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· 神經科學·
研究人員繪製出果蠅運動的神經線路圖
雌性果蠅起飛和飛行中涉及的各種神經系統結構的解剖重建動畫（影片來源：Tyler Sloan/Quorometrix Studio）
神經系統的主要功能之一是協調身體的運動。為了瞭解大腦如何控制適應性運動行為，科學家們長期以來一直試圖破譯控制肌肉運動的神經線路圖。近日，在發表於《自然》（Nature）上的兩項研究中，研究人員繪製出了控制果蠅肌肉運動的神經線路圖。
其中一項研究採用自動化工具、機器學習、細胞型別註釋和電子顯微鏡技術，在一隻雌性果蠅的腹神經索（ventral nerve cord，類似於脊椎動物的脊髓）識別出了14 600個神經元胞體和4 600萬個突觸。隨後，研究者利用深度學習，自動重建了整個雌性果蠅的神經元解剖結構和連線。
另一項研究繪製了果蠅腿部和翅膀運動神經元所針對的肌肉圖譜。他們確定了該雌性果蠅神經索連線組中哪些運動神經元與前腿和翅膀的哪些肌肉相連。在此基礎上，他們繪製出了一張在起飛和飛行運動啟動過程中協調果蠅腿部和翅膀運動的神經迴路圖譜。
這兩項研究首次為節肢動物繪製了突觸級神經線路圖，使研究者能夠就神經線路的功能提出新理論，並否定一些錯誤的理論。研究者希望，今後的研究可以比較不同果蠅個體更多的連線組。（University of Washington School of Medicine，European Synchrotron Radiation Facility）
· 人工智慧·
AI高考能考多少分？
圖片來源：極客公園
2024年高考陸續出分，如果人工智慧參與高考，能考上什麼大學？近日，極客公園使用國內外共9個公開可用的大模型回答了高考試題。除英語聽力預設滿分外，試卷其餘部分均按照人類考生標準判分，其中作文由具有多年語文高考閱卷經歷的骨幹教師打分。測試使用2024年高考新課標Ⅰ卷，適用範圍為浙江、江蘇、山東、廣東、河北、福建、湖北、湖南、河南、江西、安徽。由於大模型回答的隨機性，每個大模型都作答了兩次，結果取平均分。
測試結果顯示，OpenAI的ChatGPT（使用GPT-4o）總分最高，文科562分，理科469.5分。作為參考，2024年河南文科一本線521分，二本428分；理科一本511分，二本396分。根據公開的一分一段表，ChatGPT文科成績在河南省的排名為8811，相當於人類考生的前2.45%；理科排名為202264，相當於前35.27%。參加測試的大模型整體呈現文科強，理科弱的趨勢。大模型在語文、英語（聽力預設滿分）中表現出色，語文作文水平已經超出了人類考生的平均水平。數學考試中，大模型僅能在客觀題部分拿到一些分數，主觀題部分幾乎全軍覆沒。文綜中，歷史和政治兩科有多個大模型能達到80%以上的得分率，地理表現較差，可能是因為地理對圖片識別、邏輯思維的要求較高。理綜中，大模型的物理和化學全都不及格，平均分分別為39和34（滿分是110和100），生物得分率較高，但也僅有兩個過了及格線（54分）。（極客公園）
· 環境·
對於許多城市居民來說，城市真實氣溫超過天氣預報
北卡羅來納州達勒姆地區氣溫與氣象站分佈圖，圖片來源：Duke University
熱島效應（Urban heat island effect）指的是由於某一地區因建築物較多、植被較少且人口密度較高，導致該區域氣溫高於周圍地區的現象。美國城市中的貧困地區就通常比富裕地區溫度更高。此前，美國很多地區的天氣資訊大多來源於公眾科學家建立的個人氣象站，這些資料由氣象站獲取並在名為“地下氣象”（Weather Underground）的網站上分享。然而，近日一項發表於《環境科學與技術快報》（Environmental Science and Technology Letters）的研究指出，用於測量這些城市地區溫度的公眾科學工具很可能低估了熱島效應。
