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水母来袭
一连串的水母入侵正威胁着重要的渔场，危及海滩游客，并威胁着沿海经济。专家们想知道原因。
这就像一部糟糕的 50 年代恐怖片中的场景：国家遭到有毒巨型水母群的攻击！但这正是日本海岸附近发生的情况。食洗机大小的帆水母，一种凝胶状的 400 磅的斑点，拥有成千上万根刺人的触手，曾今在日本水域并不常见。到 2006 年初，估计它们的数量已达数百万。
世界其他地方也发生了类似的故事。7 月，一种名为 *Mnemiopsis* 的生物淹没了瑞典海域；据信这种入侵物种是通过运输船搭便车进入北大西洋的。9 月，数百万只紫色的水母 *Pelagia noctiluca* 席卷了意大利海岸。这些不合时宜的访客打断了捕捞作业，并用它们恶毒的蜇伤吓跑了海滩游客。
从塔斯马尼亚到纳米比亚再到墨西哥湾，最近的水母入侵事件令科学家们感到困惑，并摧毁了当地经济。海滩关闭还是小问题。
水母蜇伤了养殖的三文鱼，堵塞了渔船的渔网，甚至堵塞了核电站的进水口阀门。
康涅狄格大学动物学家 Ann Bucklin 说：“发生次数、持续时间和地理范围——所有这些都非常罕见。”她目前负责海洋生物普查（一项到 2010 年统计所有海洋物种的国际努力，水母是一种浮游动物）的浮游动物（随洋流漂浮的海洋动物）计数。“这似乎超出了我们过去所见的正常变化范围，”她补充道。“[浮游动物] 的爆发似乎比过去严重得多。”
在所有海洋物种中，水母是科学家研究最少的物种之一，部分原因是它们对人类没有明显的用处，部分原因是处理它们的具体挑战。这些无脊椎动物难以处理，通常有毒，并且容易在渔网中破碎。我们对正常水母习性的有限了解使得科学家很难 pinpoint 这种神秘趋势背后的原因。
他们所知道的是，水母是机会主义动物，能够迅速抓住变化的环境。“你给它们吃的越多，水母就越多，”研究环境变化与水母密度之间联系的海洋生物学家 Jennifer Purcell 说。海洋温度升高、海洋酸化加剧、农业污染，尤其是由于过度捕捞导致的捕食者减少，这些都可能是近期水母数量激增的解释，也是为什么今年及未来几年我们可能会看到更多爆发的原因。
当然，有些人正在寻找获利的方法。日本厨师开始在更多菜肴甚至鸡尾酒中使用水母，研究人员还提取了它们的粘液用于化妆品。称之为“更凝胶状世界”的经济——Kalee Thompson
**翻页 阅读即将到来的奥运会的阴暗面。**
奥运会的阴暗面
谁说和体育有关？中国一直在利用今年夏天的奥运会来大张旗鼓地宣传其科学和技术实力。但随着许多在华外国记者抱怨他们没有完全的自由来撰写独立报道，你能读到多少内容是真的？-Melinda Wenner
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**你将听到：** 北京的空气中二氧化氮含量居世界前列，但中国将通过关闭工厂和减少一百万辆汽车上路来净化空气。 **你不会听到：** 北京夏季颗粒物污染高达 70% 来自城外，因此关闭城市本身不会有太大作用。 |
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你将听到： 去年 7 月，在采用了更严格的水质标准后，当地政府宣布北京曾经不能饮用的自来水现在可以安全饮用了。你不会听到： 当然，如果你就站在水处理厂旁边，水是安全的，但同样的官员承认城市管道经常污染水源。 |
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你将听到： 北京将通过将运动员的兴奋剂检测次数（与 2004 年相比）加倍来打击兴奋剂。你不会听到： 尽管对更严格的检测政策有很多讨论，但中国有兴奋剂的坏名声。在 2000 年悉尼奥运会之前，27 名运动员退出了比赛，因为一些人有可疑的检测结果。 |
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你将听到： 中国保证开幕式不下雨。它计划在比赛前对云进行“播种”。你不会听到： 没有人知道人工降雨是否真的有效。2003 年，美国国家科学院称其背后的科学太薄弱，无法证实。 |
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你将听到： 北京正在建造大量的体育场馆和地铁，作为奥运会全面翻新的一部分。你不会听到： 据一项统计，这场建设热潮将迫使 150 万中国人离开家园，并且由于释放了大量灰尘，进一步污染了空气。 |
