- +1
重量虽然是每个人不可言说的秘密,却是找回丢失物品的捷径
科学艺术研究中心
大西洋灰海豹是在英国、北欧、北美和加拿大沿海所发现的两种海豹中体型更大的一种,它们中的雌性在哺乳幼崽时大约会经历20天的禁食期。5月4日的《科学报告》(Scientific Reports)期刊上,来自格拉斯哥大学、圣安德鲁斯大学和斯特拉斯克莱德大学等三所苏格兰高校的科学家联合参与的一项合作研究,发现了新的证据,证明海豹妈妈是在禁食状态下、用自己体内的营养来滋养迅速增长的孩子。在苏格兰福斯湾的五月岛上,研究人员一共检测了5对海豹母子(女)从出生到断奶这段期间的血清代谢组(参与生理和生物化学的小有机分子群),发现随着时间变化,幼崽的脂肪和能量代谢的变化尤为明显。
而其中很重要的一点是,幼崽体内积累的某些化合物的水平比它们的母亲高得多,而这一类物质包括某些必须氨基酸及其前体、维生素B7、维生素B6和牛磺酸等,是幼崽和母亲都无法自体合成的,必须从海中获取的食物中吸收,所以母海豹在来到陆地分娩之前就进行了摄入。
在没有食物的状态下,这些妈妈们将大量的身体储备转移到孩子们身上,大概会损失掉三分之一的体重,这使得小海豹的体重增长了一倍,随后,妈妈们就会将子女留在岸上,自己出海离开,小海豹则继续待上一个月左右。
促使海豹妈妈们离开的原因可能在于她们必须返回海中觅食补给,以便能够存活下来再次繁殖,否则可能会连自己的性命都保不住。这当中为孩子们做出的牺牲,真真称得上是母爱如山了。
由圣安德鲁斯大学与南安普敦大学合作的一项研究,开发出了一种创新的方法,可以利用激光和声音来监测活菌对抗生素的反应。这种新方法可以促进我们对抗菌素耐药性的了解,并加快对结核病(TB)的治疗,TB是现在世界范围内主要的传染病之一,每年导致约100万人死亡。此前,为了测试细菌对抗生素的反应,一般都是通过实验室培养观测的方式来进行,但这种方法有其限制性。理想情况下,研究人员希望尽可能地隔绝外部影响,并以非侵入性方式观察细菌的反应。正是出于这一目的,圣安德鲁斯大学团队开发出这种借助光波与声波的新设备。
光波与声波都具有动量,并能对细菌施加作用力,而声波的作用力比光波的大得多,因此更适合于限制细菌。光则可以与原子和分子的内部结构(包括细菌的内部结构)相互作用,所以适合用来做分析。
该团队使用声波将小细菌悬浮并固定在只有1/0毫米宽的一个小腔内,然后,通过细菌的光散射记录了拉曼信号:一种光学指纹,用以揭示细菌的分子组成。这种巧妙的组合使得科学家首次能对抗生素作用下细菌的实时变化做监测。研究发表在了5月14日的《传播生物学》(Communications Biology)期刊上。
碳捕获和储存(CCS,又称碳封存),指的是对二氧化碳进行过滤和限制排放,目的是防止它们流入大气,导致人为的全球变暖。这个领域的一大发展阻碍就是成本问题,尽管科学家们有无数妙招可以在实验室中成功实现,但想出切实可行、经济高效并能扩展到工业生产规模的办法却没那么容易。在固碳过程中,有几种不同的方法可以将二氧化碳从其他气体中分离出来,其中吸收、吸附和使用气体分离膜是最主要的几种手段。气体分离膜,顾名思义,就是让一些气体通过,同时对一些气体进行阻隔,从而起到分离的作用。
由金属银支撑的双相熔融碳酸盐膜通常显示出这类分离膜中最高的CO2通量,可以作为一种高效材料来捕获二氧化碳,并且还有其他普通膜材料所无法企及的本领,比如它们能在多孔无机材料和聚合物都将失去选择性和稳定性的工作温度下仍正常运行,可以说是CCS界的希望之星。唯一的缺点是,银太贵了,用不起。
发表在5月份的《能源与环境科学》(Energy & Environmental Science)期刊的一篇论文中,来自纽斯卡尔大学和伦敦大学学院的研究小组使用一种以前从未尝试过的技术,开发出一种新型的高效自组装银膜。他们让氧化铝颗粒在试管中形成了基础膜,其中只添加了少量银。在渗透过程的刺激和驱动下,银开始在膜上长出枝状晶体,并形成网络。
据数据分析,这种方法将所需的银量减少了一个数量级,并且还提高了CO2通量,从而可能会大大减少所需设备的尺寸,并降低运营成本。
