在动物世界中,“地位标志”指的是能提供关于标志佩戴者的社会地位的信息的标志。11月11日出版的《Nature》杂志封面是一个常见胡蜂(Polistes dominulus)的面部特征。这种胡蜂极为丰富的面部特征变化是与其社会地位和搏斗能力相关的,这是在无脊椎动物中第一种已知的以视觉特征为基础的地位标志。有一个问题让人不解,即这些标志地位的特征具有明显的任意性:形成这种标志的成本并不很高,但却能真正反映具有这种标志的胡蜂的社会地位。一个可能的解释是,这种标志是通过与其相关的社会成本来保证的,造假者将受到惩罚。现在,对这些胡蜂所做的研究证实了这一理论,研究结果非常肯定地表明:佩戴不诚实“地位标志”的个体要承受很高的社会成本。

细胞对付细菌感染的机制

11月5日出版的《Science》杂志的封面文章介绍了日本科学家的研究成果:他们找到了某些细胞对付细菌感染的机制,这个发现也许能带来战胜传染病的新方法。对某些形式的细菌,身体靠产生特种细胞,比如白血细胞来对付它们,但是也有些细菌是在进入细胞后才遇到抵抗的。在此之前,人们对细胞内对付细菌的机制了解不够。通过研究被引起猩红热和其他疾病的链球菌感染的细胞,科学家发现,细胞靠所谓的自体吞噬机制,首先将细菌包围起来,然后将其杀死,从而防止细菌逃脱,传染其它细胞,这个过程降低了细菌的感染毒性。

美国科学家发明液体纤芯波导管

美国研究人员首次成功制出以液体为纤芯的光波导管,使光可以定向无损地穿过芯片上的液体。这一光学传感技术有着广泛的应用前景,可以用于制造检测单个分子的化学和生物学传感器。在传统光纤中,纤芯和包层由两种光学性能不同的介质构成,内部的介质对光的折射率比环绕它的介质高,利用全反射原理,我们可以轻易的使用光纤来改变光的行进方向,在长距离上传播光信号。由于液体和气体的折射率相对比较低,想让光沿着液体或气体传播很困难。而加州大学圣克鲁斯分校电子工程副教授霍革 · 施密特等人利用工业上生产电脑芯片的标准硅的制作工艺,已经制出了可在注入液体或者气体后使用的空心波导管。施密特的波导管利用了抗谐振反射光波导(ARROW)原理,选择氮化硅和二氧化硅作为波导管的包裹材料,并制作出中空为3.5×9微米的波导管,这也是目前做出的最小的空心波导管。施密特他们已经利用氦氖激光激发荧光染料成功检测到了波导管中液体样本的分子荧光,在500万分之一毫升的样本中检测到了800个分子。他们的目标是能够检测出单个分子。

黑洞发出两种迥异的X射线

据《Nature》杂志报道,天文学家已经证明,黑洞是以两种完全不同的方式发出X射线;而区分这两种X射线的不同,将会使天文学家更好地了解黑洞的奥秘。科学家已经了解黑洞周围的喷射物和吸积盘可以释放出不同的射线,但是将两种不同的X射线区分开还是第一次。在此之前,由于观察黑洞的角度以及宇宙中其他辐射源的干涉,科学家未能确定哪部分辐射是由吸积盘引起的,哪部分是喷射引起的。现在,意大利的两位天体物理学家对1996~2001年间BeppoSAX太空船收集到的数据进行了研究和分析,他们发现不同地点的X射线信号强度不同,经过几年的时间对这些数据进行比较,他们终于找到了不同种类X射线的不同辐射源。这一研究结果将有助于天文学家来解读从其他黑洞释放出的X射线。

NASA找到广义相对论直接证据

美国航天航天局(NASA)最近公布,NASA的科学家首次发现地球自转时会扭曲时空构造的直接证据,证实了爱因斯坦的广义相对论是正确的。NASA的物理学家迈克尔 · 萨拉蒙(Michael Salamon)说,地球转动时会扭曲附近的时空结构,越接近地球,变形的情况就越严重。以往这种现象从未被观测过。当地球转动时,地球会拖曳附近的时空结构,并改变附近的卫星运转轨道。科学家通过两颗卫星的精确观测,测得了爱因斯坦广义相对论预测的拖曳效果。

月球引力是地球发生地震的导火索?

日本防灾科学研究所和美国加州大学洛杉矶分校的研究人员组成的联合研究小组最近证实:月球引力影响海水的潮汐,在地壳发生异常变化(积蓄大量能量)之际,月球引力很可能是地球板块间发生地震的导火索。科学家已经就潮汐对地震的影响猜测了很长的时间,但到目前为止还没有人论证过它对全球范围的影响效果。以前只发现在海底或火山附近,地震与潮汐才呈现出比较清楚的联系。研究者发现,地震的发生与断面层潮汐压力处于高度密切相关,猛烈的潮汐在浅断面层施加了足够的压力从而会引发地震。当潮汐达到大约2~3米时,3/4的地震与此有关联,而潮汐越小,发生的地震概率也越少。研究人员首次将潮汐的相位和潮汐的大小合并计算,并对地震和潮汐压力数据进行了统计学分析,结果发现:地震发生的时间,与潮汐对断层面的压力有很高的关联性,月球引力作用促使断层错位时,发生地震次数较多。研究人员认为:“月球的引力只有导致地震发生的地壳发生异常变化的作用力的千分之一左右,但它的作用是不可小视的,它是地震发生的最后助力,相当于压死骆驼的最后一根稻草。”

用二氧化碳取代水来清洗的洗碗机

澳大利亚新南威尔士大学(UNSW)的3名大学生发明了一种名为Rockpool洗碗机——利用二氧化碳气体取代水来清洗碗碟。Rockpool洗碗机采用超临界压力作为洗涤过程,在超临界压力作用下,二氧化碳冷却到零下31℃时,会变成强有力溶解和去除脂肪的超临界气体(或超临界液体)。

超临界二氧化碳早已被用于某些工业化净化过程中,但该工艺在洗碗机中属首次应用。Rockpool洗碗机是在近期举行的Electrolux国际设计比赛中亮相的,如果新型洗碗机在决赛中胜出,则将会投入批量生产。

学习外语影响脑部结构

英国科学家研究发现,儿童越早开始学习第二种语言时,大脑的发展就越健全,对外语的学习也越有帮助。英国伦敦大学学院的神经系统学家德里亚 · 麦塞立在《Nature》杂志刊文指出,能说两种语言的人在他们大脑中的语言区域存在着更多灰质(gray matter),而且越早学习语言这一区域就越大。也就是说,研究结果显示语言学习会大幅改变大脑的结构。麦塞立甚至说,他可以从脑中灰质的量来判定一个人的外语程度。目前科学家并不知道灰质增加的确切原因,下一步麦塞立将继续研究学习第三、四种语言时灰质增加的情形。