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來源:  編輯:鄭州市國防動員委員會科技動員辦公室 時間:2016/2/17 閱讀次數:614

  春節,這個國人最注重的傳統習俗,對大部分人來說意味著休閑放松,意味著開心過年。

  然而,對高校中的部分科研人員來說,春節是他們無數個科研日中的一段平常時光。中國引力波探測工程、膽堿能神經元纖維研究、球狀星團中年輕的恒星如何形成……這些科研工作沒有假期。

  在萬家燈火、家人團聚的節日,有許多科學家依然在教學樓和實驗室忙碌著。正是他們的堅持、堅守,為我們描繪開年后諸多領域的發現和創新。

  ——中山大學——

  探測引力波“天琴計劃”立項中

  近日,美國“激光干涉引力波天文臺(LIGO)”第一次直接探測到引力波,證實了愛因斯坦引力理論的最后一項預言,震動世界。引力波探測為人類開啟了宇宙觀測的全新窗口,中國科學家將在其中有何作為?

  2月13日,中山大學官方微信透露,中國引力波探測工程“天琴計劃”已于去年7月啟動,目前正在立項,且部分關鍵技術研究已有具體進展。

  中山大學校長羅俊透露,“天琴計劃” 啟動于去年7月。它以引力波研究為中心,將開展空間引力波探測計劃任務的預先研究,制定中國空間引力波探測計劃的實施方案和路線圖,并開展關鍵技術研究?!疤烨儆媱潯币瓿伤膫€子計劃,大約需要二十年的時間,投資大約150億元。

  “天琴計劃”將落子中山大學珠海校區,并在地面建設所需的研究基礎設施,以此為基地開展面向國家重大需求和科學基礎前沿的國家大科學工程項目。目前,珠海校區的山洞超靜實驗室和激光測距地面臺站基礎設施建設已經啟動,部分關鍵技術研究也已經有具體進展。

  中山大學天文與空間科學研究院院長李淼表示,“天琴計劃”是一項很大的科研工程,按照此前的設想,“天琴計劃”主要分四個部分來進行。簡單地說,首先是“月地測距”,就是月亮到地球的距離。這在中國是從來沒有過的首次測量。通過測距測得月亮以及地球的動態變化。同時檢驗牛頓萬有引力常數的變化。

  “月地測距”研究過后會發射一顆衛星做“天琴”前期的研究,來驗證愛因斯坦廣義相對論中的原理,以及“天琴”未來研究所需要的技術。

  而后發射兩顆衛星,一前一后繞著地球轉,通過兩顆衛星之間的激光測距來測兩顆衛星之間距離的變化,由此可測量出地球質量的分布、內部的礦產資源等等。

  最后,放三顆衛星到距地球50萬公里的高軌上,主要用來測量引力波。

  ——浙江大學——

  神經科學研究所點亮大腦“聚光燈”

  美美地睡上一覺是一件幸福的事,但并非所有人都能擁有良好的睡眠。浙江大學神經科學研究所李曉明教授實驗室最新的研究發現:激活投射到丘腦網狀核的膽堿能神經元纖維,能有效激活丘腦網狀核,促進睡眠。這對人類理解睡眠機制,治療失眠提供了新的思路。

  相關論文2月12日發表在國際著名期刊eLife上。

  膽堿能神經元主要通過分泌乙酰膽堿作用于乙酰膽堿受體發揮作用,乙酰膽堿受體也是香煙中尼古丁的腦內作用位點。論文第一作者倪坤明博士說:“我們重點研究了投射到丘腦網狀核的這部分膽堿能神經元的神經末梢。通過光遺傳學手段,特異性激活投射到丘腦網狀核的膽堿能神經元末梢。發現這部分膽堿能神經元末梢有效激活了丘腦網狀核的細胞,從而讓小鼠很快進入睡眠狀態?!?/p>

  丘腦網狀核在大腦中扮演“聚光燈”的角色,它的工作模式像是一個 “閘門”,將它激活,從而使相應的腦功能受到抑制。例如,當你專注地想問題時,或許就聽不見周邊的聲音,這或許就和丘腦網狀核

  的選擇有關。激活投射到丘腦網狀核的膽堿能神經元,能有效激活丘腦網狀核,打開了抑制性的“閘門”,進而有助于促進睡眠。這對于治療失眠提供了新的思路。

  美國科學院院士、藝術與科學院院士、美國生物節律學會主席、西南醫學中心神經科學系主任Joseph Takahashi教授高度評價這項研究:“這項研究非常出色,激活丘腦網狀核膽堿能投射能夠通過膽堿能受體,直接引起丘腦網狀核GABA能神經元發放動作電位。這項研究結果意義重大,突破了傳統觀點認為膽堿能神經系統只與覺醒有關。

  ——北京大學——

  釋疑球狀星團中年輕恒星如何形成

  球狀星團是宇宙中最為簡單且十分耀眼的恒星集合體,它包含著成千上萬顆恒星。天文學家們一直認為球狀星團中的恒星是同時形成的,它們的年齡十分相近,猶如“同班同學”。

  到底球狀星團中那些年輕的恒星是如何形成的?近日,由北京大學科維理天文與天體物理研究所和中國科學院國家天文臺領銜的科研團隊,與美國西北大學和阿德勒天文館的天文學家合作,對這一長久以來的疑難作出了解釋。利用哈勃太空望遠鏡的觀測數據,該團隊首次發現了中等年齡球狀星團可以靠自身引力俘獲外部氣體來成批形成年輕恒星。這一發現突破了球狀星團僅依賴內部氣體循環來形成下一代恒星的理論。

  “這一研究為星團中多成分的恒星該如何形成提供了新的觀點”,領導這一工作的李程遠說:“我們的研究表明,形成這些年輕恒星的氣體來源于星團外部。形象地說,這些相對年輕的恒星似乎是由星團后來俘獲的氣體生成并寄生在球狀星團中,而非星團自身孕育?!?/p>

  銀河系的球狀星團都十分年老。為了研究更為年輕的樣本,該研究團隊對銀河系外的兩個衛星星系,即大、小麥哲倫星云中的中等年齡星團進行了篩查。團隊在研究工作中關注的是大麥哲倫星云中編號為NGC1783、NGC1696,小麥哲倫星云中編號為NGC411的三個特征突出的星團。通過精確測量和仔細分析這些星團中恒星的亮度和顏色,他們得到了可靠的結論。以星團NGC1783為例,其大部分的恒星年齡都在約14億年左右,而新形成的兩批恒星年齡分別約為4億5000萬年和8億9000萬年。



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