【菜科解读】
随着地球资源的有限和人口不断增长,人类移民外太空成为不可避免的阶段。
然而,由于科技水平的限制以及恒星之间的巨大距离,目前人类移民的重点只能放在太阳系内。
在整个太阳系中,火星是唯一符合人类生存基本条件的行星。
然而,火星大气主要由二氧化碳和氮组成,缺乏足够的氧气来支持人类在地表的活动,这成为火星移民的最大难题。
人类作为高等智慧生命,总会创造条件来克服困难。
最近,麻省理工学院宣布,他们领导的团队成功在火星上进行了氧气原位资源利用实验(MOXIE),每小时能制造出6克氧气,相当于地球上一颗普通树的产氧水平。
这项成果为火星移民带来了新的希望,并已在《科学进展》杂志上发表。
MOXIE是一个安装在毅力号火星探测器上的设备,它利用火星大气中的二氧化碳制造氧气。
在这个过程中,MOXIE不需要额外的投入,并且可以在极端温度和沙尘暴等恶劣条件下持续生产高纯度的氧气。
这项实验的成功为人类移民火星打开了新的可能性。
然而,MOXIE只有饭盒大小,如果能够制造出更大的MOXIE,是否能够轻松改造火星大气呢?毅力号火星车于2020年7月30日从美国佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地升空,七个月后成功降落在火星的杰泽罗陨石坑内。
其任务之一就是寻找火星上过去存在的生命,并进行一些科学实验为未来移民火星做准备。
MOXIE就是其中之一,它是一个边长仅有30厘米的小型仪器,负责制造氧气。
MOXIE的工作原理是从火星大气中收集丰富的二氧化碳并将其转化为氧气。
首先,它通过泵和压缩机从大气中吸入火星空气,其中大约95%是二氧化碳。
然后,空气经过过滤去除污染物,被压缩并通过加热器升温到800℃,然后进入固体氧化物电解槽。
通过在电化学电池的两个极性相反的电极之间注入电流,二氧化碳分解为一个碳原子和一个氧原子,一氧化碳被排放出去,剩下的氧原子重新组合形成氧气分子。
自从毅力号着陆以来,MOXIE在一个火星年中共启动了七次,面对火星大气的变化,它可以在不同的条件下顺利进行氧气的生产。
研究团队正在寻找一种更大的装置,并计划在人类登陆火星任务之前将其送上火星。
目前的MOXIE每次启动之前需要预热几个小时,每次运行只能持续一到两小时。
但科学家们相信,随着技术的进步和设计的优化,未来的MOXIE可以实现更高效的氧气制造,并为火星上的人类定居提供足够的氧气供应。
MOXIE的成功意味着人类在火星上进行氧气原位资源利用是可行的,这对于火星移民来说具有重大意义。
火星表面的氧气供应将为火星殖民地提供呼吸、生活和工作所需的氧气。
此外,氧气也可以用于火箭燃料的制造,从而为火星上的探索和未来的太空飞行提供动力。
MOXIE的技术也可以为其他行星和卫星的资源利用提供借鉴和启发。
MOXIE只是人类移民火星的众多挑战之一。
火星上的其他问题,如重力、辐射、水资源和食物供应等,仍然需要解决。
此外,火星的大气环境和地质条件也需要进一步研究和了解。
但MOXIE的成功证明了人类在火星上进行原位资源利用的可行性,为未来的火星移民提供了新的希望和方向。
随着技术的不断进步和人类对太空的探索,我们有理由相信,人类将能够克服这些挑战,实现在火星上建立永久定居点的目标,开启太空时代的新篇章。
理解微生物组在抵抗应激和疾病中的作用,有助于更准确地评估这些动物的抗病机制及危险病原体由动物向人类传播的风险。
蝙蝠DNA免受损伤机制 俄罗斯科学家参与的一项国际研究表明,蝙蝠冬眠期间,其肠道菌群能比清醒时更活跃地产生保护宿主DNA免受损伤的物质。
研究数据将有助于更好地理解作为某些病毒携带者的蝙蝠如何在其非活跃生命期仍能保持免疫力及其自身微生物在其中扮演的角色。
蝙蝠体内病毒的多样性与其飞行能力、比其他类似体型哺乳动物更长的寿命和群居习性有关。
同时,蝙蝠本身通常不会感染,只是将病毒传播给可能对病原体敏感并患病的其他物种。
俄罗斯顿河国立技术大学(顿河畔罗斯托夫)的科学家发现,Nyctalus noctula(褐山蝠)肠道中的细菌会根据季节和宿主状态不同,分泌有不同特性的生物活性物质。
科学家从深度冬眠期和活跃期的蝙蝠肠道中分离出细菌,随后对其代谢物的生物活性进行评估。
