科学驿站｜无眼蜘蛛能感光？深渊生物以毒为食？格致论道·湾区讲坛黄埔开讲

liukang20242周前 (04-17)吃瓜始末959

9月25日下午，由广州市科技局主办，广州物联网研讨院承办的格致论道·湾区第25期暨黄埔科普讲坛第10期“美妙远征”在广州黄埔举行。本期科幻专场讲坛特别约请来自不同范畴的6位嘉宾登台讲演。

杜梦然：载人深潜视界下的深海秘境

我国是国际上第五个把握大深度载人深潜技能的国家。我国科学院深海科学与工程研讨所研讨员杜梦然数十次跟从我国三代深海载人潜水器，下潜到大洋海底深处，用自主研发的一系列新式高性能水下勘探配备，探秘深海深渊。

2018年6月，杜梦然跟从“深海勇士”号载人潜水器潜入南海约1400米的海马冷泉区，没有了太阳光，深海微生物就经过吸取冷泉流体中的化学物质获取能量并组成有机质，供本身成长，然后供养更高一级的生物，然后构成茂盛的冷泉生态圈。西南印度洋近3000米的热液区烟囱树立、浓烟滚滚，可是，在这个“水火之中”的环境下也有生命存活，比方“无口无肛门”的管状蠕虫、穿“铁靴”的蜗牛、“多毛怪”雪人蟹……在水深几百米到6000多米的区域，她们还发现了梦幻般的冷水珊瑚花园，期望经过被称为“海洋的活化石”的竹节柳珊瑚，重现地球家乡的沧海剧变。

水深逾越6000米的海域称为深渊，是由于两个板块产生磕碰揉捏而构成的。他们在马里亚纳海沟弧前区下潜时，意外发现了一片规划巨大的碳酸盐山脉，这或许能为一向未解的全球爬升带碳失衡问题供给答案。此外，他们还在爬升板块发现了现在已知全球最深的海底泥火山，并初次在初级蜕变洋壳岩石内下发现了生命痕迹，或许代表了地球最深的深部生物圈。继续下潜至8000多米的深处，他们发现了现在人类已知的生计水深最深的鱼——深渊狮子鱼。为了生计，深渊生物“量体裁衣”，除了进化为软骨的狮子鱼，还有“变异”的海参、钩虾和多毛类；深渊微生物更是各显神通，能“生吞”铁，消化许多的难降解型的有机碳，转化有毒金属为自己所用……

跟从深海载人潜水器这一“韶光机”，杜梦然幸运地成为了熟睡南海500年明代大型沉船的榜首见证人。2023年5月20日，沉船水下永久测绘基点正式布放，我国深海考古新篇章由此敞开。

邓自刚：未来交通——高温超导磁悬浮列车

“纵观人类速度发展史，咱们发现在350km/h的高铁与1000km/h的飞机之间存在着一大段速度空白区。是什么限制着速度的提高？用什么交通工具可以添补这个速度空白？高速磁悬浮列车将会给出答案。”西南交通大学研讨员邓自刚带来了关于未来交通的同享。

高温超导磁悬浮列车是一种结合了高温超导和磁悬浮技能的先进交通工具。高温超导，是相关于低温超导而言的，泛指作业在液氮温区的超导资料，即资料在零下196摄氏度时可以完成电阻为零的状况，这样能大大削减能量损耗；其本钱也远低于低温超导冷却所需的液氦。磁悬浮技能则是使用磁力使列车在轨迹上悬浮，消除了传统列车的轮轨冲突和机械阻力，然后提高了速度。磁悬浮的品种首要分为四种：永磁悬浮、电磁悬浮、电动悬浮和钉扎磁浮。我国在这四种磁悬浮技能范畴中均有研讨，并跻身为磁悬浮专利排名榜首的国家。高温超导磁悬浮又称钉扎磁浮技能，是我国原创技能，首要使用了块状高温超导资料既能悬浮、又能悬挂的特有的磁通钉扎特性。该技能使用到列车上，把车轮改为悬浮设备，就组成了高温超导磁悬浮列车。普通人用手悄悄一推，就能将13吨重的磁浮列车推进。2000年，国际首辆载人高温超导磁浮试验车“世纪号”在西南交通大学诞生，2011年接力棒传到了邓自刚团队手里。他们用了近10年时刻，在2021年1月13日，成功研发出了国际首台高温超导高速磁浮工程化样车，样车规划时速为620km。

