0

0
0

文字

分享

0
0
0

巨大火星塵暴危機!我們要跟機遇號說再見了嗎?

Peggy Sha
・2018/06/14 ・1881字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 495 ・六年級
相關標籤:
  • 首圖來自 NASA 所發布的漫遊者任務圖片。

2018 6 12 號,NASA 發出了令人擔憂的消息:我們跟機遇號(Opportunity,又稱 MER-B)失去聯繫了!

鋪天蓋地大塵暴,帶來最黑暗的歲月

最近,火星上出現一場極為巨大的塵暴,面積幾乎覆蓋了四分之一的火星,比地球上的北美洲還要來得大。這場塵暴擋住了陽光,使得以太陽的發電的機遇號久久沒有機會蓄電,也因此和地球失去了聯繫。

根據預測,這場風暴有可能繼續擴大,或許在未來會覆蓋整個星球,至於它要多久才會消失?幾周?幾月?目前一切都仍是未知數。

機遇號在火星上遇到了巨大的風暴危機。圖/NASA/JPL/Cornell University

為了因應無法充電的問題,機遇號目前處在休眠的低電量模式,它會持續維持這個模式,直到有足夠的能量讓它得以充電;而當電量到達一定門檻,機遇號就會醒來,重新嘗試與地球通訊。

機遇號的計畫管理人 John Callas 說:「現在我們正在等待,日復一日聆聽所有可能來自機遇號的訊息。」

撐過無數災難,奇蹟的機遇號

計劃管理人的口氣是不是聽起來很情緒化?的確,這個團隊跟機遇號有著很深的情感連繫,因為它本身實在是一個令人感歎的奇蹟。這也就是為什麼,儘管這一次的風暴危機聽起來十分驚人,科學家們卻仍對機遇號充滿信心。

它的一生到底有多奇蹟呢?

在原先的設計中,機遇號的任務週期是 90 天,但是,它強韌的生存力(我知道它是機器人,我真的知道!)卻讓它撐過大大小小無數考驗,從 2004 1 25 日落在子午線高原後,至今已經執行了整整 14 年的探測任務,是目前最為長壽的火星探測漫遊車。

這是機遇號為了慶祝任務度過第 5000 個火星日,而拍下的第一張自拍照。圖/NASA/JPL-Caltech

2007 年的時候,機遇號也曾經遇上了另一場火星塵暴,當時它也進入了低電量模式,也因此有好幾天的時間都沒有打電話回地球。研究人員那時非常擔心長久無法充電會使得它陷入永久的沉睡,但它最後撐下來了。

期待撥雲見日那天,一切都好

這一次的火星風暴比之過去有過之而無不及,為什麼這麼說呢?這要從 τ 值看起,這個數值表示大氣的「不透明度」,指數越高,天色也就越暗。2007 年時,火星上的 τ 最高達到 5.5,不過,在今年 6 11 日,τ 值已高達 10.8,機遇號可說是遇到了前所未有的挑戰。

這是機遇號分別在 τ 值為 1、3、5、7、9、11 時,所拍下的影像,可以看見目前的火星已經是暗無天日。圖/NASA/JPL-Caltech/TAMU

而另一項很令人擔憂的就是火星上的溫度。火星的表面溫度較低,容易對於機體造成傷害,NASA 就在聲明中明確表示:如果風暴持續太久,機遇號在等待光明的期間會面臨溫度過低的威脅。

這次它到底能不能順利撐下來呢?我們現在只能祈禱,當風暴散去、陽光傾落的那一刻,奇蹟再度發生,讓我們能夠重新聽到來自機遇號的訊息。

機遇號,我們都在等你!圖/giphy

參考資料:

文章難易度
Peggy Sha
64 篇文章 ・ 381 位粉絲
曾經是泛科的 S 編,來自可愛的教育系,是一位正努力成為科青的女子,永遠都想要知道更多新的事情,好奇心怎樣都不嫌多。

0

0
0

文字

分享

0
0
0
把蟲腦放進樂高機器人裡,結果真的動起來啦!
valerie hung
・2017/12/20 ・1390字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 517 ・六年級
相關標籤:

永生是人類從古至今不曾消失的夢想。隨著現代科技的進步,以及科學家對神經科學的認識:「大腦運作其實就是一連串的電訊號」,《攻殼機動隊》描繪的科幻世界似乎變得可行:「只要能紀錄並保存大腦的資料,上傳到電子大腦,再結合機器義肢,那不就能達到永生了嗎?」

話是這麼說沒錯,但其中一個巨大的挑戰在於:人腦平均有 860 億個神經元,彼此還互相連結。想完整解析神經網路體(connectome、也稱大腦聯結體)、理解「人類如何思考」絕對不是件容易的事。

