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《环球科学》2009年第8期精彩导读: eloa 2009-8-3 19:10; Steed 发表于 2009-08-03 9:22 【封面故事】将草炼成油撰文/乔治W休伯（George W. Hube）布鲁斯E戴尔（Bruce E. Dale）当石油越来越少越来越贵，把绿油油的草炼成生物燃料，驱动汽车和其他机械，已是科学家和我们共同的梦想。在解决了与粮争地等问题后，新一代生物燃料能否突破价格瓶颈，大规模替代石油等化石燃料？航空生物燃料：不平坦的替代之路本刊记者褚波产业圆桌：拷问生物能源本刊记者罗绮褚波生物能源研究简史【环境】对可持续发展的十大误解撰文／迈克尔D莱蒙聂克（Michael D. Lemonick）相信你对可持续发展这个词已经耳熟能详，但你真正理解这个概念吗？实际上，很多大力倡导可持续发展的人，本身也误读了这个概念。本文列举了最常见的十大误解，你不妨对号入座，看看自己有几种误解。 DNA追踪非洲象大屠杀现场撰文／萨穆埃尔K瓦塞尔（Samuel K. Wasser）比尔克拉克（Bill Clark）卡西劳里（Cathy Laurie）就在你阅读这篇文章的时候，血腥的象牙交易正在世界某个地方进行，大批非洲象因此在悲鸣中丧生。通过收集非洲大陆各个象群的DNA信息，绘制出一幅DNA 指纹分异地图，只要将收缴象牙的DNA与图中数据进行对比，就能追踪到非洲象被屠杀的第一现场，从源头上斩断非法象牙交易这只血淋淋的手。【经济学】幻觉与泡沫：经济危机的脑科学根源撰文／加里斯蒂克斯（Gary Stix）大萧条以来最严重的经济危机席卷而来，全球经济哀鸿遍野。谁是导致这场经济危机的罪魁祸首？脑科学家给出了自己的答案：我们大脑前额叶皮层的一个特殊部位。正是这个部位导致了货币幻觉，让我们坚信房价和股市的投资潜力，催生出丰富的经济泡沫。而要解决危机，或许我们还得求助于脑科学家的研究，建立起新的经济体系。【医学健康】大脑为何分左右半球撰文／彼得F麦克尼利奇（Peter F. MacNeilage）莱斯利J罗杰斯（Lesley J. Rogers）乔治瓦洛蒂加拉（Giorgio Vallortigara）我们的大脑分为左右半球，而且分工明确：左脑负责语言能力和右手的灵活性，右脑负责感知各种物体的空间联系。而这样的分工提高了大脑的工作效率，促进了生物的进化。如果没有那次5 亿年前古老的大脑分工，包括人类在内的地球生物，或许将踏上另一条进化之路。谁能抵御超级耐药菌？撰文／克里斯多佛T沃尔什（Christopher T. Walsh）迈克尔A菲施巴赫（Michael A. Fischbach）超级耐药菌正向全球蔓延，即便是最强力的抗生素万古霉素，也拿它们毫无办法。面对耐药菌的巨大威胁，科学家的应对方案是开发新型抗生素，然而连他们自己也承认，新抗生素的出现必会催生新的耐药菌，这似乎是个无法打破的魔咒。在新药研发又滞后于病菌进化的情况下，谁能抵御超级耐药菌？被误读的患病率和死亡率撰文／格尔德吉戈伦泽尔（Gerd Gigerenzer）沃尔夫冈盖斯梅尔（Wolfgang Gaissmaier）埃尔克库尔茨-米尔克（Elke Kurz-Milcke）莉萨M施瓦茨（Lisa M. Schwartz）史蒂文沃洛希恩（Steven Woloshin）如果一位女性乳房造影法检查结果呈阳性，她患乳腺癌的概率有多大？大多数医生的答案是90% 或81%，而正确答案却是10% ！这样的错误，并非出自医学院的考卷，而是在医院的临床检查中不断重复。造成这种错误的根源，就是我们对医学统计数据的错误解读。【心理学】建筑能让我们更聪明？撰文／埃米莉安特斯（Emily Anthes）建筑格局能够影响我们的思想、感受和行为。如较高的天花板能激发人们的想象力和创造力；自然景物有助于人们集中注意力；自然光线能提高学生的学业表现；家具摆放能影响人们的社交这究竟是风水还是科学？本文将为你揭晓答案。【航天】去火星考察野外地质撰文／哈里森H施米特（Harrison H. Schmitt）与地球上传统的野外地质考察相比，在火星上进行考察会遇到哪些困难，又有哪些经验可循？世界唯一一位曾在另一颗星球上进行过野外地质考察的地质学家，哈里森H施米特用自己的亲身经历，给未来的火星探险队提出建议。萤火一号：中国深空探测第一步撰文／谢懿【前沿扫描】虚拟世界无法可依童年越长越聪明？红外荧光蛋白风神翼龙的立定式起飞学走路前不用爬虚假的碳交易枕木导致气候变暖先有雨林再有雨？蚂蚁：我还没死！生育高峰破纪录人类迁徙的起点软件挑战智力抢答美食诱惑的根源超级巨蟒【专栏】【怀疑论者】信不信由你撰文／迈克尔舍默（Michael Shermer）【生命的壮阔】流感的危害和疫苗的价值撰文／严家新【专家解答】人的眼睛为何不长在后脑分解二氧化碳能否缓解全球变暖【经典回眸】制造波浪◎飞越历史◎黄金坟墓; 个人分类: 张撞鹿读书会|1934 次阅读|0 个评论

百年不遇的天文盛宴：7月22日·长江日全食: eloa 2009-7-6 20:48; Steed 发表于 2009-07-05 16:20 7月22日，月球巨大的阴影将再次掠过我国境内，日全食奇观将又一次光临中国。尽管离上一次日全食还不到一年，但这两次日全食可谓天差地别。 2008年8月1日的日全食发生在傍晚时分，全食时太阳已经斜垂在西方低空，而且持续时间只有2分多钟。这次日全食则将发生在上午9点以后，此时的太阳已经高挂在东方，不容易被建筑物或低空雾霭所遮挡。最重要的是，这次全食的持续时间最长可达6分39秒（在我国境内最长持续5分55秒）。之所以会持续如此久，主要是因为日食发生前几小时，月球刚刚从近地点经过，而太阳又恰恰处在远地点附近。因此，平时看起来跟太阳差不多大的月球，此时看上去就会比太阳大8%，投在地球上的阴影也会比往常宽得多。实际上，这次日全食将是未来 123 年内持续时间最长的一次日全食，可谓绝后至少现在还活着的人，都等不到下一场持续更久的日全食了。从另外一个角度来说，这次日全食又可谓空前。日全食发生时，只有月球阴影直接扫过的狭窄长条状地带（即全食带）内，才能看到月球将太阳完全遮挡。上次的全食带扫过人烟稀少、交通不便的西北地区（参见《环球科学》2008年第7期《8月1日去看日全食》一文），尽管许多日食追随者不远千里奔赴全食带内（参见《环球科学》2008年第9期《直击日全食》一文），但有幸亲眼目睹的人，终究还是少数。今年7月22日的日全食，一改全食带躲避人群的惯例，月球阴影将从我国人口最稠密的长江中下游地区掠过，途经西藏、云南、四川、重庆、湖北、湖南、江西、安徽、江苏、浙江、上海等9省2市，其中成都、重庆、武汉、合肥、杭州、上海等6个省会级城市将依次陷入黑暗，其他会被月球阴影笼罩的城镇更是多得难以统计。此次日全食将是有史以来覆盖人口最多的一次日全食，全食带内的人口数量估计将达3亿换句话说，平均每4个中国人中就有1人无需长途跋涉，在家门口亲眼目睹日全食，另外3人也都有机会看到不同程度的日偏食。这将是2009国际天文年里最丰盛、最慷慨、最平民的一场天文盛宴。还有一条理由，使即将发生的日全食显得尤为珍贵。这次日全食结束之后，月球阴影将再度远离我国，未来25年内，在我国境内不会再有任何日全食。错过了这次空前绝后的日全食，除非走出国门去追随月影，否则就只有等到2034年3月20日，在青藏高原荒芜的无人区里，在傍晚时分的西方低空中，才能迎来持续时间不足2分钟的日全食。因此，7月22日发生在长江中下游地区的这场日全食，绝对不容错过。哪里能看到全食带？月球阴影将从西藏－云南交界地带进入我国境内，由西向东横穿我国长江中下游地区，最终在上海和浙江的交界处离开海岸线移入太平洋。阴影扫过的地区被称为全食带，宽约250千米，在我国境内延伸约2,400千米。全食带内的3亿人将有机会看到日全食，其他地区都可以看到程度不同的日偏食。四川成都市成都是日全食进入我国后经过的第一个大城市，位于全食带中心线以北约90千米。这里的日食将从上午8点07分开始，10点26分结束。最精彩的日全食阶段将从9点11分11秒开始，持续3分13秒。四川省境内的康定、雅安、乐山、眉山、资阳、自贡、内江、遂宁、南充、广安、达州等城市也能看到日全食。峨嵋山风景区也将迎来日全食，从9点09分06秒开始持续4分43秒。峨嵋山海拔较高，如果天气晴朗，这里将是观测日全食的绝佳地点。重庆市重庆将是月球阴影扫过的第一个直辖市。太阳将在9点13分14秒被月球完全吞噬，持续时间4分06秒。日全食发生时，太阳会出现在正东方向大约40度的高空，不太容易被这座山城高低不平的地势遮挡。重庆市以北大约70千米处的全食带中轴线，全食持续时间已经达到5分钟。尽管此处7月的平均云量为52%，略好于成都，但在有着雾都之称的重庆，盘桓不散的雾霭可能会对日全食的效果产生较大影响。湖北武汉市武汉是最靠近全食带中轴线的大城市，武汉天河机场甚至恰好位于中轴线上。日食初亏将发生在8点14分55秒，10点46分19秒完全复圆。全食阶段将从9 点24分01秒持续到29分25秒，全长5分24秒。湖北省境内长江沿岸的恩施、宜昌、江陵、沙市、荆门、随州、孝感、咸宁、黄冈、鄂州、黄石等城市都将看到日全食。长江三峡也将被月球阴影笼罩，不过两岸山势险峻，三峡游船上或许不是观看日全食的好地点。安徽合肥市合肥是此次日全食中最靠近全食带边缘的省会城市。全食阶段将开始于9点30分55秒，但持续时间仅有1分49秒。安徽省内合肥市以南地区均可看到日全食，其中安庆、贵池、铜陵、宣城等城市，全食持续时间都在5分20秒以上。日全食还将出现在著名的黄山风景区上空，与奇松、怪石、云海争奇斗艳，持续时间4分 39秒。浙江杭州市杭州市位于全食带中轴线以南50千米。风景秀丽的西子湖畔在9点34分12秒将迎来日全食，持续时长5分20秒，不过湖边的雾气可能会影响天空的通透性。浙江省内的湖州、嘉兴、绍兴、宁波和舟山等城市都能看到日全食，其中嘉兴最靠近全食带中轴线，那里的日全食阶段将持续5分52秒，是我国城镇地区全食持续时间之最。另外，江苏省内的常州、无锡、苏州等地也将看到日全食。上海市拥有近2,000万人口的上海市，将是此次日全食在我国境内的最后一站，可能创下有史以来月球阴影同时笼罩人数最多的纪录。上海市中心位于中轴线以前约 70千米，日全食将从9点36分48秒开始，持续大约5分钟。越往南走，全食持续时间越长，恰好位于中轴线上的洋山港可以看到我国境内持续最久的日全食，长达5分57秒。如果届时没有台风吹袭，上海将是我国观测日全食的最佳地点之一。注：即使在同一个城市中，不同位置看到的日全食，发生时间和持续时长都不完全相同。查看你所在地区的日食详细时刻，请访问在线互动地图： http://xjubier.free.fr/en/site_pages/solar_eclipses/TSE_2009_GoogleMapFull.html 。日食要看什么？一场完整的日食将持续2个多小时，在短暂的日全食阶段之外，太阳只有一部分被月亮遮挡。尽管如此，太阳未被遮挡的部分依然光芒万丈，因此无论在任何情况下，都不能在没有保护的情况下直视太阳！佩戴经过认证的太阳观测眼镜，或者使用全黑的黑白底片，你可以用肉眼直接观察太阳。阳光透过树缝或小孔投下的光斑也可以向你展示日食影像。如果你有望远镜，将太阳像投射到白板或白纸上是最安全的观测方法。除非在望远镜物镜前加装专业滤光片或滤光膜，否则切勿通过望远镜直接观测太阳。临近全食阶段，天色明显变暗，阳光也开始变得昏暗。如果在空旷的地方观察天色变化，你会注意到月球阴影从西方低空席卷而来，全食结束后又迅速消失在东方地平线上。金星和水星这两颗明亮的行星，甚至在月球还没有完全遮住太阳时，就会闪现在太阳的上下两侧。这个时候，你的双眼才是最好的观测设备。气温的变化和小动物的异常行为也值得关注。月球将太阳完全遮住的一瞬间被称为食既，再将太阳吐露出来的一瞬间称为生光。日全食中最短暂也最美丽的贝利珠和钻石环，就将出现在这两个关键时刻。这是食既时的最后一缕阳光，或者生光时的第一缕阳光，从月球凹凸不平的边缘部分透射过来而形成的。此时你可以抛开所有滤光设备，通过望远镜直接盯住那轮黑太阳。千万不要眨眼，因为贝利珠和钻石环都是转瞬即逝的奇景。全食阶段，阳光将完全消失。通过望远镜直接观察，可以看黑太阳边缘出现的一圈红边，这是太阳的色球层。火舌状的日珥应该也会从黑太阳边缘向外伸出，那里是太阳风暴的起点。包裹在它们周围的是银白色日冕，可以看到羽毛状向外延伸的清晰纹理，效果会超过你以前见过的任何照片。不过，别把全食阶段短暂的时间全都花费在望远镜上。抬起头来关注一下夜空，你会在黑太阳右侧的南方天空中找到壮丽的冬季星空。亲身感受这场天文奇观带来的震撼，这种体验是任何照片或视频都无法替代的。有关2008年8月1日日全食的亲身经历，请见下文：直击日全食; 个人分类: 天文|2728 次阅读|2 个评论

