长着圆形吸盘。它们靠吸盘吸附在海底，“树叶”的“茎干”和“叶片”部分，则直立在海水中。平时，这些海底“树叶”随海水摇曳。研究人员推测，它们在摇摆的过程中吸收海水中的有机物小颗粒为生。

　　“在5.5亿年前，这些海底‘树叶’是一大类数量特别众多、分布十分广泛的生物。但是直到今天，人们对它们的生物属性仍然所知不多。它们的生存年代，比著名的‘寒武纪生命大爆发’还早。解开这些远古海底‘树叶’的谜团，可能会为人类探索早期生命演化提供重要线索。”庞科说。

　　相关研究成果已于近日发表在古生物学国际专业期刊《古生物学杂志》（Journal of Paleontology）上。

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