新知
2010-09-04
新知
垂直农业——在摩天大楼里种粮食
目前,全球种植作物、饲养牲畜所使用的土地面积加起来相当于南美洲的总面积。到2050年,地球人口将达到95亿,如果继续采用今天的农作方式,我们的耕地将不得不再增加850万平方千米——相当于一个巴西的面积,但如此巨大的新增耕地是不存在的。同时,农业灌溉消耗了世界可利用淡水资源的70%,肥料、杀虫剂、除草剂及淤泥导致的污染使这些水无法饮用。加之,农业生产需消耗大量化石燃料,由此产生的温室气体排放也令人担忧。
显然,我们需要一种根本的解决方法,一个能够有效应对几乎所有上述问题的战略性改变,这就是:在严格的控制条件下,在室内的垂直农场中种植农作物。
在大都市许多空置的高楼或多层楼房天台上的温室里种植农作物,可以全年进行食品生产,减少了淡水使用和垃圾产生,同时,作物感染疾病的风险也更小,而且不需要化石燃料驱动的机械把农产品从遥远的农场运送过来。因此,垂直农场可以说是我们自己养活自己、养活将不断增加的人口的一场革命。已详细审查过该项技术的工程师、城市规划师和农业学家一致认为,垂直农业不仅可行,而且应当一试。
个人轻轨——未来的超级交通工具
ULTra(Urban Light Transport)又称个人轻轨,是由英国先进交通系统公司设计的一种交通新形式,被誉为“个人快速公交系统(PRT)的革命性创新”。2010年下半年,ULTra系统将在伦敦希思罗机场首次公开亮相,这也是世界上个人快速公交系统的首次商用。
与传统公交形式不同,ULTra不要求乘客集中乘坐车辆,也不会在预定线路上根据行程表逐站运行,它能够为乘客提供“个人一站式直达运输服务”。ULTra不但如家用轿车一样方便快捷,还能把对环境的影响减至最小。ULTra采用电动动力,成本低廉,其单位公里耗能不及普通轿车的70%,并且实现零排放。
据介绍ULTra非常方便快捷,乘客无需长时间等待,即使是在交通高峰时段,95%的乘客的候车时间也不足一分钟。
乳腺癌不是一种病而是多种病
英国研究人员最近通过基因方法研究发现,乳腺癌不是单一疾病,而至少包含5种疾病,这些疾病的症状和治疗方法也各不相同。这一发现有望用以改进乳腺癌的诊断和治疗技术。
研究过程中,研究人员通过对比24个乳腺肿瘤基因组发现,这些基因组中包含多种不同类型的脱氧核糖核酸(DNA)缺陷,而每一种DNA缺陷均体现出某种癌症亚种特征。“我们通过基因研究发现,乳腺癌至少包含5至10种情况。”研究负责人说,“不同肿瘤情况不同,有些几乎未出现任何错乱,但有些则出现200多处基因重排现象。随着时间推移,我们越来越认识到乳腺癌类型多种多样。我们的研究证明,乳腺癌不是一种病而是好几种。”
肿瘤学家曾指出,乳腺癌可分为3到4个大类,不同类型乳腺癌对某种药物产生的反应也各不相同。随着对不同类型乳腺癌基因结构了解的不断加深,研究人员希望通过分析DNA特征,来鉴别不同患者的肿瘤类型。同时,医生也可以利用这些信息,确定肿瘤的危险性,找出最佳治疗方法。
沙丘歌声来自弹性波
鸣沙现象是一种普遍存在的自然现象,全球已经发现数十处沙滩或沙漠存在鸣沙现象。对于这一现象的成因,科学家们一直未能找到明确答案。
近日,法国科学家研究发现,鸣沙实际上是一种全新发声方式,这种声音是由上层运动的沙粒与下层固定沙层之间摩擦而产生的一种弹性波引起的。研究人员在沙漠中先后进行了50次沙崩实验,以验证这一理论。他们发现,这种弹性波可通过下层静态的沙地进行全方位传播。当由沙丘背后传出的弹性波从两侧绕过沙丘传播到前面后,会产生相长干涉现象。两波重叠后,合成波的振幅得到增加,振幅明显大于成分波,摩擦界面上的弹性波经过反射,由剪切运动中吸取能量到相干声波中,而这种相干声波即鸣沙的声音来源。
对于这项研究的重要性,研究人员认为,“对鸣沙现象的研究可以发现复杂机制中不同部分之间的协作原理,并可将其应用于其他各种领域。比如,在鸣沙现象中存在流体与振动之间的联系,而这种联系在许多应用领域都有存在。”
手机致癌性比香烟强直板机型的辐射最大
英国科学家研究发现,手机的致癌性可能比香烟更强。这也成为迄今为止关于手机最新、最严重的警告,它将人们对手机辐射的关注提到了前所未有的高度。
手机辐射主要来自天线,包括外置天线和内置天线。辐射的强度与手机和人体之间的距离成反比:距离远1倍,辐射衰减10倍;距离缩短1倍,辐射强度增加10倍。从天线的位置看,外置天线比内置的辐射大。从机型上看,直板机的天线离头部最近,辐射最大;翻盖机的天线离头部最远,辐射较小;滑盖机介于两者之间。
袖珍型手机辐射较大。这是由于手机厂商为降低电磁辐射,会在手机内部设置一个金属屏蔽层,这层屏蔽可以把除天线之外的电磁辐射转换成热能消耗掉。但若手机体积过于小巧的话,厂家往往会在金属屏蔽层的大小上作出牺牲,致使其对电磁辐射的过滤功能减弱。
山寨手机更成为“辐射大户”。经检测,有些山寨手机在原材料质量、结构设计、发射参数等方面均不达标。为追求功率,有的辐射山寨手机竟然超标50多倍!
