环球科学：宇宙中约有4000亿亿个黑洞

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　　· 天文学 ·

　　宇宙中约有40 000 000 000 000 000 000个黑洞

　　宇宙中的黑洞数量是现代天体物理学和宇宙学领域亟待回答的问题之一。在一项近日发表于《天体物理学杂志》的研究中，科学家首次对恒星级黑洞（质量介于几个到几百个太阳质量之间，起源于大质量恒星生命的末期，宇宙中大部分黑洞都属于恒星级黑洞）的数量进行了统计，推算出目前可观测宇宙中黑洞的数量约为4000亿亿个。

　　在这项研究中，科学家们将恒星和双星演化算法与星系相关的物理性质（特别是恒星的形成率、恒星级黑洞的数量以及星际介质的金属含量等性质）的经验公式进行整合，得出了恒星级黑洞在宇宙历史中的质量分布，并据此得出了整个可观测宇宙中的黑洞数量。研究还指出，宇宙中约1%的普通物质被“锁”在恒星级黑洞内。此外，研究团队还探索了不同质量黑洞的形成渠道，包括孤立的恒星、双恒星系统以及恒星团等。该研究为进一步研究恒星级黑洞及其起源奠定了坚实基础。（科技日报）

　　· 生态 ·

　　照明渔网可以降低鲨鱼等保护物种被捕捞的几率

　　用绿色LED灯照明的刺网（图片来源：NOAA Fisheries）

　　刺网（gillnet）是全球沿海小规模渔业的主要捕鱼工具之一，但因为刺网并不区分任何试图游过它的东西，它们经常附带捕获（bycatch）不是渔民目标的生物，其中包括濒危的和受保护的动物，如鲨鱼、海龟、海洋哺乳动物、海鸟和其他鱼类。这些动物经常受伤或死亡，再被扔回海里。沿海刺网渔业的附带捕获已经导致全球濒危物种数量下降，影响了沿海的生态系统。过去的研究表明，用LED灯照明刺网可以减少对濒危海龟的附带捕获，因为LED灯提供了让它们注意到渔网的感官线索。

　　近日，一项发表于《当代生物学》的研究评估了照明渔网对附带捕获和渔业作业效率的影响。研究人员在墨西哥的太平洋沿岸设下每10米有一盏绿色LED灯照明的刺网，它们发现，有照明的刺网的附带捕获量下降了63%，其中鲨鱼、鳐鱼减少了95%，美洲大赤鱿减少了81%，不需要的有鳍鱼类减少了48%，同时目标鱼类的捕获量和市场价值不受影响。同时，渔民回收和解开渔网所需的时间减少了57%，使这项技术对渔民具有吸引力。这种简单、相对低成本的技术可以保护濒危物种，让渔民以更可持续的方式捕鱼。

　　· 神经科学 ·

　　压力影响睡眠的神经机制

　　以往的临床研究发现，睡眠障碍与压力、恐惧相关的精神疾病有高共患率，而且在这类精神疾病中可能会出现显著的快速眼动睡眠状态改变。在一项近日发表在《神经元》上的研究中，科学家揭示了快速眼动睡眠与本能恐惧、压力应激的关系。

　　研究人员在小鼠中进行实验，发现快速眼动睡眠能够特异性地响应天敌刺激。他们还首次成功解析了一条调控快速眼动睡眠与本能恐惧反应的“共享”神经环路，该环路调控了快速眼动睡眠下对天敌刺激的响应，其中的促肾上腺皮质激素释放激素神经元不仅在维持快速眼动睡眠稳定性中发挥着重要作用，并且对天敌危险信息特别敏感。此外，在长期压力应激下，小鼠的快速眼动睡眠结构显著改变。研究人员表示，如今人类并不需要应对自然状况下的天敌，原本保守的天敌防御环路可能被应用于应对社交压力等外在刺激。这一“共享”的神经环路为治疗睡眠障碍及部分精神疾病的共患病提供了可能的靶点。（科技日报）

　　· 心理学 ·

　　图像大小能影响视觉记忆

　　人对大图片的记忆效果更好。（图片来源：Adar Winter （Vikki Academy））

　　每天，我们都会在墙上、书籍或电子设备中看到各种各样的图像，其中有的图像令我们印象深刻，有的则犹如过眼云烟。目前，科学家尚不清楚影响视觉记忆的因素。此前的研究认为视觉记忆和图像大小无关。但近日，一项发表于《美国科学院院刊》的研究第一次指出，对图像的视觉记忆会受到图像大小的影响。

