为中国“点赞”

关毅 (本刊特约记者)

为中国“点赞”

关毅 (本刊特约记者)

中国于2016年8月16日成功发射全球首颗量子科学实验卫星，引发了全球科技界的关注和热议。这不再只是一个中国的科研大事，因为它所获得的任何成果，必将是世界性的。中国此次发射量子卫星的主要任务，是执行星地高速量子密钥分发、广域量子通信网络、星地量子纠缠分发以及地星量子隐形传态等多项科学实验任务。这都是量子信息技术的最前沿研究，自然是举世瞩目。9月15日晚，正值中秋月圆夜，天涯共此时，中国天宫二号空间实验室成功“飞天”，叩开了中国空间站时代的大门。全球业界专家纷纷“点赞”天宫二号，认为它代表了中国航天的新高度。外媒普遍认为，天空二号的成功发射是中国在实现空间站梦想上迈出的重要一步，而中国与其他国家加强在空间科学领域的合作将成为大势所趋。

大禹治水和夏朝都有了新证据

在中国“大禹治水”的故事家喻户晓，一些学者认为这是上古的传说。不过，一个中美科研团队8月4日在美国《科学》杂志上宣布，他们在黄河流域发现了古代一场超级大洪水的科学证据，这一洪水很可能就是“大禹治水”故事中提到的灾难性大洪水。同时，这也为夏朝的历史真实性以及起始年代提供了重要支持。

这项研究的负责人、现南京师范大学聘用人员吴庆龙说，尽管很多人认为大禹治水的故事有一定事实基础，但此前一直没有发现这场大洪水存在的科学证据。2007年，他参加黄河上游积石峡地质考察时偶然看到了一些特殊的碎屑，后确认为上古一场巨大溃决洪水的沉积物。由于这一洪水规模巨大，他们推测，这很可能就是中国大洪水传说的源头。

当时的情景也许是这样的：一场强烈地震在积石峡引发了大规模滑坡，滑坡堵塞黄河6～9个月，形成了巨大的堰塞湖，水量持续增加导致堰塞湖溃决，多达110亿～160亿m3的湖水在短时间内快速下泄，形成流量巨大的洪水。

目前有记载的黄河最大一次洪水发生于1843年，最大流量约3.6万m3/s，而这一溃决洪水的流量可能是1843年洪水的10倍，达到30万～50万m3/s。

参与研究的美国珀杜大学教授达里尔·格兰杰在《科学》杂志召开的电话记者会上解释说：“换个角度看，这差不多与世界第一大河亚马孙河曾发生的最大洪水相当，位居地球近1万年内发生的最大洪水之列。”

黄河上游积石峡(图片来源：吴庆龙)

“这样规模的洪水灾害在中国(有确切记载的)历史时期内没有发生过，是一场非常罕见的巨大洪水，因此，我们推断它应该就是与‘大禹治水’有关的那场大洪水，”吴庆龙说。

造成这一堰塞湖的强烈地震同时严重损坏了下游25 km处的喇家聚落，包括儿童在内的一些遇难者被埋在坍塌的洞穴里。研究人员通过对喇家遗址中被埋幼年人骨进行碳14年代测定，确定这场大洪水发生在公元前1920年左右。

传统认为夏朝是中国的第一个王朝，是大禹在成功治理大洪水后建立的。另一名研究人员、台湾大学教授高德说，20世纪20年代以后，夏朝的历史真实性受到一些质疑，甚至有研究者认为，夏朝是后来周朝的统治者为了政治需要而杜撰的。但是，中国的夏商周断代工程完全认可夏朝的存在，并将夏的起始年代定在约公元前2070年。

高德说，有些考古学家认为，最可能为夏朝文化遗存的二里头文化(位于河南省)的开始年代为公元前1900年左右，两者之间存在170年的差距，这使许多研究人员深感困惑。

基于溃决洪水的精确定年，以及大禹和其父治水约用20年的历史记载，最新研究推断，夏朝的起始年代约为公元前1900年，晚于早先的推断，但与黄河流域考古记录中社会重大转型的年代一致，即与新石器文化衰落和青铜文化开始的年代一致。因此研究人员认为，他们解决了多年以来基于文献的年代框架与基于考古的年代框架之间的矛盾。

吴庆龙介绍说，这一研究历时近10年才完成，合作者包括来自北京大学、南京师范大学、中国地震局、斯坦福大学、珀杜大学、中国社科院考古研究所、台湾大学、哈佛大学、中国地质科学院地质研究所、青海省文物考古研究所等中美多个机构的研究人员。

