环球科学：凝视并抚摸狗时，你们的大脑活动会同步；在...

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　　· 神经科学 ·

　　凝视和抚摸你的狗，你们的大脑活动会同步

　　两个或多个个体在交互过程中，大脑活动会保持一致，这个过程也称为神经耦合（Neural coupling）。这个过程存在于包括小鼠、蝙蝠和人类等多个群体中，对于塑造群体的社交过程十分重要。近期，在一项发表于《先进科学》（Advanced Science）的研究中，中国科学院遗传与发育生物学研究所等机构的科学家发现，当人类和狗互相凝视并抚摸狗时，人和狗的大脑信号会同步：具体为与注意力相关的、额叶和顶叶中关键脑区的活动模式会实现脑间同步。

　　研究人员发现，在5天时间内，随着人和狗更加熟悉，这种神经信号的同步性也会增强。信息流分析表明，在人与狗的互动过程中，人是领导者，狗是跟随者。他们测试了含有Shank3基因突变的狗，这种突变会导致相关脑区的神经连接受损。在人群中，这一突变与自闭症谱系障碍有关。研究显示，携带这一基因突变的狗和人脑的神经耦合程度不及不携带该突变的狗。不过当研究人员给携带基因突变的狗服用单剂量的 LSD（一种致幻药物）时，它们的注意力水平有所提高，并恢复了与人脑的神经耦合。研究人员表示，看着你的狗的眼睛可以促成你们之间的大脑信号同步，并增强你们的联系。而似乎彼此越熟悉，这种联系就会越强。

　　· 太阳物理 ·

　　首次实验证明等离子体波反射可能加热日冕洞

　　太阳表面的温度大约为5500℃，但太阳大气层最外层——日冕的温度却达到了两百万摄氏度，距离表面越远温度却越高的奇特现象一直令科学家非常困惑。最近，一项发表于《天体物理学杂志》（The Astrophysical Journal）的研究第一次在实验室中证明，阿尔文波的反射可以驱动加热，这或许可以解释日冕洞的加热，进而揭示日冕的异常高温。

　　日冕洞是日冕的低密度区域，具有延伸到星际空间的开放磁场线。科学家一直知道日冕洞具有高温，但不清楚潜在的加热机制。阿尔文波是一种由磁场振荡激发的等离子体波，由瑞典诺贝尔物理学奖得主汉尼斯·阿尔文首先预测。随着卫星观测精度的提升，动力学阿尔文波成为解释日冕加热机制的热门理论。在这项研究中，作者用美国加利福尼亚大学洛杉矶分校的大型等离子体装置（LAPD）的20米长等离子体柱，在模仿日冕洞周围环境的条件下激发阿尔文波。实验证明，当阿尔文波遇到等离子体密度和磁场强度不同的区域（比如日冕洞周围的太阳大气）时，其会被反射并向后传播，向外传播的波与反射波的碰撞会引起湍流，进而导致加热。这项工作首次提供了实验验证，证明阿尔文波的确可能在日冕洞这样的环境中反射，且能量足以加热日冕洞。

　　· 地球科学 ·

　　新研究揭示地球获得生命关键组成元素的来源

　　挥发物（volatiles）是指在相对较低的温度下转变为气态的元素或化合物，其中包括生物体内最常见的六种元素和水。锌是一种挥发性元素，由于锌在陨石里独特的同位素组成，常被用来追溯地球上挥发物的来源。在一项发表在《科学·进展》（Science Advances）的研究中，来自英国剑桥大学（University of Cambridge）和帝国理工学院（Imperial College London）的研究人员利用陨石中锌的化学指纹来推断地球上挥发性元素的来源。结果表明，如果没有未熔化的星子，地球上可能就没有足够的挥发物孕育生命。

　　研究人员曾发现，地球上的锌元素一半来自木星之外，一半来自地球附近。根据星子假说（planetesimal hypothesis），星子形成于吸积过程，是地球等岩石行星的主要组成部分。但太阳系中最早形成的星子暴露在高水平辐射环境中，使其熔化并失去了挥发物。而有些星子形成于后期，此时辐射水平大大下降，因此它们可以在熔化过程中“幸存”，并保留更多的挥发物。在这项研究中，研究人员测量了来自不同星子的大量陨石样本中的锌，并用该数据建立了模型，追踪地球长达数千万年的吸积过程。结果表明，尽管这些“熔化”星子贡献了地球约70%的质量，但提供的锌只占地球锌总量的10%左右。因此，未熔化或者说“原始的”星子，才是地球上挥发物的主要来源。这项发现展示了追踪元素在数百万年甚至数十亿年间演化的能力，这或许是我们寻找地外生命的重要工具。

　　· 行星探测 ·

　　受飓风影响，木卫二快船发射时间再次推迟到10月14日

　　木卫二（Europa）是绕木星运行的卫星之一，它比月球稍小，地表是冰壳。根据过去探测器收集的数据，木卫二的地表下存在一个液态海洋，科学家一直想知道这颗冰质卫星是否存在可以维持生命的环境。美国航空航天局（NASA）为此耗资50亿美元，建造了有史以来最大的行星任务航天器——木卫二快船（Europa Clipper）。木卫二快船原计划于10月10日在美国弗洛里达州发射场发射。据Space.com报道，由于飓风弥尔顿侵袭佛洛里达州，木卫二快船的发射任务已从10月10日推迟到10月13日，由于风暴过后需要对发射场进行额外检查，又推迟到了10月14日美国东部时间12:06。

　　发射升空后，木卫二快船将飞行约29亿千米，于2030年4月进入绕木星运行轨道，并对木卫二进行49次近距离飞越，距离地表的最低高度可达25千米。木卫二快船每次飞越都会从木卫二表面不同的位置经过，因此将能扫描几乎整个木卫二。这项任务的主要科学目标是了解木卫二冰壳及其下方海洋的性质，以及木卫二的成分及地质情况，这些详细的探索将帮助科学家更好地了解地球以外“宜居世界”的天体生物学潜力，确定木卫二是否具备适合生命生存的条件。（NASA，space.com）

　　· 微生物学 ·

　　科学家在牙刷和淋浴头中，发现超过600种未知的病毒

　　在一项发表于《微生物学前沿》（Frontiers in Microbiomes）的新研究中，美国西北大学的微生物学家分析了人们使用过的、34个牙刷和 92个淋浴喷头样本的宏基因组，发现其中充满了极其多样化的病毒，其中大多数是以前从未见过的。

　　他们使用DNA测序技术，检查了生活在这些样本上的病毒，发现总共有600多种不同的病毒，而且没有两个样本含有的病毒种类是相似的。而在一个样本中，病毒群落的丰富度与细菌丰富度相关。他们注意到分枝杆菌噬菌体比其他类型的噬菌体更多。考虑到这些病毒是噬菌体，它们主要感染细菌而不是人类，因此对人类的威胁较低。（西北大学）

　　撰写：时小舟、不周、clefable