环球科学：我国朱雀三号火箭成功回收；像晶体管一样工...

lameihua

　　· 航天 ·

　　朱雀三号火箭成功回收

　　来源：蓝箭航天

　　北京时间2026年8月19日7时35分，朱雀三号重复使用遥二运载火箭在东风商业航天创新试验区发射升空。起飞约137秒，火箭一二级分离，二子级继续飞行，将鸿鹄03星准确送入预定轨道；火箭一二级分离后，一子级按照预定飞行程序进入返回段，先后完成高空返回调姿、再入点火动力减速、气动滑行控制、着陆点火减速和着陆支腿展开缓冲等关键动作，最终依靠着陆支腿稳定落地。7时41分许，火箭一子级按预定程序成功软着陆于甘肃省民勤县朱雀三号着陆场坪，飞行试验任务取得圆满成功。

　　本次任务是我国首次实现运载火箭一子级着陆支腿方式回收，也是我国首次实现入轨级运载火箭一子级陆地回收。朱雀三号是蓝箭航天自主研制的新一代重复使用液氧甲烷运载火箭，在总体设计、动力系统、返回控制、不锈钢箭体制造和地面保障等方面构建了面向重复使用运载火箭的技术体系。此次任务为后续开展回收箭体检修维护、复用飞行和商业化应用奠定坚实基础。（蓝箭航天）

　　· 物理学 ·

　　天文学家可能首次观测到了90年前预言的量子效应，真空双折射

　　磁星1E 1547.0-5408的艺术想象图。图片来源：NASA/Pablo Garcia

　　经典物理中的真空不会改变光的传播，但量子电动力学认为，真空中短暂出现的虚电子—正电子对，会在超强磁场中排列，让不同偏振方向的光以不同速度传播，效果类似光穿过双折射晶体。物理学家90年前预言了这种“真空双折射”现象，却一直缺乏确凿观测。近日，一个国际团队在《自然》（Nature）发表研究，报告了可能是首次直接天文观测的证据，研究对象是具有超强磁场的磁星1E 1547.0?5408。

　　团队联合使用NASA的成像X射线偏振探测器（IXPE）、国际空间站上的中子星内部成分探测器（NICER）和澳大利亚帕克斯射电望远镜，测量这颗磁星的X射线与射电偏振。IXPE发现，其2千电子伏特X射线的平均偏振度约为65%，在部分自转相位的2～3千电子伏特能段更接近80%；偏振方向还随磁星旋转而变化，并与射电波共同追踪其大尺度磁场。普通的表面辐射模型难以解释如此高且与磁场锁定的偏振，真空双折射却能自然说明：磁场使量子真空具有方向性，光离开磁星时偏振被整齐“校准”。不过，研究者仍将通过更深的IXPE观测和改进模拟，排除磁星周围其他过程的影响。（Swinburne University of Technology）

　　· 新技术 ·

　　像晶体管一样工作的细菌，可成为活体“电路板”

　　在电路中，晶体管就像开关一样，可以控制电流的通断。在发表于《自然·化学生物学》（Nature Chemical Biology）的一项新研究中，研究人员改造出可以像晶体管一样工作的细菌，使该团队能够创造出可以打印到培养皿中的生长培养基上的活体“电路板”。

　　研究人员利用成团泛菌（Pantoea agglomerans）制造了两种晶体管，这两种晶体管都可以通过一种名为OC-6的分子来控制其开关。其中一种晶体管在OC-6输入信号的作用下开启，另一种则关闭。每个晶体管还能检测目标分子的存在。根据目标分子是否存在以及开关是否处于激活状态，晶体管会产生一种名为OHC-14的输出分子。研究人员还利用三种泛菌属聚集体菌株构建了中继器，这些中继器可以将OHC-14信号转换成可输入到另一个晶体管的输出信号。利用这些中继菌株，研究人员可以像连接电子电路板一样将晶体管“连接”在一起。研究人员通过将细菌菌落打印到含有琼脂（一种生长培养基）的培养皿上来构建电路。每个菌落与最近的菌落相距约5毫米。这样，信号只能传递到最近的菌落，然后由该菌落将信号传递给下一个菌落，从而实现单向信息流动。利用这种方法，研究人员希望开发出有朝一日可以覆盖植物叶片或根部的电路，这些电路能够进行计算，感知并响应干旱或害虫侵袭等环境条件。（MASSACHUSETTS INSTITUTE OF TECHNOLOGY）

