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2018年8月24日星期五Tel:(010)62580821科普COMMUNICATION主编:张思玮编辑:王剑校对:王心怡E-mail押zhoumoban@stimes.
cn3热词直立人是人类演化史上非常关键的一个种.
他们最早开始用火,以狩猎作为生活的重要部分,他们可以制造石器,还能像现代人那样奔跑.
2012年,洛阳市文物考古研究院在河南栾川孙家洞进行抢救性发掘,在原生层位发现了古人类化石.
尔后,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所与洛阳市文物考古研究院合作,在其中惊喜地发现了十分珍贵的直立人儿童化石.
近期,这一研究成果发表在了《人类学学报》上.
古老儿童生长发育接近现代人对现代人和现生灵长类研究发现,现代人具有独特的牙齿生长模式和生活史,明显区别于其他灵长类动物,表现在牙齿萌出顺序不同、恒齿萌出时间及间隔延长、第一臼齿萌出年龄延迟、儿童生长期延长、性成熟晚、首次生育年龄大、寿命长等特点.
而现代人独特的牙齿生长模式及生活史,在人类演化过程中何时出现,是一个非常重要的问题,至今科学家仍没有找到答案.
该研究指出,其中一个主要原因,是缺乏足够的各阶段、各类群的幼年化石材料.
1984年在肯尼亚北部特卡纳湖西岸,科学家发现了死于160多万年前的直立人"特卡纳男孩",当时推测他的年龄为9岁.
这个发现曾轰动一时,因为他是目前为止人类发现的最完整的古人类骨骼,包括头骨片、下颌骨、牙齿、臂骨、腿骨、脊椎骨、肋骨、骨盆.
再比如,西班牙阿塔普埃尔卡山格兰多利纳洞穴中曾被发现了人类最早达到欧洲的证据,距今80万~120万年的"先驱人".
其中,大部分个体属于儿童,包括前额骨、一个完整的面部骨骼、下颌、牙齿、手臂和脚以及膝盖骨.
许多骨头上面布满划痕,科学家认为它们是被石制工具所切削过的.
但中科院古脊椎所研究员赵凌霞表示,"至今这些儿童的生长模式是否与现代人一致,科学家还难以确定,因为更多儿童及未成年化石发现及其年龄鉴定是解决这一问题的关键".
此次在栾川孙家洞中,考古学家总共发现了6件古人类化石,包括上颌残块、下颌残块和4枚牙齿,分别是上颌第二前臼齿、下颌外侧门齿、2个下颌第二臼齿.
这些化石分别属于三个个体,其中有两个是未成年个体.
科研人员根据这些儿童标本的观察分析,特别是上颌、下颌两件标本,发现其第一臼齿刚刚萌出时间不长,仅有轻微程度的磨耗,牙根还在生长之中,同时牙床中还有未萌出的牙齿正在生长之中.
初步推断,牙齿发育阶段与6~7岁的现代儿童相当.
另一单颗牙齿,从牙冠和牙根发育状况看,则估计相当于现代人11岁左右的青少年.
根据赵凌霞的介绍,栾川古人类儿童的第一臼齿萌出年龄接近6岁,而且第一臼齿和第二臼齿的萌出时间间隔比较长,这两项重要生理指标揭示了,栾川直立人儿童的牙齿生长模式已经与现代人接近或者相当.
"考虑到现代人和现生灵长类第一臼齿萌出年龄与其生活史重要参数,比如新生儿脑量、成人脑量、幼儿生长期、青少年及性成熟年龄、初次生育年龄、寿命等有密切相关性,初步推测栾川直立人可能已经具有了接近或相似于现代人的生长发育模式和生活史特点.
"不过,赵凌霞也提到,想要真正了解这一古老型人类的生长模式和生活史特征,必须对栾川儿童的年龄作更精确的鉴定,借助无损微观技术进一步观察其内部的结构.
中国古人类牙齿化石的共性栾川孙家洞出土的化石中,还包含了丰富的哺乳动物化石.
比如,肿骨大角鹿、李氏野猪、中国鬣狗、梅氏犀、葛氏斑鹿等中国中更新世时期常见的代表性种类,同时还有大熊猫、貘、梅氏犀、竹鼠等华南更新世常见种类.