　　研究人员招募了182名18-40岁的受试者（这个年龄段的人的视力发育完全，且尚未开始衰退），并进行了7项不同的视觉记忆实验。结果表明，相比于尺寸较小的图像，受试者能更好地记住尺寸较大的图像——记忆效果是小尺寸图像的1.5倍。研究人员认为这可能是因为大尺寸图像能引起更多的注意力和兴趣，且需要视觉系统利用更多的资源来处理它们。而且这种现象并不受其他因素的影响，例如图像出现的顺序、分辨率。尽管这项研究只探究了静态图像，但研究人员表示该研究的结论可以类推至动态图像上，例如教学视频。

　　· 地球科学 ·

　　太阳对月亮的引力会影响地球的板块运动

　　此前，科学家一直认为板块运动是地球内部地幔对流的结果，目前的模型将板块运动的能量来源归结于放射性物质衰变和地球形成时碰撞产生的剩余能量。但是地幔对流产生的内部热能不足以驱动大规模的板块运动。近日，美国地质学会的新书《沃伦·汉密尔顿的脚步：地球科学的新思路》（In the Footsteps of Warren B. Hamilton: New Ideas in Earth Science）中的一项研究指出，地球-月球-太阳系统的不平衡力和扭矩驱动了地幔的循环。

　　研究人员认为，太阳对月球具有强大的引力，这会拉长月球绕地球旋转的轨道，从而使地月系的质心逐渐靠近地球表面。因此随着地球自转，这会使地球内部产生压力，从而将地球从完美的球体转变为略扁的椭球体，并最终导致岩石圈的破坏。这项研究还比较了不同的类地行星，发现行星上的火山活动和构造活动的存在和持续时间取决于行星大小、行星轨道方向，以及与太阳的距离等因素。

　　· 物理学 ·

　　首次在夸克-胶子等离子体中探测到X粒子

　　在宇宙大爆炸发生的瞬间，宇宙是由流动的夸克和胶子构成的，这些粒子的温度高达万亿摄氏度，而且在冷却后形成了更稳定的原子和质子。在冷却之前的混沌中，一部分夸克和胶子会发生随机碰撞而形成寿命较短的“X”粒子。X粒子的结构未知且极其罕见，不过近日，一项发表于《物理评论快报》的研究首次在粒子加速器的夸克-胶子等离子体中探测到了X粒子。

　　研究人员分析了欧洲核子研究组织的大型强子对撞机（LHC）在2018年时的数据集，该数据集包含130多亿次铅离子的碰撞，每一次碰撞都会释放出夸克和胶子。这些粒子会再合并成一千万亿余个短寿命粒子，从而产生非常多的背景干扰。为了摆脱这些背景干扰，研究人员开发了一种基于机器学习的算法，并训练该算法识别X粒子独特衰变模式的关键变量，从而在密集嘈杂的高能粒子汤数据中，成功筛选出100多个X粒子的特定质量峰。在估测其质量后，他们将这些X粒子命名为X（3872）。未来，他们将收集更多的数据以探究X（3872）的结构。

　　· 新冠疫情 ·

　　截至北京时间1月24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350 909 728例，死亡病例5 595 729例。

　　根据国家卫生健康委员会官方网站的消息，1月23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57例。其中境外输入病例39例（上海22例，广东5例，天津2例，浙江2例，福建2例，四川2例，云南2例，北京1例，广西1例），含4例由无症状感染者转为确诊病例（浙江2例，广东1例，广西1例）；本土病例18例（北京6例，其中丰台区4例、房山区1例、大兴区1例；河北3例，均在雄安新区；云南3例，均在西双版纳傣族自治州；山东2例，均在济南市；天津1例，在津南区；山西1例，在大同市；河南1例，在安阳市；广东1例，在珠海市），含2例由无症状感染者转为确诊病例（北京1例，广东1例）。无新增死亡病例。新增疑似病例1例，为境外输入病例（在上海）。

　　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27例，其中境外输入22例，本土5例（北京2例，其中丰台区1例、经济开发区1例；新疆2例，均在伊犁哈萨克自治州；山东1例，在聊城市）；当日转为确诊病例6例（境外输入4例）；当日解除医学观察36例（均为境外输入）；尚在医学观察的无症状感染者736例（境外输入676例）。

　　截至2022年1月22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296437.0万剂次。

　　文：郑昱虹、十米、曾欣欣、荣济妍、韩佳桐