中国科学家发现超级厄尔尼诺曾导致地球大灭绝,引发科学界关注
9月13日(星期五)消息,国外知名科学网站的主要内容如下:尽管如此,研究也指出,可持续农业技术和做法如果得到广泛推广和应用,可以显著减少农业排放并阻止反馈回路的形成。1、科学家破解电池衰退的奥秘2、科学家探索微重力对癌症治疗的潜在影响
9月13日(周五),国外知名科普网站主要内容如下:
科学网站 ()
中国科学家发现超级厄尔尼诺曾造成地球大规模灭绝
大约 2.5 亿年前,二叠纪末期灭绝事件导致 80% 以上的海洋物种和三分之二的陆地物种灭绝——这是地球历史上最接近的灭绝事件。大多数科学家认为,西伯利亚大规模火山喷发释放了大量二氧化碳,导致地球变暖,引发了这场灾难。但根据本周发表在《科学》杂志上的一项模型研究,大规模灭绝可能是由当时全球海洋中的超级厄尔尼诺现象引发的,这种气候现象引发了极端天气,导致森林死亡和物种灭绝。
根据化石牙形石中氧同位素的波动,记录了古代海洋表面温度,结果表明,特提斯和潘塔拉萨的超级海洋是相连的,西部较暖,东部较冷。这种模式与今天的太平洋相似,稳定的信风在西部积聚了暖水。中国地质大学古气候学家、这项研究的主要作者孙亚东说,随着大规模灭绝的临近,这种模式消失了,暖水开始周期性地向东扩散,类似于现代厄尔尼诺现象。
由于古代温度记录的模糊性,孙亚东求助于气候模型,进一步研究当时的气候条件。二叠纪大灭绝时,地球以超大陆盘古大陆为主,横跨南北极,特提斯洋和潘塔拉萨洋环绕地球。研究团队将当时的地理数据输入英国气象局的气候模型,并考虑了西伯利亚火山爆发导致的温室气体增加,成功重现了大灭绝时的气候条件。研究表明,这次大灭绝可能持续了10万年甚至更长时间。
地质证据表明,火山爆发前大气中的二氧化碳浓度约为 400 ppm(百万分率),接近目前的水平。当二氧化碳浓度上升时,模型显示会出现严重的厄尔尼诺现象。当二氧化碳浓度达到 800 ppm 以上时,超级厄尔尼诺现象会变得极其严重,持续时间长达七年。
这项研究提出了一个令人不安的前景:温室气体水平上升可能引发类似二叠纪的超级厄尔尼诺现象。到目前为止,气候模型对未来的厄尔尼诺现象给出了不同的预测。
科学传播网站
与聊天机器人交谈可以减少人们对阴谋论的相信
美国大学的研究人员在《科学》杂志上报告称,与富有同情心的聊天机器人进行辩论可能有助于减少人们对阴谋论的相信。
在一项涉及 2,000 多人的实验中,研究团队发现,在与聊天机器人交谈后,参与者对某一阴谋论的信任度平均下降了 20%。即使是那些深信阴谋论的人,这些对话也会削弱他们的信任,尽管程度较轻。更令人鼓舞的是,这些变化在实验结束后持续了两个月。
像这样的大型语言模型是在整个互联网上训练的。当团队要求聊天机器人“有效地说服”阴谋论者时,它能够快速准确地驳斥阴谋论,比人类试图说服阴谋论者做得更好。
该研究通过两项涉及 3,000 多名在线参与者的实验,测试了人工智能改变阴谋论信仰的能力。
平均而言,与AI聊天的参与者对阴谋论的信任度下降了20%。更重要的是,四分之一的参与者对阴谋论的信任度从50%以上下降到了50%以下,这意味着在与AI对话后,他们对阴谋论的怀疑多于信任。
然而网站推广方法,如何将这一发现应用于现实世界仍是一个挑战。研究表明,阴谋论者是最不信任人工智能的人之一,因此让他们接受与技术的对话将是一个挑战。
研究人员指出,随着人工智能在社会中变得越来越普遍,必须谨慎使用这些技术,因为它们也可能被用来传播阴谋论。
每日科学网站 ()
1.气候变化对农业的影响带来更大的环境和公共卫生挑战
一项关于气候变化对农业影响的全面研究揭示了一个紧迫的反馈循环:随着气候变化对全球粮食供应施加更大压力,农业行业将被迫采取措施,这可能会进一步加剧其对环境的影响。这项研究发表在《科学》杂志上,其中包括哥伦比亚大学梅尔曼公共卫生学院的专家。该报告还表明,新的农业实践可以使农业更加高效,并有助于缓解未来几十年的粮食供应不稳定。
研究发现,气候变化将对农业生产、用水、温室气体排放、土壤退化和生物多样性丧失产生深远影响。特别是,农业温室气体排放量增加(如一氧化二氮和甲烷),以及水资源短缺和农药污染加剧,对环境和公众健康构成重大风险。
气候—农业反馈循环可能大幅增加农业碳排放,不改变现有农业模式,很难实现《巴黎协定》将全球气温上升控制在1.5至2摄氏度的目标。
不过,研究也指出,可持续农业技术和做法如果得到广泛推广和应用,可以大幅减少农业排放,防止形成反馈循环。各国政府需要积极消除推广气候友好型农业的社会经济障碍,为农民提供适应气候变化的技术支持和政策激励。