那麼,如果是簡單一點的神經網絡呢?「開放式蟲蟲計畫(OpenWorm)」的研究團隊就是這麼想的,他們認為將簡單的神經網路建模是理解更複雜的神經網路(如人腦)的第一步,也成功在 2014 年試著把線蟲的小腦袋放入樂高機器人的身體,並且成功讓它「活」起來

大腦神經元發出的每一個電訊號,決定了我們的一舉一動。圖片來源:pixabay

開放式蟲蟲計畫團隊使用的是「秀麗隱桿線蟲(Caenorhabditis elegans)」這種非寄生性線蟲。科學家幾乎已經把這種線蟲裡裡外外看光光(蟲蟲表示:羞),也非常熟悉牠們所有的基因與神經網絡系統。

編按:秀麗隱桿線蟲是重要的模式生物,早在1970年代科學家便開始使用其來進行發育生物學、分子生物學與神經系統的相關研究。牠是第一種完成全基因體定序的多細胞真核生物,也是目前唯一有被測繪出神經連接圖譜的生物。

延伸閱讀:
蟲蟲危機–以線蟲做為模式生物
模式生物(Model Organisms)
Nature:如何測繪神經迴路?

首先,團隊記錄下秀麗隱桿線蟲腦內 302 個神經元間的所有連結,並在電腦軟體中重現。然後他們將模擬蟲蟲大腦運作的軟體程序上傳到一個結構簡單的樂高機器人身上。團隊的最終目標是創造一個存在於數位世界的虛擬版秀麗隱桿線蟲。

在本計畫中借出大腦的秀麗隱桿線蟲(Caenorhabditis elegans)。圖片來源:Penn State@flickr, by NC 2.0

樂高機器人的身體結構與秀麗隱桿線蟲大致相同(雖然機器人外觀看起來跟瓦力87分像):聲納探測器取代鼻神經元,機器人兩側的馬達則對應到負責驅動身體的運動神經元。

雖然科學家特別簡化了人工神經元被觸發的流程,所以線蟲腦的其實模擬並不完整,但根據開放式蟲計畫創辦人之一 Timothy Busbice 釋出的影片,可以看到機器人如何行動:當機器人靠近障礙物,觸發聲納探測器時,會自己停下和轉身,而不是直直的撞上去,而這一連串的動作完全不用外加程式指令輔助,全然是由秀麗隱桿線蟲的神經網路體完成。

目前開放蟲蟲計畫仍在為了最終目標努力著,如果你有興趣加入,官網上可以找到程式碼,也可以用網路瀏覽器直接進行線蟲的神經系統模擬與視覺化研究,或是體驗團隊的最新互動計畫「模擬蟲生(WormSim)」,一邊和專屬於你的秀麗隱桿線蟲玩耍,一邊幫忙更新建模資料吧。

參考資料:

文章難易度

0

0
0

文字

分享

0
0
0
蛋白質做壞了怎麼辦? 發現 CRL2 蛋白質品管機制
PanSci_96
・2018/06/15 ・1378字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 635 ・十年級
相關標籤:
  • 首圖說明:CRL2 參與的蛋白質降解機制與其辨認的特定短胜肽特徵。

人類的許多疾病諸如老化、退化性神經疾病及癌症等,都和蛋白質的缺陷有關。為了除去缺陷蛋白,細胞會透過品管降解機制(分解成小片段)「去蕪存菁」。

中央研究院分子生物研究所顏雪琪副研究員研究團隊,日前新發現一個由蛋白質管理蛋白質品質的機制:CRL2 蛋白質能辨識出缺陷蛋白的尾端特徵,進而將其標記、清除。此品管機制的發現為蛋白質降解調控之研究豎起一座里程碑,為蛋白質生物工程應用注入了新的思維,並有助發展蛋白質品管缺陷疾病醫療策略。本研究成果於今年(2018) 5 月發表於國際期刊《分子細胞》(Molecular Cell)。

蛋白質為細胞執行生理功能的重要元件,人體細胞中有上萬種的蛋白質,這些蛋白質可能因製程瑕疵或環境刺激產生缺陷,而有缺陷的蛋白質可能影響其他正常蛋白質的運作,進而危害細胞,甚至整個生物體。

缺陷蛋白質堆積導致腦部病變。圖為健康細胞與病變細胞之對照。 圖/中研院分生所提供

「蛋白質品管」找到並降解有問題的蛋白質

「蛋白質品管降解」機制即:具品管功能的蛋白質將缺陷蛋白降解成無害的胜肽或胺基酸,進而維持細胞健康。然而,人體中卻只有少數蛋白質具有品管功能。這些具品管功能的蛋白質是如何在難以計數的缺陷樣態中,精準地辨認出特徵、揪出有缺陷蛋白,是本次研究團隊特別關注的議題。

CRL2參與的蛋白質降解機制與其辨認的特定短胜肽特徵。 圖/原始論文

顏雪琪副研究員於 2008 年建立「全蛋白質穩定度監測系統」(Global Protein Stability, GPS),可同時偵測細胞中上萬個蛋白質的穩定度。透過此項技術,研究團隊在 2015 年就於在硒蛋白的研究中發現,蛋白質 CRL2 具有蛋白質品管的功能。本次研究團隊沿用此項技術,進一步掌握了  CRL2 的品管機制。

蛋白質 CRL2 如何找到有缺陷的蛋白質?

