今天,你科普了吗?

2016-09-21 06:05
家庭生活指南 2016年4期
关键词:树懒声呐癌症

今天,你科普了吗?

神奇纳米纸防水防油防细菌

今后,食品只用一张薄纸包裹,就能防水防菌。这张神奇的纸叫“纳米纸”。纳米纸,看上去与普通纸无异。可它的功能,却十分强大。在纸上加不同的化学物质,就能派上大用场。比如,可以成为理想的食品包装纸。纳米纸上,加上一种碳氟链化合物,就如添了一层防身衣,可防水防油,甚至防细菌。

纳米纸,还可用于食品和环境检测。比如,加上一种名为N719的染料,就可检测工业废水中的汞含量。如果含汞离子,原本的紫色纸,会变身橙色。纳米纸加上染料苯胺,还可检测食品中的亚硝酸根离子。碰到亚硝酸根含量高的腌制食品,白色的纸立即变成粉色。

氟离子也逃不了。牙膏中有氟可以坚固牙齿,但过多的氟会让牙齿长出黄斑。纳米纸加上茜素,就可测氟离子。判断的依据,同样是颜色变化。颜色变化的深浅,代表了所测氟离子的不同含量。不过,在检测时,都得将检测物放入水中。纳米纸只有接触水后,才能起作用。

处理污水是纳米纸的又一种新功能。不过,在此之前,得先将纳米纸放入450℃的温度下煅烧。煅烧后,得到二氧化钛纳米管材料或含碳的复合材料才有用。将它放入污水后,神奇的变化即刻产生水中的颜色褪去,有害物被分解。

那么神奇纳米纸的秘密在哪里?纳米纸是被二氧化钛薄膜包裹的滤纸。滤纸本身为纤维结构。而二氧化钛其实在我们的生活中随处可见,它是一种食品添加剂,无毒无害。在食物的外包装袋上,就能看到这种成分说明。”它还有一个特性便是十分“百搭”,能与大部分的化学物质结合。

一张纳米纸的制造成本极低,单算材料费本身,一张只需几毛钱。未来不久,纳米纸就可能用于商业生产并出现在我们的生活中。(微科普)

压力过大可能会导致失忆

众所周知,压力过大会对身体健康造成影响。不过最近一项研究可能会给你进一步的警示:压力会引起大脑的炎症反应,从而导致失忆以及抑郁情绪的产生。

为了研究压力对身体的影响,俄亥俄州里大学的研究者们以小鼠为研究对象,测试它们走迷宫(这批小鼠此前已经进行过专门的训练)。然而,当研究者们把一只十分凶悍的小鼠放入原来的群体中时,会引起其它动物的压迫感,逐渐忘记正确的方向。"压力使得小鼠们忘记了以前学到的东西",研究的作者之一Jonathan Godbout说道。

扫描结果显示,受到压力的小鼠脑部有明显的炎症反应,主要是由于免疫系统对外界压力的反应。具体来讲,巨噬细胞会攻击自己的大脑,从而引发炎症并抑制了脑细胞的再生。这一效应能够持续很久,两周以后,受到压力的小鼠会长期蹲在角落,就像人们抑郁时的表现。

当研究者们对受到影响小鼠进行抗炎症药物处理之后,大脑缺陷仍然存在,逃避社交的行为也依然保留,尽管此时巨噬细胞的数量开始下降,小鼠的记忆也得到了回复。这一现象表明了炎症反应与记忆之间的关系。

这项研究还捎带提到了长期压力对海马体的影响,该区域对情绪反应以及记忆的保留具有关键性的影响。

“这是一种慢性压力”,Godbout说道:“不仅仅是担心公开演讲或是与某人会面……也许我们找到关键的靶点,从而帮助设计特异性的药物。”

虽然之前大量的研究已经或多或少建立了压力、焦虑、抑郁等情绪对记忆的影响,但这一研究首次揭示了短期记忆缺失以及炎症反应之间的关系。

下一步,笔者希望了解这一现象是否也存在于人的大脑中。如果确实存在,那么这将会对我们治疗压力引发的抑郁症提供新的选择。(微科普)

科学家找到癌症“致命弱点”可追杀每个癌细胞

近日英媒称,英国的科学家们已经准确找到癌症的唯一致命弱点,人类有希望掀起一场治疗方法的革命——甚至有希望治愈癌症。

据英国《每日邮报》网站 3月4日报道称,未来这种订制的疗法可以追杀患者体内的每一个癌细胞,无论它们藏在何处。最快两年时间内,第一批患者即可接受这种治疗。最终,从早期到晚期的每个癌症患者都可能从中受益。

