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美國國防研究轉向軟性科學

科景_96
・2011/02/10 ・611字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 600 ・九年級

Original publish date:Apr 17, 2010

編輯 HCC 報導

美國國防研究轉向軟性科學(softer sciences),例如生物、網路安全與社會科學。

依據美國國防研究與工程辦公室(Defense Research and Engineering)的看法,合成生物學(synthetic biology)為快速獲得美國國防部青睞的軟性科學領域之一,研究目標企圖產出新物種(organisms),或對現有物種進行再造工程以進行特定功能。五角大廈亟於了解物種對化學、離子與金屬、電、磁、光與機械脈衝刺激的感知與反應,上述知識能協助研究人員設計具有生命的監視哨,能監測爆炸物或化學污染物的出現。

維吉尼亞州阿靈頓的海軍研究辦公室正注意於如何生合成(biosynthesize)標的抗生素(targeted antibiotics),能感知與攻擊特定病原體。美國總統歐巴馬明年的計畫預算提供DARPA兩千萬美元經費進行合成生物學研究。

網路安全(cybersecurity)是美國國防部研究範疇的另一項優選,研究方向部分在於強化關鍵性的網路組成;受到網路攻擊時,能增加軍方反擊與存活能力;瓦解國家層級的網路攻擊計劃與執行;衡量網路安全狀態;探索與開發網路戰爭(cyberwarfare)的新觀念。

當美國軍方嘗試擊退阿富汗不斷升高的暴動之際,五角大廈終於相信對文化動力(cultural dynamics)的了解與武器一般重要。美國國防部資助的社會科學研究計畫,包含由Los Alamos國家實驗室所研發的模式,模擬阿富汗的鴉片交易,並分析對抗效益。芝加哥大學另一個計畫為模擬與預測潛在衝突。

美國國防研究與工程辦公室主任Zachary Lemnios認為此種國防研究趨勢變化,足可以使美國成為戰場上的賽局改變者。

參考來源:


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科景_96
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「你不要過來啊!」蜘蛛為了在交配中保命,竟然把自己給射出去了!

Peggy Sha
・2022/05/18 ・1686字 ・閱讀時間約 3 分鐘

自然界中,充滿了不少為了交配而「慷慨赴義」的勇者,像是:螳螂、蜘蛛等等,在激戰中或激戰後,雄性會變成配偶的盤中飧,如此一來,不僅可以延長交配時間、增加受精機率,還能為雌性提供養分,讓後代更有機會健康快樂地成長!(讓我們感謝飛天小爸爸的努力!)

「性食同類」不僅可以延長交配時間、增加受精機率,還能為雌性提供養分,讓後代更有機會健康快樂地成長!圖/Pixabay

這種現象呢,被稱之為「性食同類」(sexual cannibalism),通常是雌性吃掉雄性的比例稍微高一些。

但正如俗話所說,「生命會自己找到出口」,竟然有雄性蜘蛛靠著把自己「射」出去來保下一命!今天,就要來為你講述,隆背菲蛛(Philoponella prominens)的噴射故事。

交配到一半就彈出去了?超離奇高速彈射之謎!

這次的主角隆背菲蛛呢,是一種原產於日本、韓國等地的社會性動物,過去驚人的成就包括:能夠一次聚集 300 多隻同伴,共同編織出一片大網。

至於牠們超強的彈射能力又是如何被發現的?原先,來自湖北大學的張士昶副教授與團隊正在研究隆背菲蛛的性行為,卻忽然發現了一個超離奇現象:完成交配之後,雄蛛居然會猛然彈開,「biu」地一下就飛得老遠!

這驚人的過程可說是快到不可思議,最高紀錄達到一秒 88.2 公分,別說是肉眼,就連普通相機都沒辦法正確紀錄下細節。

這個現象立刻引發了研究團隊的好奇心,那麼接下來該怎麼辦呢?當然是:交配大戰看起來!

射,還是不射?這是個攸關性命的問題!

為了進行研究,團隊總共觀察了 155 次交配行為,並在其中 152 次中觀察到了這種超高速的彈射情形。你可能會很好奇,那剩下的 3 次呢?嗯……那 3 隻隆背菲蛛沒有成功彈射出去,交配後就成了配偶的大餐了。

什麼?沒彈掉就會被吃掉?這究竟是巧合還是命運的安排?

研究人員決定出手人為干預一下,他們選了 30 隻隆背菲蛛,然後想辦法阻止牠們彈射,結果發現:「彈射=保命」,要是你射不出去,那你就逃不過配偶的大口,注定要變成人家的晚餐。

要是隆背菲蛛彈射失敗,那就逃不過配偶的大口,注定要變成人家的營養來源。圖/Pixabay

相反地,如果成功彈出去了,那麼,你不但可以保命,也多了再次交配的機會。嘿,沒錯,牠們彈出去後還會再爬回來交配,再彈、再爬、再交配,就如此反反覆覆。(當然啦,有時也會在過程中不小心弄掉一些身體部位,比如一兩支步足。)

想要成功噴射,你需要一對強壯的步足!

至於為何隆背菲蛛能變成這樣的飛天小蜘蛛呢?秘密就藏在牠們的步足中。研究團隊發現,雄蛛們會將第一對步足抵在雌蛛身上,一旦交配完成,就用力蹬腳彈射出去。

根據實驗,科學家們發現這對步足可說是噴射與交配關鍵,少了一支都不行,只要沒有這對秘密武器,雄蛛只會停留在求偶階段,但不會真的跟雌蛛交配。但如果掉的是其他幾支腳,那可完全不會影響交配過程,還是能順利完成生育大計。

而這對秘密武器最強大的地方,其實是來自液壓;只要蜘蛛擠壓胸部的肌肉,便可以將其中的體液注入特定關節(tibia–metatarsus joint),透過液壓來伸直步足、產生彈力。

沒想到吧?為了在交配中保命,隆背菲蛛還得運用到流體力學,是不是很有趣呢?

參考資料:

Male spiders avoid sexual cannibalism with a catapult mechanism: Current Biology
These male spiders catapult away to avoid being cannibalized after sex
Watch These Male Spiders Jump Like Hell to Avoid Being Eaten After Sex
This Male Spider Catapults Itself Into the Air to Avoid Sexual Cannibalism | Science| Smithsonian Magazine
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Peggy Sha
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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。