以下是科技聯(lián)播第 8 期主要內(nèi)容速覽：

1.葉軍團(tuán)隊(duì)成果登《自然》封面：核激發(fā)技術(shù)讓“一秒”更精準(zhǔn)

2.宇宙巨龍現(xiàn)身！天文學(xué)家發(fā)現(xiàn) 2300 萬光年黑洞噴流

3.南極綠化潮：全球變暖下南極半島植被覆蓋猛增

4.Ray-Ban 智能眼鏡陷隱私爭(zhēng)議，AI 技術(shù)雙刃劍顯現(xiàn)

5.劇烈運(yùn)動(dòng)后免疫力下降？浙大研究揭示乳酸影響機(jī)制

01 葉軍團(tuán)隊(duì)成果登《自然》封面：核激發(fā)技術(shù)讓“一秒”更精準(zhǔn)

9 月 4 日，一篇發(fā)表于《自然》期刊的研究論文，將“一秒”的精度提高到了前所未有高度。

今年 1 月，由中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)研制的鍶原子光晶格鐘，其精度便已達(dá)到了 5×10^-18，即運(yùn)行 72 億年僅會(huì)偏差 1 秒。

時(shí)隔不到一年，1 秒的精度就再一次被提高。這次研究由美國(guó)科羅拉多大學(xué)物理系教授葉軍團(tuán)隊(duì)做出的。之前的光晶格鐘，利用的是原子中的電子在受到激發(fā)躍遷時(shí)會(huì)釋放電磁波的原理。只要電磁波的頻率夠高，線寬夠窄，也就是光譜的純度夠高，就可以靠電磁波的頻率對(duì) 1 秒做出定義。

葉軍團(tuán)隊(duì)的核鐘項(xiàng)目登上《自然》雜志封面

葉軍團(tuán)隊(duì)雖然仍然是用激發(fā)電磁波去測(cè)量時(shí)間，但卻由原來的對(duì)電子激發(fā)轉(zhuǎn)向了核激發(fā)。類似于傳統(tǒng)原子鐘及光鐘中，當(dāng)核外電子吸收能量后可以躍遷至更高能級(jí)，原子核自身在吸收特定的能量后，也有可能處于更高能量的狀態(tài)，并輻射出一定能量的電磁波。在該項(xiàng)研究中，葉軍團(tuán)隊(duì)即成功激發(fā)了釷-229 核鐘躍遷，輻射出紫外波段的電磁波，并與鍶-87 原子鐘建立了直接的頻率連接。通過核鐘與原子鐘之間的頻率比測(cè)量，可以將 1 秒 的精度再提高 1 個(gè)量級(jí)，達(dá)到 10^-19 的理論精度。

核時(shí)鐘與原子鐘之間的頻率比測(cè)量

此外，相較于傳統(tǒng)原子鐘和光鐘所需的絕對(duì)零度（即約零下 273℃），該實(shí)驗(yàn)的控制溫度也僅在約零下 122℃，這也意味著核鐘的運(yùn)行環(huán)境比原子鐘要容易達(dá)到得多。

這個(gè)研究標(biāo)志著核基固態(tài)光學(xué)鐘的新開端。

科學(xué)家們對(duì)于“一秒”精度的追尋，并不只是對(duì)技術(shù)極致的追求，而是時(shí)間的精度越高，就越延伸了對(duì)更小尺度的物理學(xué)規(guī)律探索的下限。

要知道，我們現(xiàn)在幾乎所有對(duì)真實(shí)世界的測(cè)量都建立在“時(shí)間”的基礎(chǔ)之上。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)單位一共有 7 個(gè)，除了“摩爾”是直接通過阿伏伽德羅常數(shù)定義的，其他所有單位都需要通過時(shí)間輔以定義。

比如，“米”是光在 1/299792458 秒內(nèi)在真空中行進(jìn)的距離?！扒Э恕笔怯善绽士顺?shù)和米、秒同時(shí)定義?！鞍才唷笔怯呻姾沙?shù) e 和秒所定義，“開爾文”是由玻爾茲曼常數(shù)和千克、米、秒同時(shí)定義。

所以任何對(duì) 1 秒精度的推進(jìn)，都不只是單純提高我們?nèi)祟愑^測(cè)世界的單一維度，而是人類觀測(cè)世界精度的全面提升。

02 宇宙巨龍現(xiàn)身！天文學(xué)家發(fā)現(xiàn) 2300 萬光年黑洞噴流

在宇宙中，許多天體的尺度總是會(huì)讓人感到驚嘆，9 月 18 日，發(fā)表于《自然》期刊的一篇文章為我們揭示了一個(gè)全新的“龐大”發(fā)現(xiàn)。

