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2.单项选择题:备选项中只有一个最符合题意,请写出正确选项的序号。下列对“时空涟漪”的有关表述,不正确的是()
62此次,研究人员在适合观测宇宙大爆炸微弱余波的南极,发现了比预期中要强烈得多的一个 B模式极化信号。用三年多的时间检验这些数据,排除了其他可能的来源,证实是由引力波留下的。不过,随即又有理论物理学家提出质疑,尚不能排除观察到的 B型偏振模式的非暴涨源的可能性。对此,陈学雷认为,理论上,在已有引力波存在的证据基础上,科学家可以重新构建一个更为复杂的非暴涨理论模型,使其同样能够预言引力波的存在。但对它的证明也可能更为困难。暴涨与多重宇宙论暴涨理论如此吸引人,还在于物理学家在此基础上提出了“多重宇宙”的设想。李淼介绍,暴涨是一种能量场驱动的,这个场的取值比较大,而在大场理论下通常会产生所谓的永恒暴涨,因此,容易产生多重宇宙。按照美国斯坦福大学的物理学家安德雷·林德的说法,由于量子涨落,宇宙中的一些地方可能会比其他地方受到更强的暴涨力的作用,这就会形成一个个的凸起。但是由于暴涨巨大的作用力,这些凸起会迅速膨胀成一个新的、完整的宇宙。陈学雷进一步解释,尽管在最初的高能状态下,宇宙适用于同一套物理定律,但由于暴涨后的宇宙温度都会逐渐下降,在低能的宇宙里,各个性质可能都不一样。因此,物理学家无法知道支配着我们这个宇宙的物理规律是否也同样适用于其他的宇宙。不过,李淼坦言,尽管多重宇宙论者对暴涨理论证据的获得表示出了很大的兴趣,但多重宇宙依然只是一个假设,人类生存的宇宙之外的宇宙,目前还没有办法被观测到
61此外,暴涨理论还能表明,为什么今天观测到的宇宙是近乎平直的。想象一下,宇宙就像一个被吹得无穷大的气球,它的表面看上去就像一个非常平坦的平面。甚至宇宙形成的这种内部结构也可以用暴涨理论来解释,在中山大学天文与空间科学研究院院长李淼看来,所有星系形成之前的种子来源于暴涨时期的量子涨落。那个微小到只有十万分之一的涨落后来被万有引力放大,从而出现了恒星和星系。暴涨的谜团与预言仅仅看到暴涨理论的优势,也就不存在物理学家对此的争论。事实上,暴涨理论自身还存在重要的谜团没有解开。李淼告诉《中国科学报》记者,迄今为止,物理学家还并不确定暴涨的动力学起源究竟是什么。物理学家设想了很多理论,例如大统一论、弦论等等,但都无法得到准确的
3月 18 日宣布,他们发现了被爱因斯坦称之为“时空涟漪”的宇宙原初引力波存在的直接证据,进而可以有力证明暴涨理论的可靠性。早在几年前,就有科学家预言,由于宇宙大爆炸产生的引力波可能会作用于宇宙微波背景,并且留下暴涨的证据。因此,无论是谁探测到了它,几乎都可以拿到诺贝尔奖。这也就不难理解,为何此次 BICEP2 望远镜的新发现能令整个宇宙学界为之振奋。暴涨“拯救”大爆炸理论事实上,真正让宇宙学家们兴奋不已的,并不是观测到了引力波留下的痕迹本身,而是众多暴涨理论的支持者们终于找到了关键性结合证据,用来解释紧接着大爆炸之后宇宙究竟是怎样演化的。在过去的一个多世纪里,宇宙大爆炸理论早已立稳了脚跟,几乎没有人怀疑它的可靠性。宇宙是起源于大约 138亿年前的一场大爆炸,原初宇宙的直径只有 10-35米,经过 138 亿年的膨胀,直径已有 800多亿光年。然而,从无穷小的尺度到无穷大的尺度变换,如果以目前宇宙膨胀的速度来看,是不可能实现的。美国物理学家阿兰·古斯最早提出了宇宙暴涨的假设,从大爆炸之后的 10-36秒开始持续到 10-33秒到 10-32秒之间,宇宙空间膨胀了至少 1078 倍,可见这次瞬间的膨胀有多么剧烈。不过,暴涨理论之所以能成为宇宙是如何发展到现在的状况的主导理论,理由远不止于此。