最新W玻色子測量質量與標準模型相符 | 科技周覽_風聞
返朴-返朴官方账号-关注返朴（ID：fanpu2019）,阅读更多！1小时前
整理 | 周舒義、望鄉
未來25年，抗生素耐藥性或致全球3900萬人死亡
一個國際研究團隊9月16日在《柳葉刀》（The Lancet）上發表論文説，由抗生素耐藥性導致的死亡人數將在未來幾十年內穩步上升，而老年人面臨的威脅最大；2025年至2050年間，全球預計將有超過3900萬人死於抗生素耐藥性。研究人員表示，抗生素耐藥性已成為全球公共衞生的重大挑戰，必須採取果斷行動應對這一威脅。
抗生素耐藥性是指致病菌發生變化，不再對能殺死它們的抗生素產生反應，這會使感染更難治療。在最新研究中，研究人員對1990年至2021年間的抗生素耐藥情況展開全球調查，覆蓋204個國家和地區的5.2億人，評估了22種病原體、84種病原體與藥物的組合以及11種感染綜合徵，並首次就抗生素耐藥的長期趨勢進行了全球性分析。
結果發現，1990年至2021年間，全球每年有超過100萬人直接死於抗生素耐藥性，關聯的死亡人數年均達471萬。2021年全球估計有114萬人直接死於抗生素耐藥性，預計這一數字到2050年將達到191萬人。預測還顯示，到2050年，70歲及以上人羣中抗生素耐藥性所致死亡人數將增加一倍以上；全年齡段抗生素耐藥性所致死亡率最高的區域將是南亞（包括印度、巴基斯坦、孟加拉國等國）、拉丁美洲及加勒比地區。研究估計，2025年至2050年間，通過改善醫療衞生服務與抗生素獲取，可總計挽救9200萬人的生命。
參與這項研究的瑞典卡羅琳醫學院研究人員奧蒂亞·格雷指出，抗生素耐藥性對老年人構成了最大威脅，鑑於全球人口正在迅速老齡化，預計抗生素耐藥性所致死亡率將隨時間推移繼續上升。多名研究人員呼籲，必須立刻採取果斷行動應對抗生素耐藥性威脅，具體措施包括改善藥物獲取渠道、控制藥物過度使用、加強感染預防等。（央視新聞，The Lancet）
相關論文：https://doi.org/10.1016/S0140-6736(24)01867-1
注：該研究中，“抗微生物藥物耐藥性”（AMR）一詞主要用於討論細菌耐藥性，和“抗生素耐藥性”可以互換使用。不過，AMR是一個更廣泛的概念，包括細菌、寄生蟲、病毒和真菌等各類微生物的耐藥性。
嫦娥六號挖回的月背樣品什麼樣？
9月17日，我國科學家在《國家科學評論》（National Science Review）發表嫦娥六號返回樣品的首篇研究論文，揭秘了嫦娥六號樣品的物理、礦物和地球化學特徵。嫦娥六號任務首次完成人類從月球背面採樣的壯舉，帶回1935.3克珍貴樣品。在此之前，人類獲取的所有月球樣品均來自月球正面。
嫦娥六號採樣點位於月球背面南極-艾特肯盆地內部阿波羅撞擊坑邊緣，該區域月殼極薄，有望揭露月球背面早期撞擊盆地的原始物質。據介紹，嫦娥六號月球樣品不僅包括了記錄採樣點火山活動歷史的玄武岩，還混合了來自其他區域的非玄武質物質。研究表明，嫦娥六號月球樣品密度較低，表明其結構較為鬆散，孔隙率較高。樣品的粒徑呈現雙峯式分佈，暗示樣品可能經歷了不同物源的混合作用。與嫦娥五號月球樣品相比，嫦娥六號月球樣品中斜長石含量明顯增加，而橄欖石含量顯著減少，表明該區域的月壤明顯受到了非玄武質物質的影響。
