现在说说太空中的天气……

上周末，美国狩猎组织达拉斯狩猎俱乐部通过出售狩猎许可证筹集了35万美元，以射击野外仅存的5000头黑犀牛中的一头。

你可能会认为环保主义者和动物权利组织会对此大发雷霆，不出所料，有些人确实如此。但是，国际自然保护联盟支持出售。多米尼克·福特和世界自然保护联盟犀牛专家小组....主席迈克·奈特一起从南非来到这里

迈克:很明显，我们现在正面临着不断升级的偷猎威胁，这是由远东地区对犀牛角的需求造成的。去年，我们失去了1004只动物。其中大部分在南非，但我认为很明显，这次讨论的重点是纳米比亚，那里只失去了两只动物。

多米尼克:那么，鉴于野生犀牛只剩下5000头，你为什么要支持出售狩猎许可证来杀死一头犀牛呢?

迈克:嗯，关于犀牛的所有事情，特别是犀牛，这些狩猎应用主要集中在雄性身上，我们实际上把它们称为过剩的雄性，主要是老年雄性。这些雄性经常参与打斗。在许多情况下，雌性被杀死，例如在纳米比亚，高达30%的动物在纳米比亚失踪是战斗的结果。在很多情况下，这是雌性。

在这种规模的种群中，你最不想失去的就是失去繁殖种群和雌性。所以，在这种情况下，我们要做的就是努力确保我们为雄性做得最好。把雄性放在其他土地或替代土地上有巨大的成本影响。这也剥夺了繁殖种群的机会。因此，扭转这种局面的最好方法就是利用这些多余的雄性，记住，在南非和纳米比亚只有5只动物作为狩猎配额的一部分，这些钱直接回到了保护中。所以，是的，他们在某种程度上是牺牲的，但在同样的程度上，他们对犀牛保护有很大的经济回报。在纳米比亚，这笔钱被100%投入到自然保护中。

多米尼克:男性过剩是怎么来的?这是行为上的吗?

迈克:这是行为学的问题。它是黑犀牛。黑犀牛非常好斗。目前，在许多种群中，它们被扭曲为雄性，繁殖雄性比例较高的种群表现不如雄性比例较低的种群。所以，在很多情况下，我们尝试做的是使性别比例偏向于雌性，让它们尽可能快地繁殖。

接下来的问题是，如何处理这些多余的雄性?在纳米比亚的例子中，他们实际上谈论的是那些经常被赶出埃托沙国家公园的雄性。在很多情况下，他们把这些动物放回公园，但在90%的情况下，这些动物要么被杀死，要么被杀死了其他动物。所以，最好的事情其实是正确的。让我们试着从中获得保护的好处，这种对话的好处是以兰特或美元的形式直接进入保护。

多米尼克:国际社会对你们出售特许经营权的决定有什么反应?

迈克:我认为，很多问题可能是由于无知，不了解我们正在谈论的背景。正如你所知，南部非洲遵循可持续利用野生动物的方法，你可以从野生动物的数量和用于保护的土地数量中看到这一点。所以，在南部非洲的情况下，我们在很多方面都有强烈的抗议，“是的，这只动物本来可以以100万的价格拍卖，但却以35万的价格拍卖。其他65万本应直接投入保护的动物呢?”这是犀牛保护损失的钱。

多米尼克:快说，你会把钱花在什么地方?

迈克:直接用于反偷猎。培训，监控和改善犀牛保护状况。

长期以来，人们一直认为眼睛致盲疾病是不可逆转的。但现在科学家们已经开始探索基因疗法是否能减缓或逆转这种损害。

罗伯特·麦克拉伦(Robert Maclaren)在牛津大学(University of Oxford)领导了其中一项研究，并在本周发表了首批临床研究结果后加入了克里斯·史密斯(Chris Smith)的行列。

克里斯:那么，你具体研究的是什么疾病呢?

