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【第76期】看点
科学新闻
“花大姐”席卷美国城市，科学家：它们上海市区来的，老CITY了
大开眼界
️鸽子变“间谍”？俄罗斯初创公司把活鸽子改造成遥控生物无人机
烦人技巧+1：如何让鞋底和地板摩擦出吱吱声？
身边常见的“花大姐”十年席卷美国城市，科学家：它们上海市区来的，老CITY了
就在我敲出这篇新闻的时候，窗台上正躺着一只斑衣蜡蝉尸体。
由于会对庄稼和行道树造成损坏，所以斑衣蜡蝉被视为害虫|Wikipedia by WanderingMogwai
这种外号叫“花大姐”的害虫，自2014年首次出现在美国宾夕法尼亚的一个小镇后，现已遍布东部20来个州，而且主要在城市中繁衍壮大。最近，一项研究向人们揭示了斑衣蜡蝉在美国城市如鱼得水的原因：它们的“祖先”也是城里人，来自上海市区！
先前的研究已经大致推测出斑衣蜡蝉来到美国的路径：它们先在2004年左右进入韩国西部，随后又在2014年左右随着集装箱闯入美国。因此在新研究中，科学家分别在上海和美国东北部的多个地点收集斑衣蜡蝉样本，并对它们进行基因测序。
结果发现，上海的斑衣蜡蝉可以分为多个种群——市中心和郊区林地中的种群个体基因存在明显差异。而在美国，纽约、新泽西和康涅狄格州的斑衣蜡蝉基因高度相似，大概率由一个种群扩张而来，且极有可能就是上海市中心种群的后代。
研究人员还发现，上海市区和美国的斑衣蜡蝉拥有一些相似的基因突变，这些突变与杀虫剂和环境污染等压力条件有关。
上海及美国的斑衣蜡蝉采集点|资料[1]
“这就像是在说，这些昆虫已经在上海适应好了城市环境，因此当它们抵达另一个城市时，已经具备了耐受类似压力的能力，比如杀虫剂、尾气污染等，这让它们能够更好地适应其他变化。”纽约大学生物学家、该研究的作者之一克里斯汀·温切尔表示。
斑衣蜡蝉在美国城市发扬壮大的故事也透露出另一个问题，即在城市化和全球化加剧的今天，城市可能起到了“进化训练场”的作用。当一个物种适应了一个地区的城市，便可能在地球另一边的城市中轻松安家，入侵物种问题也许会变得更频繁。
目前，这些斑衣蜡蝉没准儿正在把美国城市当作“进化训练场”，准备向更多地方发起征途。
【大开眼界】
️鸽子变“间谍”？俄罗斯初创公司把活鸽子改造成可遥控的生物无人机
人类羡慕鸟类的飞行能力数千年，从飞机、直升机到四旋翼无人机，总算实现了飞天梦。但俄罗斯一家初创公司觉得单纯模仿自然还不够，所以直接改造自然——把鸽子变成了可人工操控的生物无人机。
莫斯科神经科技公司Neiry把鸽子的大脑当作天然的飞行控制器。工程师在鸽子颅骨中植入微型电极，连接头部的电刺激器，通过向大脑特定区域发出“温和刺激”，让鸽子产生向左或向右飞行的动机。这种操控十分隐蔽，鸽子日常行为完全正常，只有接收到特定信号时，才会像无人机遵循GPS定位一样，按预设路线飞行。
该公司近日宣布，这群搭载刺激器和太阳能背包的赛博鸽子，已成功完成按计算机指令在实验室里往返飞行的测试。
下次看到一只盯着你看的鸽子，或许不是错觉——背后可能正有人通过它的眼睛，观察着周围的一切。｜Neiry
相比于传统无人机，鸽子版生物无人机的优势堪称碾压。普通四旋翼无人机续航不过30分钟，而鸽子一天能飞行近483千米，无须更换电池或频繁降落；它能轻松穿越复杂地形、挤进狭小空间，恶劣天气也无法轻易让它迫降。
更关键的是，人们习惯性地会对天空中的无人机保持警惕，却绝不会怀疑停在电线上的一群叽叽喳喳的鸽子，这种天然隐身术让它成为隐蔽监视的绝佳工具。
Neiry首席执行官称，这款生物无人机可用于监视、基础设施巡检、环境监测和搜救等民用领域。有神经学专家指出，能搭载相机的鸽子，理论上也能携带病原体，在军事领域具备极高价值。
