tag:blogger.com,1999:blog-74153845191809731632024-03-14T02:01:49.218+08:00科學影像 scimage 新聞Open Science, Open Futurescimagehttp://www.blogger.com/profile/17442576184119533942noreply@blogger.comBlogger2426125tag:blogger.com,1999:blog-7415384519180973163.post-79362906464360047552014-07-15T17:52:00.000+08:002014-07-15T17:52:15.347+08:00日本研究懸浮顯示技術:聲學勢場聚集粒子http://digital.sina.com.hk/news/-7-1531177/1.html?l=2563486<br />
<br />
新浪科技訊 香港時間7月14日消息,據國外媒體報導,懸浮螢幕聽上去似乎是科幻電影中的情節,但現在有一個研究小組正打算將其變成現實。他們計劃通過精心調整一個聲學勢場(acoustic-potential field)來聚集大量粒子,從而實現圖像顯示的效果。這個團隊名為“精靈之塵”(Pixie Dust)──很顯然這個名字取自《彼得潘》──他們的技術可以讓密度高達每立方釐米7克的粒子在半空中懸浮流動,從而讓原本由電子顯示的對象變得栩栩如生。而如果再加上 Kinect 感受器,那麼這個系統甚至可以對觀看者的動作做出相應反應。<br />
<br />
當然,利用聲場技術實現像聚苯乙烯之類小球粒的懸浮並不是什麼新的想法,然而這個以東京大學的落合陽一為首的研究小組沿著這一思路往前更進了一步。為了達成這一目的,研究組使用4台發射器實現粒子在顯示區域的懸浮。這就造成了一個區域,在此區域內每個懸浮顆粒的位置都可以半毫米級的精度進行調節,並以每秒72釐米的速度進行流動。<br />
<br />
這樣的結果是實現了對光柵圖形和矢量圖形的懸浮虛擬顯示,這種呈現方式幾乎是夢幻的。加上Kinect感受器之後──正如研製小組所做的那樣──你甚至可以在半空中與這些虛幻的圖像進行互動。由於這一技術領域發展的廣闊前景,同樣可以預見在未來可能會出現將一些較輕的物體實現懸浮的情況,如某些部件或模型。甚至它們都不一定非要是固體,落合陽一指出同樣的技術也可以實現對霧霾顆粒,小水滴或是肥皂泡泡的懸浮。<br />
<br />
研究組計劃將在今年8月份召開的美國計算機協會計算機圖形專業組(SIGGRAPH)會議上報告他們的工作成果。儘管很顯然這項技術還遠沒有達到能夠投入商業應用的階段,但的確會讓人非常期待未來有一天我們能夠一邊看電影一邊讓爆米花懸浮起來,並自動飄進我們的嘴裡。(晨風)scimagehttp://www.blogger.com/profile/17442576184119533942noreply@blogger.com1tag:blogger.com,1999:blog-7415384519180973163.post-63553741111279459902014-07-15T17:49:00.002+08:002014-07-15T17:49:42.435+08:00狗眼看人慢http://big5.xinhuanet.com/gate/big5/www.sd.xinhuanet.com/sdws/2014-07/15/c_1111616584.htm<br />
<br />
英國《每日郵報》網站7月9日發表題為《狗看我們行動都是慢動作:研究發現,動物腦部處理視覺信息比人類快》的報道。報道稱,動物的形狀和大小各種各樣,而目前科學家已經揭示了它們的外形對其感知移動物體有什麼影響。<br />
<br />
通過研究各種不同的動物,研究人員發現,動物的體重和代謝率決定它如何感知移動物體或人的速度。<br />
<br />
來自愛爾蘭都柏林三一學院自然科學學院、英國愛丁堡大學和英國聖安德魯斯大學的科學家們說,動物對速度的感知取決于其神經係統處理信息的速度,以便對所處環境作出反應。<br />
<br />
為了進行研究,他們向34種脊椎動物,包括魚、鳥、蜥蜴和一些哺乳動物,分別發出一道閃光。<br />
<br />
《科學美國人》報道稱,如果閃光足夠快,人和動物都會將其看成一道連續的光束。通過測量動物的腦部活動,他們檢測出了動物看到的閃光的最高頻率。<br />
<br />
根據英國《動物行為》雜志上發表的這項研究,對于能看到閃光速度更快的動物來說,動作和情景似乎展現得更慢。研究小組認為,對于需要快速躲避障礙或天敵的動物來說,這是很有利的。<br />
<br />
研究發現,能看到高速閃光的動物具有更快的新陳代謝功能,這證實了科學家的如下假設:能在高頻率閃光下看到物體移動的物種往往體型比較小。狗接受視覺信息與看到閃光的速度比人類快25%。所以,狗看人類行動都是慢動作。<br />
<br />
研究還表明,老鼠看世界和感受時間的方式與大象迥然不同。<br />
<br />
對時間的感知與動物體型大小及其新陳代謝的聯係表明,不同的神經係統是基于物種生存的環境及其在野外生存的方式進化而來的。科學家發現,狗和家蠅看到的動作比人類看到的要慢。<br />
<br />scimagehttp://www.blogger.com/profile/17442576184119533942noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-7415384519180973163.post-84636150006336333702014-07-15T17:44:00.002+08:002014-07-15T17:44:57.488+08:00美研製出首個人造肌肉動力行走生物機器人http://digital.sina.com.hk/news/-7-1530803/1.html<br />
<br />
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;">
<a href="http://2.bp.blogspot.com/-Cz7xjDuFk4g/U8T3_YFgoTI/AAAAAAAAAzc/d3LkkFnA9Tk/s1600/U2727P2DT20140707172119.gif" imageanchor="1" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" src="http://2.bp.blogspot.com/-Cz7xjDuFk4g/U8T3_YFgoTI/AAAAAAAAAzc/d3LkkFnA9Tk/s1600/U2727P2DT20140707172119.gif" height="270" width="400" /></a></div>
<br />
<br />
美國科學家研製的微型行走生物機器人,設計靈感來自於肌肉-腱-骨的複雜結構。這種生物機器人由實驗室培育的肌肉細胞構成的肌肉條提供動力,由電脈衝進行控制,賦予研究人員空前的控制能力。研究人員表示這項研究成果將孕育出新一代柔軟可彎曲生物機器人<br />
<br />
在設計上,3D打印的水凝膠充當生物機器人的脊骨。這條脊骨擁有足夠的堅固度,賦予生物機器人結構,同時又能像關節一樣彎曲。兩個錨柱負責將肌肉條固定在脊骨上,就像腱將肌肉依附在骨骼上一樣。此外,錨柱還充當生物機器人的腳。它的速度可以通過調節電脈衝的頻率進行控制<br />
<br />
在設計上,3D打印的水凝膠充當生物機器人的脊骨。這條脊骨擁有足夠的堅固度,賦予生物機器人結構,同時又能像關節一樣彎曲。兩個錨柱負責將肌肉條固定在脊骨上,就像腱將肌肉依附在骨骼上一樣。此外,錨柱還充當生物機器人的腳。它的速度可以通過調節電脈衝的頻率進行控制<br />
<br />
新浪科技訊 香港時間7月13日消息,據物理學家組織網站報導,新一代的微型生物機器人開始擁有肌肉了。美國伊利諾伊大學的工程師們近日展示了一款“行走型”的“生物機器人”,其由肌肉細胞提供能量,並利用電脈衝實現操控,這將讓研究人員對它們的功能具有前所未有的控制力。研究組在本月出版的《美國國家科學院院報》上報告了他們的此項進展。<br />
<br />
伊利諾伊大學生物工程學教授拉希德‧巴沙爾(Rashid Bashir)是此項研究的主管,他表示:“由細胞實現的生物驅動是任何生物機械體研發過程中必須具備的一項技術。”他說:“我們正嘗試將這些工程學原則與生物學相結合,並將其應用於生物機械與系統的設計與開發工作當中,從而造福環境與醫藥應用領域。生物學無比強大,如果我們能將其潛能部分應用於有用的方面,那將會帶來很多益處。”<br />
<br />
巴沙爾的小組在設計與開發生物機器人方面處於領先地位,他們開發的微型機器人體長僅有不到一釐米,且由可伸縮3-D打印的水凝膠與活體細胞組成。此前這一研究組還展示了機器人自行行走的場面,其動能由取自老鼠心臟搏動的心臟細胞提供。然而,心臟細胞會時不時發生收縮,從而讓研究人員難以操控機器人的運動。這就讓開發人員很難利用心臟細胞構建可以自由開啟或關閉,加速或減速的生物機械體。<br />
<br />
而這款新的生物機器人採用了身體肌肉細胞,並使用電脈衝實現控制。這就讓研究人員有了一種簡單的途徑來實現操控目的,並開啟了未來其他設計的可能性,因此工程師們可以藉此優化生物機械體的設計,使其可以應用於特定的用途。<br />
<br />
巴沙爾表示:“身體肌肉的細胞非常具有吸引力,因為你可以利用電信號對其進行控制。”他說:“比如說,在你設計一款設備,其可以再檢測到某種化學品或是接收到某個信號時啟動,這時候你就會考慮使用身體肌肉細胞。對我們來說,這是整個工具箱的一部分。我們希望能有不同的選擇,以便工程師們在設計這些東西的時候可以採用。”這項設計的靈感來源於在自然界中觀察到的肌腱骨結構。在3D打印的水凝膠中加入了支架,使其強度足以支撐整個生物機械體,但同時又足夠柔韌靈活,可以實現關節的彎曲。每一條肌肉都使用兩根支柱固定在支架上,就像肌腱骨連接身體的肌肉一樣,但這兩根支柱同時還要充當機器人腳的作用。<br />
這款機器人的速度可以通過調節電刺激的頻率萊實現控制。更高的頻率能讓肌肉更快收縮,從而也讓機器人的整體速度得以加速。<br />
<br />
項目組的研究生,這篇論文的合著者之一卡洛琳‧凱特科維克(Caroline Cvetkovic)表示:“我們選擇仿生設計作為起點是很自然地做法,就像是原生的肌肉骨骼系統。這項工作標誌著我們朝著研製可以操控,訓練甚至進行任務編程的生物機器人的方向邁出的重要的第一步。我們很高興這一進展可能將會最終演化成為新一代的生物機器人,可以被廣泛應用於藥物分發,手術機器人,以及流動環境分析設備等等諸多領域。<br />
<br />
下一步,研究人員們將繼續開展工作,實現對生物機器人運動狀態的更大程度操控,如為其植入神經系統,這樣生物機器人便能運用光或化學信號實現各種控制。從工程的角度出發,設計者希望能夠讓生物機器人能夠根據不同的信號做出不同的響應。感謝3D打印技術的發展,現在科學家們可以迅速嘗試各種不同的形態與設計方案。巴沙爾與他的同事們甚至計劃在本科生的課程中加入有關課程,以便讓學生們也可以參與嘗試設計不同的生物機器人。<br />