科学家也是凭此判断,栾川古人类化石的时代应该是更新世中期.
不过,直立人与早期智人牙齿大小和形态并不容易区分,栾川孙家洞古人类究竟更接近哪一种在同一时期,周口店第一地点的古人类化石是直立人的典型代表,其牙齿标本数量最多,测量数据及变异范围能够更好地反映直立人的牙齿特点.
于是,研究人员首先将栾川古人类与周口店发现的直立人牙齿作比较,结果栾川人牙齿的长宽测量值均落在周口店直立人牙齿的变异范围之内.
此外,在与更广泛的直立人、尼安德特人及晚期智人牙齿数据比较后,栾川古人类牙齿的测量值均高于尼人和智人的平均值,相比之下,与直立人的平均值更接近.
因此,通过这些比较,研究人员认为,栾川古人类应该被归入直立人的变异范围.
值得一提的是,研究人员在对这些牙齿形态进行观察后有一些特别的发现,栾川3个下臼齿后尖上有一种被称为"转向皱纹"的形态特征.
这种形态特征最早是在北京周口店直立人中被发现的.
事实上,在中国的古人类牙齿中,淅川直立人、丁村人等都有转向皱纹的特征.
已有的研究显示,现代东北亚人群中转向皱纹的出现率明显高于其他地区.
因此,科学家认为,下臼齿转向皱纹可能是出现于中国从直立人到现代人类各阶段人类牙齿的共同特征.
与此相类似的,还有栾川2个下第二臼齿的"五尖型",这也是中国古人类牙齿化石中常见的特征.
不仅如此,这些特征还高频地出现在现代东亚蒙古人种中.
研究人员指出,这个发现的意义在于,它进一步支持了中国古人类连续进化学说.
直立人是亚洲人的祖先吗这一学说与人类的起源息息相关.
目前,学界关于现代人的起源问题长期持有两种不同的观点.
最经典的当然是非洲起源说,认为解剖学上的现代人在非洲起源,然后向其他地区扩散,取代当地古人类,或者与之有少量基因融合.
现有的无论是化石证据还是遗传学证据,也的确更多地支持这一说法.
但在东亚地区,另一个学说也很受关注———多地起源.
100多年前,直立人扩散到了旧世界的各个地区,他们逐渐开始演化出了现代的特征以及地区性差异,而这种地区性的差异则奠定了现代人类种族差异的基础.
这种观点强调,不同地区的直立人种群与他们在当地的现代人后代在时间和空间上是连续的.
1984年,中科院院士吴新智联合国外学者提出"现代人多地区起源"假说,特别是提出了中国古人类"连续进化附带杂交"的理论,认为中国古人类以连续进化为主、基因交流为辅.
尽管这种观点始终备受争议,但在东亚地区,能够直接证明非洲起源说的化石证据并没有被发现.
相反,更多中国境内的古人类化石证据表明,包括直立人、早期智人、现代人在演化时间分布上具有连续性,一些体质特征也有明显的延续性.
那么,至少在东亚,人类的演化模式还远没有定论.
相关论文信息:解开栾川"古老儿童"化石密码本报记者胡珉琦(北绛整理)根据美国国家海洋和大气管理局的数据,2018年是有气象观测以来第四热的年份.
在全球变暖的背景下,类似于今年的极端高温天气将成为常态.
根据《自然—通讯》最新发表的一篇论文,依据研究人员设计的新的预报系统,2018年至2022年将成为一个异常温暖的时期,极端温度出现的可能性将会显著上升.
另一项研究则指出,如果无法有效控制温室气体排放,高温热浪致死案例将在2031年至2080年间急剧上升,某些国家的相关死亡人数甚至可能上升2000%.
法国布雷斯特大学的研究人员在《自然—通讯》发表文章称,从2018年至2022年,人为原因和自然因素将联合起来,令温度异常升高,极端高温出现的可能性也会上升.
他们开发了一种方法,可以为全球平均表面气温和海面温度提供可靠的概率预测.
对较近期的2018年至2022年的预测表明,地球自然原因导致的气候变暖将进一步加速长期全球变暖,导致极端气温出现的可能性上升.