《环球科学》2009年第7期精彩导读: eloa 2009-7-6 20:46; Steed 发表于 2009-07-03 10:25 【封面故事】当太阳死去地球能否逃生？撰文／迈克尔W沃纳（Michael W. Werner）迈克尔A尤拉（Michael A. Jura）科学家们惊呼：太阳系外的行星系统，竟如此丰富多样！中子星、褐矮星附近发现了原本不可能存在的行星，更让我们感兴趣的，是诸多太阳系的墓地样本：类太阳的恒星的尸体白矮星周围，依然有行星存在！这或许暗示着，当太阳死去时，地球还有一线生机，而我们苦苦寻找的外星生命，或许正在一颗褐矮星的照耀下茁壮成长。太阳系外行星研究简史【热点追踪】百年不遇的天文盛宴：超长日全食撰文／Steed 【科技趋势】《科学美国人》全球科技领袖《科学美国人》2009年全球科技领袖，表现出超越单纯工程智慧的远见和想象力，为我们如何着手解决那些看似最棘手的难题，如地球资源耗竭、医疗技术的进步以及迫切渴望的教育需求，树立了样本。【信息技术】赛道存储：突破存储极限你知道吗，问世50多年来，硬盘的基本结构其实并没有变化。当我们越来越容易获得海量数据，它的软肋已经暴露无遗：稳定性差，读取速度慢。新的存储技术打破常规，将数据保存在纳米线组成的赛道上，实现存储器的终极梦想：容量提升1000倍、更稳定、读取速度更快。【动物学】人类被猫驯化的历史撰文／卡洛斯A德里斯科尔（Carlos A. Driscoll）朱丽叶克拉顿－布罗克（Juliet Clutton-Brock）安德鲁C基奇纳（Andrew C. Kitchener）斯蒂芬J欧布赖恩（Stephen J. OBrien）在人类豢养的所有动物中，猫是最费而不惠的：它对人类生存的贡献很小，而且坚持独来独往，时常弃主人而去。猫究竟在什么时候、如何成为人类家庭中的一员？科学家的研究，或许会让你大吃一惊：早在1万多年前，居住在新月沃土的人类祖先，就开始和猫同居。而且，与其说是人类驯化了猫，不如说是猫选择了能提供给它更多食物的人类，并逐渐让人类习惯和它们相处。【医学健康】沉默突变并不沉默撰文／JV沙马里（J. V. Chamary）劳伦斯D赫斯特（Lurence D. Hurst）几十年来，科学研究一直忽视了这种基因突变：它虽会轻微改变遗传编码，却不会改变突变基因所编码的蛋白质结构，科学家因此称它们为沉默突变，认为它们不会威胁人体健康。然而，科学家们是被表象迷惑了：这类突变的确不会改变蛋白结构，可它会以一种令人诧异的方式干扰蛋白质合成，从而导致疾病。现已知道，50多种遗传疾病的背后，都活跃着上述突变的身影。笑能治病？撰文／史蒂夫阿扬（Steve Ayan）美国传奇记者诺曼说，喜剧是最好的止痛药，可以让他摆脱关节炎的折磨。更多的人坚称，笑是一种珍贵的身体锻炼。笑，究竟如何引发我们的心理和生理反应，并影响身体健康？告别怯场梦魇撰文／伊丽莎白斯沃博达（Elizabeth Svoboda）为了一场演讲，你演练了很多次，知道可以不假思索地一气呵成。但到上场时，大脑中却一片空白，无法开口。除了身临其境的压力模拟，我们更该改进的，或许是思维方式。训练脑力从玩游戏开始撰文／卡斯帕莫斯曼（Kaspar Mossman）当我们的年龄增长，认知功能会无可避免地衰退。不过，有针对的大脑训练，却可以延缓衰老，保持大脑的活力。所以，你不妨和我们一道，选择一款自己喜欢的游戏，从现在开始，训练大脑能力。学习雨人的记忆方式撰文／乔纳莱勒（Jonah Lehrer）丹尼尔塔米特是一位现实中的雨人，他精通11国语言，并能记住圆周率小数点后22,513位数字。究竟他的记忆方式有什么奇特，创造力又从何而来？【环境】可持续发展：帮助谁，谁来帮助？保护地球环境，最重要的任务是保护人类的生存环境。那么，在地球上，有哪些人亟需帮助，又应该由谁来给他们提供帮助？磷：逼近枯竭线撰文／戴维A瓦卡里（David A. Vaccari）磷是构成生命的重要元素，也是保证植物生长不可或缺的肥料。但地球上的磷资源，已经濒临枯竭：工农业用磷量迅速增长，而现代农业又改变了磷循环的方式，使本该循环利用的磷以惊人的速度流失。当磷消耗殆尽，地球上农业，和我们的文明，都将随之崩溃。【前沿扫描】蠕虫病毒：向集团犯罪进军嘴巴听声音动物监控：抵御流感的首道防线你的基因组可能不完整尼安德特人的现代生活雪橇犬身上的代谢开关治疗败血症的磁珠手移植改变用手习惯自控针头世界最大激光系统用电磁波交流的低等生物弯曲的激光束能减肥的脂肪危险的宠物狗不孕症的干细胞疗法【专栏】【可持续发展】重新思考全球货币供应撰文／杰弗里D萨克斯（Jeffrey D. Sachs）【怀疑论者】操纵论撰文／迈克尔舍默（Michael Shermer）【反重力思考】物种分类新论撰文／史蒂夫米尔斯基（Steve Mirsky）【小有科观】变成一个环保主义者撰文／李淼【天人集】聊逍遥以自恃撰文／王道还【另一种鼓声】一语中的撰文／高涌泉【专家解答】白化病的致病原因及治疗方法两种美食混合吃时为何可能会变得很难吃【经典回眸】吗啡与咖啡因◎恐怖漩涡◎无聊的象棋; 个人分类: 其他|1382 次阅读|0 个评论

《环球科学》2009年第6期精彩导读: eloa 2009-6-4 18:58; Steed 发表于 2009-06-04 14:30 【封面故事】人为什么能成为人撰文/凯瑟琳S泼拉得（Katherine S. Pollard）人类基因组与不少动物的都很相似，与黑猩猩的相似度更是高达99%，但我们与这些动物间的差异有如天壤之别。这么小的基因差异，为何会导致如此大的差别？科学家在人类基因组中找到了答案：人类出现以前，一些神秘的DNA 序列几乎没有改变过，而在人类进化出来后，它们的突变速率突然加快，使人类踏上了完全不同于动物的进化之路。基因组研究简史【热点追踪】粮食危机毁灭全球文明？撰文／莱斯特R布朗（Lester R. Brown）全球变暖引起水资源短缺、土壤流失、气温升高，都严重影响了粮食生产。而日益蔓延的粮食危机正使贫困国家陷入混乱，并引发一系列政府崩溃事件，甚至最终将毁灭全球文明。究竟我们应该采取什么措施，逆转这些趋势，拯救文明和我们的家园？【信息技术】网络时代的非典型黑客撰文／W韦特吉布斯（W. Wayt Gibbs）网络时代，黑客无孔不入。加强网络安全，甚至强行断开网络，是否就能高枕无忧？本文中，你将了解非典型黑客窃密的旁门左道：他们只须看到你瞳孔中屏幕的反光、听到打印机的噪音，就能窃取你电脑中的机密。【发明前线】驱动纳米机器人撰文／托马斯E马卢克（Thomas E. Mallouk）阿尤斯曼森（Ayusman Sen）制造纳米机器人并非难事，但如何发动它们，却一直困扰着科学家。这些纳米机器人将面临着微观尺度上独特的物理环境：流体像糖浆一样黏稠，而布朗运动会使所有物体不停颠簸。现在，科学家尝试为它们装上马达，利用催化反应驱动纳米机器人。【医学健康】用你的细胞定制器官撰文／阿里哈德姆侯赛尼（Ali Khademhosseini）约瑟夫P瓦坎蒂（Joseph P. Vacanti）罗伯特兰格（Robert Langer）器官移植总是面临重重困难：医生很难找到适合病人的移植器官，即便完成移植手术，病人也得长期忍受免疫排斥反应或服用免疫抑制剂。不过，得益于组织工程研究的最新进展，这些问题将很快迎刃而解：病人可以利用自己的细胞，定制具有良好免疫相容性的工程组织，用于替换原有病变器官。新测谎仪拷问大脑撰文／马蒂亚斯加默尔（Matthias Gamer）传统测谎仪监测心跳、呼吸和出汗，以此判断受试者有没有撒谎，但这些生理指标容易受到其他因素的影响，比如紧张和恐惧。科学家用fMRI 扫描人的大脑，发现一些脑区在人撒谎时活动水平突然增强因为撒谎要比说出真相更复杂，需要调动更多的大脑资源。扫描大脑的新测谎仪，或许会让你的谎言无所遁形。安慰剂的秘密撰文／马伊－布里特尼米（Maj-Britt Niemi）安慰剂并非医生无计可施时的无奈之举。实际上，当我们看到医生的白大褂、吞下各种各样的药片时，我们就已经收益于潜意识中的安慰剂效应。究竟安慰剂是否有效，又如何帮助我们抵御病痛呢？无须专业治疗也可戒毒？撰文／哈尔阿尔科维茨（Hal Arkowitz）斯科特O利林菲尔德（Scott O. Lilienfeld）不用接受专业治疗就可以摆脱酒瘾、烟瘾甚至毒瘾？这听起来似乎不可思议，但研究人员却言之凿凿：很多患有各种瘾癖的人都通过自我抑制最终回到了正常的生活轨道。【天文】地球会成为第二颗金星吗撰文／戴维C卡特林（David C. Catling）凯文J萨恩勒（Kevin J. Zahnle）金星的大气压是地球的90 倍，主要成分是二氧化碳。强烈的温室效应让那里成了名副其实的炼狱：干燥得没有一滴水，酷热得足以熔化铅。让金星成为炼狱的罪魁祸首，就是漏气的大气层。随着我们所居住的地球大气层中较轻气体的泄漏，或许，几十亿年后，地球将成为第二颗金星：干燥、酷热，毫无生机。星系池塘中的涟漪撰文／弗朗索瓦丝孔布（Francoise Combes）星系是一个巨型舞台，数千亿颗恒星在其中不断奔跑，构成了形形色色的旋涡图案，如同一块巨石丢入池塘掀起了阵阵涟漪。这些旋涡并不是永恒不变的，它们会不断地形成、消散，然后再度现身。这个过程在星系的成长和演化过程中起着关键作用。【环境】未来的生态城市撰文／戴维别洛（David Biello）生态城市是最美好的未来城市设想。中国的东滩已经开始进行生态城市建设，美国和阿拉伯联合酋长国的城市和社区也开始进行生态城市的规划，减少甚至消除城市生活的环境成本。【能源】让飘忽不定的风变成稳定电源撰文／斯奇【前沿扫描】抑制战争有妙招性爱芯片自由基未必导致衰老暗战疗法对付致病菌筛网做船水上浮微波背景有光谱癌症=胚胎再发育？妙用噪音放大信号小行星拂面而过甲型H1N1流感暴发基因长短决定乐观悲观最早的养马人 T细胞增强剂冰芯中的超新星记录【专栏】【遗憾人生】中国现代医学的开拓者撰文／谢蜀生【生命的壮阔】甲型流感病毒的家谱撰文／严家新【天人集】千年事云飞烟灭撰文／王道还【反重力思考】树懒不懒撰文／史蒂夫米尔斯基（Steve Mirsky）【怀疑论者】三维创世论撰文／迈克尔舍默（Michael Shermer）【专家解答】食品辐射的工作原理及其安全性植物有向光性那室外植物为何笔直向上生长【经典回眸】太空食品◎齐柏林Ⅱ号◎安全通道; 个人分类: 其他|1711 次阅读|0 个评论