罗伯特-克里斯，我们现在看的是视网膜退化基本上是眼睛后部的一种退化，眼睛后部的一种感光膜。这种特殊的疾病是由X染色体上缺失的基因引起的。它影响男性，被称为脉络膜血症这是100多年前对它的最初描述。

克里斯-患有这种疾病的人会怎么样?他们怎么知道自己得了这种病?

罗伯特:嗯，通常情况下，我们会把它诊断为一种新的基因突变，但有时会有家族史。所以，一个母亲可能会意识到她的儿子会得到它。最初的症状是夜视困难，这可能发生在儿童时期，然后逐渐地，大约在10岁，11岁，12岁左右，视野，周边视力变得狭窄。他们形成了我们有时所说的隧道视野。所以，他们可以看到中间的一点，但外面的一切都是黑暗的。这种狭窄的视野会逐渐恶化。可悲的是，当他们到了四五十岁的时候，他们就完全失明了。

克里斯-你的基因治疗方法是如何运作的?

罗伯特:嗯，病人有视网膜退化是因为他们缺少脉络膜缺乏基因，或者简称CHM基因。这种基因通常存在于光感应细胞和视网膜后部的衬里，也就是眼睛的后部。因此，基因治疗原理在医学上是一个相对较新的概念。它实际上是试图在基因层面上纠正这种疾病。在脉络膜缺乏的情况下，我们所做的是制造一种携带DNA的病毒，因为病毒确实携带DNA或RNA，这是病毒的特性。只不过，病毒并没有携带病毒基因，而是含有我们人工植入的脉络膜缺失基因。但不管怎样，外面的病毒是一样的。它保留了与视网膜细胞结合和感染的能力。它进入细胞。然后病毒释放它的有效载荷，认为这是它自己的DNA进行复制。 But in fact, it is the choroideremia gene that goes into those cells. Although we've taken out most of the viral genome, little bits at the very end which stabilise the DNA and allow it to sit in the cell dormantly for years and years, and years, all that is still there. So, as far as we're aware, so far, we are actually looking at in principle, a treatment which should have a permanent and lasting effect.

克里斯-你会给视网膜注射这种病毒吗?你呢?

罗伯特-是的。患者必须接受手术，首先移除眼球后部的胶质，然后在视网膜下注射浓缩的病毒溶液。当然，这是一个相当棘手的问题，因为这是一个非常微妙的过程。一开始我们研究的一个问题是，我们意识到基因疗法最好在细胞死亡之前应用于视力丧失之前。所以，我们必须在病人失去中央视力之前把病毒植入他们的视网膜。我们给4个病人做了这个手术，幸运的是他们的视力恢复了。事实上，值得注意的是，实际上，我们可以看到，在他们接受手术之前，一旦病毒起作用，他们的病情就有了进一步的改善。所以，这是一种结合了病毒的生物技术，同时也在努力发展更好的手术技术。

Chris -你怎么知道是病毒改善了这些病人的治疗效果而不仅仅是手术或者眼睛里注射了什么东西因为我猜想，你没有做过这样的实验你只是往眼睛里注射了水或者其他没有任何病毒的东西，只是为了看看注射本身有什么作用?

罗伯特:不，当然，这是一个很好的观点。有时候在做临床试验的时候要进行真正的——我们称之为假注射——是非常困难的。但是眼睛是非常有用的，因为当然，我们还有另一只眼睛要看。此外，我们对这种疾病的自然历史也了解很多。所以当我们最初注意到这些病人的视力有了很大的改善，在他们的允许下，尤其是两个变化最大的病人，我们联系了他们的家庭配镜师，拿到了他们在试验前许多年的历史视力记录，还有最新的视力记录，以防我们的试验系统可能会有什么不同。这证实了我们的发现，视力有所改善。这是一种视力逐渐恶化的疾病。很难理解在没有任何变化的情况下，它是如何通过几条线来改善的，事实上，我们在第一位患者身上看到的效果是他在标准Snellen图表中获得了超过三条线的效果，就是你们在眼镜店看到的大图表。在手术前，他连最上面的字母都看不见。他现在可以很自信地读最上面的两行，这种情况已经持续了两年。 So, it's a very good question, I often get asked this and I say, well you know, if it isn't the virus that's doing this, it must be something else. It's still quite amazing. If it is a sham injection or something similar after 2 years, then obviously, it would be difficult to explain through any other reason than the missing gene is now doing its stuff. Of course, the patients do notice improvements in the quality of the visions. That's certainly the case.