地球上最长寿脊椎动物可能是鲨鱼

美国《科学》杂志2016年8月11日刊登的封面论文说，地球上已知最长寿的脊椎动物是格陵兰鲨，它们的寿命可能达到400岁。

格陵兰鲨又称小头睡鲨，广泛分布于格陵兰岛与冰岛周围的北大西洋海域，其在成年时所达到的身长为4～5 m，但它们的生长速度极其缓慢，有时1年只长约1 cm，这提示格陵兰鲨可能有着格外长的寿命。

传统的测年方法通常使用动物的钙化组织，一些鲨鱼中可以使用鳍脊，但这种钙化组织在格陵兰鲨中十分稀少。由丹麦哥本哈根大学的尤利乌斯·尼尔森领导的新研究转而使用格陵兰鲨的眼部晶状体进行放射性碳测年。这种方法此前曾用于测定鲸鱼的年龄，但用来确定鲨鱼等鱼类的年龄还是第一次。

尼尔森等人一共对28头雌性格陵兰鲨的眼部晶状体使用了放射性碳测年技术，这些鲨鱼是在2010—2013年间捕获的，其中最大的一头鲨鱼身长502 cm。

他们的分析显示，这头最大的鲨鱼寿命估计为392岁，误差为120岁。这就是说，这条鲨鱼年龄至少是272岁，最大可能达到512岁。此外，雌性的格陵兰鲨据称要到身长约4 m时才能性成熟，换算成年龄也就是至少要到156岁才成年。

研究人员因此在论文中写道，格陵兰鲨是地球上已知的、最长寿的脊椎动物，超过了以前的长寿冠军露脊鲸(211岁)。现在唯一已知比格陵兰鲨寿命还长的是深海圆蛤(507岁)。

美国弗吉尼亚海洋科学研究所的鲨鱼专家杰克·缪齐克说，他对格陵兰鲨的长寿并不感到意外，“400岁是很长，但还是可信的，因为这种鲨鱼生活在这么冷的水中，代谢极其缓慢，而且又能长到这么大的体形”。

格陵兰鲨(图片来源：WaterFrame/Alamy Stock Photo)

我国成功发射世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”

2016年8月16日1时40分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空。这将使我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信，构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。

量子卫星首席科学家潘建伟院士介绍，量子通信的安全性基于量子物理基本原理，单光子的不可分割性和量子态的不可复制性保证了信息的不可窃听和不可破解，从原理上确保身份认证、传输加密以及数字签名等的无条件安全，可从根本上、永久性解决信息安全问题。

量子卫星2011年12月立项，是中国科学院(中科院)空间科学先导专项首批科学实验卫星之一。其主要科学目标一是进行星地高速量子密钥分发实验，并在此基础上进行广域量子密钥网络实验，以期在空间量子通信实用化方面取得重大突破；二是在空间尺度进行量子纠缠分发和量子隐形传态实验，在空间尺度验证量子力学理论。

工程还建设了包括南山、德令哈、兴隆、丽江4个量子通信地面站和阿里量子隐形传态实验站在内的地面科学应用系统，与量子卫星共同构成天地一体化量子科学实验系统。

潘建伟表示，我国自主研发的量子卫星突破了一系列关键技术，包括高精度跟瞄、星地偏振态保持与基矢校正、星载量子纠缠源等。量子卫星的成功发射和在轨运行，将有助于我国在量子通信技术实用化整体水平上保持和扩大国际领先地位，实现国家信息安全和信息技术水平跨越式提升，有望推动我国科学家在量子科学前沿领域取得重大突破，对于推动我国空间科学卫星系列可持续发展具有重大意义。

本次任务还搭载发射了中国科学院研制的稀薄大气科学实验卫星和西班牙科学实验小卫星。量子卫星发射入轨后将进行3个月左右的在轨测试，然后转入在轨运行阶段。

量子卫星工程由中科院国家空间科学中心抓总负责；中国科学技术大学负责科学目标的提出和科学应用系统的研制；中科院上海微小卫星创新研究院抓总研制卫星系统；中科院上海技术物理研究所联合中国科学技术大学研制有效载荷分系统；中科院国家空间科学中心牵头负责地面支撑系统研制、建设和运行；对地观测与数字地球科学中心等单位参加。