预测结果表明,从2018年至2022年,出现异常温暖情况的可能性有58%,海洋发生这种情况的概率达到69%,对于海洋来说,极端高温事件发生的概率将增加400%.
极端高温栾川孙家洞发现的古人类下门齿和臼齿化石图片来源:中科院古脊椎所栾川孙家洞发现的古人类上下颌骨与牙齿化石近日,中外科研人员发现,属于大洋洲蕈甲类的一种小甲虫,从一亿年前,便被铁树花的"臭味"所吸引,以铁树花粉为食,并为铁树传粉.
相关研究成果于8月16日在线发表于《当代生物学》杂志上.
中国科学院南京地质古生物研究所"现代陆地生态系统起源与早期演化研究团队"的副研究员蔡晨阳和研究员黄迪颖,对大量缅甸琥珀昆虫化石进行系统的收集和研究,并与中外同行合作,发现了一种形态特别的澳洲蕈甲科的甲虫,是个新的属种.
科研人员将其命名为喜苏铁白垩似扁甲.
与此同时,在这枚琥珀标本中,还发现了许多聚集成簇的苏铁花粉.
该研究结果证明,甲虫与苏铁之间传粉关系起源很早,不晚于侏罗纪早期,它们关系的建立远早于人们熟知的蜜蜂、蝴蝶等传粉者与被子植物之间的关系.
并且,这种甲虫与苏铁的传粉关系还相对稳定,至少从侏罗纪早期(距今1.
67亿年)一直延续至今.
喜苏铁白垩似扁甲人工智能离我们有多远本报记者黄辛"5、4、3、2、1,点火,发射!
"随着指令员一声令下,巨大的火箭尾部喷出火焰、飞向太空.
这是我们在电视中见到的火箭发射场景.
然而,观众通过电视机屏幕,很难获得在现场观看火箭发射的震撼感.
而在近日举办的第五届上海国际科普产品博览会(以下简称上海科博会)上,VR、AR技术则能让我们身临其境地感受火箭发射现场.
这仅仅是科技"走入"生活中的一小部分.
那么,还有哪些人工智能等前沿科技已经向我们走来为此,《中国科学报》记者特意深入展会现场,以揭开人工智能的神秘面纱.
接地气的人工智能产品在多数人眼里,人工智能、深度学习、芯片、全息等创新技术和科技成果看上去有些"高大上",离我们生活很远.
但事实上,它们已经悄无声息地进入人们的生活.
记者注意到,苏州展区展出的"观致Mile1"概念车,除了别具一格的外形,还融合了5G高速网络和人工智能助手,采用人脸识别系统,还能通过中控台上悬浮的人工智能球,用语音控制提供包括车辆信息、天气查询、行程规划、服务预约等服务,拉近了公众和智能汽车的距离.
上海风语筑展示股份有限公司则将真实的城市建筑融入VR(虚拟现实)游戏,使玩家可以在风驰电掣中发现身处一片熟悉的街头.
全息技术是一种3D显示技术.
上海大学全息团队突破了光学全息无法做到实时动态刷新的技术瓶颈,研发出了每秒可刷新千幅全息图的实时动态全息三维显示屏.
在青浦展区,一款可以自动跟随的行李箱会吸引不少人的眼球.
这是全球首款无须任何遥控、能够实现自动跟随行走的行李箱.
它通过视觉识别技术、跟踪定位技术、激光测距技术、避障与导航技术、策略层的人工智能技术等综合应用,颠覆了行李箱的传统使用方式.
科普演绎打造科技嘉年华除了精彩的展品,本届上海科博会还组织了科普演绎环节.
Pepper是一款由日本软银集团和法国AldebaranRobotics公司联手研发的人形机器人,它配备了语音识别技术、呈现优美姿态的关节技术,以及分析表情和声调的情绪识别技术,可与人类进行交流.
此外,由爱沙尼亚塔尔图大学、塔林理工大学两所世界知名院校联合发起的世界Robotex机器人大赛将在科博会打响,来自全世界的创客团队将带领自己的机器人同台竞技.
在西馆展区,中国首款智能太阳能电动车将在展会上展示,让观众体验智能的神奇;由中国航天研究所提供的高仿真"玉兔号"月球车也将首次与观众零距离见面.