《环球科学》2009年第5期精彩导读: eloa 2009-5-3 22:35; Steed 发表于 2009-04-29 16:20 【封面故事】暗能量真的存在吗撰文/蒂莫西克利夫顿（Timothy Clifton）佩得罗G费雷拉（Pedro G. Ferreira）暗能量是最大的科学谜题之一：按照科学家的说法，它构成了3/4的宇宙，并且在幕后操纵着宇宙的命运，让它快速膨胀。但暗能量又太过神秘，甚至没有人能够确定它的存。现在，科学家另辟蹊径，质疑暗能量：如果我们抛弃哥白尼以来的世界观，承认地球处于极其特殊的位置一个宇宙巨洞的中心，暗能量，就没有存在的必要。地球宇宙地位研究简史【发明前线】填补绿光空白撰文／中村修二（Shuji Nakamura）迈克尔赖尔登（Michael Riordan）看似普通的绿色激光，却几乎成为科学家无法实现的梦想：固态激光器无法直接发出绿光。要得到绿光，必须让半导体激光器发射红外辐射，再通过倍频技术转换。不过，利用最新的衬底和生长技术，科学家填补了这个绿光空白，第一个绿色激光二极管已经诞。【医学健康】预测下一场全球流行病撰文／纳森沃尔夫（Nathan Wolfe）艾滋病、非典型肺炎、禽流感随着科技进步和全球一体化趋势不断加快，全球流行病似乎已成为人类头顶的达摩克利斯之剑，随时可能暴发。一半以上的人类传染病都源于动物病毒，科学家因此着手建立动物病毒国际监测网络，监控动物病毒的流向，及时预测新型流行病的发生。禽流感不会成为大规模流行病口述／管轶采访／褚波进化里程碑：人类看到了彩色的世界撰文／杰拉尔德H雅各布斯（Gerald H. Jacobs）杰里米纳森斯（Jeremy Nathans） 4000 多万年前，一次偶然事件改变了地球的历史：一只原本拥有两个视觉色素，只能分辨部分色彩的灵长类动物体内，一个视觉色素基因在复制过程中发生突变，产生了第三种色素基因，让它得到分辨所有色彩的能力，比其他动物更容易从五彩缤纷的世界中找到食物源这只灵长类动物获得新的生存优势，进化由此加速。它便是我们的猿类祖先。老来子更易得精神病？撰文／保罗雷伯恩（Paul Raeburn）这是一个令人沮丧的消息：40 岁以后为人父，你的孩子和那些30 岁以下父亲的孩子相比，患自闭症的概率高了6 倍，患精神分裂症的概率也翻了番但随着社会发展，高龄父母越来越多，我们该如何保证孩子的健康？迷失的心理重建撰文／戴维多布斯（David Dobbs）在突如其来的自然灾害过后，在战争的硝烟散去之后，我们都面临艰巨的重建工作：除了在满目疮痍的大地上重建家园，还要抹去灾难亲历者的心理创伤。创伤后应激障碍（PTSD）是灾后最常见的心理疾病，但有关PSTD 的定义含混不清，而且过于宽泛，导致PTSD发病率被明显夸大，患者也因此接受了错误的治疗。心理学家不禁高呼：是时候拯救PTSD 了！六种习惯提升大脑能力撰文／埃米莉安特斯（Emily Anthes）其实，成年人的大脑也有很强的可塑性。如果你觉得自己常常筋疲力尽、灵感枯竭，不妨和我们一起，养成六种好习惯，重新提升大脑能力。【社会学】玩耍让孩子的希望起飞撰文／梅林达温纳（Melinda Wenner）孩子需要游戏的童年，因为自由自在的玩耍，有助于培养他们的社交能力、创造力，让他们更聪明，还能帮助他们在以后的人生岁月中应对挫折、克服困难。当社会竞争日趋激烈，玩耍正从越来越多的孩子的童年中缺席，而孩子们可能将为此付出惨重的代价。【环境】无法抉择的恐慌：要水，还是要能源？撰文／迈克尔E韦伯（Michael E. Webber）当你阅读本文时，更多的人正面临痛苦的抉择：乌拉圭人必须决定是喝掉水库里的水，还是用它们来发电；沙特阿拉伯人也在犹豫，是高价出售石油和天然气，还是用它们来生产宝贵的淡水？这就是当今世界的缩略图：我们不断消耗大量的水资源来生产能源，又消耗大量能源来净化水。当两种资源都濒于枯竭，地球，该何去何从？【生物学】蜂群为何神秘消失撰文／戴安娜考克斯－福斯特（Diana Cox-Foster ）丹尼斯范恩格斯德多普（Dennis vanEngelsdorp） 2006 年以来，全球数百万箱蜜蜂神秘消失蜂农们的蜂箱已经空空如也，而我们又找不到蜜蜂的尸体，等待它们授粉的农作物也陷入困境。如果不揪出元凶，不但蜜蜂会遭遇危机，我们常吃的蔬菜、瓜果，也会渐渐消失。来自不同专业的科学家组成的小组，正在展开调查【技术解剖】升级光学显微镜撰文／褚波【前沿扫描】自私者维护公义试管中的进化抗噪蛋白响尾蛇凶猛北冰洋禁渔寻找身体平衡监测癌症的小芯片碰撞粒子一网打尽小草的自保良方有奖戒烟太空撞车超声致热启动基因表达鱼肚子里的碳酸钙屎壳螂不吃屎树木凋亡【专栏】【遗憾人生】致命的心理变化撰文／谢蜀生【小有科观】感觉与对数撰文／李淼【反重力思考】工作时间有胸无脑撰文／史蒂夫米尔斯基（Steve Mirsky）【怀疑论者】出类拔萃的秘密撰文／迈克尔舍默（Michael Shermer）【专家解答】宇宙在膨胀星系为何还会发生碰撞为什么环境温度接近体温时我们会觉得热【经典回眸】眼睛与光谱◎寻找外星人◎老鼠皮草; 个人分类: 其他|1545 次阅读|0 个评论

[译]科学家揭秘女人为何比男人更容易发胖: eloa 2009-3-6 12:38; wave 发表于 2009-03-06 10:58 一直以来，一个非常突出的矛盾使众多女性同胞感到困惑：即使自己摄入的热量比男性少，还是更容易长胖。尽管人们一直认为，这个奇怪的现象可能与性激素相关，但一直没能找到确凿证据。近日，澳大利亚新南威尔士大学的科学家首次发现了雌激素与女性怀孕期间脂肪储存间的联系。一般情况下，女性体内的脂肪都要比男性多出6%～10%。研究表明，雌激素会降低女性的能量消耗量，让更多的能量以脂肪的形式储存在体内。新南威尔士大学的科学家在论文中指出，这很可能是一种自然规律：让女性储存更多脂肪，为将来繁衍后代做准备。新南威尔士大学圣乔治临床医学院的副教授安东尼奥沙利文（Anthony OSullivan）说：在女性青春期和怀孕早期，雌激素水平会明显升高，这可以从她们的脂肪储备效率看出来。因为在胎儿发育、分娩和哺乳阶段，母亲得消耗大量的能量。奥沙利文和同事的论文发表在国际肥胖研究协会（International Association for the Study of Obesity）出版的权威学术杂志《肥胖评论》（Obesity Reviews）上。其他科学家认为，奥沙利文等人的发现有助于调整孕期妇女的饮食结构和运动指南。奥沙利文说：从能量平衡的角度来看，很难解释女性为什么比男性容易发胖，特别是在男性常摄入更多热量的情况下。实际上，在运动过程中，女性会消耗更多的热量，但他们身体上的脂肪却不会因此减少，这表明在其他时间，女性的身体在以更高的效率储存脂肪。问题是，这个矛盾为什么会存在？奥利沙文认为，比较合理的解释是，储存更多的脂肪会让女性在进化中受益。不过，要真正解开这一矛盾，还需要科学家深入研究雌激素在调控脂肪储存中的作用。奥利沙文还强调，尽管雌激素对脂肪氧化的影响可以部分解释脂肪储存的机理，但他们的发现并不能说清女性为什么容易发胖，导致肥胖的因素很多很复杂，其中既包括遗传因素也有环境的影响。（环球科学褚波编译）; 个人分类: 生物|1426 次阅读|0 个评论

外星人，你在哪里？——搜寻外星“地球”即将提速: eloa 2009-3-6 12:36; 采访：《科学美国人》网站编译：Steed 美国航空航天局（NASA）的开普勒卫星，预计于北京时间3月7日中午11:48分发射升空，将为地外生命的搜寻翻开新的一页。这项以十六、十七世纪德国天文学家约翰内斯开普勒（Johannes Kepler）的名字来命名的探测计划，将用三年多的时间来调查一批恒星，寻找这些恒星亮度上微弱的周期性变暗这个迹象将表明这颗恒星周围有行星围绕。尽管天文学家用这种技术，连同其他观测手段，已经在太阳系外发现了300多颗行星，但大都是质量较大、距离恒星极近的热木星，它们表面温度极高，根本不适合生命生存。开普勒卫星的优势则在于，它所携带的设备十分灵敏，能够检测到更小、更冷、更适宜生命生存、更类似于地球的外星行星。在美国华盛顿卡内基研究院从事恒星及行星形成研究的行星科学家、开普勒科学团队成员艾伦博斯（Alan Boss）在一本新书中称，这项任务将为寻找太阳系外的生命开启一扇大门。他说，如果运气好的话，开普勒卫星应当能够证明，仅在银河系中就存在数十亿颗可供生命栖息的行星，而在整个宇宙当中，类似银河系的星系至少有十万亿亿（10 21 ）个，多到无法尽数。《科学美国人》就这本新书中的这一话题对博斯进行了专访，以下就是经过整理的采谈实录： SA ：你的新书名为《拥挤的宇宙》（ The Crowded Universe ）。这个书名有什么意义？这本书的主旨就是要证明，为什么我们可以说宇宙中可能到处都充斥着生命。我在这本书里提出的观点就是，我们已经知道地球平凡普通的程度可能令人难以置信每一颗类似太阳的恒星大概都拥有几颗类似地球的行星，或者大致如此。至少在我看来，如果有如此之多可供生命生存的星球存在了50亿到100亿年，其中大部分星球上某些东西开始发展变化就是不可避免的。如果这些星球上已经出现了水，又有一些彗星携带着氨基酸和其他能够演化出生命的有趣化学物质不断落入其中，你又如何能够阻止这些东西发展成某种形式的生命呢？生命是一种非常顽强的东西，愿意在任何能够落脚的地方扎根，我觉得只要一有机会，生命就会在任何地方起源。或许不一定会有斯皮尔伯格电影里那种ET，但一定会存在某些类似古菌或细菌的微生物。它们会产生并释放氧气、甲烷之类的气体，而这些是我们可以从行星大气层中观测到的。我们也许无法确定一颗行星上是否存在智慧生命或者恐龙，但我们至少可以确定那里是否存在黏液菌。因此，我们打算去寻找黏液菌。 SA ：开普勒卫星将于3月7日发射升空，寻找那些适宜生命生存的行星。你认为它会告诉我们些什么？我打赌，它会告诉我们地球其实相当普遍。开普勒卫星将花3到4年的时间来调查100,000颗恒星。我们预期，1,000颗类地行星当中就会有一颗恰好可以从恒星前方经过，遮挡部分星光，从而被开普勒卫星察觉到。因此，如果每颗恒星都有一颗类似地球的行星，开普勒卫星就将看到大约100颗外星地球。不过如果我们错了，比方说，每100颗恒星才有一颗类似地球的行星，开普勒就可能只找到一颗地球如果运气不好，甚至连一颗也找不到。如果1,000颗恒星中才有一颗恒星拥有地球，那开普勒卫星真的要非常幸运才可能有所发现。开普勒卫星即将调查的恒星有十万颗，足以构成一个具有统计学意义的恒星样本，因此如果它真的发现了一些类似地球的行星，我们就会知道地球到底有多常见。这样，我们才能知道如何去规划下一阶段的搜寻任务，也就是在邻近恒星中寻找类地行星。开普勒卫星调查的恒星全都在几百光年以外，位于天空中的同一个方向。这就像我们先去研究另一座城市的一片街区，然后再回来调查我们的左邻右舍。开普勒卫星将告诉我们，必须搜查多少间房子，才能在我们周围找到生命。 SA ：考虑到我们的地球是目前所知的唯一一颗地球，我们又如何来推断到底应该存在多少颗地球呢？首先，如果你跟研究年轻恒星的天文学家探讨这个问题，他们会告诉你恒星形成的时候，它本身所携带的角动量只有一丁点儿，这意味着恒星不可能吸积所有的物质，余下的物质会在恒星周围形成一个盘。从本质上来说，这样的物质盘是恒星形成过程留下的残渣，而行星系统正是在这些盘中形成的。事实上，所有的年轻恒星都拥有这样的盘，因此我们预期这些年轻恒星拥有行星系统至少是有可能的。其次，那些研究行星形成过程的科学家发现，要让类似地球的行星无法形成实际上反而会比较困难。从某种程度上说，地球要比木星更容易形成，但外星行星普查已经告诉我们，拥有木星的恒星在所有恒星中所占比例至少有10%，甚至可以达到20%。因此，地球的存在应该更加普遍才对。最后一条也是更加直接的证据：行星研究人员已经陆续发现了一类超级地球，它们的质量是地球的5倍、10倍甚至15倍，到主星的距离也比地球到太阳近一些。在类似太阳的邻近恒星当中，1/3的恒星拥有这样的超级地球。在人们谈论的任何一种行星形成理论模型当中，地球的数目都应该远远超过超级地球的数量，因此如果展开全面的行星普查，我们应该会找到许多颗地球。如果在我们已经调查过的恒星当中，30%拥有超级地球，20%拥有木星，那就意味着我们现在还看不太清楚的外星地球其实存在于每一颗恒星周围。这个说法很有说服力，从不同方面获得的所有证据全都指向同一个观点地球其实相当普遍。 SA ：在最近一次谈话中，我发现你对宇宙中到底存在多少颗地球做了一些粗略的估计。是的，这是非常粗略的估计，而且相当直接。基本上就是说，每一颗类似太阳的恒星都应该拥有一颗地球，或者大致如此。我们银河系中大约有1,000亿（10 11 ）颗恒星。其中大多数恒星质量比不过太阳，许多恒星大概只有太阳质量的一半，不过这些恒星可能也被地球环绕。我可以这么说，几乎每一颗这样的恒星都应该拥有一颗类地行星，最多不过相差一两倍。因此，我们银河系中就拥有1,000亿颗地球。接下来，我们来讨论整个宇宙。按照哈勃空间望远镜拍摄的深场照片，我又可以非常粗略地说，可观测宇宙中也许拥有1,000亿个星系。我还假设，这些星系拥有的行星系统与银河系一样，因为没有任何特殊理由可以认为我们的银河系会是一个特例。你或许会担心椭圆星系和旋涡星系拥有的行星系统会相差大约两到三倍，不过我们只是在粗略地估算数量级，这些差别可以忽略不计。因此我可以说，宇宙中存在1,000亿个星系，每个星系大概拥有1,000亿颗恒星，也就拥有1,000亿颗地球，因此宇宙中地球的总数大概是100万亿亿（10 22 ）这个数字大得令人难以置信，却又合情合理。即使恒星拥有地球的可能性只有我刚才假设的千分之一，宇宙中也还拥有1,000亿亿（10 19 ）颗行星。1,000亿亿对你来说够不够大呢？我讨厌说这个词，不过这确实是一个不折不扣的天文数字一个只有天文学家在讨论宇宙时才有意义的、人类无法想像的巨大数字。或许，我们投在经济刺激方案上的美元金额也能够与之匹敌，一万亿美元的紧急财政援助正在向这个数量级靠拢。 SA ：如果我们对行星形成的假设没有错得离谱，开普勒卫星要花多少时间才会发现外星地球？我猜，我们很快就会找到热木星，也许头一年就会找到几颗炽热的超级地球。不过类似地球的行星才是我们要找的真正财宝。这类行星围绕类似太阳的恒星公转，轨道周期大约是一年，因此你至少需要三到四年时间才能找到它们。当它第一次经过恒星前方并遮挡部分星光时，开普勒卫星会察觉到恒星亮度变暗了一次。你可以说很有趣，但这没有任何意义。只有观察到第二次变暗，你才能说这看起来这像是一颗行星，两次变暗的时间间隔似乎是它的公转周期，不过你还要等待第三次变暗，看它会不会如期出现。如果又观测到第三次变暗，你就可以松一口气一系列时间间隔差不多相等的变暗很有可能是一颗行星造成的，不过你或许应该更谨慎一点，等待第四次变暗的发生。等到第四次变暗出现时，你已经观测好几年了。因此我觉得，我们会在2013年宣布发现外星地球。有关开普勒卫星的详细介绍，参见shea的译文开普勒：搜寻其他的地球。; 个人分类: 天文|1928 次阅读|1 个评论

