閃電確是同位素產(chǎn)生的“自然通道”

據(jù)英國《自然》雜志11月21日在線發(fā)表的一項(xiàng)物理學(xué)研究稱，科學(xué)家通過輻射探測器首次發(fā)現(xiàn)了決定性證據(jù)：閃電能夠引發(fā)大氣核反應(yīng)，并產(chǎn)生放射性同位素。該發(fā)現(xiàn)意味著閃電終于成為人們已知的可產(chǎn)生同位素的自然通道，同時(shí)也為深刻理解氣象中物理學(xué)極端事件打開了一扇窗。

云與云之間、云與地之間或者云體內(nèi)各部位之間的強(qiáng)烈放電現(xiàn)象很常見，但人們對其具體過程的認(rèn)識，并不如想象中的透徹。閃電過程中的主要物理和化學(xué)過程都是在閃電通道內(nèi)進(jìn)行的，目前科學(xué)家認(rèn)為，閃電中伽馬射線的能量應(yīng)該可以導(dǎo)致大氣中的光核反應(yīng)，從而產(chǎn)生中子和正電子（電子對應(yīng)的反物質(zhì)）。然而，這一反應(yīng)長久以來都沒有決定性的觀測證據(jù)。

此次，日本京都大學(xué)一個(gè)科研團(tuán)隊(duì)利用4臺輻射探測器，于2017年2月6日發(fā)生在日本的一場雷暴中，檢測到中子和正電子信號。根據(jù)最新數(shù)據(jù)，研究人員發(fā)現(xiàn)，閃電引發(fā)了一波伽馬射線光子與大氣核碰撞，并產(chǎn)生核反應(yīng)。而大氣中的光核反應(yīng)產(chǎn)生中子和不穩(wěn)定的放射性同位素，并在衰變中產(chǎn)生正電子。

早在2014年，美國科學(xué)家的研究就已表明，幾乎任何類型的雷暴均可以產(chǎn)生伽馬射線，包括那些非常微弱的雷暴，而此次的研究證明，這種迅猛地放電過程能夠引發(fā)大氣核反應(yīng)。研究人員表示，該發(fā)現(xiàn)也使閃電成為地球上已知的第二條自然通道，可在和宇宙射線互相作用后產(chǎn)生碳13、碳14和氮15等同位素，這一基礎(chǔ)科研成果將對未來的天體研究具有重要意義。

來源：《科技日報(bào)》

我國首次發(fā)現(xiàn)金錢槭屬化石

近日，中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園發(fā)布消息，該園研究團(tuán)隊(duì)首次在云南南華發(fā)現(xiàn)了中國特有金錢槭屬植物化石。

在周浙昆、星耀武兩位研究員的指導(dǎo)下，中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園博士研究生丁文娜通過對云南中部南華縣呂合盆地早漸新世金錢槭屬化石的研究，發(fā)現(xiàn)其在形態(tài)上與廣布于北美的化石金錢槭完全一致，這是目前金錢槭屬植物唯一化石種，意味著3 200萬年前，東亞植物區(qū)系和北美植物區(qū)系有密切聯(lián)系。

金錢槭屬為無患子科落葉喬木，是我國特有屬，也是中國植物區(qū)系中古老、孑遺的木本屬之一，目前僅存兩種。金錢槭和云南金錢槭主要分布在我國中西部及西南部，居群小而分散，均屬于珍稀瀕危物種。地質(zhì)歷史上金錢槭屬曾有過更加廣泛的分布范圍，該屬在北美自古新世起就有化石報(bào)道，直到漸新世早期金錢槭屬化石從北美消失，但是東亞地區(qū)卻鮮有化石發(fā)現(xiàn)，極大地限制了對此屬特有形成歷史的研究。

研究發(fā)現(xiàn)，金錢槭屬的翅果性狀在漫長的地質(zhì)歷史時(shí)期保持了果實(shí)大小和形態(tài)上的穩(wěn)定性，它的發(fā)現(xiàn)為金錢槭屬在東亞的早期演化及其現(xiàn)代地理分布格局的形成提供了重要的化石證據(jù)。化石記錄表明，金錢槭屬自漸新世早期從北美和遠(yuǎn)東地區(qū)消失后，卻在我國一直保留下來，成為中國植物區(qū)系的特有成分，也就是說此屬特有形成的時(shí)間可能在漸新世，從而為中國現(xiàn)代植物區(qū)系的古老性提供了有力證據(jù)。