<br />
項目組研究生,論文合著者里圖‧拉曼(Ritu Raman)表示:“生物設計已經不是什麼新鮮的概念,組織工程學研究人員早已在這一領域耕耘多年,而這在醫學領域將會具有重要意義。但我們為什麼要在這裏停下腳步呢?我們可以繼續循著這條路線往前走,借助細胞非凡的自組織能力以及對環境的響應能力,推進設計非自然的生物機械體和系統。”<br />
<br />
巴沙爾表示:“基於細胞結構進一步推進工程進展是令人興奮的。我們的目標是讓這些機器人能夠使用自動感應器。比如我們希望它們可以感知某些特定的化學信號並向其接近,同時向目標施放化學劑來中和有毒物質。而此次實現電信號控制便是邁向這一目標的關鍵一步。”(晨風)scimagehttp://www.blogger.com/profile/17442576184119533942noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-7415384519180973163.post-10474365534560454492014-07-15T17:41:00.003+08:002014-07-15T17:41:55.505+08:00神秘之光何來?宇宙光源與觀察量差4倍http://www.epochtimes.com/b5/14/7/13/n4199557.htm<br />
<br />
【大紀元2014年07月13日訊】(大紀元記者沙莉編譯報導)宇宙中出了甚麼差錯?最新研究發現,目前已知的星系群和類星體發出的紫外光,遠遠不足以產生觀察到的星系間氫氣量,整整少了四倍。「就像你來到一間燈火通明的大房間裡,但你環顧四周,只看到幾隻40瓦的燈泡,光從哪裏來?我們找不到它的來源。」<br />
<br />
這是美國卡內基科學研究所的科梅爾(Juna Kollmeier)的疑問,她是這項研究的主要作者。研究小組分析了彌合星系間空白空間的氫離子分佈。當氫原子被高能量紫外線擊中時,會從電中性的氫原子轉變成帶電氫離子,能把中性氫轉變成氫離子的光子稱為「電離光子」,主要來自類星體和最熱的年輕恆星。因此星系間氫離子可以作為精確的「計光器」。<br />
<br />
當天文學家發現存在太多氫離子時很驚訝,因為超過了紫外線能夠生成的氫離子數量,而且這個差距是驚人的400%。奇怪的是,這種不匹配只出現在人類相對比較瞭解的附近宇宙中。<br />
科學家將望遠鏡對準數十億光年之遠的星系,看到的是宇宙年輕時的情況,發現早期宇宙中紫外線的量符合電離氫原子需要的量,但在近處為何差距如此之大實在令科學家困惑不解。<br />
研究人員對哈勃太空望遠鏡宇宙起源光譜儀的觀測數據進行了分析,並把分析結果和超級計算機模擬的星系間氫離子量進行了對比,從而發現了這種差異。<br />
<br />
觀測表明,年輕恆星發出的電離光子幾乎都被其宿主星系氣體所吸收,幾乎不可能逃逸出來影響到星系間的氫氣。已知的類星體的數量也遠遠不夠產生足夠紫外線來產生觀測到氫離子的量。<br />
<br />
論文合著者科羅拉多大學的奧本海默(Ben Oppenheimer)說:「模型完美地符合早期宇宙中的數據,如果我們可以假設這些額外的光真的存在,模型也極好地符合附近的宇宙」。「也可能模型沒有反映出真實情況,如果是這樣,也同樣讓我們驚訝,因為星系間氫氣是我們自認為我們最瞭解的宇宙成分。」<br />
<br />
奧本海默說:「我們計算了已知來源的紫外線電離光子,發現少了四倍」。「80%的電離光子從何而來?很可能有新來源,不是類星體或光子逃逸的星系」。<br />
<br />
把星系結合在一起的神秘暗物質可能與神秘之光有關聯,比如暗物質衰變併發光。論文合著者馬薩諸塞大學的卡茨說:「如果認真地考慮暗物質衰變,它是一場危機!」無論如何,天文學家將努力闡明神秘之光來源。研究結果發表在 《天文物理期刊通訊(Astrophysical Journal Letters)》上。<br />
(責任編輯:畢儒宗)scimagehttp://www.blogger.com/profile/17442576184119533942noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-7415384519180973163.post-85229897830460135232014-07-15T17:40:00.000+08:002014-07-15T17:40:25.197+08:00英研製相機以光速拍攝:記錄光脈衝飛行過程 http://digital.sina.com.hk/news/-7-1531003/1.html<br />
<br />
科技日報訊 你怎樣拍攝一張快照,快到能看見光在空中飛行?你怎樣不用照相機也能拍出照片?你怎樣用技術看到四周角落里的物體?反過來,怎樣把物體隱藏起來讓人們在照片中看不到?這些有趣的問題是今年7月1日到6日召開的英國“皇家學會夏季科學展會”上,赫利奧特-瓦特大學和格拉斯哥大學的“創意相機”展覽團隊向前來參觀的人們提出的。<br />
<br />
來自這兩所大學的一個研究團隊正在探索新的拍照策略。赫利奧特-瓦特大學物理科學與工程學院講師喬納森‧里奇解釋說,他們研究的相機能以光速拍攝,記錄下光脈衝在空中飛行的過程。<br />
<br />
里奇說:“光由光子構成,速度為每秒鐘3億米,沒有什麼東西比光跑得更快。光子飛行的速度如此之快,普通相機是無法拍下它們的運動的。而我們的新相機極為靈敏而且極快,能拍攝單個的光子,當它們在空中旅行時,還能給光脈衝錄像。”<br />
<br />
該相機由愛丁堡大學開發,其感光部件由單光子光敏像素陣列構成。據物理學家組織網7月6日報導,這些像素有兩種特性:一是對單個光子敏感的能力──每個像素的敏感性是人眼的10倍左右;二是它們的速度──每個像素被激活只要67皮秒(萬億分之一秒),比人眨一下眼的時間要快10億倍。“這些特性讓我們能實現‘飛光成像’。”里奇說,當光在空中飛行,從物體上散射開來時,這種成像方法連光本身也能拍下來。<br />
<br />
攝像機結合了脈衝激光源的工作原理。在錄像中,記錄了光脈衝里的光子在空中飛行。里奇說,人們可以看到光子在一系列鏡子上發生的反射。當光脈衝與空氣分子碰撞時,會隨機散射出光子,這些光子中有些會被攝像機拍下來。<br />
<br />
根據皇家協會會展介紹,這些技術可以用於巡查環境角落。放在隱蔽角落處的物體也會散射光子,通過記錄這些散射光,就能顯示螢幕上看不到的物體。此外,該相機還可以用在需要精準計量時間信息的地方。(常麗君) (本文轉自《科技日報》)scimagehttp://www.blogger.com/profile/17442576184119533942noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-7415384519180973163.post-54800974514476796842014-07-15T17:37:00.003+08:002014-07-15T17:57:40.213+08:00實驗:人們寧願被電擊也不要孤獨http://www.epochtimes.com/b5/14/7/9/n4196135.htm%E5%AF%A6%E9%A9%97-%E4%BA%BA%E5%80%91%E5%AF%A7%E9%A1%98%E8%A2%AB%E9%9B%BB%E6%93%8A%E4%B9%9F%E4%B8%8D%E8%A6%81%E5%AD%A4%E7%8D%A8.html<br />
<br />
【大紀元2014年07月14日訊】(大紀元記者周慧心綜合報導)孤獨和疼痛你選擇哪一個?美國維吉妮亞大學(University of Virginia)和哈佛大學(University of Harvard)研究人員最新研究報告顯示,許多人寧願自己被輕微電擊,也不願意花15分鐘在房間內自己獨處。<br />
<br />
美國兩所大學的研究人員共對200名年齡介於18至77歲的受試者,進行了11種實驗,要求受試者單獨坐在房間內6到15分鐘,沒有書籍、手機或紙筆,結果顯示,有57%的受試者難以專心,89%心緒混亂,更有高達一半受試者表示,這個經驗相當不舒服。<br />
<br />
研究人員在另一個試驗中,讓受試者評比多種不同的刺激,包含觀賞吸引人的照片和感受靜電程度的電擊。部份被電擊的受試者表示,寧願支付5美元也不要再被電。然而,當每名受試者又被請進房間要求獨處15分鐘時,為了讓自己有事情做,2/3的男性受試者在獨處時讓自己至少被電1次,最多的1人電了自己190次。1/4的女性讓自己被電,次數介於1到9次。<br />
<br />
研究共同主筆人之一的魏斯蓋特(Erin Westgate)說,這些發現讓她非常驚訝:「我想我們大大低估刻意讓自己沉浸在美好思考中有多困難,以及我們多麼渴望外界刺激,即使這些刺激並不舒服。」這個研究顯示,人們對孤獨的恐懼多過身體的疼痛。<br />
------<br />
---<br />
(責任編輯:李曉清)scimagehttp://www.blogger.com/profile/17442576184119533942noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-7415384519180973163.post-77324156290384520152014-07-15T17:34:00.002+08:002014-07-15T17:34:26.345+08:00奈米碳管製造/ 「超黑」新物質 跟黑洞比黑http://n.yam.com/tlt/international/20140715/20140715421513.html<br />
<br />
〔編譯魏國金/綜合報導〕英國科學家製造出科學世界的新黑物質Vantablack或「超黑」,幾乎可吸收所有光線,僅反射○.○三五%的可見光,黑到創下世界紀錄。據稱若穿上「超黑」做成的小洋裝,其頭與四肢將有如幽靈般在洋裝形狀的黑洞周邊浮動。這種超黑材料可供天文攝影機、望遠鏡及紅外線掃描系統使用,以減少雜散光,提高天文望遠鏡觀看最暗恆星的能力。<br />
<br />
僅反射0.035%可見光 創最黑世界紀錄<br />
<br />
英國媒體報導,「薩里奈米系統公司」(Surrey NanoSystems)利用比人髮一萬分之一還細的奈米碳管製造出Vantablack,由於它非常細小,光粒子無法進入,僅能通過其縫隙,然而,極為少量的餘光粒子在其周邊彈起,最後被吸收。Vantablack的導熱效率是銅的七.五倍,硬度是鋼的十倍。<br />
<br />
此前已知最黑的物體,可吸收近九十九%的光線,但Vantablack可吸收九十九.九六五%的光。對此,英國里茲大學(Leeds University)色彩科學與科技教授威斯特蘭德(Stephen Westland)表示,這種物質幾乎已是人類所能想像最接近黑洞的模樣。<br />
<br />