据介绍，长征二号丁运载火箭由中国航天科技集团公司所属上海航天技术研究院研制。此次发射是长征系列运载火箭的第234次飞行。

科学家彻底改写细菌基因组成功减少大肠杆菌遗传密码子

合成生物学家日前报告了迄今为止意义最为深远的一项细菌基因组重写结果。这一进展包括重新利用了大肠杆菌3.8%的碱基对。研究人员在2016年8月18日出版的美国《科学》杂志上发表了这一研究成果。

研究人员换下了大肠杆菌64个遗传密码子(为氨基酸指定遗传代码的序列)中的7个。他们如今能够通过在55个片段(每一个片段的长度为5万个碱基对)中合成脱氧核糖核酸(DNA)从而减少遗传密码子的数量。研究人员还将这些碎片组装到一个有功能的大肠杆菌中。

除此之外，由美国马萨诸塞州波士顿市哈佛医学院科学家率领的研究团队表示，这项研究是推动设计具有新属性的生物体的重要一步，例如抵抗病毒的传染性。

包括该医学院George Church在内的合成生物学家说，这项工作同时也被视为“人类基因组项目——书写”的原型——科学家打算利用该项目人工合成一个人类基因组。Church表示：“这项研究是一个示范，表明此类彻底的再造工程是可行的。”

并未参与该项研究但之前曾与Church合作进行重编码工作的康涅狄格州纽黑文市耶鲁大学合成生物学家Farren Isaacs表示：“将遗传密码子从64个减少至57个戏剧性地违背了自然界中已有的规律。”他说：“这是向前迈出的重要一步，证明了遗传密码的延展性，以及全新类型的生物功能和属性如何通过重新编码的基因组从生物体中被提取出来。”

Church的研究团队和其他科学家之前发现，在大肠杆菌中重新编码单个氨基酸是可行的，从而可以使这种细菌包含在自然界中不存在的氨基酸。这样形成的重编程生物体对病毒性感染具有高度抵抗力，这是因为它们不再含有病毒生存所需的所有自然生物体共有的遗传机制。它们的制造同时还可以完全依赖于其食物中的合成氨基酸，从而减少了对重新编码的细菌能够逃出实验室并在野外肆虐的担心。

科学家继续修补大肠杆菌基因组(图片来源：BSIP/UIG Via Getty Images)

在这项最新研究中使用的再编码技术是一个艰苦的过程，并且这仅仅在几年之前还是不可能的。在过去10年中，遗传工程以及人工合成DNA研究的迅猛发展使得更多雄心勃勃的遗传工程项目成为可能。

曾在Church实验室参与该项研究、如今在西雅图市华盛顿大学任职的合成生物学家Marc Lajoie表示：“这个项目具有前所未有的规模，这是有史以来完成的最大的完全人工合成的基因组，并且是迄今为止被引入一个基因组的最具功能性的变化。”

由加利福尼亚州拉荷亚市J. Craig Venter研究所的基因组企业家Craig Venter率领的研究团队在2016年3月曾宣布，他们已经基于一个细菌基因组创建出了一个人工合成的基因组，同时去除了所有不必要的基因。但是这一生物体的基因组比大肠杆菌小了一个数量级。

Church和他的研究团队如今正在尝试将他们的重编码大肠杆菌的DNA片段缝合到一个连续的基因组中。随后研究人员会测试这个再造的生物体是否具有生命。Church表示他并不清楚这项研究要花多长时间；他的实验室成员估计其时间可能为4个月到4年。Isaacs表示：“这将需要巨大的努力，但它看起来是能够实现的。”

天文学家在太阳系外发现潜在宜居行星

一个国际团队2016年8月24日在英国《自然》杂志网络版上发表报告说，他们通过长期观测发现，一颗环绕比邻星运行的行星可能具有适合生命繁衍的环境。比邻星是距太阳系最近的恒星，或许在不久的将来人类能够发射探测器到这颗潜在宜居行星上探索生命痕迹。

比邻星位于半人马座，是一颗红矮星，距离太阳系约4.2光年。由于其表面温度较低且颜色暗淡，人类无法用肉眼观测到这颗“邻居”恒星。

来自英国、美国、法国、德国、智利等多国研究人员组成的国际团队利用欧洲南方天文台望远镜及其他机构设施观测发现，比邻星附近有行星运行的痕迹；随后的多次观测最终证实这颗名为“比邻星b”的行星确实存在。