就在圣诞节前，英国国家天气预报机构英国气象局，宣布它将开始监测太阳的活动，就太阳辐射可能造成的危害向太空机构和配电公司提出建议。

为了了解英国投资这项技术的原因，克里斯·史密斯与大学和科学国务大臣大卫·威利茨以及伦敦大学学院穆拉德空间科学实验室的露西·格林一起参加了这次会议。

Chris - David，首先，你为什么要这么做，为什么现在这么做?

大卫:我们这样做是因为当我们看到对我们国家基础设施运作的战略威胁时，我们已经把太空天气列为潜在破坏性的东西。所以，如果我们能更好地预测它，那将是一个很大的优势。其次，当然，这是英国科学的另一个伟大的例子。我们有非常擅长监测太阳活动的专家。我们支持像太阳轨道飞行器这样的项目，旨在更好地了解太阳的活动，鉴于我们有科学家在研究这个，我们应该利用他们的研究来更好地预测太空天气。

克里斯:危险有多大?

大卫:嗯，我们认为，如你所知，太空天气太阳活动似乎以11或12年为一个周期。专家们谈到了1859年的卡灵顿事件。这是对这种活动的第一次大规模测量，顺便说一下，就在我现在在伦敦的地方附近，当太阳活动达到顶峰的时候，它看起来确实会在几个方面造成破坏。它可以扰乱电力供应。它可以破坏电网。事实上，1989年发生在魁北克和2003年发生在瑞典的两起西方世界最严重的停电事件都与太阳活动强度高有关。所以，这是一个问题，这就是为什么它对我们的电网和基础设施很重要。其次是卫星。当然，我们越来越依赖卫星。当我和卫星运营商交谈时，他们并没有说，你的卫星会突然中断。 You might want to shut them down for a time and even shutting down a satellite before you - and then having to turn it back on - could interrupt services that we are all used to, delivered via satellites. So, there are reasons why having better information that one of these peaks of solar activity is coming would be of great benefit for us.

克里斯-露西，你能告诉我们是什么导致了大卫所说的那种高峰吗?

露西:那么，太阳活动的高峰。就太阳产生的活动而言，有四种不同的类型。太阳风可以吹得非常非常强，非常猛烈，对地球磁场产生强烈的影响，然后产生连锁反应，大卫已经说过了。太阳耀斑是向地球发射的强烈辐射，日冕物质抛射是等离子体和磁场的爆发，还有高能粒子事件。所有这四种活动，在大约11年的周期内变化，我们称之为太阳活动周期。他们就这样潮起潮落。现在，我们正处于太阳活动极大期。

但是大卫，愤世嫉俗的我说，我们还在这里。地球上有70亿人。地球还没有融化，但过去肯定发生过很多很多这样的事件。为什么我们现在需要这个?

大卫:是的。正如露西所描述的，这是一个成熟的模式。我认为我们必须认识到的是，首先，我们有了更大更复杂的电力分配系统。其次，我们比以往任何时候都更加依赖卫星。第三，我应该在清单上加上一点，有一些关于飞机的问题，极地附近的航空旅行，特别是对于经常飞行的飞行员和机组人员来说，有多少辐射暴露。因此，有几个原因可以解释为什么现代高科技世界更加脆弱。我认为考虑到我们对科学的理解我们现在所做的就是在能力上进行投资。在科学预算中，我们为IT基础设施投入了大约200万英镑来真正利用数据，我们还投入了450万英镑左右来提供运营服务。我们将与美国人密切合作，我认为这是确保我们的基础设施得到更好的提前通知的好方法。它还推动了科学前沿的发展，并将科学与太空天气预报等实际操作需求联系起来。 I think that's what many scientists like to see us doing, using their increased understanding of things like solar activity and putting it to practical use.