世間任何物體之所以呈現不同顏色,主要是因為不同物體對不同色光的反射、吸收、穿過程度不一。例如,當光照在藍色物體上時,物體表面就會吸收藍色以外的光線,再將藍光反射出去,因此我們看到的物體就會是藍色的。<br />
<br />
由於Vantablack幾乎不反射光線,因此適用於天文攝影機、望遠鏡、紅外線掃描系統或軍事用途等,但該公司未被允許討論這方面的用途。該公司技術長詹森(Ben Jensen)說,Vantablack是英國產業在奈米科技應用於光學器材上的重大突破,它可減少漫射光,提升敏感望遠鏡的功能,使其窺見最黯淡的星球,並允許使用較小、較輕的材料於太空黑體校準系統上,而其超低反射係數提升了地面、太空與航空光學儀器的敏銳度。<br />
<br />
若以Vantablack製作一件黑洋裝,詹森說,「非常昂貴,而且洋裝的特點全失去,就像穿透的黑物質。」至於Vantablack的價格,「恕難奉告」。Vantablack的研究報告發表於「光學快遞」(Optics Express)期刊,並將於下週登場的英國「汎保羅國際航空展」(Farnborough International Airshow)展出。scimagehttp://www.blogger.com/profile/17442576184119533942noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-7415384519180973163.post-57012534059688934932014-07-15T17:33:00.002+08:002014-07-15T17:33:20.665+08:00研究顯示沿海發展‧光害影響小龜歸海 http://mykampung.sinchew.com.my/node/306466?tid=8<br />
<br />
馬六甲14日訊)大馬世界自然基金會實地生物學家黃贏慶透露,據他初步研究顯示,由於巴登甘文丁沿海小販夜間生意的燈光影響,以及雙溪烏浪煉油廠晚上不斷發出的火焰,導致巴登甘文丁及德林達軍營前原本作為甲州釋放剛孵化出來後要入沭歸海的小海龜的地點,如今變得未臻理想。<br />
<br />
他說,有照片證實小海龜孵化後,受到沿海燈柱光害的影響,失去方向後在路面打轉,最後被路過的車子輾死。2011年以一等榮譽學士學位畢業自馬來西亞登嘉樓大學海洋科學系後,從檳城家鄉來甲默默耕耘投入玳瑁龜保育計划服務近兩年的黃贏慶,日前受到世界自然基金會贊助,代表大馬前往美國路易斯安那州新奧爾良市,出席國際海龜協會主辦的第34屆海龜生物學及保育年度研討會,發表演講甲州海龜保育學術研究成果。<br />
<br />
他接受《古城》社區報訪問時,分享有關研究結果以及世界自然基金會所提供的照片表示,甲州作為西馬玳瑁龜的最大產卵點,孵化小海龜在入沭海水前,受到沿海光害影響多於海表面流的指引。<br />
<br />
冒險划皮艇出海考察<br />
<br />
黃贏慶是在去年6至10月研究期間一共進行24次采樣周期,通過視覺標記和軌蹟記錄器等各項工具,每次夜晚隨著入沭小海龜划皮艇出海2二公里遠考察逾兩個小時多,而且不時會遇到狂風大雨刮海浪翻船的風險。<br />
<br />
在該國際研討會上也有幸與眾多其他海龜研究國際權威專家如Sea Sense海洋保育組織總監林賽西、珍妮莫蒂默博士以及彼得普里查德博士等人交流及合影。須克服盜海龜蛋問題他表示,美國佛羅里達州的良好沿海人造光源管理,尤其值得甲州政府仿效。由於小海龜的性別取決於孵化期間巢穴沙灘的溫度,高於攝氏29度左右將孵出雄龜,隨著全球氣候變遷,多國研究專家都在苦惱其帶來的影響。<br />
<br />
謙虛自稱對於海龜研究尚屬新人的他,誓言將研討會所學成果帶回甲州,把理想付諸於行動。他相信該玳瑁龜保育計划需要更多的時間與資源來進行,尤其是在面對克服海龜蛋盜取問題上。<br />
<br />
根據馬六甲漁業局所提供的數據顯示,玳瑁龜上岸甲州產卵巢穴在去年就有超過400個,有興趣深入瞭解的公眾可以前往參觀彭加蘭巴叻的海龜保育中心。他遺憾甚少人瞭解玳瑁龜對於整個海洋生態的重要性,指被國際自然保護聯盟(IUCN)列為极度瀕危物种的玳瑁龜,以海綿為食幫助珊瑚珊瑚茂盛成長,而珊瑚是海洋生物圈中生命的重要搖籃。(星洲日報‧古城‧報道:黎燕伊)<br />
<div>
<br /></div>
scimagehttp://www.blogger.com/profile/17442576184119533942noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-7415384519180973163.post-51347356082915029162014-07-15T17:30:00.003+08:002014-07-15T17:30:56.393+08:00宇宙起源新解釋:或從崩塌中反彈而生http://news.cnyes.com/%E6%99%82%E4%BA%8B/20140715/%E5%AE%87%E5%AE%99%E8%B5%B7%E6%BA%90%E6%96%B0%E8%A7%A3%E9%87%8B-%E6%88%96%E5%BE%9E%E5%B4%A9%E5%A1%8C%E4%B8%AD%E5%8F%8D%E5%BD%88%E8%80%8C%E7%94%9F.shtml<br />
<br />
新浪科技訊 北京時間7月15日消息,據英國《每日郵報》報導,今年3月份,當科學家們使用設在南極的Bicep2 探測器發現支持宇宙大爆炸的證據的時候,消息震動了整個物理學界。然而在那之后,很多問題慢慢開始浮現出來。這其中不僅包括其精確性,同時還包括這項發現對科學整體本身究竟具有何種意義。<br />
<br />
<br />
現在,如果要求我們必須重新審視宇宙形成的機制,那麼有一部分科學家指出,其開端可能並非一次大爆炸(Big Bang),而是一次“大反彈”(Big Bounce)。<br />
<br />
這項研究是由一個中國和加拿大科學家組成的科研小組得到的結果,有關論文發表在近期出版的《物理評論快報》上。這項研究是對此前部分科學家研究成果的繼承和推進,這其中最有名的包括2007年6月由美國賓州大學的馬丁·伯瓦爾德(Martin Bojowald)所做的研究。<br />
<br />
“大反彈”理論認為宇宙並非一定要從一個所謂的“奇點”誕生,而是從上一個宇宙的崩塌中反彈而生。並且他們認為,很顯然可以證明這樣一次事件曾經發生的證據就隱藏在此次Bicep2試驗所獲得的數據之中。<br />
<br />
其中一個問題就在於,Bicep2 的數據似乎與先前有關光如何在宇宙中擴散的試驗結果不相符合。這樣的結果就意味:要麼是試驗錯了,要麼就是有關宇宙的理論並不十分正確。<br />
<br />
在他們名為《Bicep2實驗后有關暴漲前大反彈演化的證據》的論文中,研究人員提出,如果大反彈理論是正確的,那麼后者的可能性或許會更高一些。這項理論基於所謂“圈量子引力”(LQG),這是統一量子力學與廣義相對論的一項嘗試,而它本身便是引力對宇宙生作用的表現形式。其基本內涵是認為宇宙可被視作是許多纏繞的圈環,從而賦予空間本身一種類似原子的結構,使其成為類似物質的東西。<br />
<br />
在LQG理論下,引力可以隨宇宙密度的上升而成為一種反彈力,就像彈簧被壓縮到一定的程度之后就會變得更難繼續進一步壓縮。因此,如果宇宙的確曾經塌縮,那麼當它達到某一臨界尺度,它最終還將會再次反彈。這一擴張過程就是所謂“暴漲”,也就是此次在Bicep2的數據中找到的證據所代表的結果。<br />
<br />
在這一模型中,不再有大爆炸的存在,而大爆炸的理論基礎便是認為宇宙起始於一個密度無限大的奇點,但在那之后還需要經歷一個宇宙從小尺度急劇膨脹的過程,這一過程本身也類似於大爆炸一樣。<br />
<br />
這一新的理論將解決一些棘手的問題,比如:宇宙大爆炸之前是什麼?因為這樣一來這個問題的答案就會很簡單:一個正在收縮中,尚未抵達其最小尺度的宇宙。隨后,宇宙便再次膨脹。然而毫無疑問的,未來我們還將需要借助Bicep2和其他望遠鏡設備的觀測結果,才能最終判斷這一理論的正確與否。(晨風)scimagehttp://www.blogger.com/profile/17442576184119533942noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-7415384519180973163.post-45230294819001081282014-02-18T17:40:00.000+08:002014-02-18T17:40:10.089+08:00科學家:癌症「單軌」變癌症為普通疾病http://www.bbc.co.uk/zhongwen/trad/science/2014/02/140217_tumour_monorail.shtml<br />
<br />
美國科學家利用納米纖維控制癌症生長,未來可以把癌症變成普通疾病。美國科學家說,癌症「單軌」可以被用來引誘癌細胞進入人體中能被安全進行手術或能夠對付它的地方,最後達到殺死癌腫的目的。<br />
<br />
美國喬治亞州技術研究所的一個研究小組設計了一種比人類的頭髮絲還細的納米纖維,讓癌細胞跟著這種纖維行走。對動物所做的試驗結果顯示,腦部腫瘤的癌細胞在被這種納米纖維引誘並轉移後,癌腫會縮小。<br />
<br />
癌症「單軌」<br />
<br />
這個小組當時正在對一種很難治療的腦癌膠質母細胞瘤進行研究,這種癌會在大腦裏擴散。<br />
膠質母細胞瘤的癌細胞是沿著神經和血管行走的,然後入侵大腦。喬治亞州技術研究所的科學家模仿癌細胞通常會利用它們行走或蔓延的管道,製作了這種納米纖維——科學家稱之為「癌症單軌」。利用為癌細胞提供的這種具有引誘力的納米纖維管道,研究人員就能夠把腫瘤引導到他們選中的大腦部分。在試驗中,科學家發現多種不同種類的癌細胞能夠沿著這條納米纖維「單軌」進入培養皿中。在對動物所做的試驗結果顯示,癌腫可以被從大腦中拉出,然後進入一個人工植入的有毒凝膠中。使用納米纖維「單軌」的老鼠腦中的癌腫,比沒有經過處理的老鼠腦中的癌腫要小93%。<br />
<br />
帶著癌症生活<br />
<br />
科學家說,用這種把癌腫引向藥物、而不是用藥物指向癌腫的辦法,可以把癌細胞引到人們希望它去的地方,然後殺死它。使用這種辦法能夠起到終止腫瘤的生長,但又不破壞健康組織的效果,最終可以使癌症像糖尿病那樣,人們在患了癌症之後仍然能活著。此外,利用這種辦法還可以讓癌症手術更加容易,通常在做癌症手術時,還必須去除癌腫周圍的組織,但大腦裏的任何東西被去除後,都可能帶來嚴重的後果。而使用納米纖維「單軌」,可以把癌症引導到醫生希望的更容易做手術的身體和大腦部位,這樣的手術後果就會更成功。但是儘管如此,這一試驗仍然還在初級階段,需要經過更多對動物的試驗以及對人體的臨牀試驗之後,才能真正推廣實施。<br />
