2019年，解科学之谜我们离真相更近一步

　　20世纪40年代发展起来的“发电机理论”认为，地磁北极快速迁移的原因是“位于加拿大地区下面的高速液铁射流”。这股喷射出来的液态铁流体，让加拿大附近的磁场变弱，从而使得地磁北极向着磁场更强的俄罗斯西伯利亚地区移动。科学家认为，地磁北极的位置，可能是由北极附近两块大的磁场的相互强弱决定的。

　　在地球漫长的历史中曾出现多次磁极逆转的现象。关于磁极逆转的原因，到现在也还无定论，占主流的有以下3种假说：第一种，认为磁极倒转是因为地球处在银河系这个大磁场中，地球磁极的逆转是根据银河的磁极逆转转变的；第二种，认为地球内部的物质不断发生碰撞，碰撞的结果使地球内部的磁场不断地调整、变化；第三种，认为陨石撞击地球致使磁场发生了转变。不过无论什么说法现在都是猜想，人类对地球、对宇宙的探索还将继续。

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　　谁来揭开丹尼索瓦人的面纱

　　今年10月，以色列和西班牙科学家在《细胞》杂志上报告说，他们根据丹尼索瓦人的表观遗传信息重建了其容貌，这是对丹尼索瓦人骨骼解剖学特征的首次复原。

　　丹尼索瓦人是生活在上一个冰河时代的人类种群，因发现于西伯利亚的丹尼索瓦洞而得名。由于迄今发现的丹尼索瓦人化石少之又少，这支古人类一直带着神秘色彩。

　　中科院青藏高原研究所所长陈发虎院士表示，目前丹尼索瓦人的化石证据和相关研究还非常有限，还不足以讨论其起源地问题。从已知的丹尼索瓦人化石形成时间来看，夏河丹尼索瓦人化石最小年龄是距今16万年，丹尼索瓦洞最老的丹尼索瓦人化石年龄可能距今19.5万年，两个地点化石年代上差别不大，很难说哪个一定出现更早。

　　而就目前发现丹尼索瓦化石的两处地点，还不能推测出具体的迁移路线。根据两个地点的自然环境、丹尼索瓦人和现代藏族人群的遗传学研究结果，及其高寒缺氧环境基因EPAS1携带情况推测，丹尼索瓦人有可能存在一个大致的由南向北的扩散路线，但目前并没有直接的证据可以证明这一点。

　　在陈发虎看来，目前丹尼索瓦洞的丹尼索瓦人基因组研究可以反映出他们可能曾经在东亚广泛分布，未来东亚地区一些新发现应当会推动我们对这一古老人群的认识，包括起源、迁徙路径等。

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　　确定“人骨湖”成因还需更多证据

　　今年9月，美国科学家发表了一项关于喜马拉雅山脉“人骨湖”的研究成果。“人骨湖”本名叫“卢普康”，位于喜马拉雅山脉西南侧，因二战期间被发现时的恐怖画面而更名：成百上千根人类大腿骨、肋条、手指节飘荡在湖水中，还有许多碎骨躺在湖畔的石滩上。

　　这一发现旋即吸引了全世界的目光，几十年来，众多历史学家、科学家和考古学家纷纷试图解答这几百人是什么身份？为什么会集中死在这？

　　美国哈佛医学院的研究人员对来自“人骨湖”的38具骸骨做了DNA分析和放射碳测年。测年结果显示，这些骸骨来自公元800年—1800年，男女比例基本对半分，其中14名个体可追溯至公元1800年左右。时间相隔约1000年，说明这些骸骨是因多次事件而堆积在此，并不是在同一时间内集体死亡的。这就推翻了之前战争说和瘟疫说。

　　目前比较靠谱的是宗教说。“人骨湖”不远处就是全印度第二高峰楠达德维峰，著名的冈仁波齐就在楠达德维再往北一点。楠达德维也是当地宗教文化中的“圣山”，“人骨湖”正好地处朝拜“圣山”的路线上。很有可能，那些信徒在朝拜过程中不幸遇难，最终汇集到了地势低洼地带的湖区。研究团队认为，宗教说至少可以解释部分尸体的来源，但有待更多证据来证明。

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　　人类意识从何而生

　　人为什么会有意识至今是个谜。

　　科学家发现，人们在觉醒并专注于某件事时，常可见一种频率较β波更高的γ波，其频率为30Hz—80Hz，波幅范围不定。有假说认为，γ波也许与建立统一的清晰认知有关——源自丘脑、大脑的神经元电路，每秒40次扫描（40Hz，γ波特征）吸引不同的神经元电路的同步，进而增强意识、产生注意力。这一假说受丘脑受损的现象支持——丘脑受损后，40Hz脑电波难以形成，意识则无法唤醒，病人也陷入深度的昏迷。因此γ波被视为人脑意识活动的标志，但两者之间的关系仍没有定论。

　　2014年，有报道表明，研究人员首次通过高频电脉冲刺激大脑屏状体区域关闭人的意识，发现暗示屏状体可能是将不同的大脑活动汇集成思维、感觉和情绪的单一组织。但其他科学家对此谨慎地指出，目前只在一个人身上测试了意识关闭，而且实验对象是一名癫痫症患者，海马区受损的她不能代表普通人。

　　这个研究随着影像科学的发展似乎有所转机。2017年3月，《自然》杂志报道了一项新的数字重建技术和使用该技术带来的新发现——在小鼠脑内发现了3个伸展至全脑的巨大神经元。它之所以引起轰动，是因为人类从未见过在脑内伸展范围如此之广的神经元，这些神经元来自屏状核。

　　对此，复旦大学医学神经生物学国家重点实验室研究员黄志力说，目前的发现也并不能证明这是意识出现的唯一路径，很可能是多系统的共同作用。

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　　我们的大脑是怎样遗忘的

　　一直以来，科学家们把遗忘看作是记忆的一个小故障。然而，过去10年里，越来越多的证据表明，记忆的丧失并不是被动的过程，而更像是一种主动的过程，我们的大脑在不停地主动遗忘。

　　那么，如果遗忘机制是主动发生的，那么它在什么情况下会启动，遗忘机制为何会出问题等，这些目前还都有待科学研究给出答案。

　　通过对人类在睡眠中的监测，有一些观点可以证实，人在睡眠中会“主动遗忘”。目前关于在睡眠中遗忘机制的启动主要有两种观点，一种是可能与下丘脑黑色素聚集激素神经元有关，日本学者发现一种仅在REM期（快速眼动期）激活的一类神经元可以分泌一种“黑色素聚集激素”的物质，黑色素聚集激素神经元的激活在促进REM期睡眠的同时，显著抑制海马神经元活性，导致遗忘，动物实验也证实了该说法的可信性。

　　另一种观点可能与突触重整来达到突触稳态有关。研究发现，觉醒持续一定时间后，与学习记忆有关的通路会出现突触数量增多、体积增大、膜上受体过多等表现，这些变化会导致进一步占据有限空间，消耗能量，使突触传递效率下降。睡眠可移除觉醒期细胞膜上增加的受体，减小一部分并不重要的新突触，与此同时它还会巧妙地加强和保存一小部分比较重要的突触，恢复突触权重，保证突触稳态，从而提高突触传递效率。

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　　中子短暂的一生仍令人迷惑

（编辑：应用网_阳江站长网）

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