奇点与喷火龙——《环球科学》2009年第3期卷首语: eloa 2009-3-6 12:32; Steed 发表于 2009-03-05 17:24 本期《环球科学》封面故事似乎与一条成语异曲同工。春秋时期，有人想敲碎一口大钟，再把它一块一块偷回家中，又怕敲钟的声音惊醒街坊四邻，于是把自己的耳朵堵了个严严实实只要自己听不到，钟声再响也不成问题。两千多年过去了，现代科学从无到有，发展到了几乎可以预言一切的境界。恒星的生死轮回已被勘破，只有大质量恒星死后留下的奇点，让所有已知科学定律都无能为力。不过，最初的结论曾经让科学家喜出望外：大自然似乎主动解决了这个难题，把奇点关在了黑洞内部只要我们看不到，奇点再怪也不成问题。掩耳盗铃当然是自欺欺人，千百年来一直被人嘲笑。因为被关在黑洞里面就当奇点不存在的科学家，是不是也在自欺欺人呢？在《魔鬼出没的世界》里，美国天体物理学家、科普作家卡尔萨根举了一个例子，或许可以回答这个问题。我的车库里有一条喷火的龙。可是，在我的车库里，你只看到一架梯子、一些空油漆桶和一辆旧三轮车。龙在哪里？你问道。噢，它就在这儿，我胡乱挥了挥手，它是一条看不见的龙。你建议在车库地板上撒面粉来获取龙的爪印。好主意，但龙是浮在空中的。那用红外线探测仪检测龙喷出的看不见的火。好主意，但看不见的火也不会发热。那干脆在龙身上喷漆让它现身。好主意，但龙没有实体，油漆无处可粘。总之，每提出一种物理检测方法，我就有个特殊理由说明你的方法不会有效。现在，一条看不见的、无实体的、浮在空中的、喷着没有热度的火的龙，与根本没有龙之间有什么区别呢？科学有一条判别准则，被称为奥卡姆剃刀：如果某一现象有好几种解释都能自圆其说，那就去繁留简，采纳最简单的那种。不存在龙，显然比存在一条能够躲避一切检测手段的龙简单得多，因此科学会采纳车库里没有龙这种解释。同样，一个看不见摸不着的、任何信息都传不出来、不论发生多少科学无法解释的现象都不会对我们造成任何影响的奇点，与根本没有这个奇点之间有什么区别呢？因此，只要奇点全都被囚禁在黑洞内部，科学家就能心安理得地假装它们不存在这不是自欺欺人，而是奥卡姆剃刀的合理运用。不过为什么要假装奇点不存在，而不像喷火龙那样，干脆认为它们不存在呢？喷火龙没有任何理论支持，说它存在不过是书里那个我的个人主张。奇点则不同。英国物理学家霍金和彭罗斯证明，奇点是大质量恒星坍缩的必然结果。任何人从广义相对论出发，都能推导出相同结论。因此，假设奇点不存在，就等于假设广义相对论不成立与此相比，奇点就在黑洞内部只是我们看不见，显然更加简单。现在，就连假装奇点不存在都成了无法实现的美好愿望。奥卡姆剃刀保留下来的不一定是永恒真理，一旦出现无法自圆其说的新现象，再简单的解释也要自动作废。如果那条喷火龙突然现出真身，龙不存在自然不攻自破。裸奇点可能出现也让科学家无法再心安理得。面对藐视一切科学定律的奇点，唯一的选择只能是迎难而上。; 个人分类: 物理|1707 次阅读|0 个评论

《环球科学》2009年第3期精彩导读: eloa 2009-2-25 17:48; Steed 发表于 2009-02-25 9:31 【封面故事】科学在这里崩溃撰文/潘凯S乔希（Pankaj S. Joshi）大质量恒星死亡时，物质就压缩成一点。无穷小的体积、无穷大的密度及无穷强的引力，让这一点无视所有已知物理规律，甚至爱因斯坦的广义相对论都完全不起作用。科学家一直希望，黑洞会随之形成，把这个点从我们这个世界中隔绝出去。可惜，这个希望落空了每颗大质量恒星的死亡，都可能把这样一个令科学崩溃的点，直接暴露在我们面前。恒星坍缩奇点研究简史【气候变化】吃1千克牛肉=开车70千米撰文／内森费亚拉（Nathan Fiala）对抗全球变暖，从少吃肉开始吃肉和全球变暖之间的关系，你真的清楚吗？请看生态经济学家算的账：生产1千克牛肉释放的温室气体量，相当于普通家用小汽车行驶约70千米。【空间技术】电火箭畅游外太阳系撰文／埃德加Y舒埃里（Edgar Y. Choueiri）或许你仍对神七飞船发射升空记忆犹新：火箭尾部喷出的熊熊烈焰，将巨大的箭体和飞船托起，奔向茫茫太空。如果我们的目的地不是近地轨道，而是遥远的外行星，这种常规化学火箭就无能为力了除非它们只带燃料而不带其他任何东西。用电磁场加速等离子体从而产生推力的电火箭，能够以更高的速度喷射气体，因此大大降低了燃料消耗，让远距离行星际旅行成为可能。【社会学】我们被骗了撰文伊冯娜雷利（Yvonne Raley）罗伯特塔利斯（Robert Talisse）男人为什么要召妓撰文尼古拉斯韦斯特霍夫（Nikolas Westerhoff）根据官方统计数据，世界各国都有许多男性曾与妓女共眠。为什么男性的这种行为无法根除？请看心理学家的分析。【医学健康】雕刻大脑撰文克劳斯C希尔格塔格（Claus C. Hilgetag）海伦巴尔巴斯（Helen Barbas）大脑中，错综复杂的褶皱沟回，调控着我们的情感和智商。这些沟回究竟是怎样形成的？解答这个问题，也将有助于精神疾病的诊断和治疗。纳米医生撰文詹姆斯R希思（James R. Heath）马克E戴维斯（Mark E. Davis）勒罗伊胡德（Leroy Hood）同样的疾病，同样的治疗方式，为什么常常会有截然不同的结果？纳米医学技术为我们揭开了真相：利用最新纳米诊断工具，科学家深入到分子水平发现，现有疾病分类并不准确，同一类疾病在不同患者中往往有不同的发病原因，只有真正到对症下药，才可能彻底治愈疾病。大脑垃圾过滤器撰文安德鲁W麦科洛（Andrew W. McCollough）爱德华K沃格尔（Edward K. Vogel）我们能记住的信息，不过是接触到的信息的冰山一角。大脑中的垃圾信息过滤器，是如何对信息进行筛选，进而影响我们的工作效率和行为？【是真是假】大脑扫描图误导我们撰文迈克尔舍默（Michael Shermer）在脑科学，学者大都会利用大脑扫描成像图来说明自己的研究，但这种做法可能误导了公众：大脑活动是整个脑神经网络作用的结果，而非简单的某一个脑区负责某个行为。用神经网络替代模块式的大脑分析更可取。【地球科学】岩浆的旅程撰文彼得B凯莱门（Peter B. Kelemen）当火山爆发，火热的岩浆从火山口喷涌而出，淹没周围的一切。这些岩浆来自150千米深处的地底，是微小的岩石液滴。它们是如何向上运移，喷发溢流而出，并最终覆盖整个洋底的？现在，科学家已经揭开了这个谜团。【与科学家同行】捕大鱼放小鱼错了？撰文／保罗雷伯恩（Paul Raeburn）【技术解剖】触摸屏智能手机撰文／马克菲谢蒂（Mark Fishetti）【前沿扫描】道路越多越堵塞玩游戏能重塑大脑龟甲的演化药物回收面临困境量子照明提升成像精度海水酸化加速能在极低温下工作的温度计 / 胚胎诊断新技术 / 动物园大象寿命缩短细菌的致命陷阱 / 电子处方 / 蚊子的抗病毒机制 / 火星的地下冰川 / 太阳系外的二氧化碳 / 纳米风险评估的漏洞【专栏】【生命的壮阔】遗传学不承认孔子后裔撰文／严家新【小有科观】引用率的意义撰文／李淼【天人集】明其道不计其功撰文／王道还【可持续发展】经济危机与大停电撰文／杰弗里D萨克斯（Jeffrey D. Sachs）【怀疑论】还原达尔文撰文／迈克尔舍默（Michael Shermer）【反重力思考】剃须未尽斩草留根撰文／史蒂夫米尔斯基（Steve Mirsky）【专家解答】为何风力涡轮机与吊扇的叶片不同输血过程中受体DNA发生了什么变化【经典回眸】蛾类的进化◎大猩猩部落◎反迷信协会; 个人分类: 科学新闻|2086 次阅读|0 个评论

