环球科学：吃进肚子都能逃跑：鳗鱼能从捕食者胃里逆向...

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　　· 航空航天 ·

　　朱雀三号可重复使用火箭完成10公里级垂直起降返回飞行试验

　　据公众号“LANDSPACE蓝箭航天”报道，2024年9月11日12时00分，由蓝箭航天空间科技股份有限公司自主研发的朱雀三号VTVL-1可重复使用垂直起降回收试验箭，在我国酒泉卫星发射中心·蓝箭航天液氧甲烷火箭发射工位，圆满完成十公里级垂直起降返回飞行试验。该次任务是国内首次实现垂直起降返回火箭空中二次点火、跨音速大动压环境下“栅格舵-冷气姿控-发动机”联合制导控制，以及高空风实时风修技术工程化应用等技术验证，标志着中国商业航天在可重复使用运载火箭技术上取得重大突破。

　　本次任务是继2024年1月圆满执行百米级飞行试验任务之后，对大型液氧甲烷重复使用火箭垂直起降回收各项关键技术的进阶验证。据介绍，今年初，朱雀三号已完成方案阶段转初样阶段工作，全面开展初样阶段各系统产品研制，计划于2025年实施首飞，2026年实现一子级回收复用，力争在未来3年内助力中国商业航天实现大运力、低成本、可重复使用运载火箭技术的根本性突破。（蓝箭航天）

　　· 生物学 ·

　　鳗鱼如何“逃出鱼胃”

　　视频来源：原论文

　　此前有研究发现，日本鳗鱼在被捕获后可以从捕食者的鳃中逃脱，但这发生在捕食者体内，科学家一直不了解它们逃跑过程中的路线和行为模式。近日，一项发表于《当代生物学》（Current Biology）的研究首次提供了日本鳗鱼幼鱼被捕食者吞进胃里后成功逃跑的视频证据。

　　为了通过X射线摄像技术来观察掠食性鱼类（沙塘鳢）体内被吃掉的鳗鱼，研究人员首先给鳗鱼注射一种造影剂。他们花了大约一年的时间才捕捉到令人信服的视频证据，展示了整个逃跑过程。视频显示，所有32条鳗鱼至少有一部分身体被捕食者吞进了胃里。在被吞下后，除4条外，其余鳗鱼均试图通过消化道回到食道和鳃处逃跑。其中，13条设法把尾巴插入鱼鳃，且有9条成功从鱼鳃中逃脱。平均来说，想要逃跑的鳗鱼大约需要56秒才能从捕食者的鳃中解脱出来。进一步研究发现，尽管这些鳗鱼的逃生路线很相似，但并不总是相同，比如有一些会为了寻找出路，沿着捕食者的胃绕一圈。这项研究首次观察到了捕食者消化道内猎物的行为模式和逃跑过程。

　　· 古人类学 ·

　　发现了一个与其他尼安德特人隔离了5万年的新谱系

　　2015年，法国罗娜和山谷Grotte mandrin洞穴系统中发现了一具晚期尼安德特人的化石，这一个体被命名为“索林”（取自托尔金作品《霍比特人》）。近日，一项发表于《细胞·基因组学》（Cell Genomics）的研究发现，“索林”代表了一个古老的、以前未被描述过的谱系，它在大约10万年前与其他已知的尼安德特人分离，并在基因上隔离了5万多年。

　　此前的考古学家根据发现“索林”的洞穴沉积物估计，他生活在约4万~4.5万年前。然而当研究团队从“索林”的牙齿和下巴提取了DNA，并将其完整基因组序列与之前测序的尼安德特人基因组进行了比较后发现，“索林”的基因组与其他晚期尼安德特人非常不同，而与生活在10万多年前的尼安德特人的基因组更接近。为了了解为何会出现这样的矛盾，研究团队分析了“索林”骨骼和牙齿的同位素，这一证据显示“索林”生活在一个非常寒冷的气候中，这表明他是一个晚期尼安德特人。

　　此前，学界一直认为在尼安德特人灭绝时，它们在基因上是同质的。但研究者提出，由于“索林”的基因组保有欧洲最早一些尼安德特人的特征，因此，他的谱系可能在大约10.5万年前与其他谱系分离，并且在基因上隔离了超过5万年。这一研究可能有助于揭示该人种灭绝的神秘原因，并表明晚期尼安德特人的人口结构比以前认为的要复杂。

