生物性别既多样又多变

2019-09-10 07:22候贺
环境与生活 2019年7期
关键词:灌木凝胶电能

候贺

常见的飞鸟、走兽、昆虫、鱼虾都有雌雄之分,自然界中的植物有单性花、双性花、雌雄同株、雌雄异株的雌雄之分。然而,生物的性别并不是非雄即雌,也并非在其一生中性别不变。生物的性别具有多样性和可变性,黏菌有500种以上的性别,鸸鹋有3种性别,四膜虫有7种性别,成熟的雌剑尾鱼会出其不意地变成雄鱼,老的雌鳗鱼有时会变成雄鱼。

美国宾夕法尼亚州巴克内大学的生物学家克里斯·马汀及其团队在澳大利亚发现了一种灌木番茄的新品种,他们在野外采集这种灌木番茄样品,然后在可控温度环境下栽培它,并对比野外和实验室栽培的灌木番茄在整个生命周期内的性别情况。实验结果表明,与野外的灌木番茄一样,实验室栽培的灌木番茄性别也有可变性,每个观测时刻,它都呈现出不同的性别。

除了这种灌木番茄新品种会受环境的影响呈现不同性别,动物也会受环境影响表现不同性别,例如澳大利亚巨型乌贼、花蛇、疣猴等,此外小丑鱼还能发生性别反转。因此,非雄即雌的性别恒定二元论真的是一种谬论。

靠人体热能驱动“电子皮肤”

电子皮肤能像贴片一样附着在皮肤表面,监测人的呼吸、心率、发声等,在药物管理和监测监控方面有重要应用。现有的电子皮肤设备与真实皮肤贴合度较差,而且需要定期充电或更换电池。这两大问题成为限制电子皮肤商业应用的重要瓶颈。

中国一个科研团队提出了一种自供电电子皮肤概念模型,该模型利用特殊材料实现“私人定制”版的电子纹身,将电子皮肤纹于皮肤表面,实现电子皮肤与真实皮肤的无缝贴合。该模型还能收集人体运动所产生的热量,再转换为电能。这些电能以两种模式驱动电子皮肤传感器,一部分电能连续驱动低功率传感器,另一部分电能在存储单元给高功率传感器供电。

物联网时代已经到来,与真实皮肤共形的自供电电子皮肤如果面世,将在无线健康监测和诊疗领域实现新的突破。某一天,类似纹身的电子皮肤设备将充分挖掘人机协同的潜能,为人类的健康长寿提供更好方法。

新型太阳能技术可解决饮水难题

传统的太阳能蒸馏器是一种底部为黑色、顶部为透明玻璃或塑料盖的罐式设备。罐式设备的黑色底部吸收太阳能后,将内部污水加热,污染物沉淀、水分蒸发形成水蒸气,水蒸气在顶部透明盖上凝结,最后将凝结的水分收集。

这种传统的太阳能蒸馏器的产水效率是每平方米的顶部覆盖面积产0.3升水/小时,一个5平方米的太阳能蒸馏器方可满足一个小家庭的饮用水需求。可这种蒸馏器体型笨拙、价格昂贵。

美国材料学家将一种三聚合物水凝胶放置于罐式设备内的水面上方,对传统的太阳能蒸馏器加以改进。这种水凝胶将聚乙烯醇、聚吡咯、壳聚糖混合,具有强吸水性和锁水性,能容纳更多的水分。每平方米的三聚合物水凝胶太阳能蒸馏器的产水能力为3.6升/小时,完全能满足一个小家庭的饮水需求。如果这种新型水凝胶材料足够坚固,数百万贫困人口的饮水安全难题将有望解決。

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