那么车子还能不能跑得更快？邓自刚给出了必定的答案，选用磁悬浮加真空管道的办法，可以处理磁悬浮列车高速运行时面对的空气阻力问题，列车速度有望逾越1000km/h。为了验证这项未来技能的可行性，西南交通大学研讨提出了“三步走战略”。现在已进行到第三步，正在树立一个最高试验速度1500km/h的超高速试验渠道。“我信任，愿望终将照进实际，期望5到10年内，高温超导磁悬浮列车可以走进咱们的日子。”

季江徽：寻觅下一个地球

咱们日子着的地球是否肯定安全？现在人类现已发现了2200多颗风险的、有或许会碰击地球的近地小行星，每年还有约40次由陨星掉落引起的火流星工作，爆破的能量逾越万吨级当量。而反观地球本身，全球变暖、核污染等危机频发，人类该怎么应对内外部的要挟？我国科学院紫金山天文台研讨员季江徽说到，一方面，要树立小天体碰击监测与防护体系，提高预警和应对处置等才干；另一方面，需求寻觅下一个适合人类寓居的行星。

终究什么样的行星才是宜居的？季江徽说到，要像地球相同巨细和质量适当、温度适合、外表安稳存在有液态水等。现在，在太阳系内已打开宜居行星科学研讨的有火星、土星卫星（土卫二、土卫六）及木星卫星（木卫二）等。在太阳系外，已发现宜居带类地行星60多颗，但它们的质量大部分是地球的几倍至十倍，大多间隔地球非常悠远，达上千光年。并且它们许多坐落红矮星周围，红矮星外表温度过低，空间环境恶劣，会有激烈的耀斑。“所以咱们更重视间隔地球约32光年相似太阳这样的恒星周围，轨迹处于宜居带的行星。”

现在传统而常用的系外行星勘探办法有视向速度法、凌星法等，但都归于直接勘探行星的手法，易遭到恒星活动等影响。作为“近邻宜居行星巡天计划”（简称“CHES”）的项目负责人，季江徽介绍道，CHES将选用团队立异性提出的空间微角秒等级的高精度天体丈量法，经过观测恒星方位的细小改变，就能发现恒星周围是否存在宜居行星，直接丈量行星的实在质量等参数。这也是国际上初次专门在近邻类太阳型恒星周围寻觅宜居类地行星的空间勘探使命。CHES将对间隔太阳系32光年之内的大约100颗类太阳型恒星打开全面普查，估计发现不少于20颗宜居行星。“咱们期待在未来可以寻觅到另一颗地球。而当下咱们更要重视和维护好地球的生计环境。”

刘杰：奥秘的窟窿蜘蛛

蜘蛛是天然界的超级猎手，每年捕杀猎物4亿到8亿吨，其操控害虫的效果不容忽视；而蛛丝是天然界中耐性最强的天然丝，在生物钢、医用资料范畴有着广泛的使用远景。现在全球已知蜘蛛超5万种，我国约占10%，仍有许多品种尚未被发现。

那么多的蜘蛛品种怎么准确判定？湖北大学资源环境学院教授刘杰便是专门从事蜘蛛分类学研讨的。“其时导师觉得我人高马大，应该不怕被大蜘蛛咬，所以就让我做巨蟹蛛科了。”户外收集是蜘蛛分类的重中之重。刘杰带领团队走遍了海南、云南、贵州、广西等多个省份，在原始森林、高山窟窿收集标本。到现在，他们已宣布巨蟹蛛科新种200余种，仅2023年就一次性宣布了99个巨蟹蛛科拟遁蛛属蜘蛛新种，将拟遁蛛属由巨蟹蛛科的第三大属变为榜首大属、蜘蛛目第12大属。

在窟窿收集蜘蛛的过程中，刘杰团队发现洞内真窟窿蜘蛛遍及眼睛退化，但它们不是真的瞎了，还保存着感光才干，为何恒黑环境里还要保存感光才干？刘杰团队挑选了云贵高原窟窿蜘蛛物种多样性最高的小弱蛛属作为研讨目标，经过洞口洞内小弱蛛的比照试验，发现其感光才干的保存，或许是为了防止往洞口枯燥的丧命环境搬迁。可是否有其它要素促进这样的挑选呢？刘杰团队做了“湿度挑选”试验，发现洞内真窟窿小弱蛛更喜欢枯燥的生境，这表明假如依托湿度感受器，它们反而会往洞口枯燥但不适合生计的环境搬迁，这也就愈加杰出其感光才干的重要性。他们还经过转录组数据剖析等生物信息学手法，再次证明了洞内真窟窿小弱蛛的眼睛退化并非遗传残留，而是受天然挑选的驱动。洞内环境恒黑，窟窿蜘蛛会一向睡觉吗？刘杰团队使用窟窿结网型小弱蛛遭到影响时呈现“假死”的抱团反响行为来打开试验研讨，结合窟窿节肢动物昼夜节律分子机制剖析，从行为和分子层次上发现了真窟窿蜘蛛继续活泼的现象。