“比邻星b”是迄今发现的太阳系外距地球最近的可能存在生命的行星。研究人员在报告中说，“比邻星b”质量约为地球1.3倍，环绕比邻星的公转周期是11.2天。由于比邻星表面温度远低于太阳，“比邻星b”仍被认为处在宜居带上，其表面温度理论上适合液态水存在，上面或许存在生命的繁衍。

报告作者之一、英国玛丽女王大学学者吉耶姆·安格拉达-埃斯屈德说，这颗行星与比邻星相距约700万km，仅为地球到太阳距离的5%；不过比邻星比太阳暗淡1 000倍，因此“比邻星b”从比邻星接收到的能量大约只有地球接收到太阳能量的70%。

报告同时指出，“比邻星b”表面环境或许会受来自比邻星的紫外线和X射线耀斑的影响，其程度要高于太阳对地球的相关影响。

研究团队表示，这次发现只是一系列天文观测的开端，未来将利用现有以及新一代大型天文望远镜继续探寻潜在宜居行星，而“比邻星b”是重点观测目标。

欧洲南方天文台将发现“比邻星b”存在的证据描述为“划时代发现”。安格拉达-埃斯屈德说，希望这一发现能够鼓励未来数代人继续探寻太阳系外可能存在生命的新世界。

比邻星b(图片来源：ESO/M. Kornmesser)

新型“章鱼机器人”实现全软体结构

一个研究团队日前在英国《自然》杂志上发表报告说，他们利用3D打印技术制作出一个完全软体结构的自驱动机器人。如果发展成熟，这类软体机器人可执行许多传统机器人无法完成的任务。

传统机器人主要由金属等硬质材料制成，很大程度上限制了它们的灵活性，尤其是在狭窄空间作业的能力。此前英国一些研究机构已开发出采用特殊设计的柔性手术机器人，可在人体内实现更灵活的伸缩操作，但它们本质上还是使用了硬质材料的传统机器人。

由美国哈佛大学领衔的研究团队利用3D打印技术制作出一个拥有8只手臂的章鱼仿生机器人。这是一个由硅橡胶制成的软体结构，高度不到2 cm，不仅包含内部控制系统且自带燃料，能够实现一定程度的自主驱动，无需拖着大量外接管线。

全软体结构的章鱼仿生机器人

研究团队为这个机器人设计了一个非常巧妙的内部控制系统。作为燃料的过氧化氢溶液注入机器人体内后，与催化剂铂反应后会生成水和氧气。在控制系统协调下，氧气被传递到特定区域，从而让机器人的指定手臂膨胀、伸缩，实现以气动方式驱动。最终这些气体会通过排气孔从机器人体内释放出来。

报告作者之一、哈佛大学学者罗伯特·伍德说，目前向这个机器人注入1 mL燃料最多能运行8分钟。它只是一个技术展示原型，并非设计来完成任何特定任务。

研究人员表示，未来进一步改进控制系统后，或许能提高机器人的运行持续时间。如果再配合新的肢体设计，就能完成更复杂的动作。

世卫组织发布新指导方针淋病或将无药可治

这是又一个由细菌感染的传染病即将面临无药可治窘境的信号。8月31日，世界卫生组织(WHO)发布了一份有关淋病治疗的新指导方针，反映了这种性传播疾病正在变得越来越难以治愈的发人深省的现状。

WHO建议不再使用喹诺酮类药物，这是一种正变得越来越没用的抗生素。并且这也是第一次，该机构在提出应该怎么做的同时却没有给出可供选择的标准药物。

据估计，由淋球菌引发的淋病每年在全球约导致7 800万人感染。尽管有些人不会出现症状，但如果未经治疗，这种细菌在生殖器、直肠和喉咙会导致疼痛，并可能造成不孕和感染大脑或心脏。

淋球菌耐药菌株已传播到世界各地(图片来源：CDC)

之前由WHO在2003年撰写的指导方针建议用喹诺酮类药物治疗淋病，例如环丙沙星。然而瑞士日内瓦WHO下属生殖健康和研究部门的Teodora Wi指出，这种细菌的耐药菌株如今已经遍及全球，从而导致喹诺酮类药物几乎失去了疗效。如今被称为头孢菌素的另一类药物成了对抗淋病的第一道防线。

许多高收入国家基于自身数据改变了它们的指导方针，但WHO的指导方针制定的是一个全球标准，并且对于那些没有充分监控数据的低收入国家而言尤为重要。Wi说：“我们真的希望各国能够在淋病的治疗选择中删除喹诺酮类药物。想象一下，如果非洲国家投入那么多的资金换回的却是细菌已经对其具有耐药性的喹诺酮。”