越舒适越抑郁: eloa 2009-1-24 23:40; Steed 发表于 2009-01-21 11:12 撰文凯利兰伯特（Kelly Lambert）翻译石小东原文刊发于《环球科学》2009年第1期安逸带来的心理隐患 ● 近几十年来，人们在享受着诸如微波炉、电子邮件、外卖食品、洗衣机和割草机所带来的省时省力又便捷舒适的生活的同时，抑郁症的患病率也上升了。 ● 为了生存，古人要比我们付出更多的努力，心理却比我们更健康。我们的祖先是在恶劣的环境下，通过艰苦的体力劳动而存活并繁衍生息的。 ● 我们拒绝让双手参与和执行复杂任务，也就拒绝了劳动为大脑带来的奖赏，因此廉价出售了自己的精神健康。几十年来，耗资数十亿美元的抗抑郁药产业已经表明，影响神经系统的化学物质 5-羟色胺（serotonin）的失衡，极有可能是导致抑郁症发生的根源，但研究人员尚未找到令人信服的证据来证实这一点。尽管当前有许多药物疗法可供选择，抑郁症的发病率却高于以往任何时期。如果大型制药公司没有治疗抑郁症的有效方法，我们能否寻求一种新的手段，比如尝试非药物疗法，帮助越来越多在情绪紊乱中挣扎的人减轻痛苦？如何保持心理健康？人们能否控制日益紧张的日常生活，进而将注意力集中于更有意义的心理活动，比如解决挑战性的问题以及规划未来？现今的生活方式中是否存在危害人们心理健康的东西？古代人是否不容易受到抑郁情绪的影响？如果答案是肯定的，我们可以从古人的生活方式中学到些什么，来重建自己的快乐心境和健康情感？为了建立一个新的、更完善的抑郁症理论，我检索了相关文献，查找在进化中可能触发情绪反应的因素，重新评估了大脑在健康和非健康状态下的运行方式，并且明确了可能对社会产生不利影响的关键因素。十几年前，听了心理学家、积极心理学运动（Positive Psychology movement）创始人马丁塞利格曼（Martin Seligman）的一场演讲之后，我便开始思考当代生活方式对人们心理健康有怎样的影响。塞利格曼当时是美国心理学会的主席，他在演讲中介绍了完成于20世纪70年代的两份研究报告：研究人员调查了不同年龄组的人一生的抑郁经历，并对结果进行了分析。当时，我以为结果显而易见：年长的人会诉说出更多的抑郁，毕竟他们经历了大萧条和两次世界大战，遭受了更多的苦难和损失。怎么能把他们的精神痛苦和年轻一代短暂（到目前为止）又很少挫折的安逸生活相提并论呢？令我震惊的是，调查结果恰恰相反。塞利格曼报告说，年轻人更容易遭受抑郁的困扰。事实上，一项研究发现，20世纪中期出生的人患严重抑郁症的可能性，是20世纪早期出生的人的10倍。这一发现在另一项研究中得到了证实。过去和现在 6年前，当我给3岁的小女儿斯凯勒（Skylar）读睡前故事的时候，我就意识到我们的日常生活已经发生了巨大的变化。那晚斯凯勒选择的是《草原小屋》（Little House on the Prairie），它是我童年时代最喜欢的故事之一。多年来，我利用给女儿读故事的时间来思考第二天要做的事情。读着诸如《晚安，月亮》（Goodnight Moon）这类书时，思考对我而言轻而易举，因为这些书在女儿们年幼时我已经读过无数次了。晚安，房间我得修改一下星期三的演讲稿；晚安，月亮记住要把鸡胸脯从冰箱里取出来；晚安，奶牛跳过月亮明天我必须在实验室完成对大鼠大脑的分析；晚安，灯光我要为大女儿劳拉（Laura）的实地考察旅行签署许可协议。但是那天晚上，关于大草原生活的故事莫名地吸引了我。英戈尔斯（Ingalls）家的爸爸妈妈艰辛的生活非常吸引人，我完全沉浸其中。他们的女儿劳拉英戈尔斯怀尔德（Laura Ingalls Wilder）详细地描述了这家人一整年来种植、收割、捕猎的生活。而我只是去超市购物、阅读加热指南烹饪食物相比之下，我的生活是多么无趣啊！我总是抱怨洗衣服太烦，但是与英戈尔斯妈妈相比，我的劳动就不值一提了。她必须用洗衣板搓洗每一件衣服，然后挂到外面去晾干，而且所有衣服都是她亲手缝制的！我给女儿洗澡不用收集雨水，也不需要从井里打水，我做的只是把水龙头打开。英戈尔斯一家还必须自己制作大部分日常用品，包括玩具、蜡烛、肥皂、蜂蜜还有黄油，而这些东西我都是买现成的。那天晚上，《草原小屋》碾碎了我这位母亲的自我怜悯。我意识到，和一个世纪之前的人相比，我的生活就像是在公园里散步一样惬意、悠闲。当然，我不是建议我们应该回到过去，亲手搅拌黄油或鞣制皮革。但我认为我们必须反省：当代生活中充斥着越野车、DVD光盘、笔记本电脑、手机还有微波炉，这样舒适的数字化现代生活方式，是否就是1970年以后抑郁症患病率一路飙升的根源？当拨动按钮开始取代土地耕作的时候，我们是否失去了某些对心理健康至关重要的东西？从神经解剖学的观点来看，我相信答案是肯定的。因乐趣而工作？当体力劳动产生切实可见的东西，特别是获得了生存所必须的资源（这一点尤其重要）时，大脑会依照程序产生强烈的满足感和愉悦感。事实上，当我们的祖先还身着皮毛的时候，大脑就已经得益于这种有意义的行为了。毕竟，自然需要一种方式来防止最早的人类变成洞穴里的马铃薯：整天无所事事，不能为营地带去新鲜的猎物，也无利于维持一个安全的居住地。我把这种精神回报称作由努力驱动的奖赏（effort-driven rewards）。它不仅能带来强烈的幸福感，还有其他重要的好处：提高人们控制外界环境的能力；带来更积极乐观的情绪；也许最为关键的是，提高我们对抗精神疾病（比如抑郁症）的能力。由努力驱动的奖赏可以被想象为一个巧妙的进化工具，它激励早期人类保持获取生存资源所必需的体力活动来寻找食物、对抗恶劣的自然环境、繁殖后代保持种族延续等。然而，由努力驱动的奖赏并不仅仅来自于体力劳动，它还涉及许多复杂运动，其中包含了复杂的思维过程。想象一下，数千年以前，我们的祖先穿越森林、横跨平原，去跟踪一群野猪的情景。那些动物都是极其凶残的对手，一个成功的捕杀策略必然需要几个猎人的共同努力和有效的社会联络、相互支持。追逐猎物或者把猎物引诱到挖好的陷阱，需要猎手们足够的智慧。预期的收获使他们愿意付出更多的努力。实际上，与达到实际目的相比，期待快乐的事情发生能使大脑产生更多的愉悦感。一旦捕猎成功，在享受美味之前，猎人们给猎物剥皮的时候，内心就已经充满了成就感和满足感。我们的双手在获取由努力驱动的奖赏中扮演着重要角色。从进化的角度来看，不难理解为何它们对于我们的生存至关重要：双手赋予了我们控制环境的能力。事实上，运动，尤其是实现预期结果的手部运动，在预防和对抗抑郁症或其他精神疾病中都发挥着关键作用，而这正是由努力驱动的奖赏理论提出的必要前提。进一步讲，我们更倾向于祖先赖以生存的养育后代、打扫卫生、做饭、喂马、建造房屋和农场所必需的手部运动。但如今，我们购物去超市，出门开跑车。我们和最早的人类大脑容量几乎相同，内部结构和化学成分也完全一样。即使生活方式已经发生了根本变化，但是我们仍然保留了获取由努力驱动的奖赏的自然需求。我们已经从由努力驱动的奖赏中逐步取消了体力劳动同时也去除了体力劳动所包含的复杂活动和思维过程，但是这样做真的没问题吗？当今社会是否正在剥夺某些对于我们的精神健康至关重要的快乐？大脑如何奖赏努力？我一边寻找进化过程中可能触发抑郁症的因素，一边开始重新研究抑郁症的主要症状。在过去几十年里，研究人员已经明确一些脑区与某些症状相关，但是我是否可以把每一种症状（包括丧失乐趣、感到自己无用、注意力难以集中、运动能力下降）与大脑的特定区域相匹配？这些不同的脑区，是不是通过某种更直接的方式联系在一起的呢？伏隔核（nucleus accumbens）自然成为我的首个研究对象。这个花生大小的结构是人们熟知的大脑快乐奖赏中心，它使我们乐于从事某些重要的生存行为，包括吃饭和性交。伏隔核在大脑活动中发挥重要作用，决定大脑如何应对周围环境的刺激，比如说一块巧克力蛋糕，或者酒吧里的某位帅哥。伏隔核是大脑的整合中心，负责接收来自神经区域的输入和输出信号。但是，基于我们的研究目的，我关注的是它和另外三个主要脑区的密切联系。伏隔核的位置靠近大脑的运动系统和边缘系统运动系统被称为纹状体（striatum），负责控制我们的运动；边缘系统则是与情绪、学习相关的结构集合。本质上来讲，伏隔核是连接我们情感和运动的一个关键界面。运动系统与情感系统紧密相连，并延伸到前额叶皮层，这个区域负责控制思维过程，包括解决问题、规划和制定决策。这个由伏隔核－纹状体－皮层构成的网络，也就是连接运动、情感和思维的关键系统，即被我称为努力驱动奖赏（effort-driven-rewards）环路。这也正是人们提出的、潜藏在许多抑郁相关症状背后的神经解剖学网络。事实上，抑郁症的每一个症状都可能与这个环路上的某个脑区相关丧失乐趣与伏隔核有关，呆滞和运动迟缓与纹状体有关，消极情绪与边缘系统有关，注意力不集中与前额叶皮层有关。仿佛是为了给我们的行为注入新的活力，控制运动的驱动结构与奖赏中心和大脑皮层密切相连前者使我们获得快乐，后者则控制着更高级的思维过程。由于控制运动、情绪和思维的脑区相互连接，要完成涉及这些内容的活动就需要努力驱动奖赏环路全程参与。事实上，努力驱动奖赏环路越活跃，人们产生的心理幸福感就越强烈。当努力驱动奖赏环路处于最活跃状态比如安装新电灯设备必须两只手都要用上时，这些脑区的细胞就被激活并分泌出神经化学物质，比如能够促使积极情绪产生的多巴胺（dopamine）和5-羟色胺，进而加强并且巩固神经系统的连接。或许最为重要的是，由努力驱动的奖赏很可能刺激了神经发生（neurogenesis），也就是新脑细胞的形成。神经发生被人们认为是抑郁症康复的一个重要因素。我们的双手扮演着非常重要的角色。它们对应的功能脑区位于较高级皮层（即大脑的外壳），占据了运动皮层的绝大部分。事实上，手是非常重要的部位，运动双手所激活的大脑复杂皮层要比运动身体其他部位所激活的皮层更多，比如后背或者双腿。继续深入研究抑郁症的时候，我发现自己对手工劳动和由努力驱动的奖赏理论在精神生活中的作用越来越关注。能不能在我们的日常生活中加入一些简单的任务，来帮助维持愉悦情绪呢？想要知道答案，只有一个地方可去，那就是回到实验室。安逸鼠大鼠的大脑和人类的大脑组成相同，只是体积较小，复杂程度较低，所以啮齿动物是心理健康研究很好的出发点。也许大鼠能告诉我抑郁症和体力劳动之间的关联。两位本科生凯利图（Kelly Tu）和阿什利埃弗里特（Ashley Everette）帮我设计了一个实验来验证我的推测。我们在测试装置里放置了4个草垛，每一个草垛里埋藏了一个果脆圈（Froot loop，一种谷类早餐），那是我实验室里的啮齿动物最喜欢的食物。我们训练大鼠在草垛里寻找食物，并且每天随机改变草垛的位置。这些动物很快了解到，每一个新的草垛里都有一个果脆圈。所以一旦它们找到一个，就前进到下一个草垛继续寻找。这个任务模仿的是采摘水果和蔬菜的收获过程。在这里，大鼠从田地里收获了果脆圈。没几天，一旦把大鼠放进测试装置，它们就会立即奔向草垛，挖掘奖励给它们的谷物片。训练持续了5周，以便大鼠有更多的机会创造体力劳动与渴望奖赏之间的联系。我们每天也把对照组大鼠放置在这个新的环境里，但是它们无须进行体力劳动，便可以在角落处获得大堆奖赏果脆圈。我的学生称这些大鼠为安逸鼠，称通过辛勤劳动挖掘到奖赏的大鼠为工作鼠。在下一个阶段，我们设计了一个大鼠必须学会解决的难题，想要评估一下，到底是工作鼠还是安逸鼠能够坚持解决问题。我们把一个果脆圈放进一个塑料的猫玩具球内。这是一个新奇的玩具，对动物具有轻度威胁，因为里面有一个铃铛。我们确保令大鼠垂涎的谷物片不可能通过缝隙，也就是说，无论大鼠有多么聪明或多么大胆，它们都无法在三分钟的测试时限内得到奖赏。大鼠不可能知道这一点，所以我们可以统计它们试图获得食物所用的时间，并进行评估。完成这项任务需要勇敢和坚持不懈，我们人类也是靠这种精神迎接各种挑战的。美国里士满大学的同事克雷格金斯利（Craig Kinsley）也参与了此项实验。他建议我们把这个测试称为新型操作机器任务。听起来这要比猫玩具测试更吸引人，也更加正式。我们从实验中发现了什么呢？尽管我们确保在训练之前，两组大鼠的情绪状态（也就是焦虑水平）相同，然而我们却观察到，它们在处理挑战性任务时存在着显著差异。工作鼠会拾起球放进嘴里，左右摇晃脑袋，将球抛过笼子，还努力将小爪伸进缝隙去获取奖赏。尽管安逸鼠同样有获取果脆圈的动机（两组大鼠的饮食制度是一样的），也采取了相似策略去获取奖赏，但它们却不能坚持。实际上，工作鼠比对照组大鼠多花了60%的时间和30%的努力去获取果脆圈。工作鼠的努力告诉我们，此前的训练使它们更有信心去迎接挑战并获取奖赏。在思考这些发现时，我想起了几十年前一个被广泛报道的研究。这项研究是塞利格曼和他的同事、美国科罗拉多大学博尔德分校的心理学家史蒂文F梅尔（Steven F. Maier）共同完成的。在这个著名的实验里，当狗意识到自己无法从对它们实施轻微电击的笼子中逃脱时，它们便不再作出任何反应，也不去努力解决问题。研究人员把这个努力而无回报的现象当成是一种习得性无助（learned helplessness）。那么，我们的研究结果能不能称为习得性坚持呢？显然，我们的实验已经证实通过努力获得奖赏的益处。在草垛里挖掘谷物的简单行为给了大鼠动力和信心，使它们坚持不懈地去完成一个完全不同的挑战性任务。生活方式和抑郁症与我们的祖先相比，哪怕与那些生活在100年以前的人相比，尽管神经系统的解剖结构和化学组成完全相同，但我们使用大脑和双手的方式却与他们截然不同。20世纪初，劳动力市场中农民的比例为38%，而到了20世纪末，农民所占比例已不足3%。如今，大部分人都是脑力工作者而非体力劳动者。服务行业中，脑力工作者比例大幅增长，从1900年的31%上升到1999年的78%。在你想好了要做的事情后，可能也会有一种成就感。对问题进行理性思考也会产生快乐，因为它激活了前额叶皮层。但是由努力驱动的奖赏不仅激活解决问题的前额叶皮层，还会激活控制运动的纹状体以及奖赏激励中心伏隔核，进而带来一次更完整的大脑体验，为人们迎接生命中的下一个挑战做好准备。缺乏由努力驱动的奖赏会造成大脑活动的减少，随着时间的推移，可能会降低人们控制环境的能力，增加我们遭受精神疾病（如抑郁症）的可能。我们该如何保护自己免受抑郁症的困扰呢？专注于织毛衣或者制作剪贴簿，可以使你从生活压力中解脱出来，让大脑以一种有益于心理健康的方式运行。出去逛公园或者去体育馆做运动，尤其是进行一些我们认为有意义的活动，同样可以促进重要的情感神经化学物质的分泌，如5-羟色胺和内啡肽（endorphins）。相比服用任何剂量的单一药物，这些活动能使大脑以更有意义的方式运转。原因何在？因为这些活动本来就属于我们的生活。当人们面临挑战，开始思考对策，着手执行计划，构想最终结果时，大脑就会记录下这些情形，以便在将来作出类似的反应。一名体操运动员需要完成简单的肌肉重复训练，才能学会复杂的动作。同样，我们也需要不断地积极体验简单的由努力驱动的奖赏，进而完成复杂的精神体操，来丰富我们的精神生活。任何事情，如果能让我们明确看到，付出即有收获，并且帮助我们感觉到自己可以掌控挑战性的环境，那么它就是精神维生素，有助于营造愉悦的心境，增强我们对抗抑郁症的能力。; 个人分类: 心理|2219 次阅读|0 个评论

《环球科学》2009年第1期精彩导读: eloa 2009-1-5 16:46; Steed 发表于 2009-01-05 9:41 封面故事去土卫二搜寻生命撰文/卡罗琳波尔科（Carolyn Porco）土卫二上可能存在生命！这个大胆的推论，基于卡西尼探测飞船惊人的发现：土星的这颗小不点卫星，具备了生命存在的三要素液态水、有机物和能量。科学家正酝酿更宏大的计划，发射新的探测器，去土卫二搜寻生命。医学健康 Medicine Health 创造没有DNA的生命撰文／彼得E尼尔森（Peter E. Nielsen） DNA是生命的基石，没有它，地球上就不会出现生机勃勃的生物乐园。但科学家正试图打破这个定律，创造出与现有生命完全不同的生命体：它的核心组件不是DNA或RNA，而是一种既拥有蛋白质般的骨架，又能像核酸一样储存遗传信息的奇特分子PNA。魔术脑科学撰文／苏珊娜马丁内斯－康德（Susana Martinez-Conde）斯蒂芬L麦克尼克（Stephen L. Macknik）魔术表演能让我们目眩神移、赞叹不绝，是因为魔术师们能随心所欲地控制我们注意力的焦点和强度。在这个领域，魔术师已经努力了数百年。现在，神经科学家开始学习和剖析魔术的窍门，并应用到对意识的研究中，让脑科学的研究得到极大拓展。越舒适越抑郁撰文／凯利兰伯特（Kelly Lambert）抑郁已成为席卷全球的流行病。导演这场瘟疫的真凶，可能会让你大吃一惊：经济发展和社会进步。越来越舒适和便捷的生活方式，剥夺了我们双手劳动的机会，也就剥夺了我们的成就感和幸福感。发明前线 Innovations 主动避撞驶向无人驾驶时代撰文／史蒂文阿什利（Steven Ashley）车祸猛于虎。驾驶人员平均年龄的上升、环保汽车的轻质车身，更是让交通事故的数量和危害大大增加。新一代安全技术将让汽车学会主动避撞，无人驾驶汽车因此不再是梦想。信息技术 InformationTechnology 阻击网络钓鱼撰文／洛里费斯克兰纳（Lorrie Faith Cranor）互联网上充斥着姜太公，他们穿着你似曾相识的外衣，伪装成你熟悉的网站，骗取金钱和个人信息看了本文，你也可以很轻松地练就火眼金睛，识破姜太公的伪装。读图 Images 微观世界的绚丽景色蜜蜂、水蚤、水藻，这些极为普通的生物体，在显微镜下却美得超乎想象。科学家到底利用怎样的显微技术，帮助它们完成了美妙的变身？生物学 Biology 蝠翼上的进化谜题撰文／南希B西蒙斯（Nancy B. Simmons）依靠独有的两项绝技：飞行能力和回声定位，几千万年来，蝙蝠一直飞翔在夜晚的天空，准确探测到猎物和危险。成为夜空王者的蝙蝠家族，也因此实现了极至的繁荣：种类极多，几乎占所有哺乳动物的1/5。但蝙蝠究竟先会飞行，还是先拥有回声定位的能力？这几乎成为进化学中又一个无解的蛋鸡问题。好在，依靠最新发现的化石，科学家们终于找到了真相。环境 Environment 在中国寻找健康的河流撰文／董哲仁污染严重、水土流失加剧、生物接踵灭绝、断流当种种坏消息充斥着我们的耳膜，我们该做的，或许是制定河流健康的标准，为所有的河流把脉。与科学家同行 Insights 山中伸弥：为细胞重新编程撰文／蒂姆霍尔尼亚克（Tim Hornyak）通过插入4种基因，山中伸弥完成了对人类细胞的重编程，让它们重返干细胞状态。在这看似简单的技术背后，却是山中伸弥极为曲折的研究历程。技术解剖 Working Knowledge 全球定位系统撰文／马克菲谢蒂（Mark Fishetti）前沿扫描 News Scan 《环球科学》2008年十大科学新闻越像人，越恐怖？量子擦边球面孔识别网络遥望宇宙暴涨 2008年中国青年女科学家奖颁奖深海实验室战火下的伊拉克古迹舍身的蚂蚁不会爆炸的化肥小孔消音发展高科技产业抵御经济危机节省燃油的通电管弗洛伊德重见天日致命的12种疾病预警：小行星撞地球专栏 Column 天人集 This View of Life 李约瑟不朽撰文／王道还小有科观 A Personal Pericope 一个理论家的自白撰文／李淼反重力思考 Anti Gravity 书桌考古撰文／史蒂夫米尔斯基（Steve Mirsky）怀疑论者 Skeptic 进化让人迷信撰文／迈克尔舍默（Michael Shermer）专家解答 Ask the Experts 鱼如何洄游到原出生地溪流产卵有机牛奶的存放时间为何比普通牛奶长经典回眸 50,100150 Years Ago 斯科普斯审判◎可怕的地震◎彗星清道夫下期预告; 个人分类: 其他|2408 次阅读|0 个评论