中国科学院国家天文台研究员陈学雷向《中国科学报》记者解释,大爆炸理论虽然得到广泛认可,但它并不完美。因为在原有的大爆炸理论模型下,有几个难题一直困扰着物理学家。宇宙自其诞生后大约 38万年以来便充满辐射,这种粒子背景被称作“宇宙微波背景辐射( )”,在对 CMB 的测量中,科学家发现原始光温度几乎是均匀的。在非暴涨模型下,宇宙不同部分的温度是存在巨大差异的,只是随着时间的推移才达到均衡。然而,目前宇宙的年龄被锁定在 138亿年,在宇宙学中,这个年龄实在太年轻了。因此,目前为止宇宙空间是无法达到光温度的均衡的。这被称为大爆炸理论中的视界问题。不过,暴涨理论则能够给出一个很好的解释。所有的物质最初都从相同的地方以相同的温度开始,由于突然加速膨胀,因此不同部分之间只有微小的温度差异。陈学雷还指出,根据基本粒子物理学的理论,宇宙从一个很高的温度下降之后,应该有大量的磁单极子,然而我们始终没有观测到它们的身影,即便存在,也可以想见它们非常稀少,这又产生了一个悖论。可同样,暴涨提供了一种说法,因为暴涨可以把原本存在磁单极子稀释掉。本伯尔尼我更合理的课程、更严格的课堂 更专业的老师、更高的上岸率
5、请给本文写一篇内容摘要。要求:概括准确,条理清楚,文字简洁,不超过 300 字。例 3科技文献阅读题( )本伯尔尼我更合理的课程、更严格的课堂 更专业的老师、更高的上岸率
3、不定项选择题:备选项中至少有一个符合题意,请写出正确选项的字母。根据文章节律行为的定义,下列行为不属于节律行为的是()
58这个负反馈调节构成了所有生命所共有的、最基本的生物化学反应的振荡器——基因表达的振荡器。这个基因表达振荡器决定了生物的生物钟行为。随着一个个调控基因的发现和研究,驱动生物钟的内在机理也逐渐明朗。从果蝇到人存在同样一批控制生物钟的基因,它们编码的蛋白质合作共事,节律性地调节细胞内的基因转录,且都采用负反馈模式,并与光和温度等外界因素协调,从而对应于地球自转的近 24小时节律。三位获奖者的发现建立了关键的生物钟机制原理。在接下来许多年里,生物钟机制的其他分子结构得到了阐释,解释了该机制的稳定性和功能。生物钟是生命过程最为奇特的特征之一,影响着生命的方方面面,特别是对人类健康和农业的发展有着不可忽略的作用:生物钟研究以独特的时间序列解析生命规律,而成为生命科学中取得耀眼的研究进展而又最受关注的分支之一。经过 50多年的不懈努力,生物钟生物学大体上阐明了生物钟运转的分子机制、核心生物钟位于大脑的部位以及生物钟调控许多生命过程的机制。然而,无论是在发现新的钟基因和生物钟调节新机制方面,还是在发现新的钟控基因和钟控的生命过程方面,生物钟生物学都是任重道远
57影响果蝇生物钟的基因 Andante;1994 年,Young发现第二种能够产生维持正常昼夜节律必要成分的节律基因 timeless( )。Young进一步证明了一种调节反馈机制,即当PER和 TIM 这两种蛋白质相互结合时,它们就可以进入到细胞核并发挥作用,抑制节律基因的活动并关闭抑制反馈回路,从而解释了细胞内蛋白水平出现变动的原因。之后,Young又确定了能编码导致 PER蛋白积累的 doubletime( )基因,它控制了这种变动的频率。这为解释蛋白质水平变动如何与 24 小时周期密切吻合提供了线索。进一步的一个重要工作是确认能否在其他生物中找到同样的基因、调控因子和同样的调控机理,尤其找到哺乳类生物钟的基因。这个突破由西北大学的日裔科学家Takahashi完成,他成功发现了影响老鼠生物钟的“钟”( )基因。Takahashi团队还发现人、鸡、蜥蜴、蛙、鱼等也都有 Clock 基因。