虽然我们认为肿瘤是相同细胞结成的肿块,但是随着时间的推移它会不断增大而且发生变异。现有的药物一般只针对一种细胞,如果癌症变化太大,那么看起来有用的药物就不再起作用。即使药物看起来消灭了癌症,但是一些高度变异的细胞可能处于潜伏状态,疾病还会复发。在肿瘤的每个癌细胞上都能找到一些耐药变异,而伦敦大学学院的研究人员找到了一种甄别它们的办法。

他们还证明,一些肺癌患者有抗病白细胞,完全可以对抗那些常见的变异。未来,这种白细胞可以从患者身上采集下来,在实验室培养,然后送回他们的身体,去消灭癌症。理论上,它们能够灭掉每一个癌细胞。另一种选择是,利用关于变异的信息来生产一种疫苗——用这种药物指挥免疫系统抗击癌症。

这种办法可能对于肺癌和皮肤癌特别管用。但是人们希望其他类型的癌症包括乳癌和前列腺癌的患者也能受益。这种疗法不仅可以用于治疗任何阶段的癌症,而且对于已经到了晚期、别无选择的癌症患者可能尤为有用。研究报告的作者之一查尔斯·斯旺顿教授说:“这带来了希望,我们或许能够逆转晚期癌症。”(微科普)

声呐真的能杀死“美人鱼”吗?

电影《美人鱼》的上映不仅获得了票房大满贯,也巧妙地唤起了人们的环保意识。影片中提到了一个很关键的“声呐”探测设备,并且这种设备对美人鱼一族的生存造成了严重威胁,那么声呐对海洋生物的危害到底是不是真的呢?

声呐是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备,是水声学中应用最广泛、最重要的一种装置。

目前,各国海军进行水下监视便主要依靠声呐技术,但是声呐向海洋中发出的声波却加剧了对海洋生物的危害。这种看不见的声波,其实也是一种不小的海洋污染。

为什么这么说呢?声呐主要影响的是海洋中的哺乳动物,比如鲸鱼、海豚等。这些动物必须通过声音来进行交配、觅食以及躲避天敌。声呐无疑会干扰到这些海洋生物接受和发送讯息,致使这些海洋生物的活动出现异常,甚至死亡。

如今,很多例子已经证明了一些海洋生物的死亡与声呐有密切关系。在很多搁浅的鲸鱼尸体中,科学家们发现其脑膜有严重出血痕迹,其肝脏、肾脏等部位有堵塞物。对这些尸体进一步解剖后发现,其听觉部位结构严重损毁,而所有的这些都与声呐有关。

在舰艇声呐作用的整个区域,鲸类会停止发出声音和搜寻食物的行为,长久下去就会因饥饿而死亡。另外,这些声呐由于声音过大,所有听到的海洋动物都会惊慌失措,有的浮出水面,有的乱撞,最终不幸死亡。

因此,为了保护海洋生物,特别是海洋哺乳动物不受声呐的危害,很多国家都有相应的规定,在海洋哺乳动物经常出没的地区要关停声呐来对它们进行保护。

树懒:只是看上去很蠢

树懒的名声相当糟糕。在这个星球上的任何一种语言中,这种生

物的俗称的含义都差不多。在英语中,它是“sloth/懒惰”(七宗罪之一);法语中则是“la paresse/懒家伙”;德语里面,它是“das Faultier/懒动物”;西班牙语里面则是“el perezoso/懒惰的熊”……诸如此类。

当然,这些共同印象不是毫无依据。但这种刻板印象,遮盖了树懒身上更加有趣的真相。

树懒确实行动很缓慢,但是它们并不懒。很多年前,我采访过英国斯旺西大学的生物学家洛瑞·威尔逊(Rory Wilson),他发明了“动物日记”——这是一个精巧的电子设备,可以将动物的运动状况事无巨细地记录下来。当时,这个小发明主要只用在研究像企鹅或是鸬鹚这种快速移动的动物上。

不过,威尔逊也很热衷于将这种装置运用到动作缓慢的动物上,树懒就成了他们的不二选择。事实上,行动缓慢并不意味着它们懒惰,威尔逊说,生活在充满了捕食者,比如大型猫科动物或者猛禽,你或许会认为敏捷是个优点。在树懒生活的中美洲和南美洲森林冠层里,猴子确实是选择了敏捷路线,但是树懒面对这样的危险只是一笑而过,当那些猴子四处奔逃的时候,它们只不过缓慢地闭上了眼睛。比起四处逃跑寻找掩体,树懒选择了更加令人叹服的策略:隐形。

对于一只树懒来说,最恐怖的天敌莫过于角雕。“它们是强悍的大雕,有着最骇人的爪子和恐怖的尖嘴。”威尔逊说。“面对它们,树懒一丁点儿生还的希望都没有。除非它们可以行动缓慢到角雕看不见它们。”因此,树懒根本不是懒,它们只是超级谨慎。(果壳网莘莘深/编译)

制造时间机器穿越回过去?它至少要太阳那么重!

