视野

2022-07-27 02:43
大自然探索 2022年6期
关键词:电子鼻异味蓝光

“木吸管”或成奶茶店的新选择

近年来,随着大众环保意识提升,纸吸管和聚乳酸吸管逐渐替代塑料吸管成为大部分奶茶店提供的吸管类型。然而,纸吸管虽然成本较低,但硬度不够,难以扎破塑封膜,在热饮中会很快变软变弯;一些使用由玉米淀粉或马铃薯淀粉制成的聚乳酸吸管,在使用体验上与塑料吸管接近,但成本高昂,且存放半年左右品质就会下降。

近日,科学家以木质素为核心原料,制造出了成本低、可再生的“木吸管”,该产品或能成为塑料吸管的最佳替代品。木质素是几乎所有植物都含有的运输营养的物质,具有一定的疏水性和机械强度。科学家通过将木质素粉末掺入纤维素粉末,塑形后在150℃下干燥,成功让木质素渗入纤维素孔隙中,形成致密结构。经测试,这种“木吸管”的抗折强度大约比普通塑料吸管高40%;在水中浸泡半小时后,其湿拉伸强度与干燥状态下相比几乎不变,大约是纸吸管强度的22倍;此外,“木吸管”的硬度也是几种吸管中最高的。有了它,喝奶茶时就不用担心各种问题了。

去月球南极找水

美国宇航局的VIPER 探测器预计将于2023 年底登陆月球南极点。月球南极是一个永远背阴的区域,VIPER 探测器将在该区域寻找冰冻水。如果有了这些水,在今后的太空探测任务中,人类可能就不需要从地球携带淡水。那么,如果月球南极真的存在冰冻水,这些水是怎么来的呢?对此,科学家提出了多种假设:可能是含水彗星或小行星撞击月球带来的,也有可能是太阳风中的氢元素和月球含氧矿物反应生成的。

电子鼻无人机帮人察觉异味

当下,污水厂排出的异味气体,一般都是人们发现后,再用空气袋捕捉,最后才用仪器分析进而找到问题源头的。这一过程成本高、速度慢,而且操作人员很难锁定异味传播方向。科学家迟迟未开发出自动化的异味气体监测技术,是因为难以赋予机器对“臭”的“认知”。

不久前,西班牙科学家利用取自污水厂的空气袋,用人工智能的方法“训练”一种新型电子鼻的“嗅觉”,成功将其对异味的认知能力提高到了人类嗅觉水平。他们将该电子鼻搭载到无人机上,让无人机在工厂上空“巡逻”,进行长时间无人值守监测。

结果显示,在此次实验所得的13 项测量结果中,电子鼻有10 项与人类的评估结果一致。另外,研究人员还借助无人机的机动性和人工智能算法,绘制出了异味浓度随时间和场所变化的图像。可以推测,电子鼻无人机未来在工厂和垃圾填埋场等场所将大有作为。

植物预警火山喷发

埃特纳火山位于意大利西西里岛东岸,是一座非常活跃的活火山。近日,科学家在回看遥感卫星拍摄的埃特纳火山的红外成像图片时发现,在埃特纳火山喷发的两个月前,火山脚下森林中的某些区域变得格外绿。这些变得更绿的植被在红外成像图上呈现出一条明显的分界线,而这条线正好与埃特纳火山的断层裂缝重合。

通过对火山附近植被进行同位素分析,科学家发现位于断层裂缝上的植物中氧18 同位素升高,而氧18 同位素很可能来自岩浆中的水蒸气。这些水蒸气通过断层裂缝来到地表附近,并被植物吸收。吸收了氧18 的植物,其光合作用能力有明显提升,植被也就变得更绿。这就是植物预警火山喷发的原理。

蛹被切开还能“化蝶”吗?

