一周热点中的科学 | 我国稳态强磁场刷新世界纪录

1.研究揭示思考为何会让人疲惫

截至8月19日微博话题阅读量2275.3.3万 ★★★☆☆
作为一名AI，打败世界顶尖棋手依靠的可能不仅仅是精妙的算法，还在于它只要不断电就能一直以最佳状态保持“大脑”（CPU）运算，而人类不行。我们时常觉得搬砖很累，主要来源于身体上肌肉的酸痛，但当人持续数小时的高轻度脑力劳动后，也会感到疲惫，而这种疲惫来源于大脑。以往的研究认为，人们因脑力活动而感到的疲惫源于大脑的能量消耗，作为人体的耗能大户，即便在静息状态下，大脑的耗能约占人体整体耗能的20%，而当人专注做一件事的时候，大脑就像上了发条的机器，开始疯狂地运转，于是耗能也相应地增加。但近期发表在《当代生物学》杂志上的新研究发现，大脑除了需要消耗能量，还通过新陈代谢产生废物，研究人员选取了大脑中左侧前额皮层作为研究对象，在一些复杂的任务场景下如数学谜题、下棋或做实验，左前额皮层有助于控制记忆和处理以解决这些任务中所需的环节。通过设计对照实验（高需求的认知工作和低需求的认知工作），研究人员发现需要动脑子多的一组在左前额皮层聚集了更多的谷氨酸，而谷氨酸这玩意儿比较有趣，它是一种可以被神经活动耗尽/积累的物质，当它大量被释放时，会导致神经细胞变得“萎靡不振”，无法使其兴奋（因为细胞内谷氨酸被消耗），并且在细胞外会积累大量谷氨酸，干扰神经元之间的突触传递信号。可以这么理解，大脑在连续进行大量脑力活动后（如运算、推理等），其神经活动会逐渐变得紊乱且缓慢，这也是人疲惫感的来源。不过对于大脑其真正目的并非让你休息，而是保护大脑的功能不受破坏，随着谷氨酸浓度降低（如晚上睡觉时大脑在清理废物），大脑的疲惫感也会消失。

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小编有话说：每天下班看看谁最不累。

2.我国稳态强磁场刷新世界纪录

截至8月19日微博话题阅读量1.9亿 ★★★★★
8月12日，位于安徽合肥的国家稳态强磁场实验装置混合磁体（在水冷磁体外围增加超导线圈，可弥补水冷磁体高功耗限制，且能保证磁体产生较高的磁场）产生了45.22特斯拉（约45.22万高斯，1特斯拉等于1万高斯）的稳态磁场，打破了1999年由美国国家强磁场实验室混合磁体创造的45特斯拉的世界纪录，成为目前全球范围内可支持科学研究的最高稳态磁场。在自然界，磁场无处不在，我们所居住的地球就是一个大磁场，据测算，地球磁场强度约为0.5高斯，此次创造的新纪录就相当于地球磁场的90多万倍。强磁场与极低温、超高压一样，是现代科学实验最重要的极端条件之一，有了它，科学家们可在物理、化学、材料及生命科学等领域展开更好的探索。其作用类似于使用放大100倍的显微镜比放大10倍的显微镜看得更清楚，磁场越强，越有助于探明物质的内部结构，在发现新现象、催生新技术方面具有不可替代的作用，在过去的百年来，世界上有19项与强磁场相关的成果获诺贝尔奖，例如在强磁场条件下发现的量子霍尔效应和分数量子霍尔效应，通过改变电子能态和原子、分子间的相互作用，使之呈现全新的物质状态。还有目前在生命科学、物理学等学科广泛应用的核磁共振（在外磁场作用下，原子核自旋吸收某一频率的电磁波，可用于研究有机化合物的结构和组成），由于核磁共振振动频率与磁场强度成正比，因此提供的外磁场越强，可获得更高的探测度和灵敏度。

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小编有话说：人类控磁能力愈加熟稔，摘星揽月未来可期！写在最后：

① 面对复杂多变的世界和每天海量的信息，我们不得不将自己训练成“头脑活跃、思想复杂”的多面手，但是，在适当的时候，也需要让大脑放松，比如出门走走，听听音乐啥的；

② 成为“世界第一”的最大好处就是以后终于不用去别人家做实验，在自己家就能获得最好的实验条件。自稳态强磁场实验装置投入使用以来，目前已支持国内外170余家科研机构在物理、化学、材料、生命、工程技术等领域开展3000多项前沿研究；