(編譯:嵇偉 責編:尚清)scimagehttp://www.blogger.com/profile/17442576184119533942noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-7415384519180973163.post-86563875932571670022014-02-18T17:37:00.003+08:002014-02-18T17:37:31.700+08:00魚胚胎延遲發育 奈米防曬品恐傷生態http://www.libertytimes.com.tw/2014/new/feb/16/today-fo8.htm?Slots=TPhoto<br />
<br />
〔記者蔡宗憲/屏東報導〕民眾夏天防曬常用奈米藥妝,保護了自己,一旦下海戲水,卻可能污染環境,進入食物鏈後,甚至有致癌風險。<br />
<br />
海生館副研究員陳德豪三年前研究發現奈米防曬藥妝中的二氧化鈦(titanium dioxide)會影響魚類胚胎的游泳速度及活動力,最近又發現奈米藥妝中另一成分氧化鋅(zinc oxide),即使只有低濃度,也會造成魚類胚胎發育及活動力異常,恐對生態環境造成威脅。<br />
<br />
坊間防曬產品,主要概念分為「物理性防曬」與「化學性防曬」兩類。「物理性防曬」利用防曬劑折射光線原理來阻隔紫外線。「化學性防曬」利用防曬劑吸收光線的原理來中和紫外線的侵害,使用包括「二苯酮」(Benzophenone-BP)等成分。<br />
<br />
宣稱「清亮透明」、「透明感」或是「物理性防曬」等奈米防曬產品,主成分是氧化鋅、二氧化鈦。陳德豪研究團隊以斑馬魚為模式物種,研究氧化鋅奈米顆粒對魚類胚胎發育及剛孵化之魚苗行為上的影響。結果發現,在○.五到十ppm(百萬分之一)的濃度下就會造成胚胎孵化延遲,濃度越高孵化延遲越明顯,孵化後的魚苗雖沒有明顯畸形出現。但經由儀器量化分析顯示,暴露於五及十ppm的魚苗有過動現象,顯示神經發育可能受到影響。<br />
<br />
陳德豪指出,胚胎孵化延遲可能和氧化鋅奈米顆粒所解離出來的重金屬鋅離子有關,魚苗過動的現象則可能是奈米顆粒本身所造成。氧化鋅除因顆粒大小造成的毒性外,其解離產出的鋅離子過多,對生物毒害更甚於二氧化鈦。該研究發表在國際學術期刊「有害物質學誌 (Journal of Hazardous Materials)」。<br />
<br />
研究顯示,人類在海邊活動時,身上奈米防曬產品如溶入大海,將對發育中的魚類胚胎產生負面影響,長期造成無法預期的威脅。陳德豪說,奈米顆粒可能從食物鏈進入人體累積,過量便可能產生自由基造成細胞老化受損,甚至致癌風險。<br />
<br />
至於化學性防曬品,因為會產生環境荷爾蒙,初步研究也發現會干擾生物生殖表現,出現雄魚女性化的情況。<br />
<br />
陳德豪建議民眾,盡量在太陽溫和時出遊,撐洋傘、戴寬邊帽與穿長袖衫,或使用低係數及較少的防曬乳。scimagehttp://www.blogger.com/profile/17442576184119533942noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-7415384519180973163.post-77882399566862918612014-02-18T17:36:00.004+08:002014-02-18T17:36:30.639+08:00哈佛專家設計白蟻型建築機械人http://cablenews.i-cable.com/webapps/program/study/videoPlay.php?video_id=12176637<br />
<br />
一般人聽見白蟻都會討厭,除了咬破家俱,更加是難以杜絕,可以說是有破壞無建設。但哈佛大學專家,就在這群自然界建築師得到啟發,設計出一種群體式工作的白蟻型建築機械人,可以在沒有人指揮下工作。<br />
<br />
白蟻的建築哲學示範了什麼是把簡單發揮到極致。雖然每隻白蟻的能力都很有限,但是只要集合成千上萬隻白蟻,就可以建造出比成年人還要高的白蟻塔。和白蟻本身的體型相比,這些蟻塔簡直是摩天大廈。最神奇的是整個工程中,白蟻群並不需要工頭負責指揮,只要每隻個體遵循簡單規則,就可以達成複雜的結果。<br />
<br />
這種智慧能否用在機械人身上?哈佛大學的電腦工程師認為可以。他們以白蟻為靈感,設計出這種白蟻型建築機械人。機械人和白蟻一樣要群體工作,不過每隻機械人都是獨立行動。研究人員做的,只是根據建築目標,為機械人制定統一的行動規則,例如何時要爬上一級,何時要放下組件,何時要讓路給其他機械人。<br />
<br />
研究人員證明了只要這套行為邏輯設計得好,即使機械人本身無圖則,甚至機械人之間不用溝通,工程都可以自動推進,最終完成圖則上的建築物模型,例如大廈、金字塔。<br />
<br />
群體機械人的概念,好處是可以輕易擴大規模,只要大量複製一式一樣的機械人,就可以挑戰更複雜更龐大的工程。<br />
<br />
當然,現在這些建築機械人還是在搬運和組合積木的階段,和真正的建樓差好遠,但是在現代建築工程中,預製組件的做法愈來愈盛行,把白蟻型機械人巨大化,或是未來建築機械人的一條出路。<br />
<br />
要現實一點的話,不妨考慮在水災地區,利用大批白蟻型機械人,搬沙包建造臨時防波堤,可能在不久將來就做得到。scimagehttp://www.blogger.com/profile/17442576184119533942noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-7415384519180973163.post-51594733620570452952014-02-18T17:34:00.004+08:002014-02-18T17:40:58.169+08:00耳屎藏人體密碼! 美國研究:可判斷種族和吃過的東西 http://www.ettoday.net/news/20140216/325584.htm
<br />
<br />
人體身上的奧秘一直都是科學家研究的重點,現在不只排遺能夠顯現一個人的身體健康狀況,連耳屎都可以成為判斷的指標。美國莫內爾化學研究中心(Monell Chemical Senses Center)發現,透過採集人類的耳屎,就可以判斷他是什麼種族、吃過什麼東西、有沒有得病等等。<br />
<br />
根據《Medical News Today》報導,莫內爾化學研究中心之前曾發現,一種叫做「ABCC11」的基因與腋下氣味有關,因此只要透過人腋下的味道,就可以知道他的性別和健康情況,現在連耳屎都可以。科學家們採集了白種男人及黃種男人共16人的耳屎,發現西方人的耳屎味道比東方人還重,因為白人耳屎中會產生氣味的揮發性有機化合物含量較多,因此專家可以藉著耳屎判斷種族。<br />
<br />
研究者普雷弟(George Preti)表示,耳屎其實是一個被忽略掉的人體分泌物,不但可以判斷一個人是什麼種族,還可以透過分析耳屎的脂肪成份,了解這個人吃過什麼,還能判斷這個人是否得到楓糖尿症(maple syrup urine disease)和黑酸尿症(alkaptonuria)。
scimagehttp://www.blogger.com/profile/17442576184119533942noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-7415384519180973163.post-8666810383617540482014-02-18T17:32:00.003+08:002014-02-18T17:32:23.651+08:00研究發現又有六種化學品對兒童大腦有害http://big5.soundofhope.org/node/459289<br />
<br />
紐約西奈山醫學院(Mount Sinai School of Medicine)菲利普•蘭德里根博士(Dr. Philip Landrigan)和哈佛大學公共衛生學院的飛利浦•格蘭簡博士(Dr. Philippe Grandjean),本周五在柳葉刀神經學雜誌(Lancet Neurology Journal)上發表了最新的報告表示最新發現六種化學品也對兒童大腦有害,並在過去的七年當中,對兒童發育中的大腦有害的化學物質的數目翻了一番。同時,他們呼籲全球徹底審查監管措施以保護兒童的大腦。<br />
<br />
格蘭簡博士說:「我們從中毒的成年患者的臨床資料中了解到,這些化學物質通過血腦屏障進入大腦,能引起神經系統癥狀。當這種情況發生在兒童或懷孕期間,這些化學品有劇毒,因為我們現在知道發育中的大腦是一個尤為脆弱的器官,而且後果是永久性的。」 這兩位專家已經研究這些工業化學品已近三十年。在2006年,他們公布的數據顯示五種化學品為神經毒物。他們還表示,這些物質能夠影響腦部發育並導致神經發育障礙,包括注意力缺陷多動症,自閉症,閱讀障礙和其他認知障礙。<br />
<br />
這五種化學品分別是鉛、甲基汞、砷、多氯聯苯和甲苯。 多氯聯苯在1979年在美國被禁止,多氯聯苯被用在數百種產品中包括油漆、塑料、橡膠製品和染料。甲苯出現在很多家用產品中如油漆稀釋劑,清潔劑,指甲油,除斑劑及防凍液。 現在經過進一步的審查,以下六種化學品也被添加到列表中:錳、氟化物、四氯乙烯(一種溶劑)、一類被稱作多溴聯苯醚的化學品或阻燃劑,以及兩種農藥毒死蜱(廣泛用於農業)和二氯二苯基三氯乙烷(滴滴涕)。<br />
<br />
蘭德里根博士說:「進一步研究已經表明六種新的化學品對發育中的人腦有害,我們把觀察期提升為一年以發現對胚胎和嬰兒發育中的大腦的傷害性。」 其中,格蘭簡博士和蘭德里根博士為調查在許多地區的自來水中可以發現的氟化物的毒害,研究了27例兒童的實例,其中大多數在中國,因為他們在飲用水中接觸到高濃度的氟化物。他們說數據顯示兒童智商平均下降七個點。<br />
<br />
格蘭簡博士說對懷孕婦女和年幼的兒童來說危險性更大,蘭德里根博士還表示除了損害智商外,注意力缺乏、多動症風險增加。 還有另外一個問題,蘭德里根博士說:「我們非常擔心在我們每天接觸的物質當中還有許多其他化學品對發育中的大腦有潛在的危害,至今還沒有經過安全檢測。」 格蘭簡博士說:「在過去的六七年,實際上我們增加腦的有毒化學物質的速度比增加對兒童大腦有毒證據的數目還要快。我們正在把下一代的大腦置於危險之中。」<br />
<br />
蘭德里根博士說:「檢測出這些化學品的能力遠落後於化學行業開發出新化學品並應用於消費者產品的速度,這也是為什麼我們需要在美國制定新的立法來縮小這樣的差距。」 希望之聲國際廣播電臺林善編譯報導 (責編:王欣寧)<br />
<div>
<br /></div>
scimagehttp://www.blogger.com/profile/17442576184119533942noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-7415384519180973163.post-55276030630048067002014-02-18T17:29:00.000+08:002014-02-18T17:29:09.868+08:00大腸桿菌製最耐熱生物塑膠http://news.sina.com.hk/news/20140218/-12-3191579/1.html<br />