嫦娥六號採集的岩屑碎片主要由玄武岩、角礫岩、粘結巖、淺色岩石和玻璃質物質組成。其中，玄武岩碎片佔總量的30%至40%，角礫岩和粘結巖由玄武岩碎屑、玻璃珠、玻璃碎片以及少量的斜長巖和蘇長巖等淺色岩石碎屑物質構成，進一步揭示了樣品來源的複雜性。礦物學分析顯示，嫦娥六號月球樣品的主要物相組成為斜長石（32.6%）、輝石（33.3%）和玻璃（29.4%）。此外，樣品中還檢測到少量的斜方輝石，暗示了非玄武質物質的存在。
進一步分析表明，嫦娥六號月球樣品中的鋁氧化物和鈣氧化物含量較高，而鐵氧化物含量相對較低，這與月海玄武岩和斜長巖混合物的特徵一致。此外，樣品中的釷、鈾和鉀等微量元素含量顯著低於克里普玄武岩，與阿波羅任務和嫦娥五號任務獲取的月球樣品表現出了巨大差異。
研究人員表示，這些發現不僅填補了月球背面研究的歷史空白，為我們研究月球早期演化、月球背面火山活動和撞擊歷史提供了直接證據，也為理解月球背面與正面地質差異開闢了新的視角。
相關論文：https://doi.org/10.1093/nsr/nwae328
和AI聊過後，人們更少相信陰謀論
地球是平的，蜥蜴人控制世界，口罩裏有5G天線……陰謀論層出不窮，陰魂不散。按照社會學家格策爾（Goertzel）的定義，“陰謀論是對重要事件的闡釋，涉及秘密陰謀和邪惡團體”。
9月13日發表於Science的一項研究表明，AI有助於破除陰謀論——如果基於事實的論點是由AI聊天機器人而非人類提出，陰謀論者會更容易回心轉意；與AI交流，能持續降低陰謀論的影響。
也許你深有體會，即使鐵證如山，試圖駁倒陰謀論者也往往是白費力氣。叔本華對此早有清醒認識，他寫道，爭論是一種“無論有理無理都能大聲主張自己是對的藝術”。人類説服無效，那AI呢？研究團隊招募了2190名至少相信一種陰謀論的參與者，評估他們對陰謀論的相信程度，並讓他們和基於大語言模型的聊天機器人交流。參與者向AI分享了自己的陰謀論觀點、支持觀點的證據。AI則用具體的事實證據加以反駁。三輪對話後，研究人員再次評估參與者的相信程度。結果顯示，與AI交流讓人們對陰謀論的相信程度平均降低了20%，這一效果可以持續長達2個月，而且似乎對各種陰謀論都起作用。
未參與這項研究的行為學家Van Prooijen推測，AI“闢謠”之所以行之有效，部分原因在於它始終“非常禮貌”，而在類似情況下，人與人之間的對話很容易變得“激烈和無禮”。此外，有人可能擔心在朋友、家人面前被説服會“丟面子”，在AI面前就沒有這種顧慮。
事實證據至關重要，重複實驗顯示，如果AI泛泛而談，沒有提出基於事實的具體證據，就沒有説服效果。不過，虛假信息研究員Federico Germani表示，大語言模型的訓練語料來自真實對話，因此它們能夠“掌握”微妙的修辭策略，使論點更具説服力。“作者可能低估了AI在字裏行間進行操縱的能力。”
該研究使用的聊天機器人：https://www.debunkbot.com/conspiracies
相關論文：https://doi.org/10.1126/science.adq1814
最新W玻色子測量質量與標準模型相符
在歐洲核子研究中心（CERN）當地時間9月17日舉行的研討會上，緊湊型繆子螺線管探測器（CMS）合作組報告稱，其在大型強子對撞機（LHC）上對W玻色子質量進行了迄今為止同類實驗中最精確的測量，結果為80360.2±9.9MeV。這一數值與粒子物理學標準模型高度一致。
W玻色子是一種基本粒子，與Z玻色子一起介導弱相互作用力。這種力主導了原子核的β衰變，以及太陽的核聚變反應。W玻色子於1983年在CERN被發現，但即便在40年後的今天，其質量測量仍極具挑戰性。W玻色子質量是標準模型基本參數的關鍵預測之一，因此也是對該模型本身極其重要的檢驗。