然而头孢菌素类药物——包括一种被广泛使用的药物头孢曲松钠——也有其自身的问题。Wi指出，有46个国家报告称淋病菌株对头孢曲松钠的敏感性降低，同时有10个国家表示患者对通常使用的抗生素没有反应。加拿大多伦多市安大略省公共医疗局医学微生物学负责人Vanessa Allen表示：“我们有可能失去有效治疗淋病的最后的抗生素。”

即便头孢菌素类药物失效，医生们依然还有一些选择。新的指导方针建议尝试组合药物，包括老一些的抗生素，例如庆大霉素和奇霉素。但有关这些药物的研究相对较少，并且众所周知，淋球菌能够很快演化出针对这些药物的耐药性。

Wi表示，WHO正在积极开发新的淋病治疗药物。“我认为，我们在5年内便能研制出新药。”

目前，几个可供替代的抗生素非常缺乏吸引力。在青霉素于20世纪中叶变得可以获得之前，淋病病人往往不得不在医院忍受着痛苦的治疗。

“机械干预措施包括通过导尿管将大量碘溶液注入尿道或阴道，或将病人置于一个温度达43℃的‘热箱’里，从而试图杀死细菌。”Allen说，“而回到这个前抗生素时代的可能性正变得越来越大，除非我们能够减缓细菌耐药性的发展速度，或是足够快地研制出一种新药。”Allen指出，治疗指导方针的改变在英国及加拿大带来了耐药性的降低。“但我们必须看到这样做在全球规模将产生什么样的后果。”

WHO同时修订了治疗衣原体和梅毒的指导方针，这另外两种重要的性传播感染的耐药性尚没有构成严重问题。例如，一剂量的苄星青霉素仍被认为是治疗梅毒的最佳选择。但Wi表示，这种药物面临短缺的问题，“它是如此的便宜，这让许多制药公司都不再想生产它”。

Wi说，WHO正在致力于解决这一问题。梅毒对于孕妇而言特别危险，后者能够向胎儿传播这种疾病，据估计这在全球每年的新生儿中导致了143 000例流产及62 000例死亡。

淋病是以泌尿生殖系统化脓性感染为主要表现的性传播疾病。其发病率居我国性传播疾病第二位。淋球菌为革兰阴性双球菌，离开人体不易生存，一般消毒剂容易将其杀灭。淋病多发生于性活跃的青年男女。近年来世界淋病有明显增加的趋势。我国自1975年以后，淋病又死灰复燃，病人逐年呈直线增多，是性病主要发病病种。

科学家发现“菲莱”号长眠之地“罗塞塔”号探测器为最终撞击作准备

欧洲空间局(ESA)的彗星着陆器“菲莱”号的最后长眠之地已经得到了证实——在距离这项探测任务结束不到1个月的时间里，研究人员终于在数十亿千米之外的地球找到了它的行踪。

失踪的“菲莱”号就在这张图中，你看到了吗？(图片来源：ESA/Rosetta)

由“菲莱”号的母船“罗塞塔”号探测器于9月2日拍摄的图像清楚地展现了这架彗星着陆器及其三条“腿”中的两条。这些图像证实，“菲莱”号位于一个悬崖的阴影之下，它被卡在一条裂缝中，并且有一条“腿”悬在空中。ESA于9月5日对外公布了“罗塞塔”号探测器拍摄的这一批图像。

确定“菲莱”号的位置和方向如今可以帮助科学家解释着陆器在其短暂的一生里传回地球的数据，这特别有助于精炼来自于CONSERT的数据，后者是一个设计用来研究彗星内部的无线电仪器。

ESA罗塞塔项目科学家Matt Taylor在该局的官方博客中写道：“这个好消息意味着我们现在已经获得了失踪的彗星‘地面实况’信息，而这些信息可以被输入‘罗塞塔’号3天科学研究的合理背景下，现在我们知道，它实际是在彗星表面上。

“菲莱”号落脚的地方曾对其科学使命有着巨大影响。彗星着陆器倾斜的位置意味着彗星表面部分屏蔽了“菲莱”号的天线，从而使其很难与地球通讯，而这一背阴的地方意味着着陆器无法为其太阳能电池板充电，所以“菲莱”号仅仅在彗星表面呆了3天便进入冬眠状态。