此項(xiàng)成果已在國際古生物學(xué)期刊《古植物學(xué)與孢粉學(xué)評論》上發(fā)表。

來源：《科技日報(bào)》

35000粒“灰塵”暴露彗星67P化學(xué)成分

歐空局“羅塞塔”號彗星探測器上質(zhì)譜儀收集了35000多顆塵粒，其中包含人們已知的最原始、富含碳的物質(zhì)，經(jīng)分析后得到了彗星67P/楚留莫夫-格雷西緬科的化學(xué)成分列表。研究人員表示，這顆彗星的成分自太陽系形成至今，幾乎沒有變化。

彗星67P/楚留莫夫-格雷西緬科（簡稱彗星67P）誕生于約46億年前的太陽系形成初期，平均直徑約4公里，被視為一個(gè)飛行著的“冰箱”，儲存著最原始的物質(zhì)。而“羅塞塔”號彗星探測器是歐洲空間局組織的無人太空飛船計(jì)劃，于2004年發(fā)射升空。

此次，包括馬克斯 普朗克太陽系研究所（MPS）科學(xué)家在內(nèi)的研究人員稱，他們利用“羅塞塔”號探測器上的彗星二次離子質(zhì)譜儀（COSIMA），在2014年8月至2016年9月期間，對彗星67P進(jìn)行的樣本捕捉和檢查，深入調(diào)查了其成分。這一儀器可以分析彗核釋放出的塵埃顆粒性質(zhì)，包括判別其物質(zhì)成分以及是否含有有機(jī)物等。任務(wù)期間，COSIMA儀器收集了35000多個(gè)塵粒，其中最小的直徑只有0.01毫米，最大的1毫米，最終幫助研究團(tuán)隊(duì)拿到了這顆彗星的成分列表及化學(xué)元素概述。

科學(xué)家認(rèn)為，太陽系誕生初期的物質(zhì)組成了彗星，由于自身溫度極低，彗星的成分自太陽系形成至今幾乎沒有變化。掌握彗星67P的化學(xué)元素，即意味著了解了太陽系的原始化學(xué)組成與狀態(tài)。

與此同時(shí)，此次對彗星67P組成的探測，還有望揭開地球生命誕生之謎?？茖W(xué)家認(rèn)為，彗星中存在生命演化必備的有機(jī)物質(zhì)和水。地球形成之初，大量的彗星撞擊事件或?qū)⑺陀袡C(jī)物質(zhì)帶到地球，開啟了地球生命的演化之旅。

來源：《科技日報(bào)》

小麥D基因組完整圖譜首繪成功

據(jù)中國農(nóng)科院最新消息，該院作物科學(xué)研究所研究員賈繼增領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)，在小麥D基因組測序研究中，揭示了轉(zhuǎn)座子（TE）在小麥基因組中的重要功能，完成了染色體級別的D基因組精細(xì)圖譜的繪制，并首次獲得一個(gè)完整的整合圖譜。相關(guān)研究論文20日在線發(fā)表于《自然·植物》期刊上。

賈繼增介紹，小麥?zhǔn)鞘澜缱钪匾r(nóng)作物之一，基因組巨大而且復(fù)雜，和其他作物相比轉(zhuǎn)座子含量特別高。這使得小麥基因組測序組裝異常困難。粗山羊草是小麥D基因組供體種，對小麥品種改良非常重要。該研究團(tuán)隊(duì)在2013年完成了粗山羊草基因組草圖的繪制，研究成果在《自然》上發(fā)表，4年多來已被引用412次，成為小麥研究領(lǐng)域高被引論文之一。然而受當(dāng)時(shí)技術(shù)條件所限，研究的深入與基因組信息的利用不足。近年來，該團(tuán)隊(duì)利用二代、三代等測序技術(shù)與最新的組裝技術(shù)，對D基因組重新測序和組裝，將組裝質(zhì)量提高210倍，完成了染色體級別的D基因組精細(xì)圖譜的繪制。利用高質(zhì)量的組裝結(jié)果，準(zhǔn)確地進(jìn)行了基因注釋，構(gòu)建了基因分布圖、基因表達(dá)圖、假基因分布圖、重復(fù)序列分布圖、甲基化分布圖、重組率分布圖和smallRNA分布圖。研究發(fā)現(xiàn)，粗山羊草基因組中有一批基因在近期發(fā)生了復(fù)制。

研究還重點(diǎn)分析了TE對基因組結(jié)構(gòu)、基因復(fù)制、假基因形成與基因表達(dá)的影響，發(fā)現(xiàn)有近1/2的基因中攜帶有TE，是已測序基因組中攜帶TE基因最多的物種，也是迄今為止報(bào)道的假基因數(shù)量最多的物種。TE通常還抑制基因的表達(dá)。

來源：《科技日報(bào)》endprint