天文學(xué)家在分析位于荷蘭的低頻陣列射電望遠(yuǎn)鏡（LOFAR）拍攝的圖像時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)超大質(zhì)量黑洞噴出的兩道巨大噴流，總長(zhǎng)度約為 2300 萬光年。它是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最長(zhǎng)的黑洞噴流，研究團(tuán)隊(duì)將它命名為“波爾費(fèi)里翁”（Porphyrion）——來自希臘神話中的巨人。

LOFAR射電望遠(yuǎn)鏡拍攝的已知最長(zhǎng)的黑洞噴流對(duì)，被命名為“波爾費(fèi)里翁”

2300 萬光年這個(gè)尺度到底有多大呢？論文作者用這樣的類比幫我們理解：“如果波爾費(fèi)里翁的噴流和我們的星球（地球）一樣寬，那么為它們提供動(dòng)力的黑洞就只有變形蟲的寬度。”

雖然波爾費(fèi)里翁可以代表早期宇宙時(shí)代的一種古老的噴射結(jié)構(gòu)，但是它本身僅可以追溯到 63 億年前，與現(xiàn)今約 140 億年的歷史相比尚屬年輕。

這種噴射結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的原因，是黑洞通過巨大的引力吸引周圍物質(zhì)時(shí)向宇宙深處噴射的輻射。這其實(shí)代表著，超大質(zhì)量黑洞不僅主宰著它們的母星系，還在更大尺度上影響著整個(gè)宇宙。天文學(xué)家喬治·德約戈夫斯基(George Djorgovski)在研究所公布的報(bào)告中表示：“這一發(fā)現(xiàn)顯示，它們的影響可能比我們之前想象的還要廣泛?！?/p>

“波爾費(fèi)里翁”的藝術(shù)圖

也就是說，宇宙中許多遙遠(yuǎn)的星系之間或許并不像它們表面那樣孤立著，而是可以在更大尺度上產(chǎn)生聯(lián)系。比如研究人員馬丁·惠就提到，類似的噴流可以把星系間介質(zhì)的溫度局部加熱至一百萬度，而且它們產(chǎn)生出的噴射磁場(chǎng)可能會(huì)填滿宇宙網(wǎng)狀卷須之間的廣袤空間。 

03 南極綠化潮：全球變暖下南極半島植被覆蓋猛增

10 月 4 日，一篇發(fā)表在《自然·地球科學(xué)》期刊的文章揭示了南極半島的新變化，原本被認(rèn)為是干燥寒冷的不毛之地的南極洲，其邊緣在過去的四十年里顯著綠化?？茖W(xué)家利用衛(wèi)星數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，南極半島的植被覆蓋面積從 1986 年的 213 英畝增長(zhǎng)到 2021 年的 2,952 英畝，并且綠化速度更是隨著時(shí)間的推移而加快。

南極半島上的諾爾塞爾角（Norsel Point）地區(qū)出現(xiàn)綠化趨勢(shì)

研究認(rèn)為，植被蔓延是由于環(huán)境變化的推動(dòng)。隨著全球變暖和海冰減少，南極洲邊緣地區(qū)的環(huán)境變得更加溫暖濕潤(rùn)，從而導(dǎo)致了植物生長(zhǎng)速度的加快。文章作者表示，這一發(fā)現(xiàn)引起了人們對(duì)南極洲未來的嚴(yán)重?fù)?dān)憂，因?yàn)樘μ\擴(kuò)散可能會(huì)促使土壤形成，并讓入侵植物在南極洲扎根。南極洲這一標(biāo)志性、脆弱的地區(qū)很可能會(huì)由此經(jīng)歷根本性的改變。

南極半島上的苔蘚

全球變暖引發(fā)的綠化現(xiàn)象并不僅僅發(fā)生在南極。今年 7 月，發(fā)表于耶魯大學(xué)的一篇文章顯示，隨著空氣中二氧化碳的增多，許多干旱地區(qū)也正在變綠。在澳大利亞、非洲、印度西部、中國(guó)北部等等許多干旱區(qū)域，都發(fā)生了這樣的情況。二氧化碳的增加不僅推動(dòng)了氣候變化，還加速了植物的光合作用。富含二氧化碳的空氣使植物能夠更有效地利用稀缺的水資源，甚至可以為一些最干旱地區(qū)的植物生長(zhǎng)提供養(yǎng)分。

衛(wèi)星圖像顯示羅伯特島（Robert Island）的綠化情況。左上為原始衛(wèi)星圖像，右上為分析后的相同圖像，把植物覆蓋區(qū)域改為亮綠色

但這一現(xiàn)象也并非好事，生態(tài)學(xué)家警告說，這些新增的植被很可能會(huì)破壞本就稀缺的水資源儲(chǔ)備，并摧毀寶貴的干旱土地生態(tài)系統(tǒng)，而在某些地方，干旱環(huán)境中的額外植被更是會(huì)增加發(fā)生叢林火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)。

