新知

2010-09-06 09:10
河南科技 2010年21期
关键词:蜘蛛丝哺育科学家

新知

完美打水漂方程可解决飞机机翼结冰问题

近日,英国科学家史密斯提出了一个用于计算打水漂游戏中石头弹跳次数的完美方程式。它不仅可以让我们实现最完美的投石,而且据称,还能有助于飞机工程师解决困扰多年的飞机机翼结冰问题。

史密斯综合石头的重量和速度、空气的影响、水的阻力以及重力等因素,提出了“MxA= P-MG+空气影响”这一方程式。利用该方程式,可以计算出不同形状、不同速度的石块以不同角度击中水面弹出后,在不同天气条件下飞行的方向和距离。事实上,这一过程与飞机在空中所经受的冰粒撞击十分相似。科学家们表示,利用这一公式,或许可以解决飞机工程师们一直以来想要破解的飞机机翼结冰问题。此外,该公式还有助于飞行员在水上迫降时迅速算出最佳降落角度,增加迫降的幸存率。

城市化进程有助于人类产生抗病基因

英国一项最新研究显示,城市化进程可能会促使人类基因发生一些变化。

伦敦大学研究人员调查了亚非欧等多个国家居民的基因数据后发现,城市化历史的长短与当地居民基因组中是否存在一些抗病基因具有相关性。比如,一个名为SLC11A1的基因有助于人们抵抗肺结核和麻风病,在中东和印度等一些有着数千年城市历史的地方,几乎人人体内都有该基因,而在其他历史相对较短的聚集地,这一比例要少得多。研究人员分析后认为,这可能是因为疾病在人口密度高的城镇中会带来更大的传染病风险,而经过长期的自然选择,这种风险已足以形成一种进化上的压力。因此,那些城市化历史悠久地区的居民便会由此具有某些抗病基因。虽然一个地方居民的基因特征很可能来自遗传,但将遗传因素考虑在内,最终的研究结果仍然表明,城市化对人类基因造成了影响。

水至冷则无鱼

目前,位于南半球的玻利维亚正经受着前所未有的冬季寒流袭击,这给该国的淡水鱼类带来了毁灭性影响。

玻利维亚境内河流往年冬季平均温度在15℃左右,目前却降到了4℃。异常低温导致淡水鱼大量死亡。据统计,目前已有总计约600万条鱼丧生,上万只鳄鱼、河龟和海豚陆续死去。在圣克鲁兹附近的河流中,每100米就能看见1000条死鱼。死鱼的腐烂尸体已经开始对河水造成污染,迫使沿岸居民不得不另寻饮用水源。科学家由此发出警告,这可能是未来气候极端变化所带来的连锁冲击效应的一次预演。

纤纤蜘蛛丝变身小提琴琴弦

日本奈良县立医科大学日前发表公报称,该校研究人员首次利用蜘蛛丝制成了小提琴的琴弦。这种琴弦的强度是一般琴弦的2倍以上,能够演奏出比一般小提琴更有质感且更为柔和的音乐。

蜘蛛丝具有优良的柔韧性、弹性和耐絷性,经过2年的努力生物高分子学家大峙茂芳教授及其带领的研究团队从300多只悦目金蛛和人面蜘蛛身上采集了大量平均长度为1米的蜘蛛丝,并利用这些蜘蛛丝制造出小提琴4根琴弦的其中3根。蜘蛛丝在采集过程中很容易折断,每制作1根小提琴琴弦就要用掉大约1万根蜘蛛丝。据悉,研究人员已开始练习小提琴,并且希望将来能够组建一支“蜘蛛丝弦乐器演奏队”。

“酷冷”新材料:让本本不再“发高烧”

也许用不了多久,我们就可以不再为笔记本电脑的散热问题头疼不已了。近日,物理学家称已经找到了一种被称为拓扑绝缘体的新型导体材料,可以减少电子摩擦生热。

在普通的计算机芯片中,电子的自转状态是不确定的,电子从晶体管一端到另一端的过程中会不可避免地发生碰撞产生热量。而在拓扑绝缘体中,电子自转方向与电流方向之间存在着确定关系,可以使电子束保持笔直流动,互不干扰,从而减少发热量。随着拓扑绝缘体的批量化生产,其将最终替代硅晶,从而使笔记本电脑可以真正安全地放在膝盖上,而不必再担心慢性烫伤了。