尽管该公司一再强调技术仅用于民用，却仍难以打消外界对其军事应用的猜测。并且，这一技术也引发了外界的伦理争议。Neiry公司表示，内部生物伦理学家已认可该技术，称其与骑马操控动物无异，但杜克大学的生物伦理学家却直言，通过电极操控动物的自主意识，是将有感知的生命体当作工具，与训练牧羊犬有着本质区别。
烦人技巧+1：如何让鞋底和地板摩擦出吱吱声？
当我们穿着运动鞋走路或打篮球时，经常会发出清脆的“吱吱”声，你有没有想过，这种声音是怎么发出来的？
“那是鞋底和地板摩擦发出的声音。”你可能会这么说。的确，就像粉笔划过黑板、汽车刹车时偶然发出的刺耳声音一样，这种现象都是由物体的摩擦引起的。在这些现象背后，有一个共同的物理学原理——粘滑振动。
网络
“粘滑”是指一种粘滞和滑动交替发生的间歇性运动。它并非由恒定的摩擦力引起，而是由于摩擦系数随滑动速度变化而产生的非线性效应。最典型的特征是静摩擦系数大于动摩擦系数（死去的物理知识在发起攻击）。
德国工程师斯特里贝克发现，摩擦系数并非常量：在静止或极低速时达到最大；随着速度增加，摩擦系数会急剧下降。这种不稳定性导致了振动的产生。
斯特里贝克曲线丨wikimedia commons
与粉笔划过黑板不同，鞋底是相对较软的物体，而地板是刚性物体。哈佛大学材料科学家Adel Djellouli在看篮球赛时对此产生了好奇，并与同事展开深入研究。他们利用高速摄像机和麦克风记录了运动鞋在光滑玻璃板上滑动的过程。
如果把画面放大，你会看到当运动鞋保持抓地力时，鞋底的微小结构会以每秒数千次的频率改变形状，那些微小结构可能会短暂地离开地面，然后再重新与之接触。每次出现这样的现象，界面处就会传出一种特殊的脉冲，这些脉冲的频率跟吱吱声非常一致。
虽然摩擦和鞋底吱吱声之间的关系早已为人所知，但这项研究第一次深入探究其背后的机制。丨Adel Djellouli
科学家还发现，鞋底的纹路也会影响出现的声音。当他们把扁平、无纹理的橡胶块放在玻璃上滑动时，只观察到一系列混乱无序的波纹，没有听到吱吱声。布满花纹的鞋底则更有可能发出清晰尖锐的声音。
还有研究发现，相比慢速滑动，快速运动时的吱吱声更加明显。此外，橡胶厚度的改变也会导致音调的变化。
虽然在工程界，人们一直试图消除这种噪声以保持摩擦力的稳定，但由于粘滑振动极其难以预测，目前尚无完美的解决方案。不过，这项研究不仅让我们理解了球鞋的响声，未来或许还能帮助科学家进一步探索地球板块摩擦产生的声波机制。
撰文丨刘六七、阿娴、Ziv
参考资料：
斑衣蜡蝉
[1]https://royalsocietypublishing.org/rspb/article/293/2064/20252292/480066/Cities-as-evolutionary-incubators-for-the-global
鸽子无人机
[1] https://united24media.com/latest-news/russia-launches-first-brain-chipped-bird-drones-for-surveillance-over-cities-13769
[2] https://www.moroccoworldnews.com/2026/02/278338/neiry-launches-early-testing-of-pigeon-biodrones-equipped-with-brain-implants/
粘滑振动
[1] https://zhuanlan.zhihu.com/p/1945817633040610462
[2] https://www.nature.com/articles/d41586-026-00295-4
[3] https://www.cbc.ca/radio/asithappens/basketball-shoes-noise-sound-squeaky-9.7109124
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