生物变态发育是指生物在发育过程中形态和构造发生剧变的生物现象。很多昆虫会经历蛹期完成变态。昆虫幼虫体内有一类处于休眠状态的干细胞,在临近或进入蛹期之时它们会开始分化,发育为成虫的器官。人类现在已知,某些激素就是这些干细胞的“行动指令”。在“指令”的引导下,蛹一般都能顺利完成变态。然而,要是有人偏要把蛹切开呢?

生物学家威廉姆斯想弄明白控制昆虫变态的“指令”到底是什么。他以天蚕蛾作为实验对象,对天蚕蛾的四个蛾蛹进行了不同处理。1 号,保持原状;2 号,从中间横切,分成上下两半;3 号,在2 号操作的基础上,用空心管连接上下两部分,让两边的物质相互流通;4 号,在3 号操作的基础上,在管子里放一粒珠子,阻碍物质流动。

实验结果极富戏剧性。1 号不用说,发育成了天蚕蛾;2 号,上半部分发育成蛾,下半部分依旧是蛹;3 号,上下两部分都发育成了蛾,还成功飞起来了,不过,中间的管子断裂后,这只飞蛾立即死亡;4 号,蛹未成功发育,直接死亡。

威廉姆斯由此得出结论:“指令”源自蛹的上半部分。由于这一部分有头和胸,他猜想:“指令”是这两个部位分泌的某种激素。于是,他找来一只蛹,从中间横切,把脑部和胸部的激素腺体插到下半部分蛹中。结果,这一半蛹成功发育,变成了蛾的下半身。

后来,威廉姆斯又陆续做了许多角度清奇的实验。他发现,昆虫变态发育的许多过程都由特定激素决定,这些发现为昆虫激素类农药的发明奠定了基础。

每天多喝一杯酒,大脑老化一点点

最近一项大型长期调查研究的结果表明喝酒的确伤大脑。该研究的对象包括36678名成年人(其中主要是中年人和老年人)。在排除了体重指数和性别等影响因素的干扰后,研究人员通过磁共振等手段研究发现,在50 岁组别的受试者中,每天喝四杯酒的受试者其大脑灰质和白质都出现了明显的老化,并且相当于比同年龄段不喝酒受试者的大脑多老化了10 岁。

研究人员还发现,无论多喝还是少喝都会对大脑产生影响:在50 岁组别中,无论每天喝一杯还是喝两杯酒,受试者的大脑都出现了加速衰老的情况,但喝得少的受试者大脑老化程度要轻微些。这样看来,酒喝得越少,才是对自己的大脑越负责。

要不要买防蓝光眼镜?

蓝光是波长在400~500nm 之间的可见光,可以结合其他波长的光,遁形于五光十色之中。因此,并不是看起来发蓝的光才叫蓝光,阳光、白炽灯光等都含有蓝光。常有广告宣称:蓝光会加剧视疲劳,损伤视力。蓝光真的这么危险吗?

研究表明,短波长段的蓝光对眼睛确有一定危害,可以称为“有害蓝光”。“有害蓝光”能够穿透眼球,直达视网膜。视网膜不断吸收“有害蓝光”,容易积累具有光毒性的脂褐素。脂褐素会让光敏细胞难以获得能量,最终导致视觉损伤。

看到这里,你可能会说:蓝光这么可怕,咱赶紧去买防蓝光眼镜吧。且慢!虽然短波蓝光确实“有害”,但实验体现出的蓝光危害都是长时间、高强度、不间断面对蓝光的结果,绝大多数人接触蓝光的程度远不及实验条件。

而且,中国消费者协会发布的调查报告显示,目前市面上质量合格的电子产品,均已过滤了“有害蓝光”。只要拒绝假冒伪劣产品,电子产品发出的光对我们的影响是微乎其微的。

此外,还有研究表明,长波长段的蓝光有利于人体调节情绪、记忆力和生物节律。因此,就算真要防蓝光,也要精准打击,不要一刀切。由于生活中最危险的蓝光其实是太阳光中的蓝光,如果长时间在室外作业,可以根据蓝光防护膜新国标,选购过滤385~445nm、保留445~505nm 光波的镜片。

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