科學家對果蠅做了什么？快來查看本期科學新聞吧～

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【第43期】看點

科學新聞

?♂?果蠅被改造成僵尸大軍，可以遙控操縱？但它們不聽話，有自我意志……

??比珠穆朗瑪峰高100倍！從地球深處長出的超高“山峰”

大開眼界

?可控飛行的最小無線機器人問世！重量只有21毫克

奇聞電波

國家發布青少年減重食譜，官方給你劃重點，一起科學減重！

?♂?果蠅被改造成僵尸大軍，可以遙控操縱？

但它們不聽話，有自我意志……

哈佛大學的研究者想要打造一批機器動物大軍，于是他們選擇了果蠅作為實驗對象。

事實上，這并不是第一次人類想要打造動物微型機器人了，既然人類可以通過腦機接口、假肢等設備變成賽博格電子人，那么動物為什么不可以呢？

在2022年，日本的研究人員就把一只活的馬達加斯加蟑螂變成了一只“電子蟲”。他們給蟑螂裝上了控制器，它能靠電流控制蟑螂的腿部，直接派蟑螂去工作。

不過，有一個問題是，蟑螂的大腦并沒有被控制，控制器的續航不足時，蟑螂不想工作，就會直接逃跑。因此，控制器的供電就成了“電子蟲”實現過程中的一大阻礙。

科學家給蟑螂身上裝上了能控制它運動的裝備。｜參考資料[1]

而這次的研究中，哈佛大學的研究者則選擇放棄控制器，而是直接“意念控制”，誘導果蠅的行動。這主要是靠果蠅自己的生理功能，比如靠視覺刺激來影響它的飛行路徑；或者在果蠅的細胞里插入光敏感蛋白，用光來控制果蠅的飛行（光遺傳學激活）。

在這項研究中，科學家首先讓果蠅看到一個旋轉圖案，誘導它們轉彎。而在光遺傳激活手段中，則用紅光或藍光時控制果蠅的轉彎或直行。

就這樣，研究者遙控了果蠅的飛行軌跡，居然讓它飛出了“hello world”字樣。另外，研究者還給果蠅的胸部背上了小背包，讓它在兩地之間來回搬運貨物。對果蠅來說，搬運小型的傳感器和電子設備足夠了。

研究者誘導果蠅，讓它能按照特定的路線飛行。｜參考資料[2]

不過，果蠅真的成為可以遙控的“僵尸”了嗎？實驗表明，雖然它們受到強烈的誘導，但是“打工蠅”在光遺傳激活手段中，被誘導移動的準確率只有80%，而且研究人員讓果蠅推小球時，果蠅因為沒有什么興趣，表現得也不怎么樣。

而且果蠅大軍內部也不怎么團結，研究發現，當果蠅靠近它的同伴時，就會偏離原定的飛行路線。

??比珠穆朗瑪峰高100倍！

從地球深處長出的超高“山峰”

你相信嗎？世界上有比珠穆朗瑪峰還高得多的山峰，只不過人們很難看到它們。前不久，荷蘭科學家利用地震波研究地球內部一些特殊區域的性質，發現了兩座從地幔深處向上延伸的超高巖柱，就像兩座巨大的山峰，它們的高度大約是990千米，超過珠穆朗瑪峰100倍！

這兩座“山峰”一座位于非洲下方，另一座位于太平洋下方。它們的底部位于地球深處大約2000千米的位置。

地質學家將地球劃分為巖石圈、軟流層、地幔、外核和內核5層，其中下地幔的最深處大約是2890千米，再向下就是地球的外核。這次科學家新發現的兩座地下“山峰”，就長在即將到達地核的位置。

由于地球的內部并不是均勻的物質，當地震波遇到地球內部的不同介質時，它的性質和路徑就會發生變化，比如波速突然減緩、路線突然偏折。這種變化通常是因為物質的狀態不同引起的，比如固態、液態的差別。有時遇到不連續的界面，地震波性質也會發生變化。

科學家就是借助這種特性，測量出了地球的分層狀態。在地球內部，分層最明顯的地方就是地幔（固體）/外核（液體），以及外核（液體）/內核（固體）的邊界。2014年，科學家曾用這種方法繪制出了地球內部的“超級大陸”的分布位置。

地球深處2000千米左右，分布著一些“超級大陸”。丨參考資料[1]

在圍繞外核的地幔最底部區域，有一些被稱為“大型低剪切波速省”（LLSVP）的地區，地震波的波速在這里驟然降低。在最近的研究中，科學家發現新的構造不僅比其他地方更熱（這就是地震波在這里大幅減速的原因），也比其他地方要古老進5億年。

科學家把地震波在這種更熱的區域傳遞比喻成人們在炎熱的天氣里跑步：你不僅會放慢腳步，還會覺得更累。

?可控飛行的最小無線機器人問世！

重量只有21毫克

追求極致大小的科學家們，又把目光投到了“飛行機器人”身上，希望能做出昆蟲大小的飛行器，自由地在森林、災區，甚至是倒塌建筑物的縫隙里穿梭。最近，美國加州大學伯克利分校的科學家受蜜蜂啟發，真的研制出了一款迷你飛行機器人，它的翼展不到1厘米，重量僅有21毫克，是目前世界上可控制飛行的最小無線機器人。相比之下，之前最小飛行機器人的紀錄保持者翼展為2.8厘米。

要想讓機器人飛行，必須要配備電源以及控制飛行的電子設備，但這兩樣東西都會讓機器人變得笨重。為了攻克這一難題，研究團隊決定使用外部磁場為設備供電，并以此來控制機器人的飛行路徑。

在所有重量低于1克的飛行機器人中，只有三款實現了無束縛飛行：Robobee X-Wing（256毫克）、激光驅動的無人機（190毫克），以及現在這款21毫克的磁性飛行機器人。｜UC Berkeley.

該機器人外形似小螺旋槳，四個微型葉片固定在一個環里，頂部有兩塊小磁鐵。在外部磁場的作用下，磁鐵被吸引和排斥，使螺旋槳旋轉并產生足夠升力，讓機器人離地飛行。機器人的飛行路徑則由磁場強度精準控制。就像蜜蜂在花間飛舞采蜜一樣，這款機器人也可懸停、變軌，接近甚至擊中小目標。只需改變磁場頻率即可，懸停時為310赫茲，攀爬時為340赫茲。

不過，它仍然有一個致命的缺陷。這些機器人只能遠離磁力源約10厘米。這遠遠達不到大多數實際應用所需的范圍。但研究人員卻認為：“未來或許可以利用無線電或手機傳輸信號之類的電磁波來驅動微型飛行機器人。”

【奇聞電波】

官方指導！國家衛健委發布青少年減重食譜

體重超標跟很多慢性疾病息息相關，比如高血壓、糖尿病、心血管疾病等等。 有研究預測，若人群超重趨勢得不到有效遏制，2030年我國成人、兒童超重肥胖率將分別達到70.5%和31.8%。

國家衛健委發布了青少年減重食譜。里面都有哪些內容呢？可以點擊下方圖片，收聽由《萬物》編輯部推出的音頻節目【萬物科學新聞】的第37集！

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撰文 Skin，Ziv，阿嫻

參考資料：

果蠅

[1]https://www.nature.com/articles/s41528-022-00207-2

[2]https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2426180122

地球內部結構：

[1]https://nypost.com/2025/01/23/science/scientists-discover-two-hidden-mountains-100-times-taller-than-everest/

[2]https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%9C%B0%E9%9C%87%E6%B3%A2

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