《环球科学》2008年十大科学新闻揭晓: eloa 2009-1-5 15:38; Steed 发表于 2008-12-24 8:00 刚刚过去的2008年，是极不寻常的一年，发生了太多值得回顾并被永远铭记的事件。经过数十位科学家的评选以及近万名新浪网友的票选，《环球科学》评出了一年来最值得关注的十大科学新闻。其中，生物、能源和材料领域的进步，或许很快能够转化为产品，真切地改善我们的日常生活；物理、航天及空间探测等领域的进展，让我们切身体会了科学探索道路的曲折及成功的喜悦；生态领域则再度敲响警钟，提醒我们挽救地球已刻不容缓。 NO 1. 火星北极挖出水冰 2008年5月25日，美国航空航天局（NASA）的凤凰号火星探测器在火星北极地区成功着陆。它的科学使命是研究火星极地气候、环境及土壤，研究火星地表及表面下层环境中存在生命的可能。6月中旬，凤凰号在火星地表开挖沟槽，取土化验。拍回的照片显示沟渠底部出现的神秘白色物质，可能是盐，也可能是水冰。几天后，这些物质逐渐消失，证明它们是冰冻的水这是迄今为止火星上存在水冰的最直接证据。凤凰号对土壤的分析也表明，火星土壤能够维持生命生存。凤凰号还在火星上观察到了霜冻现象，并观察到了高空云层中的降雪。不过，凤凰号并未在火星上发现曾经存在生命的证据。11月2日，凤凰号探测器因火星北极冬季的到来而停止工作，为期5个多月的探测任务画上了圆满的句号。 NO 2. 中国太空行走第一步 2008年9月25日，中国航天员翟志刚、刘伯明、景海鹏搭乘神舟七号载人飞船，在酒泉卫星发射中心通过长征二号F型火箭发射升空。9月27日16:39，身穿国产飞天舱外航天服的翟志刚打开舱门，执行我国首次太空出舱任务，成功取回放置在舱外的试验品。9月28日傍晚，神舟七号返回舱在内蒙古主着陆场成功着陆，中国第三次载人航天任务圆满完成。至此，中国成为世界上第三个独立掌握空间出舱技术的国家，为将来建造空间站打下了坚实的基础。神舟七号在飞行过程中还成功释放了伴飞小卫星，突破了多项关键技术。 NO 3. 干细胞技术逼近实用 2008年2月15日，日本京都大学的山中伸弥（Shinya Yamanaka，参见本期第82页《山中伸弥：为细胞重新编程》）借助逆转录病毒，将4个基因转入小鼠肝脏细胞和胃黏膜细胞，培育出诱导多能性干细胞（iPS cell）。与原来用皮肤细胞培育出的iPS细胞相比，这种细胞引发癌症的几率大为下降。两个月后，山中伸弥又与日本理化研究所的高桥和利（Kazutoshi Takahashi）合作，利用由小白鼠皮肤制成的iPS细胞，成功制造出视网膜感光细胞，可用于治疗视网膜色素变性等疾病。在传统干细胞研究领域，2008年1月17日，美国一家生物技术公司首次通过克隆技术，用成体皮肤细胞培育出了晶胚。利用晶胚可制造胚胎干细胞系，用于糖尿病、帕金森病等疾病的研究和治疗。各国科学家还相继利用干细胞培育出皮肤组织、下丘脑神经细胞、犬类骨骼等。这些研究成果表明，干细胞技术离实际应用已越来越近。 NO 4. 培育人造无核红细胞 2008年8月20日，美国科学家罗伯特兰萨（Robert Lanza）及其同事，从人体干细胞中提取营养物质及合成红细胞所必须的物质，诱导干细胞分化成血管原细胞（haemangioblasts，红细胞的前体细胞），最终培育出成熟的无核红细胞。虽然在此之前已有科学家制造出红细胞，但在很多关键问题上没有取得突破，要么无法传递营养物质，要么无法完成新陈代谢。兰萨教授成功突破了这些关键环节，他们培育的红细胞与人体内的天然红细胞一样，都能有效传递氧气和营养物质。这项突破性进展预示，献血将成为历史。 NO 5. 模拟光合作用储存太阳能 2008年8月22日，美国麻省理工学院化学家丹尼尔诺切拉（Daniel Nocera）和马修卡纳安（Matthew Kanan）在《科学》上撰文宣布，他们发明了一种制作简单、价格低廉的催化剂，能将水分子分解为氢气和氧气。其实在很早以前，科学家就想利用阳光分解水分子，将太阳能转化为氢燃料储存起来，但由于催化剂价格高昂，分解水分子需要消耗太多能量，一直没能实现。现在，有了新发明的廉价催化剂，太阳能便可以作为动力实现氢燃料的大规模生产，整个过程与植物的光合作用非常相似。模仿自然界的光合作用，使太阳能更容易储存和使用，也为新能源的发展指出了一个新的方向。 NO 6. 启动大型强子对撞机 2008年9月10日，欧洲核子研究中心（CERN）宣布大型强子对撞机（LHC）启动。第一束高能质子被注入LHC的环形隧道顺时针运行，初步测试获得成功。LHC是目前世界上最大的粒子加速器，可以将质子加速到光速的99.9999991%，再让它们迎头相撞，使巨大的能量挤压在极小的空间范围内，以重现宇宙大爆炸最初几微秒的极端环境。科学家预计，LHC可能发现粒子物理标准模型预言的62种基本粒子中唯一仍未被发现的希格斯粒子，还有可能揭开宇宙中暗物质的本质，甚至找到四维时空以外存在其他维度的证据。但是，仅过了9天，大型强子对撞机就发生了严重的氦泄漏事故，试验运行被迫中止。不过事故并没有动摇物理学家探索未知领域的决心，欧洲核子研究中心9月23日发表公告称，LHC将于2009年春季重新启动。 NO 7. 寻获高温超导新材料 2008年2月23日，日本东京工业大学的细野秀雄教授（Hideo Hosono）报告，掺杂了氟的镧氧铁砷化合物（LaOFeAs）能够在26 K（-247.15℃）的温度下显示出超导特性。随后一个多月时间里，中国科学技术大学的陈仙辉、中科院物理研究所的赵忠贤、闻海虎、王楠林、陈根等人，领导科研小组不断刷新铁基超导材料超导温度的最高记录，从43K提高到52K，再提高到55K。在此之前，铜基超导材料是科学家已知的唯一高温超导材料。镧氧铁砷这种铁基超导新材料的发现，是超导材料研究领域的一个突破性进展。新材料不仅常温状态下电阻更小、临界电流更大，而且成本更低、制造工艺更成熟，有着更好的应用前景。 NO 8. 搭建人造神经网络 2008年2月27日，美国宾夕法尼亚大学医学院的道格拉斯H史密斯（Douglas H. Smith）和同事利用牵张生长技术，让胸神经细胞和背根神经节神经细胞的轴突缓慢拉伸，使神经细胞间建立联系，从而形成一个网状结构，最终创建出世界首个人类活体神经组织。以往的动物试验证实，神经细胞移植是治疗神经受损最有希望的方法，但由于神经细胞来源有限，这一方法很难得到广泛应用。史密斯等人建立的三维神经网络酷似小型神经系统，相关技术成熟后，将彻底改变神经细胞来源有限的局面。 NO 9. 哺乳动物正在消失 2008年10月6日，国际自然保护联盟（IUCN）公布的一项涉及全球5,487种哺乳动物的调查报告，显示这些物种中有1/4面临灭绝。报告指出，全球至少有1,139种哺乳动物濒临灭绝，52%的哺乳动物种群数量正在减少。大部分受到威胁的哺乳动物分布在南亚和东南亚。森林采伐和捕猎是陆地哺乳动物迅速减少的罪魁祸首，海洋濒危哺乳动物则大都死于捕鱼网、船只撞击和污染的魔爪。IUCN警告说，只有从根本上解决问题，挽救这些哺乳动物才能取得长期胜利。另外有报告指出，八分之一的鸟类、三分之一的两栖动物，还有七成的植物都面临生存危机。全球物种存亡已处在紧要关头，需要全球携手合作。 NO 10. 制造RNA 分子生物计算机 2008年10月，美国加州理工学院的克里斯蒂娜斯莫尔克（Christina Smolke）制造了一个RNA分子装置，能够实现逻辑门功能。这是目前世界上最先进的分子生物计算机，输入信息是自然细胞蛋白质，输出信息是绿色荧光蛋白质。计算机的核心是核酶，这种短结构RNA分子能够催化改变其他分子。逻辑门是电子计算机的运算基础，因此RNA分子逻辑门的研制成功，标志着合成生物学和活生物分子计算机领域向前迈出了重要一步。未来将这种生物分子计算机植入哺乳动物或细菌细胞，相应的逻辑门就能表现出更复杂的运算能力，为生物系统的研究与疾病治疗带来希望。; 个人分类: 科学新闻|1905 次阅读|0 个评论

eScience实例：万维天文望远镜: eloa 2008-12-13 10:52; Steed 发表于2008-12-11 星期四 9:10 2008年11月3日，微软亚洲研究院教育峰会上，万维天文望远镜（World Wide Telescope，WWT）在现场展示中赢得了好评。这台望远镜不需要镜片，只要一台能够上网的电脑，就能让你随心所欲地畅游宇宙，把最美丽的天体一一放大到眼前。当然，WWT绚丽的画面背后，是天文学家与计算技术专家之间的通力合作。把众多天文台的观测数据整合在一起，这首先是天文学研究上提出的一个要求。现代天文学进入到了全波段阶段，有些研究必须把不同波段的数据交叉比对，在多个波段认证同一个天体。但是每个望远镜拍摄到的图像和数据都自成体系，精度、位置也存在误差。再加上波段众多，交叉比对就成了一件十分困难的事情。这就需要计算机领域的科学家，来帮助我们去完成这件事情，中国国家天文台的崔辰州博士介绍说。完成这件事情的计算机科学家，是2007年在航海途中神秘失踪的微软数据库专家吉姆格雷（Jim Gray）。当初，他为大型天文巡天项目SDSS开发了Skyserver，后来逐渐把其他天文台的数据整合了进来。但是，这个功能强大的数据库用户界面十分专业，使用起来难度不小。你不可能指望科学家都是计算机专家，他们大都不知道如何使用庞大的数据库，微软亚洲研究院副院长宋罗兰说，所以我们希望开发出一个尽量好用的界面。这个界面，就是微软借助先进的图像技术和可视化技术开发出来的万维天文望远镜。 2008年8月，中国国家天文台和微软亚洲研究院就WWT项目达成了合作意向。宋罗兰介绍说：我们想通过这次合作，使WWT变得更加开放。这次合作也为其他用户开辟了一条分享数据的途径。现在，普通天文爱好者也能在WWT上共享自己的天文照片。这些爱好者从中获得了快乐和满足，WWT也丰富了资源，同时吸引了更多的用户在中国推广WWT，也是微软此次合作的目的之一。国家天文台的目的，则是借助WWT这个平台分享数据。崔辰州说，随着LAMOST望远镜的落成，大量光谱数据即将产生，我们希望与世界共享这些光谱数据。此外，把天文神话、28星宿和古代星图这些天文学文化遗产展现在全世界的面前，也是崔辰州的愿望之一。这次他们就把牛郎织女七夕相会搬进了WWT的演示舞台。 2009年是国际天文年，双方在WWT上的合作将继续下去。微软亚洲研究院也希望以此为契机，能够与更多研究机构在eScience方面展开合作：所谓的计算科学，就是要把计算应用到各种各样的科学中去；反过来，也要通过各种各样的科学，把计算做得更好。转载原创文章请注明，转载自：科学松鼠会本文链接: http://songshuhui.net/archives/5800.html; 个人分类: 天文|2215 次阅读|0 个评论