克里斯:从另一个角度来看，450万英镑，这是1000个髋关节置换手术的费用，你可能可以做几千个白内障手术，让人们在年老时重见光明，花同样的钱。美国已经有人在做太空天气预报了。难道我们不能借用他们的太空天气预报，让更多的老人移动吗?

大卫:嗯，与卫生预算相比，科学预算是适度的。我认为我们每年保证投入46亿英镑用于科学研究绝对是一件正确的事情。我们应该为我们的科学质量感到无比自豪。在这其中，我认为空间科学和了解太阳活动是英国拥有高质量科学的领域。然后反过来，当然，美国人有一些这样的数据集，英国也带来了一些东西。我们不应该简单地坐在那里没完没了地说“我们可以从美国人那里得到它”。我们非常擅长编写软件。我们非常擅长太阳科学。我们在这个项目中是真正的合作伙伴，就像在许多其他科学活动领域一样，如果我们非常擅长，如果我们有这些能力，那么使用它们是正确的。我们不需要简单地依赖他人。

Chris -有道理，但我要告诉你，我不能在剑桥6英里外的电脑上下载《市中心修道院》，尽管你提到的一些让英国在世界上领先的公司就在离我住的地方不远的地方，因为我的互联网连接非常糟糕。我们是不是应该投入更多的钱让我们的人口更好地联系起来，因为不管太空天气如何，如果有一个大的日冕物质抛射，我不会注意到的，因为我的技术已经处于黑暗时代了。

大卫-我能感觉到你有强烈的个人不满，我不会反驳。你完全有权对此感到沮丧，实际上，在政府的另一个部门，我们绝对在努力特别解决一些不发达地区的问题，让人们适当地使用快速宽带连接。事实上，我认为到2015年，我们比大多数西方发达国家走得更远。但是这个决定并不是——我必须说——我办公桌上的这个决定并不是，“我们应该投入更多的资金来改善剑桥6英里以内的宽带服务，还是投入更多的资金来进行太空天气预报。”这并不是政府的运作方式。我们真正的问题是，如何最好地使用科学预算和我投入到气象局的预算。考虑到太空天气现在实际上是我们国家基础设施问题和风险的前四到五位，如果在一两年内-想象一下我们确实停电了，那将是一场灾难。我甚至敢说，想象一下我们在剑桥郡停电了，而我们没有得到提前通知。这是我不是电力工程师的地方，但我的理解是，如果他们提前得到通知，他们能做的就是运行国家电网，让他们所有的设备上线，运行它，这样他们就可以分散负荷，减少整个系统停电的风险。所以，我们要保证你不会有这种风险，这是值得的。

克里斯-很高兴听到这个消息。露西，为什么太阳能摧毁连接电网之类的东西?

露西:嗯，太阳确实是一个我们可以欣赏的大得多的物体。所以，我的意思是，它有一个非常非常广阔的外层大气层，在太阳系中延伸了数十亿公里。旅行者1号宇宙飞船最近穿过了太阳大气层的边缘，我想距离太阳大气层超过150亿公里。所以，地球位于我们本地恒星的一个非常多变的大气层中。正是大气层的变化通过地球磁场的变化影响着地球。我之前提到过太阳风它是太阳大气的膨胀，是它把太阳带到如此遥远的地方。在太阳风中，有磁场气泡被炸出叫做日冕物质抛射和这些太阳耀斑，以及非常高能的粒子事件。但实际上，它是通过太阳活动在地球大气层中对地球磁场的影响，最终传播到地球表面，然后对国家电网等产生影响。

英国气象局正努力汇编关于太阳的最佳观测资料这样做是为了预测地球何时可能面临特别强烈的太阳风冲击。

但在其他地方，科学家们正在努力了解太阳活动变化的原因，以便对未来几年太阳的行为进行更好的长期预测。

伦敦大学学院的露西·格林是其中一名研究人员，她与多米尼克·福特进行了交谈。

多米尼克-露西，从表面上看，太阳似乎是一个非常简单的物体。它是一个气体球。它的表面没有固体和液体。为什么这么难理解?