项目负责人、生物学博士、顿河国立技术大学生命系统研究所所长叶尔马科夫(Aleksey Ermakov)教授说:“来自冬眠蝙蝠肠道的细菌更积极地产生保护DNA链免受断裂等损伤的物质。
这意味着冬眠条件下,微生物帮动物细胞避免遗传物质受损。
最有效的‘保护者’是弗氏柠檬酸杆菌和格氏乳球菌。
” 此外,蝙蝠冬眠和清醒时,肠道微生物分泌的氧化损伤细胞物质与抗氧化保护物质总量基本持平,表明其细胞的这种损伤与季节无关。
了解微生物群影响蝙蝠的抗应激能力的机理,有助于更深入地理解蝙蝠的抗病机制,更准确地评估动物传人疾病的传播风险。
初步研究阶段 接下来,科学家计划更深入地研究“宿主-微生物群”的相互关系及肠道微生物如何在蝙蝠的不同生理阶段影响其免疫系统工作。
项目执行人、哲学博士、顿河国立技术大学研究员波波夫(Igor Popov)说:“研究数据可以为城市生态系统(即蝙蝠与人和家畜接触最频繁的地方)的生物安全提供更周密保障措施的科学基础。
顿河国立技术大学的蝙蝠康复中心致力于保护蝙蝠种群、观察蝙蝠,并进行实验室免疫生物学分析,可以成为微生物学、免疫学和城市生态学综合研究的关键平台。
” 俄罗斯皮罗戈夫国立医科大学老年病科研临床中心衰老研究所研究员、医学副博士博尔科夫(Mikhail Bolkov)说:“哺乳动物抗病毒机制非常相似,但蝙蝠具有特殊性,其干扰素水平与体温长期偏高,相当于持续处于‘抗病毒值班状态’。
同时,后续炎症级联反应——对受损细胞和DNA的反应、感染性炎症,在其体内受到抑制。
结果病毒在其体内复制水平很低,免疫系统不攻击病毒,不引起炎症。
同时蝙蝠还有强大的抗肿瘤系统,温和免疫反应则很容易诱发肿瘤,如人类身上。
最终,蝙蝠成了大量病毒的携带者。
” 国家技术倡议FoodNet工作组“智慧供应链”板块负责人科索戈尔(Sergey Kosogor)说,专家对蝙蝠与其携带众多病毒的关联及可传播给人类的周期性灾难性病毒变异的原因与后果仍处于初步研究阶段。
可由蝙蝠传染人类的病原体包括狂犬病毒、尼帕病毒、埃博拉病毒等。
潜在病原体 至于哪些病毒可能成为下次全球大流行的潜在病原体,俄罗斯乌拉尔联邦大学经济与管理学院兼莫斯科物理技术学院未来技术教研室副教授科利亚斯尼科夫(Maksim Kolyasnikov)认为,高致病性H5N1亚型禽流感仍是最有可能的候选者。
他说,该病毒已在野生鸟类、家禽和奶牛中广泛传播,不久前的研究表明,仅需一个突变,它就能具备稳定的人传人能力。
这位科学家说:“尼帕病毒尽管致死率极高,但目前仍呈局部流行。
猴痘2022年暴发后呈下降趋势,但仍需警惕。
D型流感病毒、犬冠状病毒HuPn-2018等研究较少的病原体也值得关注,目前既没有针对其的检测方法,也没有疫苗。
” 本文刊载自《环球时报》“透视俄罗斯”专刊,内容由《俄罗斯报》提供。
在随后的新闻发布会上,中国科学院高能物理研究所高能同步辐射光源工程总指挥潘卫民对入选的“高能同步辐射光源(HEPS)建成试运行”成果进行解读。
2026中关村论坛年会重大成果发布专场活动解读新闻发布会。
新京报记者 张璐 摄 HEPS不仅是亚洲首个第四代同步辐射光源,也是中国首个高能量的同步辐射光源,是目前全球设计亮度最高的同步辐射光源。
这座位于怀柔科学城的“超级显微镜”以“加速电子生产光”为核心原理,能提供高品质的X射线,深层次探索微观世界,2019年正式动工建设,2025年10月通过工艺验收。
“目前,HEPS储存环束流发射度降至56.8皮米・弧度,可发出比太阳亮1万亿倍的X射线,综合性能达到国际同类装置领先水平。
”潘卫民说。
2025年12月3日,HEPS开始了用户实验,截至2026年2月中旬,已为91个单位完成了200余项课题实验,提供近5000小时用户机时,包括清华、北大等国内多所高校和国内外多家研究机构以及比亚迪、宁德时代等领军企业。
其中航空叶片缺陷检测、3D打印材料动态结构捕捉、高铁轮毂应力检测、液态和固态电池原位工况检测、脑器官神经连接图谱、半导体纳米结构成像等多个方向的实验,均取得重要成果,充分验证了HEPS作为第四代同步辐射光源的卓越性能。
3月20日,HEPS 面向全球用户启动了首轮用户课题征集,这是非常重要的里程碑。
“未来,我们将持续优化机器性能,完善用户服务体系,与各领域用户协同创新,并推动跨领域、跨国界协作联动,成为面向全国和世界的重要创新平台。
”他说。
编辑 张磊 校对 卢茜