科学家发明神奇喷雾让你天天穿新衣

想穿新衫?买一件很方便,却免不了“撞衫”的尴尬,也少了一点新意。近日,科学家们研制出了一种“衣服喷雾”,可以轻松解决这一问题。

这种衣服喷雾名为Fabrican,由西班牙设计师联同伦敦帝国学院科学家共同研制而成。Fabrican字面意思是“喷雾器罐中的布料”,其实是棉质纤维,此外还含有聚合物(将纤维黏合)和溶剂(使纤维变成液态)。只要将其喷在肌肤上,顷刻间便能拥有一件独一无二、必定合身的新衫,并且几乎“即喷即干”,还可以随时脱下洗涤再穿。此外,使用者可在身上喷上任何图案,如果对“设计”不满意,甚至还可将其溶掉,用来制作新衫或“修补”旧衫。据悉,研究人员目前正在致力于对该产品进行改良设计,力求能制作出其他款式的衣服及消减喷雾剂的异味,使其更加完美。

小心!“记忆”也会欺骗你

德国科学家近日研究发现,人们往往会被自己虚假的记忆所愚弄。如,一个人在录像中看到另外一个人所做的动作,往往会认为他自己也曾完成过这个动作。

德国雅各布大学的科学家研究发现,如果一个人在录像中看到另一个人在摇晃瓶子或洗扑克牌,2周后,他往往也会认为这是他曾经做过的动作。科学家们表示,尽管人们不必担忧总会发生这种现象,但是值得注意的是,你的记忆并不总是可靠的。并且认为,这种行为机制的发生可能与人体的内在模仿功能有关。当我们旁观其他人的动作时,往往同时在内心也会进行一定的模仿。这种模仿就像一个“镜面神经元系统”,既关系到自己的动作,也涉及旁观别人的动作。

黑洞原来是“热”的“霍金辐射”或被发现

意大利研究人员日前宣称,他们在实验室创建的“某类现象”,应该就是科学界此前一直未曾观测到的“霍金辐射”。

“霍金辐射”理论最早于1974年提出,该理论认为,在黑洞外产生的虚粒子对,其中之一被吸引进去,另一个会逃逸。这个逃逸的粒子获得了能量,从而不需要与其反粒子相遇湮灭,就像黑洞辐射出了这个粒子一样。按此说法,黑洞其实并不像人们此前所想象的那样“暗无天日”,而是会发出轻微的“霍金辐射”的光芒。据介绍,研究人员为了建造出“霍金辐射”而向透明的石英玻璃样本中发射了超短的激光脉冲,其产生的折射率分布展现出一个“视界线”(一个天文学中黑洞的边界)。之后,再由成像镜头以90度收集其辐射光子,发送到分光仪以及电荷耦合摄像机中。最终,观察到的光子辐射迹象让他们相信,这很可能就是人们首次观察到的“霍金辐射”现象。

忠于配偶的鸟类更倾向于合作哺育后代

许多动物的行为都是以个体利益为向导,只要把自己的基因传给下一代,就算完成任务了。可是,人们却在一些鸟类和昆虫中发现了合作哺育子女的现象。一项新的研究显示,一些鸟类的父母在与其他同类取得信任后,其他同伴会帮助它们养育后代。

曾有研究显示,在严格实行“一夫一妻制”的社会化昆虫中,合作哺育的现象更有可能发生。此次,研究小组在对267种鸟类的哺育行为进行统计分析后发现,族群中杂交率越高,合作哺育发生的几率就越小。在不相互合作的鸟类中,杂交率为23%,而在具备合作哺育行为的鸟类中,杂交率只有12%。并且,杂交率越高的鸟群,“保姆”数量也越少。但是,这并不能说明“一夫一妻制”加强了合作哺育行为。为此,研究人员进行了进一步的分析,并最终发现,在上百年的进化史中,合作型鸟类的祖先确实要比非合作型鸟类的祖先对配偶更加“忠贞不二”。杂交率低的鸟类向合作哺育模式转变的速度,比杂交率高的鸟类快了2倍还要多。这同时也证实杂交阻碍了鸟类的社会化生活。不过,也有生态学家对此结果持保留意见,认为合作哺育现象与动物的生活史特点关系更为紧密。比如,成年动物死亡率较低的物种,合作哺育幼仔的几率就会更高。

狗狗粪便也是宝美国公园用其给街灯供能

美国的一个狗狗公园近日公之于众的“斯帕克”沼气池,引起了社会的广泛关注。据介绍,该项目主要是利用狗狗的粪便制作沼气来为路灯、餐车和爆米花机器供能。虽然目前所产生的沼气仅能为路灯提供电能,但它却代表了一种清洁能源新概念:利用公共沼气池取代垃圾桶,向人们证明,把垃圾变成燃料其实很容易做到。