在此之后，“菲莱”号仅仅与“罗塞塔”号探测器有过零星但不成功的联系。2016年7月，ESA永久关闭了“罗塞塔”号探测器与彗星着陆器的无线电联络。而这些最新图像——每个像素的分辨率为5 cm——是在“罗塞塔”号探测器以最近距离(仅2.7 km)掠过彗星67P/Churyumov-Gerasimenko的表面时拍摄的。它们确认了2015年通过将图像与来自“菲莱”号无线电装置的数据结合后得出的一个疑似着陆器正是“菲莱”号。

“罗塞塔”号探测器如今正越来越接近彗星67P/Churyumov-Gerasimenko的表面，从而为9月30日最终撞向这颗彗星作好准备。

Taylor表示：“撞击着陆给了我们最好的完成科学任务的机会，我们将期待这一时刻的到来。”对科学家来说，这场碰撞是激动人心的，他们中的一些人从1993年该项目立项之初便参与其中。Taylor说：“将会有太多的泪水。”

“罗塞塔”号探测器并不可能无限期地进行这项工作。2016年9月，支持这项探测任务的资金将会花完，而到那时，彗星67P/ Churyumov-Gerasimenko将再次进入深空，在那里，由太阳能提供能量的探测器将会因为接收太少的阳光而无法开展工作。

撞击着陆于2014年成为科学家的首选。研究人员指出，尽管菲莱探测器在其下降过程中传回了一些数据，但“罗塞塔”号探测器装载的传感器与仪器设备更加强劲，并且变化更多。同时后者还能够比前者更为缓慢地下降，从而使其能够搜集更多的数据并拍摄出更好的图像。

“罗塞塔”号探测器操控负责人Sylvain Lodiot表示，撞击着陆最终将使这一项目硬停机而无论以何种“温和”的方式落地。最初设计用来在轨道上飞行的“罗塞塔”号探测器在彗星的表面将不再能够调整其天线与地球取得联系。Lodiot说，类似的，它也将不能变换太阳能电池板的角度以获取能源，直至最终丧失动力。“一旦着陆，不管你试着怎么联系它，游戏都已结束。”无论如何，罗塞塔的结局都会给故事一个恰当的结尾。瑞士伯尔尼大学行星科学家Kathrin Altwegg说：“这样罗塞塔便可以幸福地和菲莱生活在这颗彗星上了。”

“罗塞塔”号探测器于2004年3月发射升空，经过历时10年多、总长超过64亿km的太空飞行，按计划成功进入距离彗星67P/ Churyumov-Gerasimenko约100 km的轨道。“罗塞塔”号探测器是人类首个近距离环绕彗星飞行的航天器，将在一年多时间里陪伴彗星67P/Churyumov-Gerasimenko接近太阳。科学家认为，彗星就如同时间胶囊，蕴藏着太阳系形成时期留下的原始物质；对彗星发散出的气体、尘埃以及彗星核结构和其他相关有机物质进行详细研究，将有助人类探清与太阳系形成、地球上水的来源乃至生命起源有关的奥秘。

美国探测器启程赴小行星采样

美国第一个小行星采样探测器9月8日发射，前往贝努小行星采集样本并送回地球。科学家希望，这项任务能带来对太阳系形成乃至地球生命起源的“革命性”认识。

“让我们出发吧！”项目首席科学家、美国亚利桑那大学的丹特·劳雷塔在社交媒体推特上写道。美国航天局电视直播显示，东海岸的晚霞染红佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地上空，“奥西里斯-REx”探测器在这里搭乘“宇宙神5”型火箭，于当地时间19时5分(北京时间9日7时5分)直冲云霄。

当地媒体说，美国航天局邀请了8 000名客人观看发射，包括为贝努小行星取名的学生。

大约1小时后，探测器与火箭第二级分离并顺利打开太阳能电池板，独自踏上为期2年的追“星”之旅。

“奥西里斯-REx”的英文全名为“起源、光谱释义、资源识别与安全-风化层探测器”，首要任务就是去贝努小行星采集样本，寻找太阳系形成乃至生命起源的线索。科学家认为，贝努小行星上保存着45亿年前太阳系刚刚形成时的信息，包括水冰和有机物质，而地球上有生命出现，也离不开这类物质。

如果一切顺利，探测器将于2018年8月飞抵贝努小行星，然后用两年时间对小行星表面进行测绘，寻找可能存在的矿物质并挑选采样地点。2020年7月，它将飞临小行星表面，伸出机械臂从其表面“一触即走式”快速采集至少60 g样本。