我们都有急急忙忙找过东西的时候,有时想想失踪物品的颜色、大小和形状就能很快找到。但你有没有想过,那些用眼睛看不到的物体特征也会在搜索过程中发挥作用?近期发表在 《实验心理学杂志:综述》(Journal of Experimental Psychology: General)线上版的一篇文章中,约翰·霍普金斯大学动态感知实验室的李国(音译)、Jason Fischer等人探讨了一个人对物体物理特性和动力学的了解将如何影响我们与环境的日常互动,尤其是有许多眼花缭乱的东西充斥双眼时,人们如何利用物理特性关注他们需要的物品。
他们设计了一项测试,参与者被告知需要在混乱中找到一些日常物品。有时可以根据硬度来区分目标,团队发现,即使没有人报告说要找的东西与硬度有关,他们仍然内在地使用这种特性来更快地区分,找寻速度也因此提升20%。而且搜索的项目越多,通过硬度识别它们的好处就越大。
举例来说,人们通过经验会知道鸡蛋轻而易碎,罐头重而结实,所以它们的放置顺序一定是前者在上面,后者在下面,才符合日常逻辑。这种倾向性甚至在参与者仅仅看到线条画时也存在,当研究小组用眼动装置跟踪参与者的搜索目光时,发现人们对看起来软硬度不合适的物品图像的观看时间也缩短了。
由于该领域先前几乎都集中在研究可以促进搜索效率的物体视觉特性上,所以这项工作的另辟蹊径十分令人瞩目。它充分说明了其实对物体的“内在了解”与我们的视觉信息一样重要。不止硬度,重量和滑爽度等属性都是可以用来做判断的依据。人的心理直觉物理引擎一直在工作,不仅可以指导我们如何与环境中的事物进行交互,还可以指导我们如何在其中进行注意力分配。
Göbekli Tepe是土耳其东南部安纳托利亚地区新石器时代的建筑遗址,它是在上世纪90年代偶然被发现的,被认为是迄今为止发现的最早的祭祀场所,可追溯到11000多年前,早于其他巨石建筑遗迹,如埃及金字塔和巨石阵。尽管只被发掘了很小一部分,但考古学家们已经有了惊奇的发现,当时的人们虽处于原始的狩猎采集文化时代,但在建造房屋时却俨然已经具有对几何原理的理解。在发表于5月份《剑桥考古学期刊》(Cambridge Archaeological Journal)上的文章中,特拉维夫大学的研究者们提出,与从前的推测相反,这个复杂的建筑群不是由独立的、不相关的结构组成,而是有可能在同一时间,由围墙和柱子相连而组成的统一布局结构。
使用空间算法来测量和分析Göbekli Tepe的建筑布局,考古学家们断定,Göbekli Tepe最重要的三个空间,即围栏B、C和D的中心点,几乎完美形成了一个等边三角形,而这种形状可能也暗示了围栏建筑间的层次关系和顺序。
由于建筑外壳的尺寸、形状不尽相同,因此这些中心点偶然形成等边三角形的几率很小。这样的预先规划——特别是在公认的书写方式出现前的数千年,可能需要使用其他种类的标记来实现,例如在地面摆放芦苇以勾画一个临时的设计图。
迄今对Göbekli Tepe遗迹仅仅5%的发掘,已经让研究者们对其所需人力水平的预估达到了一开始时的三倍,当然,它也有可能是耗时好几个世纪建立起来的,这样一来短时间内劳动力规模的需求不会迅速扩大。不管如何,这个特殊遗址反映了人类社会化进程中里程碑式的转折点:建筑的复杂程度和人力需求削弱了狩猎-采集社会简单的生活状态和共享本能,加剧了人与人的不平等关系。
ABOUT.
科学艺术研究中心是一家非营利机构,以“跨界促生变革”为核心,致力于打造国内首家科学艺术家们的研究与创新平台,来促进不同学科领域间的高度交叉融合。科学艺术研究中心集创作与传播为一体,推动科学知识的大众普及。
本文为澎湃号作者或机构在澎湃新闻上传并发布,仅代表该作者或机构观点,不代表澎湃新闻的观点或立场,澎湃新闻仅提供信息发布平台。申请澎湃号请用电脑访问http://renzheng.thepaper.cn。
- 报料热线: 021-962866
- 报料邮箱: news@thepaper.cn
互联网新闻信息服务许可证:31120170006
增值电信业务经营许可证:沪B2-2017116
© 2014-2024 上海东方报业有限公司