在CMS探測器中心產生的W玻色子幾乎會瞬間衰變成μ子和中微子。μ子能被CMS探測器探測到，但難以捉摸的中微子則會逃逸而無法被探測。如果μ子和中微子都能被探測到，那麼W玻色子的質量就可以像測量希格斯玻色子那樣，直接從粒子的能量和飛行方向中測量出來。為了應對這一挑戰，研究人員利用了著名的質量與能量關係方程E=mc^2：質量越大，μ子的能量和動量就越大。因此，通過研究μ子的動量，研究團隊以極高的精度推斷出了W玻色子的質量。
2022年4月7日，美國費米國家加速器實驗室對撞機探測器（CDF）合作項目的科學家報告了對W玻色子質量的測定結果，其精確度達到了0.01%。測量結果比標準模型的預期結果偏離了7個標準偏差，顯著偏離了標準模型的預測以及CERN其他測量的平均值。而此次備受期待的CMS結果不僅與CDF結果的精確度相當，而且強烈支持標準模型的值，進一步增強了當前模型的可信度。（科技日報）
女性孕期大腦或會縮小，連接性更好
9月16日發表於Nature Neuroscience的一項研究發現，女性大腦區域可能會在懷孕期間縮小，但連接性會變得更好。研究結果基於對一位母親的腦掃描，是關於人類妊娠前中後期神經解剖學變化的最早完整圖譜之一。
全球近85%的女性在一生中至少懷孕一次，每年有1.4億女性懷孕。眾所周知，孕期內準媽媽的身體會發生生理劇變，以支持胎兒的生長發育。然而，我們對大腦在此期間的變化仍然知之甚少。
研究人員追蹤了一名38歲健康女性從孕前到產後的大腦變化。他們一共開展了26次核磁共振（MRI）掃描和靜脈穿刺血液評估，採樣週期從孕前3周（4次掃描），到孕期3個階段（15次掃描），再到產後2年（7次掃描）。掃描結果與8名對照個體的大腦變化進行了對比。
結果發現，隨着妊娠週數增加、性激素分泌水平急劇上升，這位女性大腦的灰質體積（GMV）和皮質厚度（CT）普遍減小，很少有大腦區域不受影響。而白質微結構完整性、腦室容積和腦脊液有所增加。也就是説，大腦區域在懷孕期間縮小，但連接性會變得更好。研究認為，這些改變與雌二醇和黃體酮水平上升有關。灰質體積和皮質厚度的減少直到產後2年依然存在，其他改變則大多在產後2個月左右恢復至產前水平。
儘管仍需進一步研究妊娠對大腦的更長期影響，以及驗證這些大腦變化在更普遍人羣中的一致性，但新研究增進了我們對妊娠相關神經變化的理解。作者認為，這些結果對圍產期精神健康（比如與先兆子癇或水腫相關的神經影響）、育兒行為和大腦衰老也有潛在意義。
相關論文：https://doi.org/10.1038/s41593-024-01741-0
科學家探測到最長黑洞噴流，相當於140個銀河系相連
超大質量的黑洞吞噬物質時，會向外噴出炙熱的狹長物質流，以相對論性的高速（有的甚至接近光速）移動，形成有“宇宙火柱”之稱的黑洞噴流。一個國際天文學研究團隊最近報告説，探測到一個超大黑洞噴出的兩道高速物質流，長度相當於140個銀河系首尾相連，是目前已知最長的黑洞噴流。相關論文9月18日發表於Nature。
研究人員分析來自LOFAR低頻陣（主要位於荷蘭的大型射電望遠鏡陣列）的數據，發現了上述黑洞噴流，並用希臘神話中巨人的名字將其命名為“波爾費裏翁（Porphyrion）”。黑洞位於距離地球75億光年的一個星系中央，向相反方向噴出的兩道噴流總長約7百萬秒差距，約合2300萬光年，先前探測到的黑洞噴流跨度最長不超過5百萬秒差距。
