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宇宙深处数百“小红点”身份曝光

网易科技报道2025-07-31 00:00:026621人阅读

7月30日(星期一)消息,国外知名网站的主要内容如下:

《自然》网站(www.nature.com)

从昏迷患者到章鱼再到AI:科学如何捕捉看不见的意识

在脑科学研究领域,检测意识存在的方法正经历革命性突破。2005年一项标志性实验显示,23岁无反应的脑损伤患者在听到“想象打网球”的指令时,其运动相关脑区出现激活。这项由加拿大西部大学团队开发的技术,开创了通过神经影像直接检测隐性意识的新范式。2024年研究证实,约25%无反应患者能通过想象任务表现出意识迹象。

意识检测呈现层级化发展路径。意大利米兰大学团队提出“洋葱模型”:最外层是握手、眨眼等行为观察;第二层通过fMRI(功能磁共振成像)检测指令相关的特异性脑激活;第三层采用被动刺激(如播放演讲音频)诱发脑部响应;最深层则探索完全隔绝外界输入时可能存在的内源性意识活动。美国艾伦脑科学研究所开发的“扰动复杂性指数”,通过经颅磁刺激结合脑电图(EEG)量化脑区对话复杂度,能有效区分清醒、麻醉与无反应状态。

该领域也延伸至非人类对象。英国《2022年动物福利(感知)法案》将章鱼、螃蟹等无脊椎动物纳入保护,因其实验显示它们能记忆并回避疼痛。数十位科学家签署宣言,指出存在“强有力的科学证据”证明其他哺乳动物和鸟类具有意识,且所有脊椎动物(包括爬行类和鱼类)以及许多无脊椎动物(如软体动物和昆虫)存在意识是“至少具有现实可能性”。

关于人工智能意识的研究正在兴起。虽然当前大型语言模型的应答不能作为意识证据,但研究者提出若干评估框架:包括模拟人脑信息整合过程的能力,或在排除意识相关训练数据后对主观体验问题的回应质量。澳大利亚莫纳什大学与英国伦敦大学团队提出通过“收敛证据法”建立跨物种检测体系,即从健康人类开始逐步验证检测方法,再推广至更远缘的生物及人工系统。

随着脑机接口和量子计算等技术的发展,意识检测的边界将持续拓展,对医疗伦理、动物福利和人工智能治理产生深远影响。

《科学》网站(www.science.org)

“小红点”之谜破解!竟是黑洞孕育的“恒星巨婴”

美国宇航局(NASA)的詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)自2022年投入观测以来,在早期宇宙中发现了数百个神秘的“小红点”。这些天体存在于宇宙诞生后的前10亿年内,体积微小且异常明亮,传统理论难以解释。最新研究表明,它们可能是一种由黑洞驱动的巨型气团,体积超过,能量来源并非核聚变,而是黑洞。

JWST的观测显示,这些红点尺寸极小,不到银河系直径的2%,但其亮度无法仅通过恒星密集排列来解释。天文学家推测,它们的核心可能是一个超大质量黑洞,周围包裹着致密的气体壳。黑洞的辐射加热气体,使其像恒星一样发光,气体壳还会吸收高能紫外线和X射线,因此呈现出独特的红色光谱。

美国普林斯顿大学和德国马克斯·普朗克天文研究所的天文学家分析认为,这些“黑洞恒星”可能是星系演化的关键环节,帮助解释超大质量黑洞的快速生长。美国科罗拉多大学博尔德分校的理论模型进一步支持这一观点,认为早期宇宙中的巨型恒星坍缩后,其外层气体可能包裹新生黑洞,形成发光的“准恒星”。

中国清华大学团队在距离仅25亿光年的宇宙区域也发现了类似天体,为研究提供了新线索。哈勃太空望远镜的后续观测有望揭示更多细节。

这一发现若被证实,将是JWST的重大突破,为理解黑洞生长和星系演化开辟新视角。

《每日科学》网站(www.sciencedaily.com)

原子级秘密:科学家首次揭示电池内部的微观世界

电化学电池(如常见的电池)是融合化学、物理、材料科学与电子学的复杂技术,不仅为智能手机、电动汽车等提供动力,更是科学探索的重要领域。近期,美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的研究团队取得突破,首次揭示了电池固液界面的关键特性——液体电解质的非均匀性。相关成果发表于《美国国家科学院院刊》(PNAS)。

传统观点认为,电池中的固液界面是均匀的,但实际观测发现,界面处的“电气双层”(EDLs)结构会因固体表面的化学沉积而呈现出复杂变化。研究人员利用三维原子力显微镜,首次观测到表面团簇周围EDLs的分子排列规律。这些团簇在电池充电初期形成,直接影响电池性能。

研究发现,EDLs会以三种模式响应表面团簇:1. 弯曲:层状结构环绕团簇变形;2. 断裂:部分层脱离并形成新中间层;3. 重连:团簇上方的EDL层与邻近层错位连接。这些模式具有普适性,主要取决于液体分子的尺寸而非化学性质,为预测不同电池体系的界面行为提供了新思路。

该研究填补了电化学领域的认知空白,不仅对优化电池设计具有重要意义,还可能推动教科书内容的更新。团队表示,未来将进一步探索EDLs在更复杂体系中的行为,为下一代电池技术奠定科学基础。

《赛特科技日报》网站(https://scitechdaily.com)

科学家破解碳质谜团 或改写生命起源认知

尽管碳质小行星在太阳系中广泛分布,但在地球已发现的陨石中占比不足5%,这一矛盾现象长期困扰学界。国际科学家团队通过一项突破性研究,揭示了太阳系中碳质陨石在地球上罕见的原因,这一发现可能重塑人类对生命起源的理解。

澳大利亚科廷大学地球与行星科学学院、国际射电天文学研究中心(ICRAR)、巴黎天文台等机构合作开展了一项大规模研究,分析了来自19个火球观测网络的8,500次流星体与陨石事件的数据。研究发现,地球大气层和太阳共同充当“过滤器”,使脆弱的碳质流星体难以抵达地表。

碳质流星体在接近太阳时会因反复受热而解体,仅有少数能幸存并最终穿越大气层。这类陨石至关重要,因其含有水、有机分子甚至氨基酸,与地球生命起源密切相关。然而,现有陨石标本中碳质陨石稀少,可能导致人类对太空物质构成及生命起源条件的认知存在偏差。

研究还发现,由潮汐瓦解(小行星因近距离掠过行星而分裂)产生的流星体极其脆弱,几乎无法完整抵达地球。这一发现可能影响未来小行星探测任务、撞击风险评估,甚至修正地球水和有机化合物来源的理论。

该成果发表于《自然·天文学》(Nature Astronomy),为太阳系演化及生命起源研究提供了关键新视角。(刘春)

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