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2006年0001期电子杂志

时间:2007-06-29 09:33 来源:未知
◆出版:2006年10月27日 ◆总第一期 ◆星期五
  

 

出版:2006年10月27日
总第
星期五
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本 期 目 录 :

 

 

1.《环球科学》第十期:黑白之谜
2.2006年度诺贝尔奖揭晓,《科学美国人》两位作者获奖!
3.首飞百年起争端,谁才是真正的“飞行之父”?
4.漫长的分裂 有些细菌生来就已衰老
5.让数码相机失明
6.捐赠慈善事业对大脑有益
7.新型脑图谱 显现大脑基因状态
8.抵御全球变暖 告别红眼航班
9.WHO声称每年有200万人死于空气污染
10.意科学家发现一种抗肥胖分子可减肥
 
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《环球科学》第十期:黑白之谜

撰文 艾伦?吉尔克里斯特(Alan Gilchrist) 翻译 郭凯声

  "黑白分明!"我们无数次地听人们这样形容那些非常简单、一眼就能看得清清楚楚的事情。正因为黑白的反差如此明显,你或许会认为,要搞清楚我们如何分辨黑白两色,肯定易如反掌。

  但如果你真的这么想,那就大错特错了。眼睛感知这两种完全相反的色彩似乎不费吹灰之力,但这种表面上的轻松掩盖了一项有关视觉的基本事实:每当我们盯住一处地方,想要看个究竟时,我们的大脑实际上都是在执行一项非常艰巨的任务。举个例子来说,在相同的光照条件下,白色表面反射的光,当然比黑色表面多得多;但另一方面,阴影下的白色表面反射的光,却可能比阳光下的黑色表面反射的光更少。然而,我们肯定不会因此便指黑为白或指白为黑,总能准确无误地明辨黑白。显然,大脑肯定在依靠某种程序来解读这类环境信息--对于像我这样的神经科学家来说,这种程序可谓神秘莫测。

  对于我们如何分清黑白这个问题,科学家进行了长期的考察。这方面的最新研究成果有助于我们深入了解人的视觉系统,了解它如何正确地分析进入眼睛的光线模式,并根据它来推断物体的颜色。

  除了使我们对人类大脑的运作机制有更加全面的认识外,这类研究工作还可以帮助我们设计机器人使用的人工视觉系统。对人类来说,许多模式识别问题完全是小菜一碟,但电脑在应付这类问题时的表现却纯属白痴水平,这早已是众所周知的事实。如果能设法让电脑"看清"东西,那它就能为我们做更多的事情了:电脑控制的无钥门锁可以识别出主人的面孔,自动为主人开门;电脑操控的汽车可以带着我们满城跑,既快捷又安全;在家里,电脑可以为我们送上报纸或者收拾房间的垃圾。

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2006年度诺贝尔奖揭晓,《科学美国人》两位作者获奖!

  10月4日,科恩伯格荣获诺贝尔化学奖;10月13日,尤努斯喜获诺贝尔和平奖。他们和其他6位候选人击败众多竞争对手,共享这一学术界的至高荣誉。科恩伯格和尤努斯也成为在《科学美国人》上撰文介绍自己开创性工作的第131位和第132位诺贝尔奖得主

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首飞百年起争端,谁才是真正的“飞行之父”?

  2006年10月23日是巴西的首飞百年纪念日,所有的巴西人都在纪念阿尔贝托?桑托斯?杜蒙特--他们心中的"飞行之父"。今天,大多数人都会认为莱特兄弟世界第一架飞机的发明者,但是巴西人可不这么认为,在他们心中,杜蒙特才是真正的英雄,真正的"飞行之父"。现在,杜蒙特已被巴西总统授予"国家英雄"的称号,要知道,在巴西的历史上,获此殊荣的仅仅9人而已!