研究發現,CRL2 可透過多種受器的轉換,快速且準確地辨識缺陷蛋白尾端的特定短胜肽,進而將該蛋白質標記、清除。這些特定短胜肽約由 6 到 10 個胺基酸組成(如附圖),而不同序列的短胜肽也引導不同降解速度。此研究成果將調控蛋白質降解速率的準確度大大提高,可望為蛋白質生物工程的應用帶來新的契機。

除了針對缺陷蛋白,研究團隊也發現蛋白質 CRL2 的品管機制對正常但帶有尾端降解訊號蛋白也適用,由此可知,任何缺陷蛋白質只要接上這些短胜肽,就會被 CRL2 快速且準確地辨識、標記,進而被降解清除。目前,研究團隊已著手檢驗此降解機制的其他生理功能及對蛋白質的整體影響。

顏雪琪副研究員研究團隊。 圖/中央研究院分生所提供
  • 此論文第一作者為國立臺灣大學生命科學院基因體與系統生物學學位學程博士生林秀娟。本研究由中研院前瞻計畫與科技部專題計畫經費支持進行。原始論文請見此〈C-Terminal End-Directed Protein Elimination by CRL2 Ubiquitin Ligases〉。
  • 本文編修自中央研究院分子生物研究所新聞稿,原文為〈自己的品質自己管!發現蛋白質品管機制 可望對生物工程的應用帶來新的契機〉。

參考資料:

文章難易度

0

0
0

文字

分享

0
0
0
霍金聯合多位跨界科學傳播人 創辦同名科學傳播獎
鄭國威 Portnoy_96
・2015/12/17 ・669字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 562 ・九年級
相關標籤:

宇宙科學家史蒂芬·霍金16日在倫敦的英國皇家學會宣布成立新的科學傳播獎項。「霍金科學傳播獎」此一獎項的評委包括霍金本人、國際科學傳播盛會「斯塔爾慕斯節(Starmus Festival)」創辦人加利克·以色列安(Garik Israelian),英國天體物理學家與音樂人布萊恩·梅(Brian May),演化生物學家與《自私的基因》作者理察德·道金斯(Richard Dawkins)、史上首位在艙外進行活動的前蘇聯太空人阿列克謝·列昂諾夫(Alexei Leonov)、以及諾貝爾獎得主哈羅德·克羅托(Harold Kroto)

霍金科學傳播獎將頒給那些致力於透過不同管道(如音樂、藝術、電影)來提倡公眾理解科學的努力。該獎每年於斯塔爾慕斯國際科學與藝術節頒發,地點在西班牙的特內里費島。

年度科學傳播人物的獎項將會頒給以下三個社群中的人物:科學、藝術、與電影社群。

霍金在公佈時表示:「從學童,政治人物,到銀髮族,科學傳播人讓科學成為日常生活的核心。把科學帶給人們也是把人們帶入科學,這對我,對你們,對這個世界都很重要。因此我非常高興能支持並給予科學傳播人的工作應得的榮耀,期待明年夏天在特內里費島的斯塔爾慕斯節頒發霍金獎,也期待能見到大家。」

斯塔爾慕斯節創辦人以色列安表示也會邀請大眾透過社群媒體參與投票,決定年度科學傳播人物。而獎牌上的霍金像就是由列昂諾夫所畫。

參加此獎項發布記者會的各界名人還包括歌劇家莎拉‧布萊曼,音樂家漢斯‧季默,電視節目主持人Dara O’Briain,粒子物理學家與BBC科學節目主持人布萊恩‧考克斯 (Brian Cox)、電影《星際效應》顧問與美國理論物理學家基普索恩(Kip Thorne) 。另外,西班牙加納利群島與特內里費島觀光局的代表也以活動地主身分與會。

資料來源:STEPHEN HAWKING MEDALS FOR SCIENCE COMMUNICATION

文章難易度
鄭國威 Portnoy_96
247 篇文章 ・ 607 位粉絲
是那種小時候很喜歡看科學讀物,以為自己會成為科學家,但是長大之後因為數理太爛,所以早早放棄科學夢的無數人其中之一。怎知長大後竟然因為諸般因由而重拾科學,與夥伴共同創立泛科學。現為泛科知識公司的知識長。