04 Ray-Ban 智能眼鏡陷隱私爭(zhēng)議，AI 技術(shù)雙刃劍顯現(xiàn)

9 月 25 日，Meta 公開了它最新的多模態(tài) AI 模型 LLAMA 3.2。其中最大的兩個(gè)模型 11B 和 90B 可以支持圖像推理，包括文檔級(jí)理解（包括圖表和圖形）、圖像字幕以及視覺基礎(chǔ)任務(wù)，如在圖像中通過自然語言描述精確定位對(duì)象。Llama 3.2 在圖像識(shí)別和一系列視覺理解任務(wù)上，性能也已經(jīng)追平并超過了 Claude 3 Haiku和 GPT4o-mini。

LLAMA 3.2 用戶界面

除了 LLAMA 3.2 之外，Meta 在同日還發(fā)布了多款新品，包括虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）頭顯設(shè)備 Quest 3S 和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）眼鏡 Orion。此外，Meta 還宣布將為其與知名眼鏡制造商 Essilor Luxottica 于 2023 年合作推出的 Ray-Ban 智能眼鏡添加 Meta AI 功能。在多模態(tài) AI 模型的支持下，用戶現(xiàn)在可以通過 Messenger 和 Instagram 等 Meta 應(yīng)用與 Meta AI 進(jìn)行自然的語音對(duì)話，例如通過語音指令讓 Meta AI 拍照。

虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）頭顯設(shè)備 Quest 3S

然而，僅一周之后，圍繞 Ray-Ban 智能眼鏡的隱私問題便引發(fā)了擔(dān)憂。10 月 1 日，哈佛大學(xué)的兩名學(xué)生在 X 上發(fā)布了一條演示視頻，展示了如何使用智能眼鏡和面部識(shí)別技術(shù)來實(shí)時(shí)獲取人們的個(gè)人信息，包括電話號(hào)碼和地址。這項(xiàng)技術(shù)利用了 Ray-Ban Meta 智能眼鏡的實(shí)時(shí)視頻直播功能，然后通過計(jì)算機(jī)程序監(jiān)控并檢索公共數(shù)據(jù)庫(kù)，反饋各種隱私信息。

Ray-Ban智能眼鏡

盡管 Meta 在 Ray-Ban 智能眼鏡上搭載有指示正在拍攝的隱私燈，但在戶外明亮的光線下，這一指示燈很難被注意到，人們很難察覺自己正在被拍攝。如今，隨著 Meta AI 功能的進(jìn)一步搭載和強(qiáng)化，越來越多的媒體表達(dá)了對(duì)智能眼鏡設(shè)備可能被濫用的憂慮。

Meta 的新產(chǎn)品展示了公司在虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域的雄心壯志，同時(shí)它一貫堅(jiān)持開源的做法也無疑推動(dòng)著元宇宙愿景的進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。然而，我們也需要意識(shí)到，技術(shù)的快速發(fā)展往往伴隨著新的挑戰(zhàn)和責(zé)任，開源也難免會(huì)引發(fā)使用上的問題。

05 劇烈運(yùn)動(dòng)后免疫力下降？浙大研究揭示乳酸影響機(jī)制

運(yùn)動(dòng)對(duì)健康真的有益無害嗎？近來喜歡運(yùn)動(dòng)的人越來越多。不過，在很多運(yùn)動(dòng)達(dá)人之間都流傳著一個(gè)說法，那就是在劇烈運(yùn)動(dòng)之后似乎更容易因?yàn)楦腥径貌?，這也被稱作是高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)之后的免疫空窗期。

9 月 25 日，浙江大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)發(fā)表于《自然》期刊的文章為這一說法提供了一定程度的佐證。

通常在劇烈運(yùn)動(dòng)之后，人體的乳酸水平會(huì)隨之升高。而研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)乳酸水平升高時(shí)，細(xì)胞內(nèi)的丙氨酰 -tRNA 合成酶 1 和 2（AARS1/2）能夠感知乳酸的存在，并利用乳酸對(duì) cGAS 進(jìn)行乳酸化修飾，導(dǎo)致 cGAS 失活——而 cGAS 是參與抗病毒先天性免疫反應(yīng)的關(guān)鍵蛋白，其活性的抑制意味著機(jī)體對(duì)病毒的防御能力下降。也即是說，乳酸的積累很可能會(huì)削弱機(jī)體的抗病毒免疫反應(yīng)。

這樣看來，運(yùn)動(dòng)仍然需要適量，或者至少在劇烈運(yùn)動(dòng)之后，要做好對(duì)流行性疾病的防護(hù)。

這就是本期想跟你聊的幾條科技新聞，咱們下期再見。

今日互動(dòng)：

你是否有過劇烈運(yùn)動(dòng)后容易感冒的經(jīng)歷？

你認(rèn)為怎樣才能在鍛煉與健康之間找到平衡？