  那么,到底谁才是第一架飞机的发明者,谁才是真正的飞行之父?100年来,人们仍然一直在为这个问题争论不休。

  1903年12月17日,莱特兄弟的飞机起飞了,这是历史上人类第一次飞向天空。遗憾的是,这次开创历史的飞行没有留下过多的证据,仅仅存有一张飞机照片。3年后,也就是1906年10月23日,又一架飞行器起飞了。不过,这次飞行的主人公不是莱特兄弟,而是杜蒙特。在法国的巴黎附近,杜蒙特向全世界展示了他的飞行器,他在6.1米的高度下,飞行了46米。拥挤的人群见证了这一激动人心的时刻,其中包括法国飞行俱乐部的代表。

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漫长的分裂 有些细菌生来就已衰老

  生命就是各种各样的选择。以进化论而言,生物的一个选择就是要活多久。多细胞有机物,例如人类,就是少量携带基因进入下一代的细胞(精子和卵子)与大量不携带基因的细胞(所有其他的细胞)之间的折衷妥协。为使生命延续,精子和卵子能够完成使命是非常重要的,这意味着身体其它部位要保持健康。然而,由于有机体资源有限,必须均衡身体各部分修复与生殖的需要。这一妥协结果将是在一生中以身体逐渐衰老为代价而实现生长繁殖的最大化。肌肉逐渐松弛,骨骼变得脆弱,皮肤起皱纹,神经细胞退化。最终整个躯体都崩溃。

  生物学家将这一衰老过程的解释称为"抛弃躯体论"(the disposable soma theory),soma是在希腊语中意为"躯体"。就在不久之前,人们还认为这一理论并不适用于单细胞有机物,例如细菌,因为它们没有可以抛弃的躯体,仅以单个细胞一分为二繁衍后代。然而最近的研究表明,这些细菌也面临着维护自身与繁衍后代的选择。《美国国家科学院院刊(Proceedings of the National Academy of Sciences)》刚刚发表的一篇论文检测了这一过程。该论文由就职于印度普那(Pune)阿巴萨赫布.格瓦热学院(Abasaheb Garware College )的Milind Watve及其同事发表。

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让数码相机失明

  也许不久之后,安全系统就可以让数码相机暂时"失明"了。这个系统利用了数码相机图像传感器的一种性质--即反向反射性。顾名思义,这种性质会把光线直接返还到初始位置,而不是让光散射掉。美国佐治亚理工学院的研究人员开发了一套原型设备,利用光束和摄像头来扫描场景,寻找那些在形状上与传感器相匹配的反向反射光点。然后,安全系统将一束闪光直接射向传感器,使传感器失效。将来的设备可能会用能量低而安全性强的红外线来替代光束。

  这种照相机压制技术能够防止偷拍,或应对每年带来30亿美元巨额损失的电影盗版问题。但是,这项技术对传统的胶片相机和数码单反相机毫无作用,后者采用的是折叠式反光镜,遮挡了相机的传感器,只有在拍摄照片的一瞬间,传感器才会显露出来。(译/波特 校/孙婷)

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捐赠慈善事业对大脑有益

  相对于帮助陌生人,周济亲戚是更自然的举动。不过尚待无亲缘关系的人也许会在将来带来回报,因而也是值得的。但是对于匿名的善行--去帮助不同的人--可能什么回报也没有,那么捐赠人是受什么驱使的呢?按照神经科学家所说的,是因为捐赠使人愉快。

  马里兰州Bethesda的国立神经疾病和中风研究所的科学家们试图找出这些无私奉献的神经学原理。他们决定观察19名志愿者的脑活动。这些志愿者必须做出选择:是把钱留给自己还是捐给慈善事业。研究人员用一种叫功能磁共振的先进技术来观察大脑不同部位的活动。研究成果发表在本周的美国科学院学报上。

  每个志愿者都得到128美元,并被告知可以用匿名的方式任意地捐赠给一系列可能存在争议的慈善活动。这一系列慈善活动包括支持堕胎,安乐死、性别平等和反对死刑、核能及战争。这个实验设计让志愿者可以同意或拒绝如下几个选项:进行捐款但不必自己出资;从自己的账户里拨款进行捐赠;拒绝捐赠而不被惩罚;或者拒绝捐赠而后被罚款。那些账户里的钱会被扣除的情况被定义成"昂贵的"。在这些情况下都出现了一种矛盾,即志愿者保留钱款以为己用的企图和捐赠的意愿或拒绝捐助他们强烈反感的项目之间的矛盾。

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新型脑图谱 显现大脑基因状态

  如果在一句话里同时提及"亿万富翁"和"微软",那么也许人们会马上想到比尔 盖茨这个名字。不过盖茨原来的合作者保罗 艾伦也一样财力雄厚。而且就像盖茨一样,艾伦也把自己一部分的财产献给慈善事业。不同的是,盖茨的百万巨款是同时投入到与穷国的多种流行疾病的抗争中去,而艾伦的资金则专注于一个项目。他的组织的全称是艾伦脑科学研究所。那个刚刚完成的项目就是脑图谱。