　　· 物理学 ·

　　科学家观测到核子内部奇特结构

　　核子内部奇特结构示意图。图片来源：中国科学技术大学

　　核子是组成物质世界的基本粒子，宇宙中可见物质世界99%以上的质量由核子携带。理解核子内部结构对研究物质世界的基本组成和基本相互作用具有重要意义。近日，中国科学技术大学等单位在相对论重离子对撞机螺线管径迹探测器（RHIC-STAR）国际实验组中发挥主导作用，通过高能原子核—原子核对撞实验中净重子数和净电荷数的精确测量，发现核子内部存在一种奇特结构。相关研究成果在线发表在《科学》（Science）上。

　　该项研究从两个方面得到了自洽的结果。实验组首先测量高速运动的原子核中核子被减速的程度。高速运动的核子被减速的程度与核子内部的基本结构及其相互作用密切相关。STAR国际实验组对高能原子核—原子核碰撞中核子被减速的程度进行了精确测量，并开展了光子—原子核碰撞中核子被减速程度的测量。实验结果与基于朴素夸克模型核子内部结构的理论计算结果存在很大差异，而与基于三个胶子相连组成的“Y”型胶子结的理论计算吻合。这种胶子结与单个胶子最大的差异是它携带一个单位的重子数，可以输运重子数，有利于重子的减速。

　　同时，实验组精确测量了被减速的重子数与电荷数的比值。在朴素夸克模型中，只有夸克携带重子数，通过测量被减速的重子的总数可以得到被减速的夸克总数，进而得到预期的电荷数。实验测得的电荷数只有预期的一半，表明核子中除了夸克和胶子，还需要一种携带重子数但是不携带电荷的基本结构。传统核子基本组分夸克和胶子均不具备上述特征，而上述“Y”型胶子结具备这一特征。

　　上述两类实验研究结果均不支持朴素夸克模型的核子内部结构图像，表明核子中存在一种奇特结构。目前胶子结是唯一可以自洽地描述上述系统实验研究结果的理论。研究认为，这一成果或开启粒子物理的新篇章。（中国科学技术大学）

　　· 生物学 ·

　　独角鲸“角”的秘密

　　在格陵兰岛西北部游弋的带长牙独角鲸。图片来源：Carsten Egevang

　　独角鲸的“角”实际上是向外突出的长牙，长度可达两米，并保持独特的左旋结构。独角鲸的长牙是自然界已知仅有的笔直长牙，自古以来就令不同文化为之着迷。过去的研究表明，这一形状可能和牙底层组织的排列方式有关，但还不清楚这一宏观螺旋结构是否在牙的微观构成单元中得到体现。《自然·通讯》（Nature Communications）发表的一项研究表明，独角鲸长牙的独特左旋结构源于微观尺度上相互对立的螺旋结构。

　　研究团队结合多种影像技术，绘制了独角鲸长牙在多个尺度上的结构图谱。这些观察表明，大尺度上的螺旋结构是由微观尺度上的矿化胶原蛋白（长牙的构成单元）排布所产生的。这些胶原纤维主要沿长牙的长度方向排列。但纤维方向中细微而一致的变化，形成了两种相对的螺旋排列：外层牙骨质（长牙外层薄层）形成左旋，内部牙本质（内层组织）则右旋。作者认为，这两种彼此对立的螺旋模式，使得独角鲸的长牙在保持独特左旋的同时能笔直生长。尽管还需要进一步研究来理解长牙在发育中是如何形成的，但这些发现揭示了微观结构模式在生物学中如何在更大尺度上驱动特定生物功能。（Nature）

　　撰文、整理：王昱、冬鸢