如果我们能回到过去的某个时间点,改变一个糟糕的决定,或是重温一段特别的经历,比如自己美好的童年,那岂不是很美好吗?或者你也可以往前跳一点儿,到不远的将来去看看将会发生什么事情。

时间旅行令人既兴奋又好奇,“但它并不是科学呀。”你可能会这么说。但时间旅行的确是一种科学。听到这句话,你肯定会大吃一惊。

最近一段时间,围绕引力波的发现出现了大量新闻。有人指出,这项实验和未来的研究或许能够解开宇宙之谜。

自从艾萨克·牛顿生活的年代起,我们便知道质量和引力之间存在密不可分的联系。按照那个著名的猜测,有一天,他正坐在沃尔斯洛普的一棵苹果树下享用下午茶,突然,一个苹果掉到了他的头上。这件事令牛顿想到,使苹果落向地面的力,可能和将月球拉向地球轨道的力是同一种力。

他通过进一步研究发现,这一点在一切具有质量的物体身上都同样成立。任何物体都会通过引力相互吸引。20世纪早期,爱因斯坦提出了广义相对论,显示质量和引力都与时间有关。在此之前,还没有人对光速进行过太多的思考。光速仅仅被视为另一个宇宙常量,实验物理学家所做的努力不过是更加精确地计算出光速而已。当时也很少有人意识到,光波与声波和水波之间有着根本性的区别。

不过,只要利用你在学校学到的勾股定理,再加上爱因斯坦的时间膨胀公式,你就能看出,人在运动的同时,时间也会变慢。

爱因斯坦的理论指出,如果你想使时间放慢、实现时间旅行的话,你就得以极快的速度运动才行。例如,如果你于2000年离开地球去执行一项任务,并于2032年回到地球。你行驶的速度将是光速的95%(约为每秒28.5万公里)。奇怪的是,等你回到地球的时候,你的手表将显示时间是2010年,而不是地球上的2032年,你将比当年留在地球上的人们年轻整整22岁。

这便是时间膨胀效应。即使在速度较慢时,也会出现该效应,只不过影响程度要小得多。

不过要注意的是,每秒28.5万公里是非常、非常快的速度。即使是最快的陆地交通工具,能达到的速度也不过是每秒1公里。宇宙飞船在离开地球大气时,速度也仅能达到每秒10公里。即使我们真能达到这样的速度,我们的身体能否承受这么大的压力还是个问题。

因此,穿越到未来是有可能的,只是就现在而言,还有点太困难了些。

那么,如果我们想穿越到过去呢?

1974年,提普勒发表了一篇论文,介绍了制造一款名叫“提普勒柱体”(Tipler Cylinder)的时间机器的方法。这台时间机器能够让你穿越到过去。

首先,你需要很多很多钱,来买一个巨大的圆柱体。这个圆柱体有多大呢?大概100公里那么长。它的质量至少得有太阳那么重,但密度非常大,被紧紧地压缩在一起。

然后你需要让它旋转起来,转得越来越快,快到对时间和空间的结构都产生了干扰。此时你将会从中探测到一阵引力波。

不过这样做是有健康上的风险的,因为靠近密度如此之大的物体,身体会出现一些问题。地球的质量将我们朝它的表面拉去,但靠近质量这么大的物体可能极为危险,因为它可能会将你拉向它,然后将你活活压扁。

如果你能避免被压扁的厄运,成功靠近旋转中的圆柱体,并跟着它一起转动的话,奇怪的事情便会开始发生了。

你在时间中移动的路径会开始改变,不再是一直向前,而是随着圆柱体转动的方向转动,逐渐回到过去。时间机器会使时间的运行方向朝着过去坍缩,因此你在机器中转动的时间越长,你就向后退得越远。

要想使运动回到正常状态,你只需要离开旋转中的柱体回到地球上就行,这样你便可以回到现在了——“过去”的“现在”。不过,你在那儿可得多加小心才行。如果你在过去待得太久,你可能会不小心破坏父母的第一次约会,甚至毁掉你出生的机会。时间有时就是这么作弄人。(新浪科技叶子)

编辑/陈红 张德博

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