研究人員從“地下氣象”網站上調取北卡羅來納州四年的氣溫資料，並繪製了氣象站的分佈地圖，在和各區域收入中位數比較後，他們發現收入中位數較高的地區存在更多的氣象站；而在城市中最貧窮、最炎熱的地區，個人氣象站很少。基於此相關性，研究人員對資料進行了調整，並與美國國家熱衛生綜合資訊系統（NIHHIS）的氣溫資料進行比對，驗證了他們的方法。調整後的資料顯示，在北卡羅來納州達勒姆氣象站較少的地區，2021 年 7 月平均晚間氣溫的估算值比之前報告的溫度高出近1℃。這項研究提供了一種統計學方法，可以更準確地估算和修正城市的熱島效應 。（DUKE UNIVERSITY）
· 物理學 ·
宇宙中氘的丰度超出預期
國際空間站上的阿爾法磁譜儀。圖片來源：NASA
阿爾法磁譜儀（Alpha Magnetic Spectrometer，AMS-02）位於國際空間站，能探測宇宙中的高能射線。自2011年5月安裝以來，實驗團隊已經探測到了2.3 x 10¹¹次宇宙射線，它們由多種粒子組成。其中有2.1 x 10⁷個粒子為氘原子核，也就是一箇中子和質子組成的原子核，這一數量明顯超出科學家的預期，相關成果近日發表在《物理評論快報》（Physical Review Letters）上。
根據目前的理論模型，宇宙中大部分氘是在宇宙大爆炸後不久的核合成階段形成的，宇宙中，氘的丰度應該只有氫的2 x 10⁻⁵倍。然而實驗探測結果顯示，氘原子核和氫原子核（也就是質子）的比例為0.027，明顯超出預期。長期以來，人們一直認為幾乎所有的氘宇宙射線都是氦-4在撞擊星際介質中的原子產生的，但這個過程同樣會產生氦-3，如果真是這樣，那麼氦-3與氦-4的比例，應該與氘與氦-4保持相關。但實驗結果並非如此。這說明，氘離子射線可能有別的產生途徑。（Physics）
· 地質學·
冰島本次火山噴發或將持續數十年
2023 年 7 月冰島雷克雅內斯半島火山噴發期間，火山學家和地球化學家準備採集熔岩樣本（圖片來源：Valentin Troll）
自2021年以來，位於冰島的雷克雅內斯半島已經相繼發生了8次火山爆發事件。火山爆發給冰島經濟帶來巨大風險，同時也給居民生活帶來影響。更讓人糟心的是，近日發表在《新大陸》（Terra Nova）的一篇文章認為，冰島的火山噴發恐將持續數年甚至數十年，給該國居民與基礎設施帶來威脅。
開展此項研究的研究團隊集合了包括俄勒岡大學、瑞典烏普薩拉大學以及冰島大學等多個國家的科研人員，過去三年裡，他們一直在觀察這些火山。透過分析地震層析成像和熔岩樣本的成分，研究人員發現了該地區火山噴發背後的地質過程。冰島位於大西洋中脊——即導致北美大陸與歐亞大陸不斷分離的板塊邊界地帶，板塊運動是冰島火山爆發的主要起因。利用同位素分析方法，研究人員對島上兩座不同火山的岩漿進行了“指紋”識別。透過分析對比岩漿中元素組成的差異，研究推測兩座火山的下方存在一個共同的岩漿池，距離地表僅有9~12千米，岩漿池的岩漿能夠被地幔深處的熔岩補充。研究團隊認為，隨著熔岩不斷補充，冰島該地區火山恐將在數年、數十年甚至數個世紀間反覆噴發。接下來，研究團隊正在討論鑽探火山的計劃，以深入瞭解火山爆發的地質原因。（University of Oregon）
撰寫：冬鳶、王昱、劉雨彤、李承澤
編輯：冬鳶、王昱
封面圖片來源：pixabay