要產生如此巨大的噴流系統，黑洞必須每年吞噬相當於一個太陽的物質作為“補給”，持續10億年，而且噴流傳播的過程中不能受到重大幹擾。由於宇宙一直在膨脹，“波爾費裏翁”誕生時宇宙還比較小、結構緻密，噴流遭遇“交通事故”的概率應該較高，研究人員目前不清楚它為什麼能延展如此之長還保持穩定。
研究人員指出，低頻射電望遠鏡陣列的觀測範圍只覆蓋了15%的天空，這意味着可能還有更多巨型黑洞噴流有待發現，這類噴流對宇宙演化的作用可能比原先認為的更重要。
相關論文：https://doi.org/10.1038/s41586-024-07879-y
星鏈衞星讓射電望遠鏡“失明”
在技術的遮蔽下，我們或許難以仰望星空。一項新研究發現，美國太空探索技術公司（SpaceX）的“星鏈”（Starlink）衞星會意外泄漏電磁輻射，這妨礙了一些地面射電望遠鏡的觀測，並可能最終使它們“失明”。相關論文9月18日發表於《天文學與天體物理學》（Astronomy & Astrophysics）。
研究團隊使用LOFAR低頻陣進行觀測，他們報告説，SpaceX從去年開始發射第二代衞星，其泄漏的電磁輻射比第一代衞星高出32倍，可能超出了國際相關規定。射頻泄漏頻率遠低於星鏈衞星向客户提供互聯網服務和與地面控制人員通信的頻帶，因此研究認為這是無意的。
研究人員表示，與LOFAR觀測的最暗天文光源相比，星鏈衞星泄漏的輻射要“亮”1000萬倍。對天文學家來説，當視野中有衞星時進行觀測，“就像試圖用肉眼看到滿月旁邊最暗的恆星。”
干擾將會愈演愈烈。目前已有超過6000顆星鏈衞星在軌運行，而SpaceX計劃發射數萬顆衞星。到那時，像LOFAR這樣的大視場望遠鏡可能會找不到一片“乾淨”的天空。
SpaceX正以低成本、可重複使用的發射器徹底改變進入太空的方式。這家由埃隆·馬斯克領導的公司成功開展了太空互聯網業務，目前星鏈在全球擁有300多萬用户。其他公司也躍躍欲試。研究人員估計，到本世紀20年代末，軌道上可能會有近10萬顆衞星。
相關論文：https://doi.org/10.1051/0004-6361/202451856
科睿唯安公佈2024年度“引文桂冠獎”名單
9月19日，科睿唯安公佈了2024年度引文桂冠獎名單。來自6個國家的22位傑出研究人員入選，其中美國11人，英國6人，瑞士2人，德國、以色列和日本各1人。每一位獲獎者在各自領域發表了奠基性研究論文，這些論文引用率極高，併產生了廣泛的社會影響。領域涉及清潔能源、納米技術、蛋白質三維結構、腐敗對經濟影響、心臟病、分子動力學、量子計算、基因組印記（又稱遺傳印記）和凝聚態物理。引文桂冠獎由科睿唯安科學信息研究所（ISI）專家團隊評選，被譽為“諾貝爾獎風向標”，目前已有75位引文桂冠獎得主獲得諾貝爾獎。
以下是完整獲獎名單：
生理學或醫學領域
Jonathan C. Cohen
美國得克薩斯大學西南醫學中心 C. Vincent Prothro人類營養研究傑出講座教授
Helen H. Hobbs
霍華德·休斯（Howard Hughes）醫學研究所研究員；美國得克薩斯大學西南醫學中心內科和分子遺傳學教授
獲獎原因：關於脂質代謝遺傳學的研究催生了治療心血管疾病的新藥物
Ann M. Graybiel
美國麻省理工學院腦與認知科學系研究所教授、麥戈文（McGovern）腦研究所研究員