人类脑部正在萎缩
人类常常将自己描述为大脑胜于肌肉的高级生命形态,但最新研究发现,人类的脑部正在萎缩。
法国科学家利用3D技术复原了一个2.8万年前的早期现代人类颅骨。研究显示,此颅骨的容量比现代人类的大20%。法国国家自然历史博物馆的研究员安托万称,通过对3D图像的初步评估,发现人类大脑在数千万年中慢慢变小,而不像早前人们普遍认为的大脑在不断变大。此外,现代人的小脑在脑颅中所占比例似乎比古人大,这意味着脑组织具有更强的“可压缩性”。安托万表示,当然,不必担心现代人类比我们的祖先笨,因为大脑大小与智商高低关系不大。相反,曾经有考古学家通过对人类颅骨的研究证明,人类大脑像压缩的电脑软件,正在变得越来越高效。
科学家发现疼痛基因人类有望告别疼痛
谁都不喜欢疼痛,却又对它无可奈何。生活中,有些人的疼痛神经特别敏感,有些人则比较麻木。这又是为什么?英国剑桥大学的科学家经过多年研究终于发现,导致疼痛的“罪魁祸首”原来是一条基因。
剑桥大学杰弗里·伍兹教授领导的科研小组通过对578名患有骨关节炎的患者研究后发现,他们与患有坐骨神经痛、背痛、肚子痛等慢性疼痛病的患者具有同一条基因——SCN9A。随后,该小组又对186名健康妇女做了检查,发现具有SCN9A基因的女性对疼痛更为敏感。小组成员认为,在SCN9A基因指导下合成的蛋白质承载着痛觉传输,这种蛋白质在痛觉神经末段浓度极高,当疼痛来袭时增大,并刺激神经向大脑发送电子信号,然后人们才能感觉到疼痛。
该发现意味着,在不久的将来,基因疗法可能让饱受慢性疼痛折磨的人们彻底摆脱痛苦。如果“疼痛阀门”能够被控制,我们将彻底战胜疼痛。
新技术可使男性孕育子女
英国妇产科医生史密斯宣布,将在2年内实施世界首例子宫移植手术,从而令没有子宫的不孕妇女也能怀孕生子,3年内,世界上将诞生第一个在移植子宫中孕育的婴儿!一些大胆的医学专家更指出,移植子宫的对象不光是女性,也可以是男性。
史密斯透露,他已首次成功证明为移植子宫提供稳定的供血源是完全可能的,从而突破了子宫移植的重大技术瓶颈。史密斯采用血管修补技术移植子宫,将子宫与主动脉等血管连接,这一新技术可以为移植的子宫提供足够长时间的稳定血液供应,从而保证子宫内胎儿的正常孕育。
一些大胆的医学专家指出,如果未来男性体内也植入子宫的话,“男性怀孕生孩子”将成为可能!而从技术角度来说,将子宫植入男性体内是完全可行的。如果再辅助一定的荷尔蒙治疗,“男妈妈”成功受孕的机会还会大大增加。
狗的老家在中东中国狼非家犬祖先
科学家的最新遗传分析表明,从法国的狮子狗到德国的牧羊犬,所有的家狗都起源于中东,而非之前认为的东亚。
研究所指的中东地区即俗称的“新月沃土”,包括中东两河流域及附近一连串肥沃土地,位于今日以色列、黎巴嫩、约旦部分地区及伊拉克和土耳其东南部、埃及东北部。研究小组负责人、美国加州大学洛杉矶分校的进化生物学家罗伯特·韦恩表示,家猫和很多其他家畜也都起源于此,农业也是最先从这里发展起来的。
多年来,狗的起源一直是进化生物学领域的热点问题。科学家们认为它们是由灰狼驯化而来的,而对于起源地在哪里则各执一词。研究小组对来自北美、欧洲、东亚和中东的900只狗(代表85个品种)以及200多只野生灰狼的基因进行了比较,得出了上述结论。
研究人员利用分子遗传技术,分析了所有实验动物DNA中的4.8万多个遗传标记,发现,绝大多数狗都同来自于中东的灰狼共享了很多独特的遗传标记。研究人员声称,第一只中东狗可能出现在1.2万到1.3万年之间。第一个将野狼驯化成狗的人可能是游牧民族猎人。在几千年的发展中,狗与人住得越来越近,并开始为人类提供保护,甚至帮助人们狩猎,最终成为人类的密友。新的研究反驳了之前认为的所有的狗都源于东亚和中国狼的结论。