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你将听到： 中国计划关闭 4000 座不安全（且污染严重）的煤矿。你不会听到： 中国以前曾尝试过，但收效甚微。几乎不可能监测该地区的许多矿山是否合规。 |
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其他世界被揭示
内行星迎来首位长期访客，着陆器将在火星的冰冻泥浆中挖掘，新的地球将从遥远的空间中出现。
今年的行星探索将火热开局。本月，经过 3.5 年的旅程，NASA 的“信使号”航天器将进行三次水星飞掠中的第一次，水星是离太阳最近的行星，也是太阳系中探索最少的岩石行星。在第三次飞掠后，“信使号”将于 2011 年进入围绕水星的轨道。这项任务需要巨大的能量、仔细的轨道规划以及强大的辐射和温度防护。一旦“信使号”到达，科学家们将有许多东西可以探索。一个关键的谜团：为什么小小的水星由太阳系中最致密的物质构成？答案应该会揭示太阳系其他部分是如何形成和演化的。
说到“行星”和“演化”，太阳系还存在一个非常大的问题——火星上曾经存在生命，或者现在是否存在生命？定于今年 5 月在富含冰的火星北极着陆的“凤凰号”着陆器可能会提供线索。“凤凰号”将使用其机械臂挖掘表层土壤和冰，并收集地面样本进行车载分析。科学家们希望它能够解决一个多年来关于火星生命存在（或不存在）的争议。在 20 世纪 70 年代末，两架“海盗号”着陆器未能探测到火星生命的任何迹象。但是，四分之一个世纪后，当科学家们使用“海盗号”探测器的复制品来搜索地球上已知存在生命的干谷和智利阿塔卡马沙漠时，探测器却未能找到生命。是“海盗号”着陆器对火星生命的出现视而不见吗？“凤凰号”可能会找到答案。
我们也在搜寻遥远的类地行星。今年，科学家们预计法国航天局的“科洛特号”卫星——第一台专门用于搜寻行星的空间望远镜——将发现他们希望找到的 250 颗行星中的许多颗，包括数十颗类地行星。此外，加那利群岛的 Gran Telescopio Canarias 将开始研究遥远恒星周围的尘埃盘，以寻找新的行星系统的证据。-Melinda Wenner
翻页 了解昨天的一些预测已经成真。
回到未来
1998 年，美国能源部太平洋西北国家实验室的一组科学家发布了一份预计到 2008 年会出现的 10 项环境技术突破的清单。以下是其中几项的实现情况。
预测： 转基因作物将得到广泛应用。
结果： 美国大多数玉米、大豆和棉花作物都经过基因改造，以抵抗害虫或耐除草剂。但基因改造在许多国家是一个有争议的话题，在世界其他地区并未得到广泛使用。
预测： 我们将生活在一个无纸化的社会。
结果： 当然，我们有电子书和电子阅读器，但纸张仍然统治着格子间。根据纸业分析师 RISI 的数据，美国办公室纸制品消费量在 1999 年达到 1470 万吨的峰值，到 2006 年下降到 1270 万吨。
预测： 汽车的燃油效率将至少达到每加仑 80 英里。
结果： SUV 仍然主导着道路，因此今年的平均燃油经济性将保持在每加仑 20 英里多一点。但情况可能很快就会改变，因为有 15 个州已经采纳或正在考虑排放法规，要求到 2016 年将新车的温室气体排放量减少 30%。
预测： 世界将充满“绿色”产品。
实际情况： 有许多绿色产品可供选择，美国人现在回收 32% 的垃圾。这比 20 世纪 90 年代初期的回收量翻了一番。-Melinda Wenner
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新互联网开始销售
本月的频谱拍卖可能会引发一场电信淘金热。
十多年来最重要的一次空气波拍卖可能标志着移动通信新时代的开始。1 月 24 日，电信巨头们将开始竞标无线电频谱的最后一块黄金地段，这是一段带宽，有一天可能会提供覆盖全国的移动、高速语音和数据网络。多年来，这些 700 兆赫兹的频率一直被授权为电视的 52 到 69 号频道。但广播公司们最终将退出以转向数字，而接替他们的人将决定无线互联网的未来。
新网络将具有更好的接收效果，尤其是在偏远地区，因为 700Mhz 信号可以穿过茂密的树叶，并渗透到地下室和地铁站。用 1800Mhz 网络覆盖全国需要 30,000 个手机塔，而用 700 Mhz 只需要一半。