彥坂興秀
美國國立衞生研究院國家眼科研究所感官運動研究實驗室、美國國立衞生研究院傑出研究員
Wolfram Schultz
英國劍橋大學丘吉爾學院生理學、發育與神經科學系神經科學教授、教授級研究員，美國加利福尼亞理工學院人文與社會科學部客座副研究員
獲獎原因：對基底神經節（在運動控制和行為——包括學習中發揮核心作用）的生理學研究
Davor Solter
德國馬克斯·普朗克免疫生物學和表觀遺傳學研究所發育生物學系名譽主任兼研究員
Azim Surani
英國劍橋大學劍橋幹細胞研究所教授，劍橋大學格登（Gurdon）研究所生殖和表觀遺傳學研究主任
獲獎原因：發現基因組印記，促進了對錶觀遺傳學和哺乳動物發育的瞭解
物理學領域
Rafi Bistritzer
以色列特拉維夫大學物理與天文學學院教授
Pablo Jarillo-Herrero
美國麻省理工學院物理系Cecil and Ida Green物理學教授
Allan H. MacDonald
美國得克薩斯大學奧斯汀分校物理系Sid W. Richardson Foundation Regents教授
獲獎原因：對魔角轉角雙層石墨烯和相關摩爾量子器件的物理研究做出的開創性理論和實驗貢獻
David Deutsch英國牛津大學沃爾夫森學院榮譽研究員、克拉倫登實驗室量子計算中心物理學客座教授
Peter W. Shor
美國麻省理工學院應用數學教授
獲獎原因：對量子算法和計算作出革命性貢獻
Christoph Gerber
瑞士巴塞爾大學物理系、瑞士納米科學研究所（SNI）教授
獲獎原因：對原子力顯微鏡的發明和應用
化學領域
David Baker美國華盛頓大學醫學院生物化學教授、霍華德·休斯醫學研究所研究員兼蛋白質設計研究所所長
John M. Jumper
谷歌 DeepMind 主管
Demis Hassabis
谷歌 DeepMind 創始人兼首席執行官
獲獎原因：對蛋白質三維結構和功能的預測與設計作出貢獻
堂免一成日本信州大學水再生研究所特聘教授、東京大學教授
獲獎原因：對水分解光催化劑的基礎研究和太陽能制氫系統的構築
Roberto Car美國普林斯頓大學化學系教授、普林斯頓材料研究所教授、計算化學科學中心溶液和界面化學室主任
Michele Parrinello
瑞士提契諾大學信息學院計算科學榮譽教授、瑞士蘇黎世聯邦理工學院化學與應用生物科學系榮譽教授
獲獎原因：發現計算從頭算分子動力學模擬的Car-Parrinello方法，在計算化學領域作出革命性貢獻
經濟學領域
Janet Currie
美國普林斯頓大學普林斯頓公共和國際事務學院Henry Putnam經濟學和公共事務教授
獲獎原因：對兒童成長進行開創性的經濟分析
Partha Dasgupta
英國劍橋大學經濟學院Frank Ramsey經濟學榮譽教授
獲獎原因：將自然及自然資源融入人類經濟研究
Paolo Mauro
美國國際金融公司經濟和市場研究部主任
獲獎原因：關於腐敗對投資和經濟增長影響的實證研究
1. 進入『返樸』微信公眾號底部菜單“精品專欄“，可查閲不同主題系列科普文章。
2. 『返樸』提供按月檢索文章功能。關注公眾號，回覆四位數組成的年份+月份，如“1903”，可獲取2019年3月的文章索引，以此類推。
版權説明：歡迎個人轉發，任何形式的媒體或機構未經授權，不得轉載和摘編。轉載授權請在「返樸」微信公眾號內聯繫後台。