发现新古人种“X女性”可能是人类“表姑”
科学家们在俄罗斯西伯利亚南部地区的洞穴中发现一枚人类指骨化石,从指骨上提取的线粒体DNA数据显示,这是一种与早期人类和穴居人遗传讯息完全不同的新古人种,科学家们称之为“X女性”,并推测,这一人种在大约100万年前离开非洲,行至南西伯利亚后逐渐消失。
“X女性”曾与人类祖先并肩生活,不排除其曾与人类祖先联姻的可能性。如果此项研究获得证实,就意味着人类的家谱将被重新改写,也就是说,研究人员很可能找到的是人类的“表姑”。
此前,科学家们一直认为,这一地区只生活着2种古人类,但现在却又发现了“第3种人”。
指骨化石最初是由俄国研究人员于2008年发现的,但未获重视。之后,化石被送到德国进行DNA检测。结果发现,其DNA与现代人有385处差异,比穴居人的202处更多,因此专家推断其所属人种的生存年代比穴居人更早,大约在100万年前。
迄今为止的研究已经排除了尼安德特人与现代人祖先联姻的可能性,但“X女性”有可能与人类祖先曾经联过姻。这一发现不仅为人类走出非洲提供了新的证据,也为科学家们在更干燥寒冷地区寻找其他古人类骨骼提供了希望。
转基因虹鳟鱼有6块腹肌肉多15%
近日,美国科学家成功培育出数百条转基因虹鳟鱼。通过植入新基因,这些转基因哐鳟鱼拥有6块腹肌及更为发达的肩肌,并且,这种鱼的肉也更多,比普通虹鳟鱼多15%~20%。
转基因虹鳟鱼是美国罗德岛大学特里·布拉德利领导的研究小组10年不懈实验的结晶。研究人员通过向2万个虹鳟鱼卵中注入从其他鱼种身上提取的不同类型DNA,对其进行基因改造。鱼卵中注入的DNA与在比利时蓝牛体内发现的肌抑素——抑制蛋白类似。比利时蓝牛凭借极为发达的肌肉著称牛类家族。肌肉发达的转基因虹鳟鱼证明,抑制肌抑素能够对鱼类和哺乳动物产生类似影响。虽然鱼类缺少腹肌,但转基因虹鳟鱼的中部两侧却拥有6块腹肌,背部也出现明显的肌肉突起。
这种虹鳟鱼不仅可以在河里繁殖,还能够其在实验室里改造的DNA遗传给下一代。但是,有生物学家怀疑最新培育的转基因虹鳟鱼能否在野外获得足够的食物,以支撑其更为强健的体魄。此外,这种肌肉发达的转基因鱼是否具有足够的机动能力,以避免遭到捕食也令人怀疑。研究人员指出,如果转基因虹鳟鱼能够在野外环境下生存,例如,幼仔长得足够大,让鸟类无法以它们为食,它们将颠覆所在的生态系统。此外,拥有6块腹肌的转基因虹鳟鱼体型更大,在生存竞争中将打败那些未接受基因改造的同类,导致这些同类只能获得少量食物,使其面临生存威胁。
为躲避剪毛新西兰绵羊藏身深山6年
为了躲避剪毛的义务,竟在深山躲藏了6年的美利奴羊“史莱克”前段时间被发现后名噪新西兰,差点赶上其“同宗”多利。
美利奴绵羊向来以厚实而细致的卷羊毛闻名,贡献出一身长毛更是它们的义务。但今年9岁的史莱克却在3岁的时候,为了保住一身漂亮的羊毛,躲入深山中生活了6年。
史莱克被发现后,人们专门为它举行了一场“剪羊毛秀”,邀请新西兰剪羊毛冠军亲手为其剃毛,电视台也将这一过程在全国进行了直播。也许是知道事成定局,史莱克在“理发”过程中表现温顺。当终于剪完后,一只雪白而“苗条”的全新史莱克出现在人们面前,人们还给它披上了一件红色披风,上面绣着“史莱克”的大名。
据悉,史莱克身上剪下的27公斤羊毛,有关方面将进行拍卖,并将所得捐献给慈善机构,以帮助史莱克行善做好事。