按照计划，“奥西里斯-REx”将于2021年3月踏上归途，2023年9月从地球近旁飞过。届时，样本舱将从探测器弹出，借助降落伞返回地球，而探测器主体部分仍将停留在绕太阳运转的轨道上。

探测器还有一个任务是加强对雅科夫斯基效应的认识。这一效应指，当小行星吸收阳光、释放热量时，会对自身产生微小推力。贝努小行星自1999年被发现以来，其轨道在这一效应下改变超过160 km。这类研究有助了解小行星的轨道变化，从而能有针对性地降低小行星撞上地球之类的风险。

美国航天局认为，贝努小行星对地球有潜在威胁，在2175年至2199年之间某个时间撞击地球的可能性为1/2700。

此次任务耗资约8亿美元，是美国第一个小行星采样任务。人类历史上第一个小行星采样探测器是2003年日本发射的“隼鸟号”，它于2010年成功将丝川小行星的一些物质微粒送回地球。2014年，日本又发射“隼鸟二号”小行星探测器，将从“1999JU3”号小行星取样，样本预计于2020年底返回地球。

“奥西里斯-REx”探测器(图片来源：NASA'S GODDARD SPACE FLIGHT CENTER CONCEPTUAL IMAGE LAB)

迄今最精确银河系三维地图问世发现银河系面积大于预期

科学家日前以前所未有的精度绘制了银河系三维地图。意大利博洛尼亚天文台天文学家Gisella Clementini表示，这一研究成果标明，人类所处的这个星系的面积比科学家之前预想的大得多。

欧洲空间局(ESA)于9月14日在位于西班牙马德里的欧洲空间天文学中心，发布了来自其斥资7.5亿欧元的盖亚星相图项目的第一批数据。新的目录包含11亿颗恒星在宇宙中的位置，而其中的4亿颗恒星是之前从未观测到的。

“盖亚”探测器发现了银河系中4亿颗之前从未观测到的恒星(图片来源：ESA/Gaia/DPAC)

对于许多恒星而言，其定位精度达到了300毫角秒——相当于在30 km的距离外观看一根头发的宽度，这将帮助天文学家更好地确定银河系的三维布局。该项目科学家、荷兰诺德维克ESA下属科学与技术中心(ESTEC)的TimoPrusti表示：“这比以前我们所拥有的好多了。这是一座里程碑。”

“盖亚”探测器于2013年12月发射升空，次年7月正式投入科学观测。该项目计划利用5年时间，通过探测器搭载的10亿像素阵列相机，对银河系超过10亿颗恒星(约占银河系恒星总数的1%)进行高精准度“扫描”。迄今为止，“盖亚”探测器已经完成了上千亿次个体观测，每天产生40千兆字节的数据。

此次公布的星系图仅是基于“盖亚”探测器在最初14个月观测工作中积累的数据。通过将新的测量结果和之前ESA的依巴谷卫星的数据相结合，研究人员能够获得一个由200万颗恒星构成的子集的准确距离和运动方式，从而为研究其物理特性及银河系重力场提供更精确的信息。Prusti表示：“对于天体物理学的很多领域而言，知道恒星的距离是极为重要的。”他说：“对我而言，这是此次发布的第一批数据中最令人兴奋的地方。”

ESA曾在1989年发射天体测量卫星“依巴谷”，它在4年内收集了约11.8万颗恒星的详细位置数据。“依巴谷星表”和“第谷2星表”均是“依巴谷”项目的成果，而“依巴谷星表”也是天文研究中最常用的恒星星表。

计划于2017年晚些时候发布的第二批数据将包括更为准确的位置——在某些情况下达到10毫角秒，这相当于在1 000 km的距离外观测一根头发。

作为450名“盖亚”探测器数据分析人员的负责人，荷兰莱顿大学天文学家Anthony Brown表示，第二批发布的数据还将包括所有11亿颗恒星的距离和运动方式。

此外，“盖亚”探测器将会在银河系中发现数以万计的新星团，并给出约100万个遥远星系的准确位置数据。Brown说：“未来的观测设备，如大口径综合巡天望远镜、詹姆斯·韦伯太空望远镜和ESA的欧几里得卫星，将会充满感激地利用“盖亚”的观测成果。”

星团是一群被引力作用束缚在一起的恒星。参与“盖亚”项目数据处理与分析的意大利天文学家安东内拉·瓦莱纳里说，使用“依巴谷星表”只能测算距离地球最远1 600光年的约80个星团，而利用“盖亚”探测器提供的初步数据可测算出距地球最远4 800光年的近400个星团的距离和运动。