<br />
【明報專訊】日本研究人員最近利用大腸桿菌,通過轉基因操作和光反應等方法,研製出能抵受攝氏400度高溫的生物塑膠,是目前同類塑膠中最耐熱的。<br />
<br />
日本科學技術振興機構表示,這種透明且硬度極高的塑膠,可用於汽車上代替玻璃,能大大減輕汽車重量,有助節能和減少廢氣排放。<br />
<br />
生物塑膠用來自植物等的生物物質為原材料,此前的生物塑膠硬度和耐熱度較差,用途有限,一般都只能作一次性材料使用。日本研究人員發現,某些放線菌分泌的一種氨基肉桂酸擁有非常堅固的結構。他們根據這一發現對大腸桿菌進行基因重組,再利用它使糖分發酵,製造出自然條件下幾乎不存在的「4-氨基肉桂酸」。<br />
<br />
研究人員再透過光反應等方法,用「4-氨基肉桂酸」製取聚酰胺酸,然後在150℃至250℃真空下加熱製成聚酰胺薄膜。這種薄膜難以燃燒,能夠抵受390℃至425℃高溫,此前生物塑膠的最高耐熱溫度為305℃。研究員認為,這種生物塑膠成本相對較低scimagehttp://www.blogger.com/profile/17442576184119533942noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-7415384519180973163.post-60572557796586603552014-02-18T17:27:00.005+08:002014-02-18T17:27:47.797+08:00新萬能細胞STAP 被疑研究造假http://n.yam.com/tlt/international/20140218/20140218115386.html<br />
<br />
自由時報〔編譯林翠儀/綜合報導〕日本理化學研究所團隊成功開發出新型萬能細胞「STAP」,號稱製作方法比iPS細胞(誘導性多功能幹細胞)更簡單且不易癌化,研究報告上月底發表在英國「自然」期刊電子版後,引起全球矚目,但近日網路出現質疑聲浪,指稱論文提供的影像資料不自然。理研17日宣布已對此展開調查,但認為應不致推翻這項研究成果。<br />
<br />
開發出STAP細胞的理研團隊,是由來自美國哈佛大學、日本山梨大學等名校的學者組成,召集人為現年30歲的美女科學家小保方晴子。研究團隊成功地從實驗鼠脾臟內採集淋巴細胞,加入弱酸性溶液刺激後,在2到7天內培養出STAP細胞,這種新型萬能細胞可變成各種細胞。<br />
<br />
以往學界認為,體細胞一旦角色確定後,光是靠外部刺激不可能產生初期化,但STAP細胞的開發不僅打破這項生命科學的常識,而且製作時間較短、不易癌化病變,因此被視為將是繼ES細胞(胚胎幹細胞)及iPS細胞之後的「第3種萬能細胞」,連iPS細胞之父、日本諾貝爾獎得主山中伸彌也肯定這是一項重要研究成果。<br />
<br />
不過,STAP細胞論文發表後,網路卻傳出質疑聲浪,指論文提供的部分影像資料,和過去發表的影像雷同,還有以STAP細胞培養的實驗鼠胎兒相片疑似重複使用,以及影像中有不自然的線條,疑似曾被加工過等。scimagehttp://www.blogger.com/profile/17442576184119533942noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-7415384519180973163.post-31578962598011372402014-02-18T17:25:00.000+08:002014-02-18T17:25:38.599+08:00最古老的生化武器 「兔熱病」解密http://udn.com/NEWS/BREAKINGNEWS/BREAKINGNEWS5/8491898.shtml<br />
【台灣醒報╱記者李昀澔╱台北報導】<br />
2014.02.17 09:57 pm<br />
<br />
美國研究發現,最古老的生化武器「土拉倫法蘭西氏菌」會藉由類似「寄生」的方式潛伏於變形蟲體內,該細菌會引發一種稱為「兔熱病」的人畜共通疾病,主要侵襲在野外活動的登山客。由於可經由空氣傳播,被各國視為潛在的生化武器威脅;研究人員表示,透過破壞該細菌潛伏於自然界的機制,可望杜絕兔熱病對人類的威脅。<br />
<br />
兔熱病又稱為野兔病、鹿蠅熱、大原病或法蘭西氏病,是一種急性細菌傳染病,致病菌土拉倫法蘭西氏菌會從皮膚、眼睛、咽喉、呼吸道等部位入侵人體,造成潰瘍、發燒、淋巴結腫脹、胸痛、呼吸困難等症狀,若出現肺部症狀未獲妥善治療,致死率達1成5,但通常經過抗生素治療數周後,多數患者都能痊癒。<br />
<br />
近年來在許多國家包括台灣,兔熱病都已相當罕見,但由於土拉倫法蘭西氏菌會經由空氣散播,仍被各國視為潛在的生化武器威脅。事實上,該細菌可算是歷史上最早的生化武器之一,在3千餘年前,今日土耳其、敘利亞一帶的古國「西台」,會在打仗時放出「被詛咒」的羊群,敵人一旦接觸這些羊群就會染病,據考證所謂的「被詛咒」,其實就是感染了土拉倫法蘭西氏菌。<br />
<br />
過去人類並不瞭解土拉倫法蘭西氏菌是如何在自然界中散播,美國能源部勞倫斯利福摩爾國家實驗室日前在生物物理學年會上發表的研究指出,該細菌若不感染人類或家兔、野兔及鼠類等動物宿主,則會「入侵」一種存在於泥地或淺水區的單細胞生物變形蟲中,而一旦變形蟲被細菌入侵,就會形成「囊胞」,進入類似冬眠、生理代謝功能完全靜止的狀態。<br />
<br />
主導該研究的博士後研究員吉歐福瑞菲爾德指出,土拉倫法蘭西氏菌是透過兩種蛋白質REP24及REP34的作用入侵變形蟲,而此作用很可能也是該細菌感染人類及動物的關鍵,當研究人員破壞這兩種蛋白質後,細菌就無法感染人類的細胞。<br />
<br />
<br />
<br />scimagehttp://www.blogger.com/profile/17442576184119533942noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-7415384519180973163.post-71765968468379075822013-12-25T14:19:00.000+08:002013-12-25T14:20:29.630+08:00Science 評出2013年十大突破http://big5.xinhuanet.com/gate/big5/news.xinhuanet.com/photo/2013-12/25/c_125912774.htm<br />
<br />
一項項喜人的科學突破總是帶來更多的不確定性。伴隨著欣喜、疑問和期待,《科學》盤點了2013年那些領跑科學的十大重要突破。<br />
<br />
癌症免疫療法<br />
<br />
2013年標志著癌症攻克的一個轉折點,致力于使人體免疫係統免受腫瘤影響的長期努力正在奏效,盡管其前景仍是一個問號。<br />
<br />
免疫療法是一種治療癌症的完全不同的方式,其目標是免疫係統,並非腫瘤本身。今年6月,研究人員報告,結合使用伊匹單抗(即抗CTLA-4)和抗PD-1令1/3的黑色素瘤患者出現“深層和快速的腫瘤消退”。目前尚不能證明阻斷T細胞表面的PD-1通路的藥物可以延長生命,但迄今為止的存活率使醫生對此保持樂觀。<br />
<br />
20世紀80年代,法國研究人員定義了T細胞表面的一種新蛋白受體CTLA-4,癌症免疫學家James Allison發現CTLA-4相當于一個閥門,可以阻止T細胞全面啟動免疫攻擊,他設想阻攔CTLA-4的作用是否可以使免疫係統摧毀癌症。20世紀90年代,日本的一位生物學家發現了T細胞上的另一個閥門PD-1。隨著臨床實驗中抗CTLA-4與抗PD-1帶來癌症患者病情的顯著改善,該療法逐漸成為主流。至少5個主要的制藥公司拋棄了早先的猶豫態度,正在開發該類抗體。<br />
<br />
2011年,美國食品和藥品管理局批準了百時美施貴寶針對轉移性黑素瘤的伊匹單抗治療。2012年,霍普金斯大學的Suzanne Topalian、耶魯大學的Mario Sznol和同事報告了在近300名患者中使用抗PD-1療法的結果,其中31%黑色素瘤患者、29%腎癌患者和17%肺癌患者的腫瘤萎縮了一半或更多。2013年,據百時美施貴寶報告稱,在1800名使用伊匹單抗治療的黑色素瘤患者中,22%的人在3年後仍存活。<br />
<br />
總是用事實說話的腫瘤學家表示,癌症治療剛剛走過一個轉角,而他們將不再回頭。<br />
<br />
大眾基因顯微手術<br />
<br />
20世紀20年代,手術室中引入顯微鏡,其精度和易用性帶來了一場外科手術的革命。2013年,一種被稱為CRISPR的基因編輯技術觸發了大量研究的進行,它使生物學家可以更加精確和輕松地進行對基因組的操作。這歸功于一種被稱為Cas9的細菌蛋白,它與旨在追蹤特定DNA序列的RNA一起,成為了常規抑制、激活或者改變基因的分子手術的工具包。<br />
<br />
這樣的基因顯微技術在十年前還是一個夢。隨著鋅指核酸酶和TALENs(轉錄激活因子樣效應物核酸酶)工具的出現,基因功能研究和潛在基因治療應用變得愈加方便。2012年,研究人員首次在試管中使用實驗室制造的CRISPR復合物進行基因編輯,其他人立即認識到CRISPR的潛力。在使用TALEN與鋅指核酸酶時,每個目標新基因都需要一個定制的蛋白質,而CRISPR則只需要特定的RNA,比定制蛋白質要簡單得多。<br />
<br />
CRISPR在2013年相當受人矚目,10個月內有50篇相關論文發表,關于它的“how-to”網站每天吸引約900位訪客。自從1月起,十多個團隊已經使用CRISPR操縱了老鼠、細菌、酵母、斑馬魚、線蟲、果蠅、植物和人體細胞中的特定基因,為了解這些基因的功能和利用它們改善健康狀況鋪平了道路。CRISPR還具有同時修改多個基因的潛力,並簡化了制作疾病小鼠模型的工作。在未來,CPISPR很可能被更加靈活的基因編輯工具取代,然而現在,CPISPR的熱潮仍在持續。<br />
<br />
腦成像技術<br />
<br />
2013年,大腦的一個新窗口被打開,有望從根本上改變實驗室研究這種錯綜復雜的器官的方式,它被稱為CLARITY。由于形成細胞膜的脂肪會散射光,CLARITY通過消除脂肪可以使大腦組織透明如玻璃,它使用一種凝膠取代脂質分子,同時能保持神經元、其他腦細胞及細胞器完整,從而使錯綜復雜的大腦結構呈現出來。<br />
<br />
在以前試圖建立透明大腦的技術中,各組織非常脆弱,但在CLARITY中,這些組織足夠堅固,科學家可以多次將不同標記滲入其中,進而將其衝出,並使大腦重復成像。研究人員稱,這種進步能夠使計算一個特定大腦區域的神經元數量等任務的速度提升100倍。相比之下,傳統的死亡腦組織成像方法變得無關緊要。不過,目前該技術局限于少量的組織:澄清4毫米直徑的老鼠大腦仍需要大約9天。<br />
<br />
人體胚胎克隆<br />
<br />