之后人们陆续又发现哺乳类的三个 PER 基因 PER1、PER2、PER3,并发现 PER基因表达在 SCN,其表达随昼夜节律变化而变化,这一节律受 Clock基因的调节。有趣的是,1998 年,Hall和 Rosbash 实验组通过遗传筛选在果蝇中找到的 Jrk基因即果蝇的 Clock 基因。这样,在果蝇中发现的 PER基因在哺乳类中找到了,这种生物钟基因的高度保守性显示了生物钟在基因水平的共同性、普适性和可遗传性。经过 30年的研究,科学家现在对动物中以 24 小时为周期的生物钟的构成和机理已经有了基本了解。动物生物钟的循环律动基本上是一个基因表达的负反馈环路,是一个基因表达的振荡器。在这个负反馈环路中,有两个调控基因转录的异二聚体蛋白起了关键作用:一个是直接作用于 DNA促进转录的转录因子 CLK和 CYC的二聚体 CLK-CYC,另一个是抑制 CLK-CYC转录功能的 PER 和 TIM 的二聚体 PER-TIM。CLK-CYC的功能是促进一系列包括 PER-TIM在内的和生物钟行为相关的基因的表达。这些基因的启动子部位都有一段称为 E盒元件的 DNA序列,CLK-CYC二聚体作用于 E盒序列促进这些基因的表达,表达后的 PER 和 TIM蛋白先在细胞质中逐渐累积,到了晚上当两种蛋白累积达到一定的量后又被转运到细胞核中转而抑制 CLK-CYC的转录活性,从而抑制它们自己以及所有 CLK-CYC 下游基因的表达,减少被表达的量。而在细胞质中的 PER 蛋白被逐渐水解,从而构成了一个以 24小时为周期的负反馈调节基因转录和翻译的振荡器 TTFL。这种以 24小时为周期的节律具有一种特性,就是它的起始点或相位可以被光照重新设置。这个重设置过程也是一个由蛋白质介导的生物化学过程。在果蝇中,这个有重设置功能的蛋白称为 cryptochrome( )。CRY蛋白有感光的功能,它和 TIM 的相互作用是光依赖的,并且这种相互作用的结果是 TIM的降解。失去 TIM 的 PER蛋白不稳定,最终也在有光照的白天被降解,其结果就是减少了对 CLK-CYC 二聚体功能的抑制,从而使得 CLK-CYC介导的基因转录重新开始。对其他物种的生物钟研究表明,动物中的生物钟基因相似,但和植物和微生物的基因不同。然而,尽管不同种生物的生物钟基因有差异,但它们的工作原理都是类似的。本伯尔尼我更合理的课程、更严格的课堂 更专业的老师、更高的上岸率
1971 年前后,Benzer 和他的学生 Konopka 致力于找到控制果蝇昼夜节律的基因。他们发现一种未知基因,其突变会打破果蝇的正常昼夜节律,因此将该基因命名为period( )( )。很多人不相信他们能够找到生物钟的基因,包括 Benzer的老师,1969 年诺奖得主 MaxDelbruck。
56( )( )是启动大鼠生物钟的关键元件。当他们人为地损伤视交叉上核时,大鼠的内分泌节律和行为节律就丧失,由此判定视交叉上核可能是大鼠生物钟的起搏器。最终确定视交叉上核为生物钟中心的是日本东京大学的井上进一( )和川村宏( )。他们直接测量了视交叉上核神经细胞在体内和体外的电生理活动,发现视交叉上核神经细胞的电生理活动是以 24 小时为周期的日节律活动,由此确定了视交叉上核为哺乳动物生物钟的振荡器。后来的许多实验进一步证明,哺乳动物的很多节律性行为和生理活动,如睡眠、运动、警觉、激素水平、体温、免疫功能、消化功能等,都受视交叉上核调控。虽然后来的研究发现体内其他许多细胞和组织也都有它们自己的以 24小时为周期的生物钟,但视交叉上核起到了上核一方面是大脑中许多直接从视网膜接受神经信号的核之一,通过视网膜下丘脑束从视网膜上的一些光敏神经节细胞中接受信号;另一方面它和大脑的其他许多部分相互作用,将信号传递给大脑的其他部位。