  大脑是身体中最复杂的器官。事实上可以算的上是已知的宇宙中最复杂的东西,而直到最近才开发出足够先进的技术来深入研究大脑。艾伦研究所用的就是其中一种技术,叫做原位杂交。他们用这种技术来研究大脑中几乎所有的基因。其成果发布在www .brain-map.org,面向所有公众。、

  当一个基因活跃表达时会产生信使分子来告诉细胞应该怎样运作。原位杂交技术通过可以专门结合每个信使的分子来探测其存在。而这些分子都带有染色分子,它们可以在显微镜下呈紫色。

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抵御全球变暖 告别红眼航班

  红眼航班令旅行者的睡眠时间严重不足,睡眠质量也大打折扣,就像原本期待着一顿大餐,最后却只等到一袋椒盐卷饼。现在,厌恶红眼航班的理由又多了一条:与日航班机相比,夜航班机对大气升温的影响更大。

  科学家们早就知道,飞机的凝结尾迹既能冷却大气,也能加热大气。凝结尾迹由喷气发动机炽热的尾气构成,就像薄薄的云层,不仅能反射阳光,也能阻碍地球上的热量散入太空。白天,阻挡入射阳光的效果往往超过了束缚热量的能力,因此尾迹会使大气冷却。事实上,在9?11事件后长达3天的禁飞期内,美国所有商业航班停飞,全国白天气温都略有上升,夜间温度则有所下降。这份证据表明:凝结尾迹白天使大气冷却,夜晚使大气升温,减小了昼夜温差。

  因此,飞行时间非常关键,但大气本身也同样重要。英国雷丁大学的妮古拉?施图贝尔(Nicola Stuber)和同事利用气象探测气球,在英国东南侧的北大西洋空中走廊采集数据。她的研究小组在2006年6月15日的《自然》杂志上报告说,即使冬季飞行的航班数量减少,这个季节的高湿度也会使这些飞机产生尾迹的几率翻番。研究小组还发现,尽管下午6点到次日凌晨6点间飞行的航班数量只占总航班数的1/4,但它们的尾迹在促使大气升温方面,却占到所有尾迹作用的60%~80%。

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WHO声称每年有200万人死于空气污染

  根据美联社来自马尼拉菲律宾的报道。世界卫生组织(WHO)星期四呼吁各国政府切实改善本国城市的空气质量。WHO声称空气污染每年使200万人过早死亡,其中过半数的死亡发生在发展中国家。

  根据WHO位于马尼拉的地区办公室发行一份声明所述,空气中细小微粒可逃避鼻孔和咽喉的过滤沉淀在肺部,减少这种微粒的污染每年可挽救300000的生命。

  WHO公共卫生与环境部门的主管Maria Neira说,空气中极细小微粒最初来自化石燃料及其他类型燃料的燃耗,如果能降低空气中这些微粒的水平,因空气污染而死亡的人数将会下降15%.。

  另外她还补充说这会减轻全球范围内由于呼吸系统感染、心脏病和肺癌导致的沉重负担。

  除了指出微粒物质的污染被视为最大的健康威胁外,WHO空气质量指南还推荐调低日均臭氧限值。

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意科学家发现一种抗肥胖分子可减肥

  一个意大利科学家团队,在神经科学研究所(IN)的Anna Moles 和 Alessandro Bartolomucci 以及分子神经生物学和医学研究所(INMM,与IN同属于罗马国家科研委员会)的Andrea Levi 和 Roberta Possenti 领导下,利用现代化的蛋白组学技术首次在老鼠脑中发现了一种短肽分子。这种分子含有21个氨基酸,是由vgf基因编码的。

  把这种短肽(TLQP-21)注入老鼠大脑腹侧之后,会刺激老鼠提高能量代谢率、升高体温和肾上腺素水平,从而减少脂肪的储存。

  这个结果让人振奋。因为意大利人口中有45%的人超重,并且有10%的人肥胖,而超重引起的各种疾病也正困扰着全世界几十亿人,这个数字超过了营养不良的人口数(8亿),这些超重的人在生活中需要花费正常体重的人两倍的社会和经济代价。

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