报告还提出了一些关键的后续步骤:所有利益相关者应加速应用高效、可持续的农业技术。精准农业、多年生作物种植、农业光伏系统、固氮技术和新型基因编辑工具等创新技术可以帮助农业提高产量并减少其对环境的影响。研究人员还建议进一步探索气候与农业之间的反馈机制网站推广方法,并开发农场自动化和机器人等创新工具,以提高农业的适应性和可持续性。
2. 研究人员发现可能“彻底改变计算”的构建模块
爱尔兰利默里克大学的一个研究小组通过设计分子结构取得了重大突破,有望彻底改变计算机技术。他们发现了一种在分子尺度上操纵材料的新方法,这一发现有望彻底改变未来的计算机硬件。
该项研究的成果已被纳入一个国际项目,该项目汇集了来自世界各地的专家,旨在开发一种新的人工智能硬件平台,该平台比现有技术速度更快、更节能,可能带来前所未有的性能提升。
该项研究成果发表在最新一期《自然》杂志上,研究人员认为,这一突破不仅将推动计算技术的发展,还将为健康、能源和环境挑战等重大社会问题提供新的解决方案。
研究团队介绍,他们的设计灵感来源于人类大脑的工作方式,利用原子自然的摆动和振动来处理和存储信息。当分子在晶格结构中旋转或移动时,它们会产生大量的记忆状态,从而支持高效的信息处理。
迄今为止,神经形态计算平台(一种模拟大脑运作的计算方法)主要用于低精度计算任务,例如神经网络中的推理。然而,信号处理、神经网络训练和自然语言处理等核心计算任务需要更高的精度,而现有的神经形态电路无法满足这一要求。
因此,实现高分辨率一直是神经形态计算中最困难的挑战。
研究团队通过彻底重新设计计算架构,成功实现了更高的计算分辨率,并显著提高了能源效率,达到了前所未有的4.1万亿次每瓦运算(TOPS/W)的水平。这种效率使他们的架构能够处理资源密集型的计算任务。
这一突破意味着神经形态计算不局限于小众应用,而可以拓展到更广泛的领域,进一步释放人工智能的潜力,将计算技术从云端延伸到边缘设备。
赛特科技日报网站()
1. 科学家破解电池退化的奥秘
电池容量会随着时间的推移而降低,这就是旧手机使用寿命越来越短的原因,但这种现象背后的机制尚未完全了解。
科罗拉多大学博尔德分校的一个国际研究小组发现了电池退化的潜在机制,这可能有助于科学家设计寿命更长、更高效的电池,以延长电动汽车的续航里程并促进清洁能源的使用。
他们的研究成果发表在《科学》杂志上。
多年来,工程师们一直致力于设计不含钴的锂离子电池。到目前为止,科学家们已经尝试使用镍和镁等其他元素来替代锂离子电池中的钴。但这些电池的自放电率更高,即电池内部的化学反应会随着时间的推移减少储存的能量并降低容量。由于自放电,大多数电动汽车电池的使用寿命为 7 至 10 年。
此前,科学家认为电池自放电是因为在充电过程中并非所有的锂离子都会返回到阳极,从而减少了可用于形成电流和提供电力的带电离子的数量。
研究人员利用阿贡国家实验室的 X 射线设备发现,电池电解质中的氢分子会移动到阴极并占据锂离子的位置。这会导致锂离子结合的空间减少,从而削弱电池的电流和容量。
随着工程师对这一机制的了解越来越多,他们可以探索防止电池自放电的新方法,例如用特殊材料涂覆阴极以阻挡氢分子或使用不同的电解质设计。
2. 科学家探索微重力对癌症治疗的潜在影响
维克弗斯特大学再生医学研究所的一组研究人员将在国际空间站 (ISS) 上开展一项开创性的癌症研究,探索微重力对癌细胞生长和治疗的影响。该研究由国际空间站国家实验室和 NASA 的合作项目授予,该项目是被选中在微重力环境下进行生物医学研究的五个项目之一。
研究的核心是利用结直肠癌患者的细胞培育出简化的微型器官——类器官。类器官是实验室中的三维细胞结构,可以模拟患者的肿瘤环境,为研究癌细胞的生长提供重要平台。在地球上,这种方法已广泛应用于癌症研究,但其在微重力环境中的表现仍未完全了解。
这些类器官将被送往国际空间站,观察微重力条件下癌细胞的生长模式、扩散速度以及对不同治疗的反应。这种独特的实验环境可以为科学家提供在地球上无法完全观察到的癌细胞行为的新见解,尤其是微重力对肿瘤生长和抗癌药物敏感性的影响。
研究团队希望通过在微重力环境下开展癌症研究,发现新的细胞机制,帮助确定新的治疗靶点。这不仅有助于改善现有的癌症治疗方法,未来或将为研发更有效的抗癌药物提供理论基础。最终,这些研究成果有望转化为更加个性化、精准的癌症治疗手段。(刘春)