2013年,研究人員宣布,他們已經克隆出人體胚胎,並將其用于胚胎幹(ES)細胞的來源,這是一個夢寐以求的目標。ES細胞能夠發展成任何組織,並提供與克隆細胞完美匹配的基因,是研究和開發藥物的強大工具。然而,對于破壞胚胎的擔憂以及克隆人類胚胎的簡易便捷可能會使其成為標準慣例。<br />
<br />
這種克隆技術被稱作體細胞核移植(SCNT),科學家將細胞核從卵細胞中移出,然後將其與細胞材料和克隆個體的一個細胞進行融合。融合細胞收到開始分裂的信號後,胚胎開始發育。科學家已經使用SCNT克隆了老鼠、豬和其他動物,但一直未攻克人體細胞。<br />
<br />
2007年,美國俄勒岡國家靈長類動物研究中心的研究人員最終克隆出猴子胚胎,並從中獲得ES細胞。在該過程中,他們發現一些調整可以使SCNT在包括人類在內的靈長類動物細胞中更加有效。最終的方法效果驚人,10次實驗中就有1次可以產生ES細胞。其中一個關鍵的因素是咖啡因,它似乎可以幫助穩定人類卵子細胞中的關鍵分子。<br />
<br />
從長遠看,該技術有多重要是一個開放性的問題。自從首次嘗試人類克隆,研究人員發現,他們可以通過將成年細胞“重新編程”為誘導多能幹細胞(iPS細胞),以制作針對病患的幹細胞。科學家在2007年將該技術用于人體細胞,去除人類卵子以及不涉及胚胎兩大因素使SCNT極具爭議性並且價格昂貴。不過一些實驗表明,至少在老鼠身上,來自克隆胚胎的ES細胞的質量要好于iPS細胞。<br />
<br />
克隆嬰兒也引發了擔憂。但目前這似乎不太可能實現。俄勒岡的研究人員稱,盡管經過了數百次的嘗試,他們克隆的猴子胚胎也不能使代孕個體成功孕育生命。<br />
<br />
迷你器官<br />
<br />
今年,科學家成功使iPS細胞在實驗室成長為微小的“類器官”──肝臟雛形、迷你腎臟,甚至初期的人類大腦。<br />
<br />
由澳大利亞研究人員培養出的這種大腦與真實大腦在一些重要方面有所不同。由于其缺少血液供應,它們在長到蘋果種子大小時便會停止生長,中心的細胞由于缺少養分和其他營養物質會相繼死亡。但是類器官對人類大腦的模擬程度令人吃驚,在顯微鏡下可以觀察到眼組織,就像早期胎兒的大腦。<br />
<br />
迷你大腦已經被投入對頭小畸形病症(大腦無法成長至正常大小)的研究。當研究團隊開始使用來自于一位頭小畸形患者的iPS細胞時,其得到的類器官要小于正常器官,因為幹細胞過早就停止了分裂。隨著進一步的發展,研究人員希望利用迷你大腦技術探索其他人類疾病。<br />
<br />
宇宙射線的來源<br />
<br />
幾十年以來,物理學家認為,作為宇宙射線在太空穿行的高能質子和原子來自于恒星爆炸後的殘骸,或者說超新星。現在,他們確定了這一結論。今年,研究人員使用美國宇航局(NASA)費米伽馬射線太空望遠鏡,發現了這些粒子在銀河係的雲狀超新星遺跡中加速的首個直接證據。<br />
<br />
將宇宙射線追根溯源至超新星遺跡並不容易。因為這些質子和核都是帶電粒子,在星際磁場漩渦中運行。最終,宇宙射線並不直接指向其最初起源地。費米望遠鏡團隊不得不找到其他方法顯示超新星遺跡對這些粒子進行了加速。<br />
<br />
如果質子在超新星遺跡中被加速,那麼一些質子─質子對撞仍應該會發生。這種對撞會進而產生被稱作pi-zero介子的短暫存在的粒子,很快衰變成一對高能質子。這種pi-zero衰變應該會使來自超新星遺跡的能量譜出現高峰波動。在搜集了5年數據後,費米的研究人員在兩個超新星遺跡中發現了質子加速的信號。其他研究曾經發現過該信號,但是費米望遠鏡的實驗是首次清晰的觀測。<br />
<br />
天體物理學家仍不清楚粒子與磁場相互作用的很多細節,而且他們懷疑最高能量的宇宙射線來自銀河係之外。不過,超新星遺跡的確噴涌出宇宙射線卻是毫無疑問的。<br />
<br />
太陽能新星<br />
<br />
鈣鈦礦作為一顆冉冉升起的新星,照亮了太陽能研究界。這種便宜易制的晶體被證明能夠將15%陽光的能量轉換為電能。4年前的技術只能達到3.8%,而且它比研究人員研發幾十年的一些太陽能電池技術還要好。<br />
<br />
鈣鈦礦太陽能電池仍然落後于全世界屋頂上的硅板太陽能,後者的效率一般可達20%,在實驗室中最高能達25%。但是硅電池和其他高效能太陽能材料依賴于高溫下使用昂貴的設備生產出的半導體。鈣鈦礦則不同。目前用于太陽能電池的鈣鈦礦僅僅通過在溶液中混合便宜的前體化合物,然後在物體表面晾幹就可以了。令人吃驚的是,該過程生產出的鈣鈦礦有著很高的結晶質量,兩個研究團隊報告稱能夠使用其產生激光。<br />
<br />
不過,關于鈣鈦礦太陽能電池最好的消息是,也許可以將其與傳統的硅太陽能電池整合,將其覆蓋在硅板頂部,可以使效率達到30%。全世界的太陽能研究人員都在競相將兩者結合起來。<br />
<br />
為什麼睡覺<br />
<br />
我們為何睡覺?這是生物學的最基本問題。2013年,神經科學家在這個答案的追尋上有了一個大跨步。<br />
<br />
大多數研究人員都認為,睡眠有著多種作用,例如增強免疫係統和鞏固記憶等,但是他們長期以來一直在尋找各物種都適用的睡眠“核心”功能。通過追蹤睡眠小鼠大腦中的有色染料,科學家得出結論,睡眠的基本目的是:清洗大腦。他們發現,在小鼠睡眠時,大腦運輸管道的網絡膨脹了60%,增加了腦脊液的流動,從而清理了β淀粉蛋白等代謝廢物。<br />
<br />
在這一發現之前,研究人員一直認為大腦處理細胞垃圾的唯一方法是將其破壞並在細胞內回收。如果未來的研究發現,許多其他的物種也會經歷這一大腦清理的過程,那將表明清洗的確是睡眠的一個核心功能。新發現還說明,睡眠不足也許在神經疾病的發展中發揮著作用。但是由于其因果關係尚不確定,人們擔心這一問題還為時過早。<br />
<br />
微生物與健康<br />
<br />
研究人員發現,人體內的細菌在決定身體如何應對營養不良和癌症等不同挑戰方面扮演著重要角色。<br />
<br />
100萬億個細胞承載著300萬種不同的基因──這就是人體內生活著的微生物的狀況。各種動物研究顯示,這些看不見的生物深刻影響著身體對環境、疾病和醫療的反應。今年,研究人員開始精確定位特定微生物影響健康和疾病的方式。<br />
<br />
2013年,研究人員追蹤腸道微生物與癌症之間的一些聯係。3個抗癌療法被證明需要腸道細菌才能奏效;細菌可以幫助刺激免疫係統以應對藥物治療。一個小鼠研究顯示,由于肥胖小鼠體內產生一種損害DNA的細菌副產品,與肥胖相關的一種肝癌發生率會上升。新發現還證實了之前的猜測:一種被稱作梭菌屬的腸道細菌對刺激結直腸腫瘤有重要作用。<br />
<br />
研究人員還得到了更多關于微生物影響免疫係統功能的提示。例如,自身免疫性疾病風濕性關節炎可能與一種被稱為普氏菌的細菌有關。在小鼠中,對由于接觸室內外的貓狗所引起的過敏和哮喘預防,很大程度上是由于腸道乳酸菌的增加。<br />
<br />
研究越來越明顯地表明,個性化醫療要想更加有效,需要將每個人體內的微生物情況考慮在內。<br />
<br />
疫苗設計<br />
<br />
幾十年以來,研究人員一直希望結構生物學(在近原子水平研究生物分子)可以幫助他們設計更好的疫苗。今年,他們終于發現令人信服的證據,證明該方法可以帶來一流的回報。<br />
<br />
呼吸道合胞病毒(RSV)每年使數百萬嬰兒感染肺炎和其他肺部疾病,許多疫苗都對其無效。對于面臨嚴重RSV疾病高風險的兒童,市場上的帕利珠單抗可以使患病率減少一半,但是帕利珠單抗單劑量的成本將近1000美元,對許多患病兒童來說遙不可及。<br />
<br />
比帕利珠單抗有效10到100倍的抗體已經開始被隔離研究。今年5月,美國國家過敏症和傳染病研究所(NIAID)的一個研究團隊報告稱,他們已經鎖定其中一種。該抗體會與RSV表面一種被稱為F的蛋白質結合(病毒在感染過程中通過F與細胞融合)。研究人員利用X射線衍射技術研究了該抗體的晶體結構,從更精細的角度分析了F蛋白質的脆弱點。11月,NIAID的研究團隊取得了新的進展:使用其結構分析得到的發現,設計一種RSV F蛋白質作為免疫原。其策略被證明是正確的:該蛋白質可以刺激產生高效抗體,它一夜之間成為了RSV疫苗的領先候選者。不過這種疫苗尚未用于人體,NIAID的研究人員希望先對其進行18個月的準備測試。<br />
<br />
今年秋天發表的另外3項研究利用類似的策略為艾滋病病毒(HIV)設計疫苗。研究人員尚未證明其公認的免疫原可以刺激能夠應對HIV無數變異的抗體產生,但是他們希望跟隨RSV同事的腳步,後者在動物實驗中測試了許多版本的人工蛋白之後才找到最好的那一個。<br />
<br />
既然結構生物學已經證明了它在疫苗設計上的價值,許多研究人員希望這種開創性的工作也可以為丙型肝炎疫苗、登革熱等病毒疫苗的研制指明方向。(苗妮)scimagehttp://www.blogger.com/profile/17442576184119533942noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-7415384519180973163.post-21286709385792725592013-12-25T14:11:00.001+08:002013-12-25T14:11:25.313+08:00消除人類記憶成為現實http://big5.xinhuanet.com/gate/big5/news.xinhuanet.com/world/2013-12/24/c_125909240.htm<br />
<br />
新華網12月24日電 據科技博客網站Gizmodo報道,荷蘭研究人員近日發現電擊治療法可以“定點消除”部分記憶,這或許為治療抑鬱症和創傷後應激症提供了新方法。<br />
想必大家都看過《美麗心靈的永恒陽光》這部電影吧,其中消除別人記憶的橋段肯定令大家感到非常難忘吧。不必羨慕,因為這個場景已經成真了,科學家們已經想出一個消除記憶的辦法,說不定你已經猜出了方法——電擊療法。對于消除記憶的請求,專家們已經有所準備了,這是真的。<br />
<br />
一組荷蘭的神經學家最近發明了一種電休克療法(ECT),可以“定向並幹擾病人記憶中令人不安的記憶片段。”《自然》雜志解釋道,給病人放映了兩段講述痛苦故事的幻燈片,然後對他們採用新技術手段進行治療:<br />
<br />
研究團隊在播放兩段幻燈片之後,再次播放其中一個故事的片段來讓病人回憶故事情節。此時,病人對故事的記憶較為脆弱,研究人員旋即對病人進行電擊治療。<br />
<br />
一天以後,研究人員對病人進行以多選題為主的記憶測試,發現病人們對之前播放過兩次的故事的記憶留存越來越少,對故事情節的選擇幾乎全靠瞎猜。病人未重復播放也未進行點擊的另一個故事則保留正常的記憶。<br />
<br />
這項研究的實驗對象是42位患有重度抑鬱的病人,因此研究結果可能跟正常人稍有出入。還有一點值得指出的是,電擊療法一點兒也不好受,會讓受試者產生痙攣抽搐等症狀,不過這也不為怪,畢竟醫生是在電擊病人的大腦啊!<br />
<br />
多少年來,科學家一直說我們很快將有消除人們記憶的方法了。去年,他們成功消除了熟睡中的大鼠的記憶。就在幾個月以前,科學家發現了幫助人類遺忘的基因。雖然取得了這麼多成就,但做到如此輕松地消除一個人的記憶,這還是第一次。<br />