　　· 材料学 ·

　　二维玻色玻璃挑战传统统计力学

　　玻色玻璃是一种可压缩绝缘相，没有长程相干性，通常出现在无序玻色系统中，是关联玻色系统中相互作用和无序之间相互影响的特征。最近在一项发表于《自然》（Nature）的研究中，英国剑桥大学带领的团队利用超冷原子在实验中制出了二维玻色玻璃。

　　为了创造这一新物质相，研究人员将几束激光重叠在一起，创造出一种准周期图案。然后，他们用冷却至纳开尔文温度（接近绝对零度）的超冷原子填充在创造的图案结构中，由此形成了玻色玻璃。通过探测该系统的相干特性，研究人员观察到了系统从玻色玻璃到超流体的转变，并绘制出系统在弱相互作用状态下的相图。另外，实验结果还证实了此前的理论预测——玻色玻璃是非遍历性的，即这样的系统会保持对初始状态的记忆，不会自发实现热平衡，而遍历性是统计力学的基础。这项研究揭示了玻色玻璃的形成与演变过程，接下来研究人员将探究这类系统的应用。（University of Cambridge）

　　· 神经科学 ·

　　首次绘制大脑的决策过程

　　在做决策的过程中，大脑必须将相关的感觉输入进行整合，以决定要做出的反应。然而，这些感觉输入在脑中被整合和转化成运动行为的位置和方式尚不清楚。9月11日，一项发表在《自然》（Nature）的文章揭示了大脑如何将感觉输入通过决策转化为运动行为。

　　研究人员训练老鼠在观看屏幕上移动的图案时保持不动。当发现图案的移动速度增加时，它们需要舔一个喷嘴以获得奖励。在此期间，他们利用Neuropixels探针记录小鼠在决策过程中52个脑区15 406个神经元的活动。他们发现，负责整合感觉信息并推动行为发生的并非一个单独的脑区，而是由分布在脑中各个区域（包括视觉皮层、丘脑、基底神经节、中脑、小脑和额运动皮层）的神经元共同参与的。研究还比较了经过训练的小鼠与未经训练的小鼠之间的神经活动，结果显示，在训练之前，它们只有在大脑和一些中脑区域的视觉神经系统会产生信号；在学会这项任务后，感觉信息被整合到了许多脑区。这一发现揭示了决策过程是一个涉及整个脑的动态活动。在未来的工作中，研究人员希望揭示学习过程如何发生，并继续探讨脑中特定区域是否在决策过程中起到枢纽作用。（Sainsbury Wellcome Centre）

　　· 考古学 ·

　　推翻复活节岛的生态自杀人口崩溃理论

　　拉帕努伊岛（Rapa Nui，曾被称为复活节岛）是全球最遥远的有人定居的地点之一，距南美洲西部约3700千米，距离最近的有人居住的岛屿以东超过1900千米。这个岛的人口史有两个存在争议的关键特征：拉帕努伊人口是否在17世纪（在1860年代秘鲁奴隶入侵以及1722年欧洲人抵达之前）对当地资源过度开发之后崩溃，以及拉帕努伊人（拉帕努伊岛的居民）与美洲原住民之间是否有跨太平洋的接触。最近，发表于《自然》（Nature）的一项研究指出，拉帕努伊岛的古代人口衰退不太可能是由一次自身造成的人口崩溃事件导致的，从而推翻了充满争议的“生态自杀”理论。研究结果为该岛人口史提供了新知。

　　通过与当前的拉帕努伊社群紧密合作，研究团队研究了15名古代居民的基因组，这些人在过去500年中曾生活在这个岛上。作者没有发现与17世纪的一次崩溃事件相当的遗传学瓶颈的证据。他们的分析显示，这个岛屿上曾生活着一小群人，人口规模一直在稳步扩大，直到1860年代，秘鲁奴隶突袭让岛上的人口减少了1/3。分析还显示，与当今的拉帕努伊人类似，古代居民也有美洲原住民的DNA。他们计算出这种混合可能发生在公元1250年至1430年的某个时间点。结合考古学证据和口述历史，这些结果显示波利尼西亚人可能早在欧洲人抵达拉帕努伊岛之前以及哥伦布抵达美洲之前就横跨了太平洋。

　　撰写：刘雨彤、王怡博