环球科学：耗费近100亿美元，史上最贵望远镜发射时间最终确定

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　　詹姆斯·韦伯空间望远镜计划于今年12月18日发射

　　在成功完成最终测试后，詹姆斯·韦伯空间望远镜将被送往发射地点。（图片来源：NASA/Chris Gunn）

　　近日，NASA宣布，詹姆斯·韦伯空间望远镜计划于今年12月18日，在法属圭亚那库鲁航天中心由阿丽亚娜-5运载火箭（Ariane 5）发射升空。目前，詹姆斯·韦伯空间望远镜位于加利福尼亚的工厂中，处于发射前的最终配置状态，等待运输。发射詹姆斯·韦伯空间望远镜的阿丽亚娜-5运载火箭的主要部分也已从欧洲安全抵达法属圭亚那库鲁航天中心。詹姆斯·韦伯空间望远镜将被发射到拉格朗日点L2点，用6.5米直径的主镜在红外波段观察宇宙，被视为哈勃空间望远镜的继任者。该望远镜原计划耗费5亿美元，于2007年发射升空，但由于各种原因，发射时间多次推迟，耗费也达到了100亿美元左右，是人类有史以来建造的最贵的望远镜。

　　· 天文学 ·

　　《自然》：银河系其实并不均匀

　　原初气体（洋红色）被吸入银盘中，但它们并不能和银河系星际介质混合均匀。（图片来源：Dr Mark A. Garlick）

　　在天文学中，比氦更重的元素被称为金属元素，金属丰度低的气体是恒星形成的原料。银河系中的星际介质的金属丰度可以用极紫外吸收光谱测量。但由于尘埃将金属元素从可观测的气态变成了固态，科学家无法对太阳附近以外的区域的金属元素丰度做出准确测量。以往科学家在对星系进行模拟时，都默认星系介质的金属丰度分布是均匀的。

　　但最新一项发表于《自然》杂志的研究表示，星际介质的金属丰度分布并不均匀。研究人员通过对银河系中25颗恒星的光谱进行分析，并矫正了尘埃对金属丰度造成的影响，发现金属丰度波动剧烈。在某些低金属丰度区域，金属丰度仅有太阳附近的17%。落入银盘中的原初气体金属丰度极低，它们形成了高速云团，可以在数十光年的尺度上造成显著的元素丰度不均匀。这种高速云团难以有效地与银河系星际介质混合，可能造成了银河系星际介质元素丰度的不均匀。

　　· 仿生学 ·

　　可以“进食”和“排泄”的细胞模拟器

　　细胞通过主动运输来摄取其生命活动所必须的营养物质，并排出废物，这些是细胞的一些基本功能，但却是人造细胞开发中的一大难题。最新一项发表于《自然》的研究报道了一种新型的、采用无机材料全合成的细胞模拟器，能够执行迄今为止只有活细胞才能进行的主动运输任务。

　　芝加哥大学和纽约大学的研究人员采用纯无机材料，模仿了细胞的这些特征和行为。他们用聚合物制造了红细胞大小的模拟器，并在其球形膜上制造了纳米级别的微孔通道，以模拟活细胞上的蛋白质通道。相比于活细胞依靠线粒体产生ATP为主动运输供能，这个细胞模拟器依靠光激活通道内部的化学反应，在通道内外形成梯度差。当内部物质通过孔道向外运输时，会导致内部出现真空，能将外源物质拉入球形膜中。该模拟器可以从水中摄取杂质，吞噬大肠杆菌并将其困在膜内，在环境科学和药物运输方面具有应用潜力。

　　· 物理学 ·

　　新型超导磁铁为核聚变发电铺平道路

　　9月5日，来自麻省理工学院（MIT）和英联邦聚变系统（CFS）的项目负责人表示，他们设计的新型高温超导电磁铁首次实现20特斯拉的场强，打破了同类磁铁的场强纪录。这项突破为建造世界上第一台拥有净输出功率的核聚变电站解决了基础难题。

　　可控核聚变是人类能源问题的终极解决方案。但是聚变反应所需要的温度远远超过任何固体材料的承受极限。为了在实验室环境内实现核聚变，研究人员一般通过磁场将参与聚变反应的等离子体约束起来，避免其与任何固体接触。大多数聚变装置中使用的是由铜制成的传统电磁铁，而MIT-CFS在本项目中使用了高温超导体作为磁铁，它可以在更小的空间内产生更强的磁场。随着强磁场技术的成功，MIT-CFS的合作者们正准备建造世界上第一台核聚变示范装置SPARC，计划在2025年完成。

　　· 植物学 ·

　　调整后的《国家重点保护野生植物名录》正式公布

　　据国家林业和草原局报道，经国务院批准，昨日，调整后的《国家重点保护野生植物名录》（以下简称《名录》）正式向社会发布。新的《名录》共列入国家重点保护野生植物455种和40类（如苏铁属所有种），包括国家一级保护野生植物54种和4类，国家二级保护野生植物401种和36类。

　　1999年，《国家重点保护野生植物名录（第一批）》发布。据悉，与第一批《名录》相比，此次调整后的《名录》主要有3点变化：一是调整了18种野生植物的保护级别；二是新增野生植物268种和32类；三是删除了35种野生植物。

　　· 生态学 ·

　　第一张详细的全球珊瑚礁地图

　　9月8日，亚利桑那州立大学的Gregory P. Asner教授带领的研究团队宣布，他们绘制出首张详细的全球珊瑚礁地图。他们依据数百位田野勘察者所提供的本地珊瑚礁信息，设定、调整卫星的位置，并利用人工智能技术，实现了由世界各地200多万张卫星照片提供的数据的可视化，从而绘制出了这张地图。

　　这张地图详细记录了全球海洋在15米水深处的生态环境，包括珊瑚礁、沙子、岩石和海草在内的多种物质的结构信息。它还可以用来监测水下是否存在因气候变暖、海水温度升高而导致的珊瑚礁白化现象。研究者表示，这张综合了整个珊瑚礁生物群落的地图，反映了全局的生态系统状态。这有利于联合国或当地政府依据更全面的整体生态信息做相应的决策，以更好地应对气候变化引起的生态问题。

　　· 新冠疫情 ·

　　截至北京时间9月9日10时，据约翰·霍普金斯大学最新统计，全球累计新冠确诊病例222 465 408例，死亡病例4 594 651例。

　　据国家卫生健康委员会网站，9月8日0—24时，31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团报告新增确诊病例28例，均为境外输入病例（云南17例，广东4例，上海2例，福建2例，浙江1例，湖北1例，四川1例），含3例由无症状感染者转为确诊病例（浙江1例，福建1例，广东1例）。无新增死亡病例。无新增疑似病例。

　　31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团报告新增无症状感染者9例（均为境外输入）；当日转为确诊病例3例（均为境外输入）；当日解除医学观察20例（境外输入16例）；尚在医学观察的无症状感染者376例（境外输入348例）。

　　截至2021年9月7日，31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团累计报告接种新冠病毒疫苗211902.5万剂次。

　　文：白德凡、李诗源、王昱、张楚、王怡博