<br />
如果所有重大的研究一樣,階段性成果之後的下一步就是更多研究。從事記憶消除領域研究的科學家希望,類似這樣的成果能夠最終成功治療深度抑鬱症以及創傷後應激障礙症等疾病。這麼說來,遺忘真的是一種福氣。譯者:張藝scimagehttp://www.blogger.com/profile/17442576184119533942noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-7415384519180973163.post-41266288610211779932013-12-25T14:08:00.002+08:002013-12-25T14:08:38.700+08:00研究發現:科學數據一直在消逝http://big5.xinhuanet.com/gate/big5/news.xinhuanet.com/world/2013-12/24/c_125908770.htm<br />
<br />
新華網12月24日電 據科技博客網站Gizmodo報道,研究顯示科學研究數據一直在消失,過去發表的諸多研究當中的原始數據先進難覓蹤跡,研究人員稱一些廢棄的電子郵件和丟失的軟盤是導致研究的原始數據無法尋回的主要原因。<br />
<br />
當一個學術研究發表之後,其研究結果融入浩瀚的科學知識海洋的時候,我們總感覺這些研究永遠都會在那裏等著我們。但事實是,如果沒有支持整個研究的原始數據,要再次查看研究並將其思想運用到下一階段是非常困難的。舊的研究數據總是會丟失,這是一個亙古不變的問題。<br />
<br />
一項發表在《當代生物學》期刊上的研究表明,1991年至2011年間的516項生物研究的原始數據目前還能找到的只剩下23%。20年前寫的學術研究,有90%的可能它們已經永遠的找不到了。<br />
<br />
科學研究本就是建立在對原有研究的不斷創造和創新基礎之上的,因此學者們研究過去的研究十分有必要。加拿大卑詩大學動物學家蒂莫西‧瓦因斯發現了研究數據不斷消失的現象,他說:“如果你向一個研究者要求他過去研究的數據,他會支支吾吾不知所雲,大家都會猜到他肯定找不到他的研究數據了。但是對于過去的舊數據以什麼樣的速度消失這一問題,從來沒有人進行過係統性的研究。”<br />
<br />
瓦因斯領導的研究小組發現,廢棄的電子郵件和丟失的軟盤是導致研究的原始數據無法尋回的主要原因。scimagehttp://www.blogger.com/profile/17442576184119533942noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-7415384519180973163.post-46206820404442831482013-12-25T14:04:00.002+08:002013-12-25T14:04:44.439+08:004D列印漸行漸近http://news.sina.com.tw/article/20131225/11436169.html<br />
<br />
北京新浪網 您可輕輕閉上雙眼試想一下,從傢具賣場買回的沙發,可以根據您和家人的體型變換不同的尺寸;在咖啡吧使用的咖啡杯,可以根據咖啡的溫度調整形狀;從汽車4S店購買的汽車塗料,可通過改變自身結構適應潮濕的環境或撒過鹽的道路……<br />
<br />
俗話說得好,“你永遠跟不上科技的腳步”。在我們剛開始接觸3D列印併為之驚嘆的時候,科學狂人們已經開始思考讓4D列印改變世界。那麼,究竟什麼是“4D列印”?關鍵技術是什麼?目前在中國發展4D列印還有哪些短板?它的應用前景怎樣?下麵就讓我們訪企業,問專家,一探究竟。<br />
<br />
4D列印“炫”在哪兒<br />
<br />
在美國洛杉磯今年初春舉行的“技術、娛樂、設計”(TED)大會上,麻省理工學院的研究人員首次展示了新一代列印技術——4D列印,頓時“點亮”了眾人的目光。<br />
<br />
大會上,建築師和電腦科學家斯凱勒·蒂比茨解釋說:“我們提出將4D列印的第四維度定為時間,也就是說使得3D列印出的物體能夠隨著時間自動變化和調適。剛性材料形成一個架構,其他層則是彎曲和扭轉該架構的力量來源。”<br />
<br />
4D列印與3D列印緊密相關。3D列印,就是CAD(電腦輔助設計)模型直接驅動的、可以完成任意複雜結構的製造方法的總稱。它的核心是數字化、智能化製造與材料科學的結合,主要特點是數字驅動製造和增材製造。“這就像蓋房子,一層層往上壘磚砌牆,只不過用的不是方磚水泥,而是工程塑料、粉末、尼龍、光敏樹脂甚至是金屬、陶瓷等不同的材料。”中國3D列印技術產業聯盟首席顧問、清華大學教授顏永年如是說。<br />
<br />
蒂比茨進一步說明,與3D列印相比,4D列印如同增加了連線和發動機的機器人。所謂4D列印技術,就是在3D列印的基礎上增加一個“時間”的緯度。所有物體都因時間而存在,物體形狀改變也需要時間。<br />
<br />
具體而言,4D列印的邏輯,是通過3D列印已嵌入產品設計的可變形智能記憶性材料,在特定時間或物質激活條件下,無需人為干預,無需通電,便可按照事先的設計進行自我組裝。由此可見,4D列印比3D列印多的一個“D”表現在“時間”緯度上,這種革命性新技術可以通過軟體設定模型和時間,變形材料會在設定時間內快速“自動組裝”。<br />
<br />
相對於3D列印明晰的內涵和外延,也有專家認為應該審慎對待4D列印的概念。“3D列印的科學術語是‘增材製造’,與傳統的方法有本質的區別。不過,‘4D’並沒有一個完整的科學的定義。”北京隆源自動成型系統有限公司總經理馮濤告訴記者,“增材製造”,是與傳統製造業的“減材製造”對應的,這種技術依據物體的三維模型數據,通過成型設備以材料累加的方式,製成實物模型。他向記者坦言,“所謂4D,就是加了一個時間軸,採用形狀記憶材料等這類材料作為3D列印的材料,就可稱為4D列印。所以,把4D列印作為一個技術分類,我認為是不准確的”。<br />
<br />
關鍵是特殊列印材料<br />
<br />
沒有爭議的是,專家們認為,4D列印更為智能,製作材料可自行“創造”,簡化了列印過程,但這既對列印材料提出了更高要求,又是其得以實現的關鍵。<br />
<br />
就在幾個月前,麻省理工學院的研究人員曾展示一種“自主記憶”的材料。據瞭解,它由普通塑料和一種活性化學物質構成,當這種智能材料接觸到一種其他物質,比如水時,它的延展性便會發生變化。在視頻中,研究人員設計出了一個立方體,他們通過複雜的演算法和設計,將“自主記憶”材料與其他材料混合,用3D印表機列印出一根管子,再將其放入熱水中,它就會按設計自動彎曲成一個立方體。<br />
<br />
隨著4D列印技術漸次傳入我國,金屬材料領域的人士指出,4D列印最關鍵的是記憶合金這種材料。<br />
<br />
中科院化學研究所研究員、新材料實驗室主任宋延林告訴記者,所謂形狀記憶合金,是一種在加熱升溫後能完全消除其在較低的溫度下發生的變形,恢復其變形前原始形狀的合金材料。宋延林指出,形狀記憶合金是在特定外部條件下回歸原來的形狀,此前,物體已經被設定完成。<br />
<br />
“實現4D列印的關鍵在於運用帶有‘記憶功能’的材料,”深圳光華偉業實業有限公司董事長楊義滸告訴記者,“目前我們正與合作伙伴共同開髮帶有記憶功能的生物心臟支架。”在楊義滸看來,傳統的心臟支架通常由記憶金屬製成,在通過血管被置入設定的位置後,自動撐開承擔擴張血管通道的使命。他坦言,金屬支架的問題在於無法降解。換句話說,除非人為將支架取出,它將永遠留在體內,由此帶來的併發症和因長久停留對人體造成的不利影響可以想像。<br />
<br />
“生物心臟支架的最大優勢,在於生物材料的生物相容性、可降解性和材料自身的記憶功能,而我們要做的是對材料精確控制,使之在一定的外部條件(比如溫度、壓力)下,恢復預設的形態。”楊義滸進一步解釋,以醫學生物心臟支架為例,當支架在身體外部時,它可能看起來是一個實心細條,而進入身體後在體溫的刺激下,就變成了可以撐開的空心支架。一段時間以後,當塗抹了藥物的支架完成擴張和疏通血管的使命後,便在血液中自動降解。“我們還可以通過不同種類生物材料的復合,來控制生物介入物的降解速度,”楊義滸認為,“它們是很好的臨時性人體植入材料。”<br />
<br />
發展4D列印短板在哪<br />
<br />
也有專家認為4D列印材料還應該超出“記憶功能”材料的範疇。在蒂比茨看來,4D列印技術離不開合適的“智能材料”。這種“智能材料”應該是一種能感知外部刺激,能夠判斷併進行適當處理的新型功能材料,具有感測功能、反饋功能、信息識別與積累功能、響應功能、自我診斷能力、自我修複能力和超強適應能力。“目前4D列印技術使用的材料只能感應水的刺激,但希望將來能找到可以感受光、聲、熱甚至時間的新型智能材料。”<br />
<br />
3D技術方興未艾,4D技術漸行漸近。不過,這項技術即便在大洋彼岸的美國也僅僅處於“實驗室”階段。記者採訪的多位專家和企業負責人均表示,目前在中國發展4D列印,還存在諸多短板和需要加強的環節。<br />
<br />
在馮濤看來,目前4D列印技術有兩個短板,一是印表機的規模太小。“如果想列印大型工程用件,必須使用大型材料,要有高精度且可靠性較高的印表機,但目前來看,這種印表機的造價太高。”另一個就是人才儲備的瓶頸。馮濤向記者坦言:“中國目前從事3D技術的主要研究人員還不到100人,具備4D列印技能的人員,就更少了。”<br />
<br />
顏永年坦言,加工工藝、材料設計、裝備製造等技術水平都是制約4D列印技術發展的主要障礙。“尤其是這種‘智能材料’產量並不大,價格也非常高,制約了4D列印向‘規模化’發展。”顏永年感慨。<br />
<br />
宋延林告訴記者,4D列印的市場需求,目前並沒有那麼大,這是制約其發展的又一短板。不過,宋延林認為:“4D列印技術尚無法取代傳統製造技術,但是在小批量、個性化的生產模式上具有獨特的優勢。”<br />
<br />
潛在應用與未來前景<br />
<br />
隨著科技水平的迅猛發展,也許要不了多久,利用4D列印技術,科幻電影中的場景就會逼真地發生在我們身邊:一根拐杖在下雨的時候就變成了雨傘;汽車也可能真的像變形金剛那樣變成飛船……<br />
<br />
談到4D列印的潛在應用,蒂比茨透露,麻省理工學院自組裝實驗室正在與波士頓一家公司開展合作,開發創新基礎設施管路製造方案。他說:“這種新型地下水管,可以自由地膨脹或收縮,以此來控制過水的流量和流速,或者還可以像蛇那樣通過自身的蠕動來擠壓,推動內部的水體流動。水管能夠適應不同的容量或水流而自動進行擴張,免去挖掘的麻煩。而具有這種不可思議功能的管路並不昂貴,也不需要那些複雜的閥門控制系統,這就是該管路本身所具備的性質。”<br />
<br />
有人甚至預測,4D列印技術將使得房屋建築真的可以自動“長”出屋頂、承重牆。傳統建築過程一般是先設計出圖紙和模型,再按設計施工建造,甚至還要一邊搭建一邊調整模擬的設計效果。不過,在4D列印的時代,產品將變得更加智能化和人性化,危險地區的工程將不再需要人的參與,橋梁、水壩、公路、房屋……一切都將按照設計自行建造。人們只需坐在電腦旁,根據自己的想法和需要,設計出適合自己的產品,然後輕點一下“列印”便大功告成。<br />
