科技看点
2011-01-18
科技看点
太空 Space
利用激光清理太空垃圾靠谱吗?
目前在低地球轨道上散布着数十万颗大小各异的太空垃圾,将对火箭发射和卫星运行构成潜在的威胁,一个科学家小组正计划使用地面激光器将它们击落。
激光照射所产生的热量将蒸发掉这些太空垃圾表面的一小部分外壳物质,这些被蒸发的物质将在这些太空垃圾后部产生微弱的等离子喷流,从而减缓这些太空碎片的运行速度,最终导致它们脱轨,坠入地球大气层焚毁。这一计划的论文合著者克劳德·菲普斯说:“事实上你所做的是制造一枚激光推进的火箭,这些太空垃圾就靠着这种‘减速火箭’减速脱轨并最终坠毁。”
使用地面激光器如果能解决问题,就省去了向太空发射清理飞船的必要,那样的一次飞行任务将耗费数亿美元。而根据菲普斯团队的计算,采用激光销毁方案,每一片小型垃圾的销毁费用约为数百美元,大型的垃圾销毁费用则大约为100万美元。对于这一方案的最大批评意见是来自国际社会,人们担心威力如此强悍的激光武器可能会被用于战争中去摧毁敌方的卫星。但是菲普斯非常执着,他说:“只要我们进行适当的国际合作,我想没有人会再去担心这种激光将会被用作武器的。”
基因 Gene
你听说过“友善基因”吗?
有特定基因特征的人比没有该基因特征的人更友善、更关心人!陌生人能很快做出区分,这种变异与人体的催产素受体基因有关。
美国俄勒冈州立大学的科学家设计了一场实验,实验中23对夫妇的基因型为研究人员所知,但不为观察者所知。研究人员要求夫妇中的一人向另一人讲述自己人生中一段受苦的时光,同时要求观察者观察倾听者20秒,其间声音是关闭的。研究结果显示,在绝大多数情况下,观察者能说出哪些倾听者拥有“友善基因”,而哪些没有。在中立观察者认为“最不受信任的”人中,10人中有9人的这一基因为AG型或AA型;而在被认为“最亲社会的”人中,10人中有6人拥有GG基因型。研究人员预先对研究对象进行了测试,发现他们的催产素受体基因的DNA序列有GG、AG或AA三种基因型。通常,拥有GG基因型的人被认为更有同情心、更让人信任也更慈爱;拥有AG或AA基因型的人往往对事物的感受没那么积极,对为人父母的身份也没那么敏感。
技术 Technology
水与火,海洋温度与火灾的联系
研究小组通过对近10年的卫星数据分析,构建出一个数学模型,能提前数月预测亚马孙雨林及其他南美洲火灾季节的严重程度和地理分布。
以往研究认为,人类活动是造成亚马孙地区火灾分布的主因,而新研究表明,环境因素尤其是海洋温度变化能放大人类影响,对该地区年度之间的火灾数量变化起了重要作用。研究小组将南美地区火灾活动卫星数据和太平洋与大西洋海面温度数据进行比较,发现海洋温度异常寒冷的年份火灾更少,而异常温暖的年份火灾更多。结合降雨变化因素,他们在火灾和海洋表面温度之间建立起联系。“大西洋和太平洋表面温度高于正常情况,这预示着严重的火灾季节将在4到6个月内到来,”领导该研究的加利福尼亚大学欧文分校陈扬(音译)说,“温度的微小变化,如北大西洋提高0.25℃,中太平洋提高1℃,可以预测亚马孙大部分地区火灾季节的严重程度。”
为了检验模型,他们对2010年的火灾情况进行预测,成功地显示出当年的持久干旱和严重火灾,不仅能预测野火烈度,而且正确预测了它在东西方向的空间分布。他们希望该模型能作为一项基础性的火灾早期预警系统,帮助南美当局在严重的火灾季节到来之前做好准备,以减少损失。
世界的大小由你决定,身体感知技术的花招
在一个认知实验中,研究者改变了人们感知外部物理世界的方式,让人们可以体验自己变成迷你芭比娃娃或者超大巨人的感觉。
300年前,作家斯威夫特描述了格列佛在大人国和小人国的奇遇。最近,瑞典卡罗林斯卡医学院的一个研究小组成功地让格列佛式的体验成为了事实。在实验里,受试者需要躺在试验床上,头部连接到两部摄影机的显示屏。这些摄影机的镜头对着的是另一张床上的一个假体。而当受试者低头看自己的身体时,他们实际上看到的是假体的影像。为了让受试者尽可能感觉与假体融为一体,研究者使用了业内闻名的身体感知技术。这能让受试者慢慢感觉假体的手就是自己的手,假体就是自己的身体。研究者让受试者测量自己和地面一个箱子的距离,让他们尝试张开手抓住箱子。“小人组”的人一致认为箱子比较远,都把手臂张得很开,好像要搬动一个大箱子一样;相反,“巨人组”的人则估测箱子离自己很近,手只是微微张开。
这个研究除了能让人获得不同大小的身体体验外,也是一个经验主义的实例——我们对世界的认知与身体感觉是息息相关的。虽然外部世界并不是真正地发生了改变,但我们对于这个世界的感知却似乎有着惊人的灵活和多变性。
医学 Medicine
大米变“生物工厂”?