据ESA介绍，“盖亚”探测器还在“恒星普查”任务中观测到3 194颗“变星”，其中386颗是首次被发现。“变星”是指亮度与电磁辐射不稳定、经常变化并伴有其他物理变化的恒星。了解“变星”对科学家探索宇宙间天体距离具有重要的指示作用。

ESA希望“盖亚”项目能够帮助解答有关银河系起源和演化的问题，并帮助发现新的小行星、太阳系外行星系统和褐矮星。

迄今为止，全世界的科学家将能够无限制地使用“盖亚”探测器的数据。Prusti在马德里举行的新闻发布会上表示：“请加入到我们当中来。”研究恒星演化以及银河系形成历史(包括暗物质的作用及分布)的天文学家对于这些新的信息非常感兴趣。预计在未来，“盖亚”探测器还将发现新的太阳系内的小行星和成千上万颗像木星一样环绕其他恒星运转的系外行星。

正如Brown所说的，许多科学家已经迫不及待地利用这些数据开始了工作。他说：“我想基于这些数据的第一批科学论文将在两三周内发布。”

“盖亚”探测器的主要任务将在2019年结束。ESA还将决定可能延伸到2024年的一项任务，这将进一步增加最后目录的准确性。在遥远的未来，天文学家梦想能够有一个“盖亚”探测器的红外副本，它将能够透过银河系的尘埃云观测到其中心地带，同时也将擅长探测和测量位于太阳附近的微弱的红矮星与褐矮星。

天宫二号空间实验室成功发射(图片来源：JuZhenhua/Xinhua via ZUMA Wire)

天宫二号发射成功遥待神舟十一号载人飞船造访

2016年9月15日22时04分，伴随着巨大的轰鸣声，我国首个真正意义的空间实验室天宫二号从酒泉卫星发射中心腾空而起，约575 s后顺利进入预定轨道，发射任务圆满成功。

据中国航天科技集团五院天宫二号总设计师朱枞鹏介绍，天宫二号担负着与神舟十一号载人飞船交会对接，完成两名航天员进行30天中期驻留，与货运飞船交会对接进行推进剂补加，在航天员驻留期间开展维修性技术试验及舱内其他实验项目，以及搭载14个科学实验开展空间技术应用等四项主要任务。

在等待与10月中旬发射的神舟十一号载人飞船交会对接期间，天宫二号将开展平台和应用载荷的在轨测试，包括对平台性能、交会对接支持、载人驻留环境功能支持等能力的测试，并对有效载荷进行功能性检查和测试。在神舟十一号载人飞船发射前，天宫二号还将再次进行状态和功能检查，确认是否满足载人对接条件和驻留要求，并调整轨道做好对接准备。

据载人航天工程空间应用系统副总设计师吕从民介绍，空间应用系统在神舟系列飞船以及天宫一号目标飞行器上，成功开展了50余项空间科学实验与应用试验，取得了一批具有重要价值的科学与应用成果。此次天宫二号应用任务则呈现项目多、创新性强、航天员直接参与、国际合作深入等特点，并有望在空间科学、基础物理学前沿取得重大突破。

“14项空间科学和应用任务，涉及30余家单位参与载荷研制，为保证各项任务并行开展，空间应用系统总体部将应用任务进行了科学合理的分解，我们设置了17个分系统，分系统又分解为科学研究、载荷研制等多个子系统。”吕从民称，总体部采用系统集成的概念，进行总体设计、系统集成测试、统筹在轨飞行试验，以最大限度地利用资源，获取应用效益。

吕从民表示，天宫二号空间实验室上安排的14项科学实验和应用试验项目之间相对独立，为此，空间应用系统安排了有效载荷运控在轨支持设备对应用项目进行统一的供配电、测控、数据采集管理传输，以统筹安排各载荷工作时间(实验时间、对地观测时间等)。

据悉，天宫二号是我国载人航天工程进入空间站阶段前的重要一步，也是我国载人航天工程“三步走”战略中第二步第二阶段。如中国载人航天工程新闻发言人武平所说，天宫二号与神舟十一号组合体的载人飞行任务将是最接近未来我国空间站要求的一次载人飞行，也将为空间站长期载人飞行的知识保障体系和运行机制积累基础。

(2016年9月23日收稿)■

（编辑：段艳芳)

Applauding for China

GUAN Yi

10.3969/j.issn.0253-9608.2016.05.009