新网络建造成本将不仅仅是更低。根据联邦通信委员会（FCC）的拍卖规则，相当一部分频谱必须用于“开放接入”服务。这意味着手机锁定的结束——你将能够在该网络上使用任何你想要的设备或软件。（规则的改变部分归因于谷歌的激烈游说，这一举动引发了关于其计划竞标频谱的猜测。）上次政府做出类似改变是在 40 年前，当时 FCC 强迫电话公司向第三方产品开放其线路。直到有线电话系统开放接入后，答录机、传真机和调制解调器等产品才进入市场。
不能保证 700MHz 频谱的结果会一样好。大型电信公司已经开始在法庭上攻击开放接入规则。即使规则能持续到拍卖日，只有当投标人达到 46 亿美元的最低储备价时，它们才会生效。
但是，即使没有开放接入的要求，在新频谱中建造的任何网络都将使运营商更容易提供 VoIP 呼叫和流媒体视频等服务——这在带宽受限的无线网络上目前很困难。“我们正在谈论你的手机精确模仿台式电脑，”行业组织 CTIA 的 Joseph Farren 说。-Daniel Engber
**翻页** 了解世界上最大的质子对撞机将真正揭示什么。
赌注“上帝粒子”
世界上最大的对撞机将真正揭示什么？物理学家们列出了他们最可能和最不可能的理论的概率。
关于大型强子对撞机（LHC），这个定于 5 月开始质子对撞的加速器，理论家们在一点上达成一致：它很可能产生希格斯玻色子，即理论上赋予宇宙万物质量的“上帝粒子”。除此之外，他们还在打赌。费米实验室合作者、意大利帕多瓦大学的 Tommaso Dorigo 打赌 1000 美元，他认为除了希格斯之外我们一无所获，但他希望他会输。我们问他和几位物理学家，他们对他们最喜欢的理论的看法。
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| 图片来源：CERN |
**希格斯玻色子：10 分之 9
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它的存在将解释质量的起源。希格斯玻色子产生一个场，所有其他粒子都必须穿过这个场。希格斯场对这种运动的阻力赋予粒子质量。
**暗物质：5 分之 3
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科学家知道它存在，只是不知道它是什么，而找出答案的任务落在了 LHC 身上。这种物质构成了宇宙物质的 80%，但它不发射任何光，所以它是完全不可见的。
**超对称：7 分之 3
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一些物理学家怀疑宇宙中的所有粒子都成对出现。一半是熟悉的——电子、夸克和中微子——但它们的理论对应物，称为超伴体，仍然是未发现的。
**额外维度：25 分之 1
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超越已知的三维（上下、前后和左右）的空间维度可能正在稀释我们宇宙中的引力。
**微型黑洞：1000 分之 1
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LHC 碰撞可能会产生无害的黑洞，每个黑洞的质量大约是盐粒的十亿分之一，它们几乎瞬时蒸发——太快而无法消耗任何物质。
**平行宇宙：1000 万分之一
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一些理论家推测，许多宇宙与我们自己的宇宙并排存在于一个宇宙景观上，每个宇宙都有自己的物理定律和自然常数。
**宇宙内爆：10 的 100 次方分之一*
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如果宇宙的基本真空状态不完全稳定，LHC 可能会使其衰变，并将宇宙中的一切带走。-Rena Marie Pacella
**翻页** 了解生物防御研究人员的新研究地点。
*一googol = 10^100 = 10,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000
生物防御研究人员的新研究地点
官员们将建造下一个农用恐怖主义研究中心。