此外,"火星车漫游探测VR系统"依据真实数据,还原火星表面的地形地质结构及气象环境.
观众可使用操作手柄控制火星车,执行相关探测任务.
注重与公众交流互动"本届上海科博会的舞台活动更加注重互动性,观众可以有机会与科技大咖开展对话和讨论.
"上海市科协副主席梁兆正表示,"神舟十号"女航天员、太空教师王亚平将与现场观众分享"太空经历",比如执行任务会面临哪些特别的困难、如何克服的、为何选择成为航天员等.
中科院院士张旭等三位院士以及国内多位智能专家、量子通信专家、区块链研究专家,他们将为观众演绎、解读科普新知识、新原理.
此外,中国科幻大咖韩松和江波将来现场与科幻迷见面,并与读者交流科幻创作心得;世界技能大赛冠军潘沈涵、中国工匠王军首次在科博演绎大舞台,演绎他们的工匠技能.
科技日新月异也将改变未来的课堂和教育方式.
未来的教室将会是什么样复旦上科展示的AR未来教室项目给出了答案.
2017年教育部发布通知指导VR进入学校、加快建设高校虚拟实验室.
在复旦上科的AR教室里,老师和学生不再需要黑板,通过使用平板、互动白板作为载体,配合知识点,拓展教学手段,同时也可直接扫描教材来使用.
通过头戴式VR眼镜实现虚拟实现课程资源的播放,结合教学讲义,方便教学开展.
让每个人都感受科技的温度"科技发展必须要有温度.
"上海市科普志愿者协会秘书长胡陶荣表示,移动通信、物联网、云技术、卫星定位、语音识别、人工智能……这些"黑科技"技术,早已融入了现代生活.
年轻人常常通过智能手机就能熟练应用,但对于老人,却是一个大难题.
如何用科技为老年人健康赋能,让老年人感受到科技的温度在科博会上,不少参展企业给出了自己的答案.
比如,孝信通根据老年人的痛点,设计了一个移动智能助老神器:如果老年人在外突发心脏病,移动智能终端就会向周围发出求救信息,并通知亲属.
此外,它可以时刻关注长辈身体异常状况并通知亲属,也能提醒长辈不要忘记关煤气、记得锁门.
上海爱护网展出的24小时无人智慧售药机,为老年人寻医买药提供了便利.
还能提供24小时远程问诊服务等.
记者还注意到,除了针对老年人开发的健康产品,本届科博会还有一些便于残障人士使用的产品,真正体现了科技发展的温度.
现场飞翔影院智能太阳能电动单车袖珍飞行相机(上接第1版)今年年初,他当选为北京基因组所党委委员,主要负责科研骨干的思想工作.
面对挫折和失败,刘江经常鼓励每个人不抛弃、不放弃,勇于探索、迎难而上,从失败中吸取经验教训,一心专注学术问题.
在他和其他党员的共同努力下,不仅课题组进入了良性循环,整个研究所也形成了人人努力奋进、相互协作配合的良好氛围.
最重要的是启发学生的能动性"作为导师,我是指导者而不是管理者,我更在意他们思维上的训练、培养学生解决问题的能力.
我尽量在因材施教,最重要的是启发学生的能动性.
"刘江说.
在学生眼中,刘江不仅是一名科学家,还是关心学生成长的"大家长".
他十分重视人才培养和建设,通过以老带新、互相传帮带等形式,在实践中锻炼队伍.
团队成员获得了"中科院卓越青年科学家奖""卢嘉锡青年人才奖""中科院优秀博士学位论文奖""中科院院长特别奖"等多个奖项.
"我毕业的第一个学生已经评上了'青年千人',要回到所里开展科研工作了.
"刘江告诉记者.
虽然作出了突出的科研成果,但刘江并不喜欢用"学霸"这样的词语形容自己.
"我不是传统意义上的'好学生',科研的真正魅力在于不知道会做出什么,它对我而言是一种好奇心和一种兴趣.
"刘江告诉记者,在之前科研成果的基础上,团队将继续进行胚胎发育调控机制的工作,"不断探索人类基因编程的奥秘".