<br />
宋延林認為,房屋建築自動“長”出屋頂、承重牆以及下水管道按流量自動伸縮都可以“實現”。事實上,4D列印的核心材料“形狀記憶合金”早已應用於工業和醫學領域。比如,用形狀記憶合金製作月面天線;作為牙科的齒形矯正器,溫度上的調劑使其自動變成正常形狀,以便將畸形牙齒矯正。宋延林表示,一些人對“4D”概念的認識有一定的偏差,“4D列印的效果並不是由‘時間’決定的,它的‘特殊功能’是由外部環境條件的變化而變化的”。<br />
<br />
“4D列印賦予物品自我變形的性能,可以實現讓物體在人們難以接觸到的地方實現特定結構和功能。但目前已經報導的4D列印技術,第四維度的特性是通過外場響應的智能材料實現的,還難於實現較為複雜的結構與物品的製備。”宋延林告訴記者,在未來較長的一段時間內,4D列印可能主要還停留在試驗研究階段,真正的應用有待相關材料、特別是納米材料的突破和規模應用。<br />
<br />
顏永年在接受本報記者採訪時表示,4D列印技術仍停留在實驗室等研發階段,目前尚不具備大規模應用的可能,“4D列印概念依然很飄渺”。不過,他對4D列印技術在我國尖端導彈武器以及月球車等軍事、航天領域的發展前景頗為樂觀。“這種可以‘自動組裝和變化’的4D列印技術,可以更好地避免敵方的偵查。”<br />
<br />
“炫”味兒十足的4D列印聽起來讓人們覺得不可思議。事實上,3D印表機從構想到廣泛應用於生產、生活,只用了20年時間。在科技高速發展的今天,可以想像,4D列印走進人們的生活,應該就在不遠的將來。<br />
<br />
<br />scimagehttp://www.blogger.com/profile/17442576184119533942noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-7415384519180973163.post-6204901247375901732013-12-25T14:00:00.002+08:002013-12-25T14:00:53.263+08:00腦研究解釋女孩比男孩成熟早http://big5.xinhuanet.com/gate/big5/news.xinhuanet.com/tech/2013-12/21/c_118652120.htm<br />
<br />
新華網倫敦12月20日電(記者劉石磊)女孩往往表現出比同齡男孩更好的理解能力、語言能力等。一項最新研究發現,人腦能對神經纖維進行“修剪”,以優化神經連接,而女孩開始這一過程要早于男孩。<br />
<br />
英國紐卡斯爾大學、韓國首爾大學等機構研究人員在新一期《腦皮層》雜志上報告說,在一生當中,人腦會不斷對腦神經連接進行“優化重組”,“修剪”掉多余的連接,以保證有用的連接更加快速通暢。研究人員選取了121名4至40歲的健康志願者,通過一種名為“彌散張量成像”的磁共振技術,分析了這一年齡段神經連接隨著腦的發育和成熟而發生的變化。結果發現,女性對腦神經連接開始“修剪”的時間普遍早于男性。<br />
<br />
研究人員打比方說,這一過程就好像人在社交中有針對性地選擇特定對象來獲取信息,如果跟所有人都隨機交談,效率會很低,而選擇特定領域的人作為交談對象,顯然更容易獲取重要信息。<br />
<br />
研究人員說,人腦發育過程中對腦神經的“修剪”是個有選擇性的過程,了解這一過程的詳細機制有助于探明一些神經係統疾病的起因,比如自閉症、癲癇等疾病可能就與這一過程出錯導致的神經連接異常有關。scimagehttp://www.blogger.com/profile/17442576184119533942noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-7415384519180973163.post-35547405173613236412013-12-25T13:56:00.003+08:002013-12-25T13:56:38.074+08:00科學家發現維持女性生育能力新機制http://www.chinesetoday.com/big/article/828057<br />
<br />
新華社記者夏亮 張樂<br />
健康的卵子是維持女性生育能力的必要條件。中國科學家最新研究發現,一個叫CRL4的蛋白質複合體對維持卵子的活性至關重要,並在國際上首次從分子機制層面揭示了CRL4維持雌性生育能力、延緩女性更年期的新機制。這一項研究成果發表在美國當地時間19日最新出版的美國《科學》雜誌上。<br />
<br />
“我們最初發現,CRL4蛋白質複合體在小鼠卵子中含量特別豐富。”浙江大學生命科學研究院範衡宇教授說,“但過去並不知道它和卵子活性之間的關係。”<br />
<br />
範衡宇課題組介紹,在雌性哺乳動物和女性體內,作為卵子前身的卵母細胞和其他細胞相比,其發育過程顯得非常特別。女嬰出生時,體內有十萬顆左右卵母細胞,像一顆顆未萌發的種子一樣,處於發育的靜止狀態。在進入青春期以後,其中的一部分卵母細胞會陸續被激活和長大,在性激素的影響下,發育成熟並最終排卵。<br />
<br />
“通常女性可以排卵300到400顆,如果卵子耗竭,就意味著更年期的到來。”範衡宇教授介紹,“但是多年來,我們對維持卵子存活的分子機制還不是十分清楚。”<br />
實驗結果表明,CRL4蛋白質複合體不但能維持卵子的存活,也是受精以後早期胚胎發育所必需的。在動物實驗中,課題組利用基因敲除技術,阻止了小鼠卵子中CRL4蛋白質複合體的生成。<br />
<br />
結果顯示,雖然這些小鼠表面上看起來非常健康,卻完全失去了生育能力。它們的卵母細胞在出生之後很快凋亡,並出現了與人類卵巢早衰相類似的症狀。這些卵子即使受精,也不能發育成正常胚胎,導致了早期流產。<br />
<br />
經過進一步的生化研究,課題組發現了CRL4蛋白質複合體是如何發揮效用的。“它能調節卵子中的一個酶,控制基因表達,從而保證受精以後胚胎基因組的正確重編程。”論文的第一作者、課題組成員餘超說。<br />
<br />
而美國《科學》雜誌的評審則認為:其揭示的現象是全新的,證明瞭CRL4蛋白質複合體在卵子中的重要性,闡明瞭其生化機制,為了解卵巢早衰、妊娠失敗等女性不孕不育疾病的病因提供了全新的認識。scimagehttp://www.blogger.com/profile/17442576184119533942noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-7415384519180973163.post-9067346543301139042013-12-25T13:52:00.004+08:002013-12-25T13:52:44.625+08:00常吃高脂食物 易干擾生理節奏http://mag.udn.com/mag/life/storypage.jsp?f_MAIN_ID=211&f_SUB_ID=1719&f_ART_ID=491184<br />
<br />
【台灣新生報/記者蘇湘雲/綜合外電報導】<br />
身體中有些分子代謝專門控制內在生理時鐘運作,進而調節肝臟代謝功能,美國最新研究發現,食用高脂食物可能干擾這一連串生理時鐘分子代謝過程,進一步影響肝臟代謝功能。一旦生理節奏受到干擾,便可能造成糖尿病、肥胖、高血壓等多種代謝疾病困擾。<br />
<br />
美國加州大學爾灣分校研究團隊近日在「細胞」期刊發表上述研究。研究團隊也發現,如果飲食恢復均衡、營養,改成低脂飲食,少吃點脂肪,生理節奏就能恢復正常。這代表生理時鐘也會受飲食影響,只要調整飲食,就能讓生理時鐘運作、新陳代謝功能變得更健康。<br />
<br />
研究作者解釋,人體生理時鐘對器官生理機能運作非常重要。生理時鐘會隨著外在環境變化,當白日、夜晚時間改變,生理時鐘會隨時做調整,以因應這些變化。當這些生理節奏受到干擾,身體健康就會大受影響。人體最多有百分之十五基因受生理時鐘白天、夜晚模式影響,而其中有些基因與肝臟代謝過程大有關聯。<br />
<br />
研究人員發現,高脂飲食會影響調節生理時鐘基因「CLOCK:BMAL1」,且高脂飲食也會促使某些基因變得過度活躍、震盪,進而造成發炎反應,並導致脂肪組織形成。<br />
<br />
研究人員未來想進行更多的研究,以了解高脂飲食是否也會對脂肪組織、大腦、血液生理時鐘運作產生其他影響。scimagehttp://www.blogger.com/profile/17442576184119533942noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-7415384519180973163.post-24358350445487827182013-12-21T13:48:00.002+08:002013-12-21T13:48:24.843+08:00家用驗孕棒升級 可測量懷孕周數http://n.yam.com/top1health/healthy/20131220/20131220997714.html
<br />
<br />
2013年出現了多項新奇有趣的發明,像是GOOGLE發表的「Google glasses」、人造漢堡肉、帕金森氏患者使用的防手震湯匙,這些創新發明,無疑為我們的生活帶來更多的便利性,除此之外,在醫學生技上也有了不少的突破,美國《時代》雜誌(TIME)整理的十大醫藥新突破中,新研發的驗孕棒,可讓女性在家中自行測得懷孕周數,且準確率高達9成,堪稱2013年美好的發明之一。<br />
<br />
未來家用驗孕棒不只可以測得有無懷孕,還可以看到懷孕幾周的資訊。 第一支可測量時間的驗孕棒
美國FDA今年通過「Clear Blue」新推出的一款家用驗孕棒,不只可以檢測出是否懷孕,甚至還能幫你預測懷孕幾周;根據「Clear Blue」網站顯示內容指出,「The Clearblue Advanced Pregnancy Test with Weeks Estimator」是第一支可以準確檢測出懷孕周數的驗孕棒。
經由測量人類尿液的hCG(人類絨毛腺激素)得知有無懷孕,在胚胎著床時便開始分泌的HCG,是懷孕非常重要的荷爾蒙,主要功能是使黃體持續分泌黃體素,幫助胎兒在子宮內的穩定成長。此產品只能當做家中簡易測試有無懷孕可能性的輔助工具,但不能等同於專業醫師的臨床診斷。
<br />
<br />
此產品除了測Hcg的有無,還會準確分析其濃度,在預定生理期來潮前4天測量,準確率達65.5%,前3天準確率更高達90.6%。通常大多女性會以上一次月經結束的日期來推估受孕時間,且要到醫院才能得知懷孕時間。但使用此款驗孕棒
科學家成功利用幹細胞複製胚胎,未來將能運用於複製新器官的用途上。<br />
<br />scimagehttp://www.blogger.com/profile/17442576184119533942noreply@blogger.com0