eScience，科学研究的革命: eloa 2008-12-13 10:51; Steed 发表于2008-12-11 星期四 8:59 环球科学记者虞骏托尼海(Tony Hey)博士曾是一位粒子物理学家，现在专门为计算技术和其他科学研究牵线搭桥。和他的老朋友万维网之父蒂姆伯纳斯-李(Tim Berners-Lee)一样，他也在关注网络及计算技术的应用不过他关注的方向并非社会生活，而是科学研究。2008年11月5日，作为微软公司技术计算副总裁，他在北京参加了微软亚洲研究院为庆祝建院十周年而举办的创新日活动，本刊记者对他进行了专访。《环球科学》：万维网的发明，最初是为了方便粒子物理学家之间的合作交流，如今已经极大地改变了我们的日常生活。而你一直倡导的eScience，目的也是为科研合作交流提供平台和工具。eScience 的提出是否和万维网一样，与粒子物理学有着不解之缘呢？托尼海：我以前就是一名粒子物理学家，目前在英国科学技术办公室任职，工作就是负责英国的eScience 项目。eScience 这个单词是英国科学技术局研究理事会前任会长约翰泰勒(John Taylor)提出的。他经常与粒子物理学、生物学、环境科学等领域的研究人员合作，知道他们早就有一个愿望：有一天计算能够像网络搜索一样变成一项服务。这促使他提出了eScience 这个概念：由计算科学家提供平台或者工具，帮助其他科学家更好地完成研究工作。粒子物理学对网络及计算能力的要求很高。明年，大型强子对撞机将开始产生海量实验数据，粒子物理学家必须把这些数据分散到世界各地，供分布在全球的上千名参与合作的物理学家分析和计算之用。为此，他们建造了所谓的计算网格，通过这个网络把不同部门的计算机联网在一起，你可以把计算任务分散到网格上的任何一台计算机上去执行。(参见《环球科学》2008年3期《LHC撞开发现之门》一文) 不过，粒子物理学家是一个十分特殊的群体他们非常聪明，为了达成目的不介意在自己的机器上安装上千万条硬件连接线。根据我的经验，生物学家、化学家和环境科学家就没有这么聪明了。他们不愿意自己动手去安装大量软硬件，而是想得到一些网络2.0式的服务来搞定这些棘手问题，好让他们专心从事自己领域内的研究工作。事实上，如何让这些不太聪明的科学家方便地使用我们所提供的合作技术和数据处理技术，这是eScience所面临的真正挑战。《环球科学》：在各类学术期刊上发表论文是最为传统的学术交流方式。随着互联网的发展，在线学术交流日益普遍，比如把学术论文发表在arXiv电子文库实现共享。与这些方式相比，eScience 在学术交流方面能够带来哪些便利？托尼海：我曾经在英国南安普顿大学担任电子和计算机科学学院院长。过去15 年来，学术期刊的价格一直在飙升，每年至少上涨10%，但是学院图书馆的经费每年最多增长3%。所以每到年底，我都要痛苦地抉择：明年到底要舍弃哪一本。我甚至没有经费去订阅新的期刊，因此也就无法为学院拓展新的研究方向。这件事清楚地表明，传统的学术交流模式已经过时了。但是新模式应该是什么样子，还没有人知道。在我以前工作过的英国南安普顿大学，我坚持这样一种做法：所有公开发表的作品，包括研究论文、会议文集、访谈记录、数据甚至软件，学院都必须保留一份电子版本。这些资料随后被汇总成一个学院级的研究资料库。我认为，未来的大学图书馆所扮演的角色，就相当于大学所有脑力劳动成果的监护人。这些数据库通过整合来实现文献共享。我相信，计算技术将彻底变革学术交流的面貌。许多拉美国家已经把所有的研究论文汇集在一起，建立了一个名叫SciELO 的数据库。由于拉美地区语言环境复杂，这些论文使用的语言也五花八门，有西班牙语、葡萄牙语，还有英语。因此，我们在这个数据库中整合了一套在线机器翻译服务。如果设置把葡萄牙语翻译成英语，点击需要查阅的葡萄牙语论文，旁边就显示在线翻译的英语版本。这项功能很受用户欢迎，反响热烈。这个数据库中的科研论文，每个人都可以免费访问并阅读。这些数据库都建立在SQLserver的基础之上，不光可以添加论文，还可以储存原始数据。未来，数据库中的论文都会有链接指向原始数据，方便阅读者查阅调用。我们正在与美国约翰斯霍普金斯大学及《天体物理学报》(Astronomy Physics Journal)展开合作，尝试将天文学领域的论文与原始数据链接起来。事实上，在查阅文献的时候，不光可以找到这篇论文，看到原始数据，还可以将网络上的一切相关信息全显示出来。所有这些资料都通过XML标签绑定在一起，将来通过语义网能够很方便地查询。除了论文和数据的共享以外，我们与大英图书馆(British Library)合作的研究信息中心项目，还允许用户围绕数据资料做一些其他的事情。你可以开博客，写维基，点评数据库中的论文，甚至能够建立社交圈，选择让一部分人看到你的评论，另一些人则看不到。把类似于网络2.0的技术结合到科学研究之中，会是一件非常有趣的事情。这样的论文数据周边服务已经出现。现在，你已经可以从BioMed Central 订阅一种名叫Faculty of 1000的专业服务了。这家电子出版机构聘请一千多位专家，从生物医药领域每个月发表的论文中，选出他们最喜欢和最不喜欢的，并进行点评。你可以阅读这些著名科学家的评论，并且把论文品味与你相似的科学家筛选出来，重点关注他们推荐的论文。《环球科学》：今年第6期《环球科学》杂志提到的科学2.0引发了巨大的争议，因为这可能会让剽窃者有可乘之机。eScience 的数据分享模式是否也可能为剽窃者打开方便之门？托尼海：确实有这方面的担心，但是在不同的领域，对待这个问题的方式也不一样。在物理学界，许多论文在正式出版之前，草稿会先发表在arXiv电子文库当中。但是，物理学界已经达成共识：草稿在arXiv 上发表的日期就是论文的正式出版日期。这样就杜绝了从草稿中剽窃想法的可能。而在生物学领域，科学家在正式论文发表之前，绝对不会让别人先看到内容。在艺术界和人文学科方面，他们的理念不同，做法也不相同。《环球科学》：科学进步有哪些特点适合eScience的发展？未来它的前景如何？托尼海：科学变化的一个重要特点就是，以后的科学研究会涉及越来越大量的数据。未来的科学家在从事科学研究时，需要从不同的地方甚至不同的领域获取数据，加上自己的数据分析计算，进而得出新的成果。要完成这样的工作，需要用到许多不同的技能，数据共享和计算能力肯定是不可或缺的。eScience 会为科学家提供众多技术，帮助他们轻松执行计算，发布研究成果，最大程度地实现资源共享及利用。我相信，eScience 能够应用于各种学科，包括自然科学和工程学，甚至艺术、人文及社会科学。日本东京大学的池内克史(Katsushi Ikeuchi)教授将计算科学与遗产保护结合起来，他称之为eHeritage(e 遗产)；把计算科学与工程学结合起来，或许可以称为eEngineering(e 工程)。未来，字母e可能不会再被特别指出，因为它将成为我们研究科学的方式和工具，就像我们今天浏览万维网一样方便简单。转载原创文章请注明，转载自：科学松鼠会本文链接: http://songshuhui.net/archives/5791.html; 个人分类: 其他|1232 次阅读|0 个评论

《环球科学》2008年第12期精彩导读: eloa 2008-12-8 08:51; Steed 发表于2008-12-4 星期四 9:53 特别策划 SPECIAL REPORT 征服艾滋我们屡败屡战 1983 年，楚尔豪森和蒙塔尼耶首次从艾滋病人体内分离出HIV ；2008 年，他们因此荣获诺贝尔生理学或医学奖。在这场对抗艾滋病的战役中，虽然多次失败，但科学家的不懈努力，已让我们看到胜利的曙光：基于对HIV 的深入理解，治愈艾滋病的方法或许会在两年后诞生。 HIV 如何击溃免疫系统撰文／马丁A诺瓦克（Martin A. Nowak）安德鲁J麦克迈克尔（Andrew J. McMichael）艾滋病为什么让我们束手无策？答案就是它的进化速度。通过基因突变，它不断改变外壳蛋白的结构和组成，总是在免疫系统产生能识别自身的抗体和免疫细胞之前产生新的变种。艾滋病能治愈吗撰文／马里奥史蒂文森（Mario Stevenson）百变金刚HIV 能轻松混入免疫部队：潜入免疫细胞，把病毒基因融入细胞基因组，使细胞进入休眠状态。这种高明的隐形方式是治疗艾滋病的最大障碍，药物无法对藏身于休眠细胞内的HIV 造成任何威胁。科学家能否摧毁休眠细胞，治愈艾滋病？艾滋病疫苗曙光乍现撰文／戴维I沃特金斯（David I. Watkins） HIV 的快速突变，让疫苗科学家多次遭遇滑铁卢。这一次，他们将改变研究思路和工作模式：放弃大范围诱导抗体和免疫细胞的疫苗技术，直接激活一种对HIV 具有强大控制力的杀伤性T细胞，提高它们对HIV 的攻击频率；而由全球疫苗科学家组成的大型研究团体，将有更多的机会找出HIV 的致命缺陷。成功研制艾滋病疫苗的曙光已然显现。艾滋病研究简史撰文／雷荣悦生物医学工程 Biomedical Engineering 黑掉你的大脑撰文／加里斯蒂克斯（Gary Stix）脑机连接，用我们的意念来控制电脑已经不是新鲜事了。但把人脑当闪存来用，随意写入和删除数据，甚至控制你的大脑，是否会让你在兴奋中不寒而栗？发明前线 Innovation 口袋里的核磁共振仪撰文／伯恩哈茨布吕米希（Bernhard Blmich）如果你还以为核磁共振仪动辄需要一个房间大小，那就大错特错了：科学家已经研制出钱包大小的核磁共振仪，医生可以携带它出诊，而科学家也可以随时随地检测各种材料。信息技术 InformationTechnology 新兴的万维网科学撰文／奈杰尔沙德博尔特（Nigel Shadbolt）蒂姆伯纳斯－李（Tim Berners-Lee） 1991 年诞生的万维网已经彻底改变了我们的生活。但万维网之父伯纳斯－李却宣布：万维网科学两岁了。这门新兴的万维网科学，究竟暗藏了什么玄机？ eScience: 科学研究的革命本刊记者／虞骏办公设备的节能运动撰文／王志会玩游戏的 DNA 计算机撰文／乔安妮麦克唐纳德（Joanne Macdonald）达科斯特凡诺维奇（Darko Stefanovic）米兰N斯托扬诺维奇（Milan N. Stojanovic）在三子棋游戏中，DNA 计算机展示出强大的计算能力人类玩家哈里与DNA 计算机对弈三子棋，19 盘棋局中，他仅取得一场平局。这是DNA 计算机走进人类生活的第一步，利用它们控制药物释放、剿杀癌细胞的目标已不再遥远。地球工程学 Geoengineering 给地球撑把遮阳伞撰文／罗伯特孔齐希（Robert Kunzig）为了应对日益严重的全球变暖，科学家们提出了种种匪夷所思的疯狂构想，要给地球撑把遮阳伞：向平流层注入二氧化硫、用无人驾驶的海船将海水液滴喷向天空、向太空发射万亿个氮化硅圆盘物理学 Physics 永动机死灰复燃？撰文／J米格尔鲁比（J. Miguel Rub）永动机不可能实现，我们居住的这个世界也将变得越来越无序，这都是热力学第二定律的断言。然而大自然中，秩序从混乱中自发产生的例子比比皆是若非如此，不仅是我们生存的地球，就连生命本身也无法在混沌中诞生。这种显而易见的矛盾是否宣判了第二定律的死刑？这是否意味着永动机有可能实现？技术解剖 Working Knowledge 微波炉如何工作的撰文／马克菲谢蒂（Mark Fishetti）前沿扫描 News Scan 癌症疫苗研究重整旗鼓巧用妙招提倡环保塑料制冷器生物袭击防不胜防测序比赛带来意外惊喜随机事件威胁物种生存幸运者生存 / 冰球大脑 / 超大素数现身燃烧需要更多氧气 / 干细胞对抗中风清除毒品 / 在黑洞周围造恒星太空是我家 / 伤势不轻专栏 Column 生理人生 The Logic of Life 遭人遗忘的生理学者：沈诗章撰文／潘震泽另一种鼓声 Beat of a Different Drum 既非物理也非数学撰文／高涌泉遗憾人生 The Life With Regrets 诺贝尔奖的第四十一席撰文／谢蜀生怀疑论者 Skeptic 阶段论恐慌撰文／迈克尔舍默（Michael Shermer）反重力思考 Anti Gravity 脑力活动：饥饿催化剂撰文／史蒂夫米尔斯基（Steve Mirsky）专家解答 Ask the Experts 法证学里的触碰 DNA 是什么疲倦时我们眼睑为何如此沉重经典回眸 50,100150 Years Ago 行为模式◎飞行热情◎黑暗中的蜡烛转载原创文章请注明，转载自：科学松鼠会本文链接: http://songshuhui.net/archives/5407.html; 个人分类: 其他|1387 次阅读|0 个评论

