前沿掃描六則

“時空遺產調查”望遠鏡或可找到“行星九”

近日，美國科學家提出一項新計劃，希望借助未來的“時空遺產調查”（LSST）望遠鏡找到所謂的“行星九”。“行星九”是指太陽系第九顆大行星。大多數理論認為，“行星九”是一顆仍未被發現的行星，但也可能是一顆行星質量黑洞。哈佛大學“黑洞計劃”創始人艾維·勞埃伯等人進行的研究表明，LSST能夠通過觀察由小奧爾特云天體撞擊產生的吸積耀斑來發現黑洞?！霸诤诙锤浇?，接近黑洞的小天體會由于星際介質的氣體被黑洞吸積加熱而熔化。一旦熔化，該小天體會受到黑洞產生的潮汐力的干擾和破壞，然后被吸積到黑洞上。由于黑洞本質上是暗的，所以物質在到達黑洞入口途中發出的輻射，是照亮這個黑暗環境的唯一方法?！毖芯咳藛T稱，如果太陽系確實有“行星九”，就如哥倫布發現新大陸一樣，將引起人們進一步思考并開啟新的研究領域。比如，它是否塑造了太陽系歷史？太陽系還有更多類似的原始黑洞嗎？

科學家發現史上最大宇宙結構之一——南極墻

研究人員研究宇宙的3D地圖，發現了有史以來最大的宇宙結構之一——南極墻。該結構是一堵巨大的墻，綿延14億光年，包含了數十萬個星系。天文學家早就知道，星系并不是隨機分散在宇宙中的，而是聚集在所謂的宇宙網中。宇宙網由一連串氫氣組成，星系就像項鏈上的珍珠一樣串在一起，周圍是大片的空洞?？茖W家們正致力于繪制星系間的線，作為宇宙學領域的一部分，此前他們已經繪制了其他巨大的星系結構。有史以來發現的最大的單一結構被稱為“大力神”——日冕墻，橫跨100 億光年。為了創建他們的新地圖，研究人員使用新的天空測量來窺視一個被稱為“銀河遮蔽區”的區域。該團隊使用的方法包括常用的紅移，但也考慮到了星系相互之間的運動。該技術的優勢在于，它可以讓科學家們探測到隱藏的質量，這些質量在引力作用下影響著其他星系的運動。

存儲器“連存帶算”從理論轉向實踐

自20世紀40年代首臺計算機問世以來，計算機的基本結構幾乎沒有改變。經典計算機包括兩個重要組成部分：運算處理器和信息存儲器。如今這兩方面都取得了巨大進步，處理器的處理能力和存儲器的存儲容量都顯著提高。然而，兩者之間的通信卻成為限制計算機整體處理速度的瓶頸，因為處理器和存儲器之間的信息傳輸速度比處理本身慢得多，并且消耗大量能量。近年來，以色列理工大學研究人員專注于實現功能性存儲器計算的幾種途徑，并發明了憶阻器輔助邏輯（MAGIC）技術。憶阻器是既能存儲又能處理信息的電路形式，超越了該領域常規電路技術的性能。日前，他們展示了自己利用計算機存儲器進行計算的研究成果，這代表著開發存儲器計算的重要里程碑，是計算技術方面的突破，將為大數據所需的更快處理和分析提供解決方案。

機器學習誕生新型化學“研究員”

近日，英國利物浦大學科學家描述了一種經過機器學習算法改造的機器人，它可以使用和人類化學家一樣的標準分析儀器，相當于使“機器人研究員”而不是常規儀器變得自動化。這種機器人采用激光掃描和觸覺反饋相結合的方式實現定位，而沒有采用視覺系統。因此，它可以在完全黑暗的環境下操作，這有助于進行光敏反應?！皺C器人研究員”尺寸和人類相當，可以在傳統無改造的實驗室內工作。不同于許多只能配發液體的自動化系統，這種機器人能夠以較高的準確性和可重復性配發固體和液體，擴大了它在材料研究中的實用性。研究人員通過編程方式，讓該機器人探索各種假設，以提高一種聚合光催化劑的性能。機器人在2天～3天內，便優化了反應條件，而人類預計要幾個月的時間才能做到。研究團隊認為，目前在傳統實驗室內使用這種機器人，可以解決大量不限于光催化的研究問題。

科學家發現體型比手機還小的恐龍化石

人們普遍認為恐龍是龐然大物。但最近科學家在馬達加斯加南部的一個灰色砂巖盆地里發現了一批2.37億年前的爬行動物——Kongonaphon kely（意思是“蟲子殺手”）的化石，這種爬行動物被歸類為是恐龍和翼龍的共同祖先。從體積來看，它比一部iPhone還短，大概只有4英寸（約10.16cm）高。新出土的它們的牙齒還讓研究小組得出結論，它們可能以昆蟲為食。在研究人員看來，體型的縮小可能還促進了恐龍和翼龍的進化成功。身體的微型化變化使其更難保持熱量，因此Kongonaphon擁有的像羽毛一樣的毛茸茸的皮膚覆蓋物可能是用來保暖的。此外，體型變小的過程可能也是其具備飛行能力的必要前提。外媒稱，Kongonaphon可能為古生物學家了解史前恐龍和翼龍打開了一扇窗戶，它或許可以揭示這些動物是如何在大約2.3億年前的三疊紀中期統治地球的。

“芯片上的膜”有望加快新冠肺炎藥物篩選

英國劍橋大學科研人員和美國科學家攜手，開發出一種可以模仿人類細胞膜的“芯片上的膜”，它可以連續監測藥物和感染因子與人體細胞的相互作用。據悉，新設備在芯片上形成，保留了細胞膜的功能，可以模仿任何類型細胞的膜，包括細菌和人類細胞膜，甚至植物堅硬的細胞壁等。該設備使用電子芯片來測量細胞膜的任何變化，使科學家能安全、輕松地了解細胞與外界的相互作用。細胞膜在生物信號傳導中起關鍵作用，控制著緩解疼痛、病毒感染等所有生物過程，并充當細胞與外界之間的“看門人”。該設備將加快對新冠肺炎候選藥物的篩選工作，并提供有關這種病毒如何工作等問題的答案。據悉，研究人員還計劃制造病毒膜并將其與這種芯片融合，這些病毒膜與新冠病毒的膜相同，但不包含病毒的核酸，科學家可借此鑒定出中和病毒刺突蛋白（新冠病毒借其進入宿主細胞）的新藥或抗體。