纽约长岛尖端以南两英里处，坐落着一座占地 840 英亩的岛屿，这里是普鲁姆岛动物疾病中心所在地。在普鲁姆岛设施内工作的研究人员代表着国家在口蹄疫等动物疾病方面的第一道防线。但普鲁姆岛的建筑建于 1954 年，该设施无法处理国土安全部（DHS）认为恐怖分子可能用来作为武器攻击我国食品供应和国家健康的某些病原体。
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| 图片来源：USDA |
今年 10 月，DHS 将为国家生物和农产品防御设施（NBAF）选择一个地点，这是一个耗资 4.5 亿美元的动物和人畜共患（能够从动物传播给人）疾病实验室，用于研究潜在的农用恐怖主义威胁。有六个地点正在角逐这个占地 520,000 平方英尺的设施。五个地点在大陆；第六个是普鲁姆岛上的一个新设施。（在大陆研究口蹄疫是非法的，因此如果 DHS 选择这五个地点之一，国会将必须介入。）
除了典型的农用疾病研究外，该设施的 10% 将用于生物安全四级（Biosafety Level IV）研究，即研究对人类构成最大风险的致命、外来或传染性疾病或病原体。新实验室此类研究的首要项目是尼帕病毒和亨德拉病毒，这两种病毒最近在马来西亚和澳大利亚被发现，并且已被证明对许多感染者致命。
DHS 实验室主管 James Johnson 表示：“这一切都是整体威胁分析的一部分，目的是减轻对美国农业的威胁。“普鲁姆岛一直是第一道防线，但我们还有其他需要应对的威胁。”-Kate Pickert
**翻页** 了解科学家们解决你最喜欢的游戏有多大几率。
跳棋已解决。下一个？
在跳棋游戏中，棋子在棋盘上的排列方式有 5000 亿亿种。尽管如此，经过 18 年的研究，加拿大阿尔伯塔大学的计算机科学家 Jonathan Schaeffer 去年宣布，他的程序已经“解决了”跳棋——也就是说，它不可战胜。我们离解决其他流行游戏还有多远？-Kate Pickert
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**单挑德州扑克** 解决时间：5 年 两人玩扑克通常不好玩，但对于两个以上玩家的组合来说，它在科学意义上是不可能“解决”的。 |
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**双陆棋** 解决时间：10 年 运气成分（掷骰子）使得棋盘组合的数量庞大（10^20）。科学家知道如何解决双陆棋，但目前的计算机技术无法做到。 |
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**国际象棋** 解决时间：100 年 没有人确切知道国际象棋有多少可能的棋盘位置，但据认为在 10^40 和 10^45 之间。Schaeffer 预测，在他有生之年，这款游戏将无法被解决。 |
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**围棋** 解决时间：任何人也猜不到 这个极其复杂的游戏起源于古中国，其棋盘组合比国际象棋多得多（10^100）。科学家们不知道如何解决它，甚至不敢猜测何时会有解决它的技术。 |
图片来源：Thomas van de Weerd；Alan Light；Donarreiskoffer
**翻页** 查看 IBM 如何打破摩尔定律。
**打破定律**
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IBM 的 3D 芯片堆栈将强大的性能封装在紧凑的包装中。
四十年前，工程师戈登·摩尔（Gordon Moore）曾预测，集成电路上晶体管的数量大约每两年翻一番，使计算机越来越快、越来越高效。这个真理将在未来 15 年内遇到一个障碍，因为晶体管将接近原子大小，操纵它们将变得越来越困难。今年，IBM 将开始销售其解决晶体管密度问题的方案——一种垂直堆叠的芯片，其数据传输速度是我们现在使用的 1000 倍。
如果你今天打开你的手机，你可能会在里面发现一个伪 3D 芯片——将普通芯片堆叠在一起可以在不占用太多空间的情况下提高计算能力。连接两个芯片的长的细线位于它们的外缘，这限制了它们的最终处理速度。没有更好的芯片层之间的连接，它们的用途仅限于可以通过几根细小的电线传输的内容。
IBM 的解决方案是制造具有称为硅通孔（TSVs）的垂直互连的 3D 芯片。TSVs 不在芯片的外缘连接，而是穿过芯片向下连接到其正下方的层。诀窍在于将金属引入作为层间电线的微小孔中。其他公司也紧随其后。三星计划使用 TSV 制造堆叠的 DRAM 芯片，并希望将其集成到高密度闪存中。