科学家从含有人类基因的大米中提炼出一种人类血液中所含的关键蛋白成分,用这种蛋白可以制造人造血,治疗烧伤患者或严重失血的病人。
人血清白蛋白在血液中大量存在,并具有重要作用,它可以将荷尔蒙、矿物质带往全身,清理血液中的有毒成分,帮助调节血压等。每年,全世界对人血清白蛋白的需求量达500吨,主要来源于人类血浆提炼,但供应有限。而利用转基因大米可以提供一种经济而安全的方式,生产非动物型的血液。杨代常与他的同事开发出一种技术,可以利用细菌将人类基因植入亚洲大米中,将大米变成“生物工厂”,生产人体需要的蛋白。现在他们已经成功将人血清白蛋白基因植入大米中,所生产的蛋白无论从化学还是物理成分上看,都与血液中的蛋白成分一样。经过多次实验,现在大米中所含人血清白蛋白比例已经占10%。布里斯托尔大学高级讲师Gavin Murphy称,这项研究将为医院血液供应产生革命性的影响。
青蛙皮肤提取物可治疗癌症?
据英国《每日电讯报》网站报道,英国贝尔法斯特女王大学的药剂师们在对青蛙和蟾蜍的皮肤进行研究后发现,从中提取的蛋白质对治疗癌症有积极作用。
研发人员表示,提取出的蛋白质中有两种可以切断癌细胞生长和扩散所需要的血液,同时可以阻止肿瘤内血管的生长。他们已经在老鼠身上进行了试验,结果证明定时向老鼠体内注射可以减缓肿瘤中血管的生长速度。因为这种治疗方法目标明确,只采用纯天然的蛋白质,所以几乎是无毒的,而且副作用少。
研发团队与印度国立免疫学研究所在印度首都新德里展开合作,为人体临床试验阶段做好准备。印度国立免疫学研究所的阿瓦希沙·苏洛利亚教授在接受媒体采访时表示,他已经从世界各地的青蛙体内提取了大量的这种多肽蛋白质,预计在4到6个月内将其用于人体试验,治疗性疫苗希望在未来4年内问世。
生物学 Biology
虎鲸的SPA之旅?
就像人们总想跑到热带的温泉(SPA)一样,栖息在南极海岸附近的虎鲸有时候也会离开冰冷的海域小憩片刻。
通过对生活在地球最南端的虎鲸进行人造卫星标记,发现全部5头进行了标注的虎鲸都会在3周多的时间里,离开本来属于它们的2摄氏度的海域,向东前往位于乌拉圭和巴西海域的20摄氏度的福克兰群岛。其中一头虎鲸在42天的时间里游完了长达9400千米的往返行程。这些远行并非像典型的鲸类迁徙那样是为了觅食或繁殖,研究人员在《生物学快报》上指出,虎鲸前往更温暖的海域是为了恢复它们的皮肤,因为这一过程会将热血从它们的身体内部消耗掉。海豹通过爬上陆地脱皮来解决这一问题,由于缺乏这样的本领,虎鲸或许真的需要展开一次SPA之旅。
海洋小型鱼类的数量发生爆炸式增长?
据国外媒体报道,在人们抱怨无鱼可捞的时候,凤尾鱼和沙丁鱼类等小鱼数量已经增加了1倍多。
一些研究人员表示,世界海洋正在变得日益拥挤。充当掠食者的如鲨鱼、金枪鱼及鳕鱼等大型鱼类被过度捕捞,使小型鱼类的数量发生爆炸式增长。研究人员对1880年以来全球超过200个海洋生态系统的数据进行了分析,结果再次证实,过度捕捞已经使得如大西洋鳕鱼、鲑鱼、旗鱼和金枪鱼等掠食性鱼类的生存状况遭到重创。仅是在过去40年,上述鱼类的数量就锐减达54%。在这些掠食者遭到重创的同时,一些如凤尾鱼和沙丁鱼的小型鱼数量已经上涨了1倍多。
人类的滥捕正在影响着全球的食物链。专家建议,或许可以鼓励人们多食用沙丁鱼罐头,少食用那些大型掠食性鱼类。因为从历史来看,人类市场在某一时期对于某种食物的喜好对该物种的数量影响极大。也许在控制渔业捕捞作业方式的同时,可以采用这种方法来缓解目前这种失衡的情况所产生的影响。