研究人员声称,只要有人养宠物,这种清洁能源就会源源不断。狗主人用可生物降解的袋子捡起狗狗的粪便后,通过一个地上管子将其扔进沼气池里,粪便经搅拌掩埋于地下后,最终通过一根管子把甲烷传输给街灯,并利用永不熄灭的火焰点燃甲烷。项目负责人表示,他们希望最终利用狗狗粪便生成的甲烷,为出售小吃的餐车提供电能。

科学家称走路速度快身体更健康

英国一项最新研究称,人们日常生活中的某些行动能力,如手的握力、走路速度、单腿平衡能力等,其实都是身体健康的指示器,在这些方面能力较强的人,往往也更加长寿。

为了证明以上结论,研究人员对受试者进行了几年到几十年不等的跟踪调查。结果发现,受试者在接受跟踪调查期间死亡的几率与上述行动能力之间存在着某种关联。以走路速度为例,走路快慢是老年人身体是否健康的一个重要标志。一项针对1万多名老人进行的健康资料调查显示,走路最慢者的死亡风险几乎是走路最快者的3倍。此外,手的握力大小和保持单腿平衡的时间长短,也都是身体健康的指示器。

肚脐位置越高运动员跑步越快

美国科学家日前宣称,他们找到了一些人擅长奔跑,另一些人擅长游泳的原因,这些都跟其肚脐的相对位置有关。

研究人员发现,运动员成功的关键不是因为凸肚脐或凹肚脐,而是其肚脐与身体其他部位的相对位置。人们跑步时重心不断从更高位置快速下降,而肚脐则是人体的重心,重心越高跑步就越占优势。以2名高度相同的田径运动员为例,一名是非洲血统,另一名是欧洲血统。非洲血统运动员的重心显然比欧洲血统运动员的位置要高,这也使得前者更擅长短距离赛跑。研究人员分析了近100年间创下世界纪录的男、女短跑运动员后发现,西非血统运动员的腿比欧洲血统运动员的更长,其肚脐也比后者高3厘米左右,这意味着西非运动员的“隐高度”要比欧洲运动员高3%,从而使得前者在跑道上更具优势。

“七年之痒”不可靠十二年才是大隐患

英国一项最新调查显示,“七年之痒”的说法并不准确,而应将其改为“十二年之痒”。

研究人员对英国90家大型家庭纷争律师事务所记载的案例进行分析后发现,婚后12年是婚姻最易瓦解的“高危期”。其主要原因在于双方感情或思想产生隔阂,以及感到婚姻中已经没有爱情成分。据统计,因一方背信弃义另寻新欢导致的离婚,占离婚总数的1/4。为此,专家建议,结婚时间久了,责任感将会取代爱情,成为婚姻的“主要支柱”。感觉痒痒了,夫妻双方应该增加沟通,在生活细节上创新、求变,而不是悲观地放弃,否则,婚姻将难以维持。

化石证实菊科植物起源于南美

阿根廷科学家近日宣布,在南美洲发现的一种有4750万年历史的化石植物属于菊科,这为菊科植物起源于南美的学说提供了证据。

此前,科学家通过基因组研究发现,菊科植物可能在5000万年前发源于南美,但是一直缺乏确凿的化石证据。而这次的化石发现显示,这种植物有着较大的头状花序和纤细的茎,不仅在花簇底部有交叠的叶片状结构,并且还具有菊科植物的一些典型特征。根据其形态特征划分,这种植物应属于菊科。以亲缘关系而论,现存菊科植物里与这种植物关系最近的可能是帚菊木族,花店里常见的非洲菊就属于这一族。科学家表示,结合以往发现的化石分析,菊科植物的祖先可能诞生于冈瓦纳古陆南部。不过,至于它为什么能够成功地繁衍到今天的规模,至今还是一个“未解之谜”。

镇痛新疗法——手摸伤口

不少人会在手受伤时用另一只手将其握住。英国一项最新研究显示,双手互动的感觉传到大脑后能冲淡疼痛感,因此,人们才习惯用手触摸伤口。伦敦大学的研究人员近日声称,他们的实验证实了这一点。

通常情况下,如果将手的食指和无名指置于热水中,中指放在冷水中,那么,大脑就会产生错觉,误以为中指也会有类似炙烤的疼痛感。而科学家的实验结果显示,如果将两只手同时置于上述状态中,两根中指互相触摸,那么,中指的疼痛感就会降低64%。研究人员解释说,这是因为在上述情况下,两根手指互相触摸后,神经系统会将触觉信号与原来的疼痛信号一起处理,这就相当于冲淡了疼痛信号,从而使疼痛感减轻。研究人员还表示,通过研究神经系统处理疼痛等多重信号的机理,或许有助于人们在未来找到镇痛的新方法。

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