难以承受的"父"重(上接第1版)"20世纪以后的大科学工程是一个复杂系统,涉及众多科学家.
要论其中谁的贡献更大一点,也容易产生争议.
"黄庆桥说.
但即便如此,黄庆桥仍认为,"**之父"一说有其积极意义.
"在大科学工程时代,'之父'说涉及我们如何看待科技领军人才的重要问题.
大科学工程往往需要有灵魂人物,缺乏帅才,这种复杂系统的大科学工程就很难做成.
如何解除对个人发展的束缚,如何让杰出科学家脱颖而出,对'之父'的探讨可能会带给我们一些启示.
"在黄庆桥看来,"之父"一说有别于东方社会强调集体的力量与贡献,带有一定的西方个人主义色彩,是对个人突出贡献的放大,或许这可以看作是"之父"说的某种局限性.
但在人类历史的长河中,杰出人物往往发挥着巨大的作用,在一定条件下往往能够促成历史发展方向的改变.
强调杰出人物的特殊作用,并不是要宣扬英雄主义和英雄史观.
警惕"**之父"的滥用在科学共同体如何看待"**之父"之外,目前更为令人担忧的是"之父"的滥用.
"对于公众来说,'之父'这一称呼显然更能吸引眼球,能达到宣传效应,就像'标题党'一样.
"王扬宗说.
在曹则贤看来,我们现在使用"之父"的称呼太过随意,而这或许是缘于对科学创造过程的一种误解.
"这就显露出我们当前一个严重的问题,那就是当我们谈论科学的时候,我们只知道现成的结果,至于科学是如何产生的,我们往往是不了解的.
这导致的一个严重后果,就是我们对科学的敬畏感已经缺乏到了很严重的地步.
科学精神中除了求实之外,还有一个重要的方面,那就是对学问基本的敬畏心.
"谈及这种敬畏心,曹则贤对英国剑桥大学物理学教授、《牛顿传》作者理查德·韦斯特福尔的一段话印象深刻.
这段话的大意是,作为剑桥大学的物理学教授,我常常觉得自己还可以.
当有学者来剑桥大学访问时,我就常会在心里产生跟人家比较的念头,我虽然不如他们,但可能是他们的二分之一、四分之一或八分之一.
但是,我研究牛顿30年,脑子里从没有出现过与之比较的念头.
"而且,评价某位科学家是'**之父'的人,是否有作评判的资格我们在报道科学家个人贡献的时候,常常喜欢去作价值判断.
但《科学》《自然》杂志报道里,引用的一定是同行的评价.
"曹则贤说,"而且现在一个很有趣的现象是,对于某些铺天盖地的'**之父'的说法,我们常常很难找到确切的源头.
"在王扬宗看来,这种现象也与我们当前希望赶超国际、希望有大科学家的心态有关.
"整个社会对科学的期望比较高.
正是因为缺少大科学家,我们才越喜欢拔高,这样引起的社会效应才会更大.
"《人民日报》资深记者赵永新对此有着深刻的体会.
2011年,赵永新采访荣获2010年度国家科技最高奖的师昌绪时,一个细节让他记忆犹新.
那天上午采访快结束时,有记者问师昌绪:"称您为'高温合金之父'可以吗""这个不对,因为国外早就有人研制高温合金了.
"师昌绪断然否认.
"'中国的高温合金之父'总可以吧"记者又问.
"中国的也不对,因为国内也有比我早的,只能说我作过比较重要的贡献.
"他纠正说.
师昌绪严谨求实的作风,令在场记者肃然起敬.
"实事求是是做任何工作的基本原则,科学研究尤其需要坚守这一原则.
科学家更应洁身自爱、行为世范,对不符合事实的各种桂冠主动请辞,不该来者不拒,甚至是常戴不让.
"赵永新说,"当然,'**之父'之所以满天飞,除了少数科学家的虚荣心作怪,也与有关部门、单位的管理不到位和媒体记者的作风不严谨大有干系.
特别是一些媒体和记者为了吸引眼球、增加收视率,动辄给采访对象戴上诸如'**之父'之类的高帽子,好像非如此不能彰显报道的分量.
殊不知,这样做的结果,不仅违背了事实、误导了公众,而且对采访对象造成得不偿失的负面影响.
"