【菜科解读】
超弦理论是一个涉及多个科学家的合作成果,而不是单一个人的发明。
20世纪物理学经历了两次革命,一次是由爱因斯坦完成的狭义相对论和广义相对论,另一次是量子理论的诞生。
广义相对论在大尺度范围内取得了巨大成功,与实验观测相符合。
然而,在极端条件下,它揭示了时空的奇异性,也暴露出自身的不完备性。
量子场论和广义相对论之间存在着不一致性,因此物理学家渴望找到一个更大的理论框架,将它们统一起来。
这个理论框架的初现迹象就是超弦理论。
一、超弦理论的本质
超弦理论是弦理论的一种,它的名称中的"超"指的是超对称性。
这个理论是物理学家对统一理论的追求的自然结果。
它试图统一描述宇宙中所有基本力和粒子的理论,将玻色子和费米子统一起来,其中超对称性是关键概念之一。
虽然迄今为止没有实验证据证明超弦理论的正确性,但它吸引了众多科学家的关注,因为它提供了一种潜在的统一理论,可以描述宇宙的所有现象。
二、宇宙的统一性
爱因斯坦曾致力于寻求一个统一的理论,以统一当时已知的两种相互作用力,即万有引力和电磁力。
然而,他未能成功,因为在他的时代,人们对自然界的了解还非常有限。
现在我们知道,自然界中存在四种基本相互作用力,分别是引力、电磁力、弱相互作用力和强相互作用力。
前三种可以通过量子场论来描述,但引力的量子化一直是一个难题。
因此,我们需要一个更全面的理论来统一描述这些力。
三、超弦理论的特点
超弦理论提出了一个大胆的假设,即自然界的基本单元不再是点粒子,而是一维弦。
这些弦的不同振动模式产生了不同的基本粒子,这样就可以统一解释自然界中的各种力和现象。
此外,弦理论也引入了超对称性,以在理论中统一描述玻色子和费米子。
这使得超弦理论成为一个有潜力的统一理论,可以解释宇宙中的各种现象。
四、超弦理论的挑战
尽管超弦理论具有巨大的吸引力,但至今尚未发现直接证据来支持它。
这个理论要求存在额外的空间维度,并涉及复杂的数学和抽象概念,因此具有一定的难度。
此外,要验证超弦理论需要更高能量的实验,这在当前的技术水平下仍然是一个挑战。
超弦理论代表了对宇宙统一理论的追求的一次伟大尝试。
尽管它仍然是一个复杂和未解之谜的领域,但它为物理学家提供了一个可能的路径,以实现对宇宙统一的理解。
如果成功,超弦理论将揭示出自然界的深层内在美,实现爱因斯坦一直梦寐以求的统一场论,让我们更加震撼和敬畏于宇宙的奥秘。
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