环球科学：上午雌性下午雄性，牛油果如何在一天内转换...

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　　· 遗传学 ·

　　上午雌性下午雄性，牛油果如何在一天内转换性别

　　来源：Brandon Mejia

　　为了避免自花授粉，牛油果树会在一天中的不同时段交替开放雄花与雌花，一些品种上午开雌花、下午开雄花（A型），而另一些品种则完全相反（B型）。最近，一项发表于《美国科学院院刊》（PNAS）的研究发现，这样的节律是由单基因突变决定的，而且诞生于4200万年前。

　　研究团队分析了数百棵牛油果树的基因组，最终成功锁定了一个名为SDMYB的基因，这个基因的表达水平在一天内呈现波动变化，这会调控花朵开放的时间。在牛油果树中，SDMYB基因存在两种等位基因，A型植株会携带两种等位基因（Aa），而B型植株则只携带隐性变体（aa）。研究者进一步对比了亲缘关系较近的其他植物，发现至少26个物种也存在SDMYB基因的这两种版本，根据分析，这说明这两种等位基因已经出现了4200万年，同样的机制可能在数百个物种中都存在。（University of California, Davis）

　　· 航空航天 ·

　　美国NASA用来“打捞”望远镜的机器人飞船出现故障

　　据科技媒体Ars Technica当地时间7月28日消息，美国航空航天局（NASA）旨在救援“雨燕”（Swift）望远镜的机器人航天器LINK在轨出现故障。

　　救援航天器LINK由美国初创企业Katalyst Space Technologies研制，于当地时间7月3日发射，原计划利用机械臂捕获运行近22年、正坠向地球的“雨燕”伽马射线望远镜，再通过电推进器抬升其轨道。然而，近日初步调查显示，LINK三个反作用轮中有两个无法工作，冷气推进器系统也部分失灵，导致救援航天器失去稳定姿态、持续旋转，并与地面间歇性失联。初创公司正尝试利用原本用于轨道抬升的电推进器稳定航天器，并计划重新调整制导、导航和控制系统。由于“雨燕”自身没有推进系统，若救援失败，可能在未来数月内重返大气层烧毁。NASA为此次任务支付3000万美元，并将其视为商业在轨服务技术的一次重要验证。目前，LINK仍能供电并与地面通信，工程团队将评估其健康状况和接近风险，再决定是否继续实施捕获“雨燕”的方案。（NASA）

　　· 量子计算 ·

　　用于量子计算的硅芯片

　　HRL实验室展示了一款能够自主运行的硅基量子处理器。该量子处理单元将控制硬件集成在低温恒温器内部，并配备了一块由商业代工厂制造的、可数字编程的定制芯片。图片来源：HRL Laboratories

　　为在商业环境下执行计算，量子处理芯片需要有大量的量子比特（qubits，一种信息单位），需要实现大规模制造和集成。硅基纯交换型量子比特（exchange-only qubits）被认为是这个过程的候选方案，但目前的版本仍需通过大量布线与周围的电子器件相连，该过程产生的热量可能会破坏量子比特中存储的信息。本周，HRL量子团队与合作者（Members of the HRL Quantum Team and Collaborators）以及荷兰代尔夫特理工大学为首的研究团队，分别在《自然》（Nature）上发表了两组独立研究，报告了基于硅的量子计算芯片能够执行对实现量子计算至关重要的基本运算。

　　HRL量子团队与合作者通过将控制系统集成于同一平台的硅基量子处理器，解决了这一问题。电子控制系统维持在低温环境下，类似于量子计算机本身所处的环境。这一方法减少了控制电子元件可能向敏感的量子比特传导的热量，从而能在计算过程中执行重复纠错。利用一个最多容纳18个量子比特的处理器，研究团队在多达7个量子比特上观察到量子纠错协议。

　　在另一篇独立论文中，研究团队致力于利用移动量子比特实现长程相互作用。该装置在四个静止量子比特（作者称为“公交站”）之间来回发送一个移动量子比特。芯片成功执行了“多量子比特奇偶校验位测量”，这是量子纠错所需的过程，表明了它作为改善量子芯片内长程连接途径的潜力。（Nature）

　　· 古生物学 ·

　　中国团队发现早期头足类

　　Eoceras艺术复原图。图片来源：杨定华

　　近日，《自然》（Nature）发表的一项研究显示，中国寒武纪早期（约5.2亿年前）新发现的化石，可能是已知最早头足类之一的重要证据。这些长度仅几毫米的微小化石上有一根管状结构，可能有助于维持浮力，这是有壳头足类动物的常见特征。这一发现为包括鱿鱼、章鱼和鹦鹉螺在内的软体动物纲的演化历史提供了新的见解。

　　研究团队分析了32件管状小型贝壳化石，这些化石长1.5至4.4毫米，产自中国陕西省南部的寒武纪水井沱组，该地层年代约为5.2亿年前。研究人员在每件标本中都识别出多室贝壳，各室之间均有一条管状结构，他们认为这是体管。研究人员将这些化石归入一个名为始角石（Eoceras）的新属，并认为它们很可能是非常早期的头足类——更具体地说，是早期多室贝壳与具有浮力系统的现代物种之间的演化过渡阶段。然而，该化石缺乏后期头足类所具有的若干特征，其软体解剖结构仍不明确。未来对类似寒武纪化石的发现及深入研究，或许有助于厘清头足类最早的演化史及其独特贝壳结构的起源。（Nature）

　　· 考古学 ·

　　LiDAR探测亚马孙地雕规模

　　据《自然》（Nature）的一篇论文报告，航空影像检测到了亚马孙地区西南部432处被称为“土墩（earthwork）”的地表遗存。这些发现的地理位置此前曾是古代亚马孙西南部Aquiry文明的定居地，这一地区可能有24 000至30 000处土墩。这些发现可能有助于重新估计亚马孙地区土墩和建造者群体的真实规模。

　　研究团队利用一种名为激光雷达（LiDAR）的航空勘测技术，在亚马孙4497平方千米的区域开展调查，包括巴西的里奥布兰库、拉布里亚、阿克雷港和卡拉瓦里等城市。数据集中揭示了432处土墩，其中396处此前未有记录。通过外推这些结果，并结合现有卫星研究，研究者认为Aquiry地区（约占地183 000平方千米）可能含有24 000至30 000处土墩。Aquiry文明所占区域不到大亚马孙地区的3%，但这一地区含有的潜在土墩数量可能比此前预计整个亚马孙盆地的还要多。此外，他们估计Aquiry文明在鼎盛时期（公元100-300年）可能养活了约125-300万人口，意味着它对亚马孙的土壤、森林结构和生物多样性产生的影响比此前认为的更为深远。（Nature）

　　撰文：二七