露西:嗯，这是一个非常复杂的物体，我认为这是最近几十年对我们来说真正变得明显的东西。所以，特别是随着太空时代的到来，我们可以把望远镜放在地球大气层之上的太空中，真正展示太阳的辉煌。所以，在太空时代之前，我们观察太阳，主要是用可见光。所以，我们的眼睛可以探测到的波长如果你过滤或投射太阳的图像，你会看到太阳黑子。但是当我们进入太空时，我们开始看到短波长，来自太阳的高能量辐射，这是我们第一次探测到的，太阳揭示了它本身是一个非常复杂的物体，它充满了热气体或热等离子体——一种带电气体，但也有磁场。我认为这确实显示了我们从那时起就一直在努力理解的复杂性。

多米尼克:你刚才提到了观测太阳的独特挑战。天文学家花了很多时间在遥远的夜空中观察那些非常微弱的东西。太阳和天文学家研究的其他天体不一样，对吧?

露西:不，我们不缺光子。我们不缺光来学习。这是绝对正确的，但从某种意义上说，我们很幸运，我们从太阳接收到的光的数量，我们很幸运，我们可以在空间上分辨我们的本地恒星。我们可以看到它的表面和大气层的细节。但这再次增加了太阳的复杂性，使其成为一个难以理解的物体。我们看到它每一秒都在变化我们看到它在非常非常小的尺度上变化。每次我们建造一个更大的望远镜，可以看到更多的太阳细节，我们有更多的问题要回答，这使得它非常具有挑战性。

多米尼克-你刚才提到了太阳黑子。这些与等离子体爆炸有什么关系呢?等离子体爆炸可能会向地球发射，给卫星造成问题。

露西:太阳黑子是非常迷人的特征。所以，首先，我们看到它们是太阳表面的这些黑点，几百年来，它们被画出来，被计数，它们在太阳上被跟踪。但是在1908年，一位美国天文学家，乔治·埃勒里·黑尔，建造了一种仪器来探测太阳黑子的本质他意识到它们是很强的磁场来源，非常非常集中在太阳表面的强磁场。但是这些磁场散发到大气中，这个发现是太阳物理学的诞生，因为我们开始能够理解太阳是如何被激发的，因为这些磁场，我认为这是一个很陌生的概念，这些从太阳黑子散发出来的磁场能够储存能量。当能量被释放时，它从磁能转化为光能或粒子加速并加热气体。当这种情况发生时，你就会得到我们已经提到的太阳活动的形式。所以，当磁能转化为可见光、紫外线、x射线等时，太阳耀斑就会发生。日冕物质抛射发生在磁能转化为等离子体进入太阳系的动能时。

我们向伦敦大学学院(UCL)的露西·格林提出了这个问题。

露西:嗯，我们无法阻止它对地球的影响。这是绝对肯定的。所以，当它到达地球时，会遇到地球的磁场。

从某种意义上说，这些日冕物质抛射本身就是磁泡，然后它们与地球磁场相互作用。如果你改变地球的磁场，你就可以开始产生电流。但是国家电网，他们对大型事件感兴趣。就像我说的，每天的太空天气都处在一个动态多变的太阳大气层中。但是这个国家的国家电网对可能产生大量电流的大电网很感兴趣，产生大量电流，然后影响他们的电网。所以，他们确实考虑到了太阳的作用。他们一直在看。他们能做的就是确保在相关的变电站有人需要被监控。但他们确实有办法在必要时接通电线并监控系统。但所有这些都需要时间，这就是为什么我们需要预测，警告将要到达我们的东西，以及它是否会产生强烈的影响。