这对我们意味着什么？TSV 芯片将是极其快速的处理器，并且由于具有不同功能的芯片可以分开制造然后堆叠，多功能芯片堆栈的价格可能会下降。半导体制造联盟 Sematech 的互连专家 Larry Smith 表示，有一件事是确定的：“产品将继续变得更小、更薄、更轻。”-Melinda Wenner
**翻页** 阅读一年来的技术术语指南。
词汇观察
现在是晦涩的技术术语，但到 2009 年，即使是你妈妈也会流利地说。-Kalee Thompson
**人类世 (n.)
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地球历史上最新的地质时期，在此期间，人类首次开始影响地球的气候和生态。大约从 1800 年至今。
**博客逻辑 (adj.)
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网上发现的逻辑混乱的言论。另见，博客 (n.)。
**碳正义 (n.)
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应对气候变化的责任的公平分配，用于参考应要求国家根据其人口和人均碳排放量来限制二氧化碳排放的观点。此外，一个国家的支付能力将决定其总体责任。
**云计算 (n.)
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可通过互联网获得的规模化分布式计算服务。计算机集群（或“云”）为个人机构或企业提供超快的计算能力，而无需高维护的服务器机房。
**生态系统服务 (n.)
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健康生态系统为人类或当地经济提供的价值（以美元计算），为保护脆弱栖息地提供了经济激励。例如，一种名为草蛉的昆虫在美国提供了一项重要的生态系统服务，它会吃玉米螟、蚜虫和其他害虫。保护草蛉栖息地的农民将通过减少使用传统杀虫剂来省钱。
**健身游戏 (n.)
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玩视频游戏，这些游戏同时也是锻炼计划。
**FUD (n.)
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“恐惧、不确定和怀疑”的首字母缩写，通常用于描述公司试图诽谤或破坏竞争对手即将发布的产品。
**地面真实性验证 (v.)
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亲自调查通过遥感图像确定的地理热点的位置。例如，“在我们通过谷歌地球初步识别出至少一种新型中国核潜艇后，我们仍需要地面真实性验证来确认其能力。”
**物理数学 (n.)
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用于描述物理学和数学之间日益模糊的界限。另见物理数学家：“Brian Greene 的书《优雅的宇宙》使他成为自斯蒂芬·霍金以来最著名的物理数学家。”
**无线电力 (n.)
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通过相同频率共振的电磁线圈无线传输的电力。虽然尚未实用，但该技术有一天可以消除你办公桌后面的那堆混乱的电线。
**翻页** 了解如何建立你自己的监控状态。
建立你自己的监控状态
新卫星升空，你可以购买它们的使用时间。
下一代私营间谍卫星来了：《WorldView-1》于去年 9 月发射，《GeoEye-1》将于今年 4 月发射。它们的高分辨率相机能够识别出大约垒球大小的物体，但它们真正的优势在于它们能够传回多少数据。高分辨率成像卫星在飞越陆地上空时必须瞄准地球的一小片区域；由于这些新卫星具有更宽的视野，以及改进的存储和通信能力，每颗卫星在每次轨道上覆盖的区域将是其前代产品的两倍。这意味着谷歌地图和雅虎地图上会有更多高分辨率图像，以及更多个人和公司购买空中“眼睛”服务时间的可能性。-Robin Mejia
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