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　　木星闪电的秘密

　　几个世纪以来，科学家一直对木星闪电的起因感到迷惑。“朱诺”号木星探测器任务小组的科学家发现，木星闪电实际上是地球闪电的“翻版”，但闪电的分布与地球不同。“朱诺”号上的微波辐射探测仪可以记录频谱范围很广的木星无线电信号。它检测到了377次闪电放电，范围在兆赫-吉赫之间，与地球的闪电相同。但不同的是，木星的闪电活动多出现在两极，在赤道却没有。这是因为，地球的外部热量绝大部分来自太阳辐射，而赤道受到辐射最多，温暖潮湿的空气更容易上升，促使高空雷暴发生，从而出现闪电。而木星绕太阳运行的轨道比地球远5倍，因此接收的阳光比地球少25倍，木星大气层的热量大多数来自木星本身的热量。虽然太阳辐射对木星赤道的加热作用同样大于对两极的加热，但对赤道的加热只够保持上层大气层的稳定，阻止了下层温暖空气的上升。而木星两极没有温暖的上层大气层，因此大气层不稳定，使得木星下层大气层温暖气体上升，产生空气对流，因而制造了闪电。

　　地球生物总共有多重

　　地球生物总共有多重？分布在什么地方？以色列和美国研究人员最新报告说，他们综合分析了数百项研究的数据，估算出目前地球全部生物量相当于5500亿吨碳，其中植物占了大头，约为4500亿吨；其次是细菌和古细菌，分别为700亿吨和70亿吨；蘑菇之类的真菌为120吨；海藻、变形虫等原生生物为40亿吨；包括人类在内的全部动物不足20亿吨，大部分来自昆虫、虾蟹等节肢动物以及鱼类。不同类型生物的分布大不相同，植物生物量主要在陆地上，动物主要在海中，细菌和古细菌则大多隐藏在地下和水下深处。出人意料的是，占地球表面积71％的海洋，在全球生物量中所占的比例仅略高于1％。自文明诞生以来，毁林开荒、占用土地等因素导致陆地植物生物量减少了约一半，从而使地球总生物量减半。

　　红薯起源地的新证据

　　红薯通常被认为起源于北美洲，而一项新研究认为，红薯可能起源于亚洲。美国研究人员在印度找到了一些5700万年前的旋花科叶片化石。研究结果显示，包括红薯在内的旋花科番薯属植物可能起源于距今6500万～5300万年的古新世时期。当时地球上的大陆分布与今天不同，红薯起源地属于当时的东冈瓦纳大陆，这个地方现在属于亚洲。新研究还表明，红薯家族所在的旋花科番薯属与土豆家族的茄科茄属在进化树上分叉的时间比此前认为的更早。此外，阿根廷最近发现了5200万年前的茄科化石，这些证据可能说明：红薯源于东半球，土豆源于西半球。

　　3D打印人眼角膜问世

　　英国科学家以健康人眼角膜干细胞（眼角膜基质细胞）、藻酸盐和胶原蛋白为原料，创造出一种特制的“生物墨水”，并首次采用3D打印技术打印出人眼角膜。这种眼角膜用于移植还需假以时日，但人类看到了缓解眼角膜极其短缺现状的光明前景。作为人眼的最外层组织，眼角膜的主要作用是聚焦视线。如果把眼睛比喻为相机，眼角膜就是相机的镜头。研究人员通过扫描病人的眼睛获得数据，快速打印出大小和形状合适的眼角膜。这项技术的“秘密武器”是藻酸盐和胶原蛋白混合而成的凝胶，其可以保持干细胞的活力，同时产生足够坚硬（可以保持其形状）又足够柔软（可从3D打印机的喷嘴挤出）的材料。

　　“顶点”问鼎世界超算榜首

　　美国能源部下属橡树岭国家实验室最近发布了新一代超级计算机“顶点”，其浮点运算速度峰值达每秒20亿亿次，超过此前世界最强的我国超算“神威·太湖之光”（浮点运算峰值每秒12.5亿亿次），从而帮助美国登上阔别近5年之久的全球超算500强榜单之首。“顶点”超算可用于能源和先进材料等领域的研究，还可运行机器学习和深度学习等人工智能算法，以解决人类健康、高能物理等方面的难题。超算技术长期以来被视为一个国家创新能力乃至综合国力的象征，世界大国正在展开十亿亿次级别的争夺，而百亿亿次的“E级超算”被公认为“超算界的下一顶皇冠”。

　　世界上加热最快的“热水器”

　　你能想象这台“热水器”加热水有多快吗？不到75飞秒（一飞秒相当于一千万亿分之一秒）就将水加热到10万摄氏度。研究人员利用美国能源部SLAC国家加速器实验室的X射线激光器“直线加速器相关光源”，将水从液态瞬间转变为等离子态。一般烧开水是通过加速水的分子运动来提高水温，但这一实验与普通的烧水原理不同，高能X射线将水分子中的电子击出，从而破坏了电荷平衡，而突然感受到斥力的原子会开始剧烈运动，导致温度骤升。被剥夺了电子的原子会形成等离子体，这是一种带电气体，处于等离子态的水仍具有液态水的密度，这是因为原子还来不及分离太远。除了可以研究水的奇异特性外，这一实验还为使用高能X射线研究微量样品的原子结构提供了范例。