“许多窟窿现在变成了酿酒厂、养猪场或许开发成为景点，许多窟窿蜘蛛濒临灭绝，咱们呼吁咱们一同维护奥秘稀有的窟窿生物。”

方震东：我在滇西北给植被修正开处方

滇西北区域是全球生物多样性最丰厚的热门区域之一，许多珍稀物种只要在这儿才干被找到。可是在筑路、开矿等人为扰动和泥石流等天然灾祸下，这儿的暴露地外表积不断添加，次生灾祸加重。

怎么康复滇西北区域的植被？这是云南迪庆香格里拉高山植物园研讨员方震东20余年来，在乏人问津的高原一向探究和据守的工作。他调查天然，在天然中寻觅植被修正的答案。他发现在天然演化过程中留下了许多的前锋物种，也便是生态群落中那些长得早且快的物种，并且每个物种都具有强壮的繁殖潜力。植物群落存在动态的演替现象，假如搅扰消除会主动回归正常的演替，逐步康复原样。

所以方震东带领他的团队对滇西北16个县的120个前锋植物群落样地打开调查研讨，并从中识别出105个前锋植物群落。他们把外来物种和全球广泛散布的物种除掉今后，筛选出129种要点引荐的和111种一般引荐的前锋物种，并揭露数据供当地组织和个人选用。

但光筛选出前锋物种还不行，他们继续开发种子配方和植苗计划，打开植被康复演示工程。他们依据不同气候类型以及地方特色装备不同的种子配方：为了削减野生动物或牲畜的啃食，而添加一些带刺的植物；有添加一些当地的明星物种的种子如高山大黄。有时候也会有意外的惊喜，他们在户外发现了一种很美观的植物叫邹叶报春，所以将它添加进种子配方，添加植被的观赏性。

为了验证种子配方的有效性，他们在播撒种子之后，经过定点的重复样方监测和重复拍摄监测，来调查哪些种子能长出麦苗，哪些能继续多年成长繁殖等等。在这个过程中，他们构成了“企业+社区+环境”三方获益的形式，让当地60%以上的社区群众也能参加进来。“滇西北的植被是北半球植被的缩影，是浓缩的精华，她值得被赞许，更值得被呵护。”

王诺诺：数据构筑下的未来

近年来，我国科幻小说越来越受群众喜欢，王诺诺是新生代科幻小说作家之一。她用文字构建了一个个逾越实际的科幻国际，实际与未来彼此胶着，引人深思。

未来城市会是什么姿态？科幻作家王诺诺在她的小说《全数据年代》里描绘了这样的场景：主人公地点的国际，每个人都有专属智能帮手，每时每刻会监测主人的生理目标和行程内容以做出恰如其分的组织，比方洗漱后主动检测生物样本，结合身体血压、血糖数值等，提出饮食主张；依据城市大脑同享的其他参会人员着装，给出穿戴主张；能准确到秒地组织时速150公里的主动驾驶车辆接上主人……“这是不是许多人抱负中的城市？由于它智能、舒适、快捷。可是写着写着，我发现便当的日子是有价值的，一窍不通的城市大脑正在腐蚀一个人之所以可以称之为人的最基本的元素——咱们的隐私。”数据和算法构成了当今便当日子的最根底的设备。可是这种便当对隐私的侵袭也让人逃无可逃。《全数据年代》就描绘了一个这样的未来——当“衔接全部”变得天经地义，从网络中别离就成为了最贵重的东西。

受外公影响，从小爱看科幻著作的王诺诺，2016年榜初次向《科幻国际》投稿，几年的时刻里，她就拿下了我国科幻小说界的最高荣誉奖项——我国科幻银河奖的最佳新人奖、最佳短篇。但王诺诺坦言，科幻作家也会有焦虑，焦虑不仅仅来自于截稿日、创意干涸，更多来自于笔下的那个坏未来。关于科幻作者来说，好的未来和坏的未来是并存的，而任何科技带来的重大突破，都会把人们带到好未来和坏未来的分岔口。在许多的科幻著作里，读者都能看到不同的未来，这也是科幻作家关于当下以及未来的考虑所映射的国际。“人类终究要去往何方，这需求科学家、科技作业者一步一个脚印地完成。作为科幻作者，我也很侥幸可以描绘那些不一定到来的未来，期望它们都能给读者带来一些阅览的快乐和考虑。”

文｜记者李钢通讯员雷锦萍图｜主办方供给来历 | 羊城晚报·羊城派责编 | 何昱校正 | 赵丹丹

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