直击日全食: eloa 2008-9-11 10:56; 撰文虞骏（本文发表于《环球科学》2008年第9期，有修改）站在荒凉如月球表面的山脊上，仰望蓝黑色丝绒般的夜空，一轮黑色的太阳宛如一颗黑洞贪婪地吞噬着光亮，又像是魔王睁开的巨眼俯视着失去光明的大地，把整个世界幻化成一场奇异梦境。不过这一切并非虚幻，而是2008年8月1日在新疆阿勒泰市的将军山上，我亲眼目睹的一场天文奇观日全食。日全食算得上是最震慑人心的天象奇观。中国台湾著名的天文摄影师陈培堃曾对我说，任何人只要经历过一次日全食，都会对大自然心存敬畏，成为日全食最忠诚的追随者。可惜的是，美丽梦幻的日全食是一种非常罕见的天象奇观，如果只生活在一个地方，很可能好几辈子都无缘目睹它的壮美。罕见奇观众所周知，在万有引力的牵引下，月球绕着地球旋转，而地球又带着月球共同绕太阳旋转。每当月球运行到地球和太阳之间，把它的阴影投向地球时，便有可能发生日食。不过，虽然月球每个月绕地球旋转一周，但它拖出的阴影也不是每次都能扫过地球表面。如果把地球围绕太阳公转的轨道摊在一张纸上，我们会发现月球围绕地球旋转的轨道无论如何无法摊平在同一张纸上，而是倔强地翘起来。只有当月球经过太阳和地球之间，又恰好位于这张纸上时，日食才会发生这样的机会每年大概有2~5次。乍看起来，每年出现2~5次的天象似乎算不上罕见，但一个巧合却让日全食成了真正的奇迹。太阳的直径是月球直径的400倍，而地球到太阳的距离也刚好是月球到地球距离的大约400倍（由于日地距离和地月距离的不断变化，这个比值会在362到426之间变化）。因此从地球上看起来，太阳和月亮的大小相差无几这样的情况，哪怕在整个太阳系里，也是独一无二的。可想而知，要看到两个大小几乎相同的物体完全遮挡，必须跟它们严格排成一条直线。实际情况正是如此。当月球长长的本影（即太阳被完全遮住、完全没有阳光的阴影）跨越近40万千米，投射到地球表面时，直径已经从三千多千米缩水到几百千米。扫过地球表面时，它会留下又窄又长的一条轨迹，我们称之为全食带。只有在全食带内，才能看到太阳被月球完全遮蔽，但它的覆盖区域还不到地球总表面积的1%。如果再扣除占据大部分地表的海洋和无人地带，每次能够看到日全食的地点就会更少。此外，月球阴影在地面上的移动速度至少为每小时1,700千米，最快甚至超过每小时8,000千米。哪怕你站在全食带的正中央，直径数百千米的本影从头顶上一扫而过的时间，最多也不过几分钟。平均来说，地球上任何一处地点都要等上300年，才有机会看到短短几分钟的日全食。就算是幅员辽阔的中国，整个20世纪也只能见到7次日全食，每次最长持续时间加起来，也仅有短短15分钟。日食追随者正是因为日全食如此罕见，每当它在地球上某个角落里发生时，总会有成千上万的日食追随者跋山涉水、漂洋过海，提前聚集在狭长的全食带中，迎接月影从他们头顶掠过的那一刹那，感受黑色太阳带给他们的心灵震撼。不过，能满世界追着日全食跑的人，在中国毕竟是少数，大部分爱好者都和我一样，对发生在国外的日全食只能望而兴叹。今年8月1日，日全食终于降临中国。由于恰好发生在北京奥运会前，我们都把这次日食戏称为奥运日全食。不过北京可不在全食带内，日全食从我国西北边陲阿勒泰入境，沿着古老的丝绸之路向东，经过哈密、酒泉一带，一直延伸到西安（详见《环球科学》2008年第7期《8月1日去看日全食》一文）。尽管观测条件较好的地方仍属西北偏远地区，但从上一次1997年漠河日全食算起，已经等待了11年之久的我们，无论如何不会错过这次奇观。从2008年初开始，我在全国各地的天文爱好者朋友就纷纷制定了他们的日食追随计划。上海天文台的汤海明组织上海50多位爱好者远赴新疆哈密伊吾县苇子峡观测日全食；中国科学院空间中心研究生温靖则报名参加了日全食观测团，前往与苇子峡一山之隔的哈密巴里坤县三塘湖。这两个地点都被国家天文台确定为中国境内的最佳观测点，因此吸引了国内外大批日食追随者。不少爱好者也选择在最佳观测点外的全食带内开辟第二战区。杭州高级中学的林岚老师率领学生驱车奔赴甘肃马鬃山阻截日全食；中国科学技术大学的博士研究生杨平则带着8人小分队，来到甘肃酒泉金塔县守候月影。我自己却迟迟没有选定观测地点，与其说是犹豫不决，倒不如说是在伺机而动。因为任何计划都存在变数，而日全食观测中的最大变数就是天气变化。与推算上下五千年日食、误差不超过1秒的天文学相比，天气预报只有预测未来三天内的天气变化时才有准确性可言。提前几个月预定观测地点，到时候就只能听天由命了从这个角度上说，追踪日全食又有一点豪赌人品的意味。随着8月1日的临近，日食当天各地天气趋势也日渐明朗：新疆大部分地区天气晴好，甘肃等地则是阴转晴至于能不能赶在不到2分钟的日全食前转晴，那就只有天知道了。距离日全食还有三天，我选择转战新疆。到了这个时候，最佳观测点哈密地区早已人满为患，就连常住人口不到一千人的苇子峡乡，都硬生生地挤进了近2万人。提前赶到乌鲁木齐的温靖告诉我，哈密地区已经停止接待散客，就算是他参加的观测团，也必须给每个人办理通行证才能进场。于是，我国西北最北端未被划入最佳观测点的阿勒泰市，成了我追随日全食的唯一选择。远征西北 7月31日下午，距日全食还有不到30小时，我登上了飞往乌鲁木齐的航班，在那里转机前往阿勒泰。随身携带的行李只有一副三脚架、一个25100双筒望远镜，外加一台数码单反相机目的明确，就是要把日全食记录下来。抵达阿勒泰市已是午夜时分，边陲小城显得分外宁静，仿佛听得到夜空中星星眨眼的声音。我的朋友们也抵达了各自的目的地，有些人对着漫天星河欢呼雀跃，有些人则望着满天阴云长吁短叹。我们相互发送着祝福短信，希望明天能够晴空万里，对日全食的共同期待让我们彻夜无眠。终于，8月1日的太阳从东方升起，透过宾馆的茶色玻璃将阳光火辣辣地照射在我的脸上。被太阳唤醒的，还有沉睡中的阿勒泰市。这座小城规模不大，南北方向两条主路就是阿勒泰市的中心地带。老人们聚在休闲广场上晨练，孩子们在路边的树林里嬉戏，上班族依然行色匆匆，正常生活完全没有受到打扰。只有老人放在一边的收音机里播报着日全食的预报，提醒人们月球正以每秒500米左右的速度奔赴舞台中央，将在下午19点整精确地阻隔在阿勒泰与太阳之间。专为日全食而来的我花了整整一个上午，寻找最适合观测的地点。日全食出现在西侧天空，然而漫步在阿勒泰街头，高大的骆驼岭却横亘在西侧，像一道屏风挡住了西边的视野。要避开它，只有往东。好在阿勒泰东侧也平卧着一条山岭，据说曾有一位将军在这里抛洒热血，因此得名将军山。沿着将军山上的沙石路攀爬而上，阿勒泰逐渐喧闹起来的人声被抛在脚下，取而代之的是半荒漠化地貌和扑面而来的热浪。举目远眺，骆驼岭已经退到了地平线附近，光秃秃的山脊连绵不绝，在烈日的灼烤下像水中倒影一般不停抖动。那些山岭和脚下的这座将军山一样，似乎整个由沙石堆成，在火辣阳光的斜射下，露出地面的石块投下深黑色阴影，在阳光刺眼的沙石地上形成鲜明对比。如果不是被晒得焦黄却仍然顽强生长着的野草，我真的有一种置身月球的错觉。站在月球上迎接月影的降临，还会有比这里更加梦幻的选择吗？日食摄魂下午16点，我扛着长枪短炮再次登上将军山。双筒望远镜稳稳架在三脚架上，事先备好的太阳滤光膜也套在了物镜前端，目标直指太阳。滤光膜的作用是阻挡掉99.999%的阳光，否则阳光经望远镜聚焦之后，瞬间就能令人双目失明。此时的太阳在望远镜中宛如一个洁白无瑕的玉盘，正值太阳活动极小期的日面上，甚至连平时偶尔能见到的黑子也看不到一颗。一阵阵热风卷着沙尘吹在望远镜上，把多出来而没有固定的滤光膜掀得噼啪作响。我抬头看了看天，深邃的蓝色中透出隐隐黑色，透明得像用水洗过一样，只有骆驼岭背后的远山顶上飘浮着朵朵白云，对已经偏西但依然光芒四射的太阳构不成丝毫威胁。 18点整，预报的日食开始时间刚过，望远镜中日面右下角就缺了一个口子，好戏开演了！我手持相机举在左镜筒后，3分钟按一次快门，记录着日与月的战争。黑色的月球剪影蚕食日面的速度之快，大大超出我的预料。十几分钟后，即便不用望远镜，太阳上的缺口也轻易可见。此时阳光仍然毒辣，察觉不出任何异常。从山上俯瞰阿勒泰，市区里依然车水马龙、人声鼎沸，仿佛周围的荒凉和天上的奇景都与尘世无关。不过在空旷地带的树阴底下，人们已经三三两两聚集起来，冲着太阳指指点点。月球继续不紧不慢地吞食着太阳，又是十几分钟过去了，望远镜里的太阳已经瘦身成月牙，只是还略显臃肿。山脚下不远处的农家院里，几条狼狗显然察觉到了异常，突然吠叫起来，顿时整个村庄狗叫声此起彼伏连成一片。直到此时我才留意到，一直在噼啪作响的滤光膜不知道什么时候安静了下来风停了，同时消失的还有一直在头顶盘旋的几只雄鹰。伸出双手十指交叠，让阳光透过指缝射在沙石地上，小孔成像原理让一个个弯月般的太阳像出现在双手的阴影之中可惜我腾不出第三只手来操控相机拍下这一奇景。 20分钟后，阳光也失去了热气逼人的威力，就像冬日里初升的太阳透过薄雾照在身上，给我一种暖洋洋的感觉。望远镜中的太阳，从细细的娥眉月缩成一条窄窄的亮边，变化速度越来越快，甚至直接就能察觉到亮边在缩短。手机上预先设定的闹铃猛然响起，距离月亮完全遮挡太阳还剩30秒。我把视线从望远镜上移开，抬起头仰望天空，光亮正在迅速褪去，色彩却愈加饱满，从天蓝过渡为深蓝，再转化为蓝黑，浓郁得可以拧出水来。最后一丝阳光还在苦苦挣扎，耀眼的金星已经迫不及待地从蓝黑色天幕上跳了出来。在扯掉太阳滤光膜的那一刹那，太阳终于熄灭了。原本应该属于太阳的位置，出现了一个被白色光晕包裹的黑洞，似乎要把世界上仅存的光亮全部吞噬进去。那一瞬间，整个世界都陷入了死寂，强烈的视觉冲击让视力以外的其他感官完全失去了响应。我感到了深深的恐惧，仿佛抢走了阳光就夺走了世界上的所有生机。幸好，耀眼的金星和明亮的水星还在黑太阳的左上方交相辉映，努力为世界带来些许光明。或许，还有其他星星在深蓝黑色的天幕上闪耀，但我的肌肉已经僵硬，眼球已被锁定，甚至连思维也被冻结，根本想不到环顾左右。不知过了多久，或许很短，但感觉很长，一阵吼声不由自主地从喉咙中响起，我的三魂七魄才重新回到了身上。山脚下的阿勒泰也在此刻响起了震耳欲聋的喊叫声，仿佛所有人都从沉寂中惊醒，用最原始的方式表达内心的激动。这一刻，人类的渺小和大自然的伟大形成了鲜明反差。没有再浪费任何时间，我一头埋进了望远镜后面。在照片中早已熟悉的日全食景象，第一次生动地呈现在我眼前。黑色的太阳被珍珠色光晕包裹，这是太阳的高层大气日冕，平时隐藏在耀眼阳光中无法看到，只在日全食时才会显现出来。日冕鹅毛般的细腻纹路呈辐射状向外发散，但左右两侧的整体形状明显不同：左侧向外张开成V字，右侧则似一个箭头向前射出。在黑色日轮的右上方，一条巨大的火舌向外吐出。这是太阳表面剧烈活动的结果：强大而扭曲的磁场重新排布磁力线，释放出庞大的能量，将太阳低层大气色球层上的物质抛射到高空，形状就像太阳上多出来的耳坠，所以被称为日珥。艳丽的粉红色使日珥极为抢眼，向外喷发的姿态又令它极具动感，我甚至感觉到它在向外升腾。不过理智告诉我，如此短暂的时间里，不可能察觉到日珥的任何变化。一饱眼福之后，我抓起相机凑在望远镜后抢拍，眼睛仍然紧盯着取景器里的日全食影像舍不得转睛。这时我倒羡慕起了传说中三头六臂的哪吒，至少他可以一双眼眼观全景，另一双眼睛盯望远镜，第三双眼睛兼顾相机。可惜时间不会因为任何理由而耽搁片刻，取景器中黑太阳的右下角突然爆出一颗比钻石还要夺目万倍的亮点这是从月球边缘的峡谷中透射过来的第一缕阳光。贝利珠！我情不自禁叫出声来，随之响起的是阿勒泰市的又一次集体欢呼。亮点迅速增亮扩大，很快就让人无法直视。几秒钟前还在闪耀的水星突然不见了踪影，连金星也很快消失在迅速变亮变浅的蓝色天幕背后。日全食就此落幕，接下来一切就像日食前半程的时间反转，月球从日面的左上方一点点离开，还沉浸在瞬间昼夜更替的奇景中无法自拔的我，对这些变化已经提不起任何兴趣。悲喜世界阿勒泰碧空如洗，黑太阳摄人心魄。观测顺利，大家好运！这是我在太阳重新主宰世界之后，给各地的朋友们发出的第一条短信。阿勒泰是月球本影进入我国境内后所过的第一站，因此我比国内大多数日食追随者都要更早亲历日全食：哈密地区的日食追随者比我晚9分钟迎来月影，甘肃等地的朋友们则要晚12~14分钟。很快，各地拦截日全食的朋友们纷纷发来了战报，结果喜忧参半。守候在甘肃酒泉金塔县的杨平等人几天来一直被阴云笼罩，直到前一天才守得云开见明日。他们充分发挥小分队的灵活机动，包车深入全食带中心寻找观测点，甚至不小心误入军事禁区，被警察押解出禁。不过这些努力换来了不错的回报：在最终选定的观测地点，虽然天空中飘着朵朵筋斗云，但全都识相地绕开太阳，让他们成功目睹了黑太阳吞食天地的奇观，似乎看到了世界末日的画面。在最佳观测点哈密伊吾县苇子峡早早预订了位置的汤海明，则经历了一次惊心动魄的日食观测。事先一直预报晴天的苇子峡，在日食开始之后云量突然增多，而且直扑太阳而来。距离日全食还剩3分钟时，云层拍马赶到，在太阳附近横冲直撞。在聚集于当地的上万名观测者中引起一片骚动。好在关键时刻，太阳及时摆脱云层，将长达2分钟的日全食完整呈献在众人面前。有惊无险，这是汤海明对这次日全食的第一个评价。在距离苇子峡不远的巴里坤县三塘湖，运气显然没有站在千里迢迢赶来朝拜日食的温靖这一边。那里的天空中同样飘荡着朵朵白云。在整个日食过程中，云层都还算安分守己，偏偏在太阳即将被月球完全遮住的时候，一块不大不小的云抢先飘了过来。下一秒，天空完全暗了下来日全食如期发生，却躲在了一片云的后面。直到日全食结束，贝利珠闪耀，太阳才从云层后露出半张脸来。日全食最关键的时刻就这样过去了，温靖的语气里透出无比的遗憾。不过最郁闷的当数困守甘肃马鬃山的杭州远征队。直到日食开始前2个小时，天空都还是一碧如洗，可老天爷在关键时刻耍起了脾气，在西边天空堆起了两大片云，把太阳捂了个严严实实。整个日食过程，太阳只在云缝中露过两次小脸，其余过程都只能在想象中欣赏。7点12分日全食发生，隔着云层只能看到天空迅速变暗，无奈的远征队员们只能以布满乌云的深蓝色天空为背景，与云层后面的黑太阳合影一张，留作纪念。无论观测成功与否，所有的日食追随者在回顾8月1日的追日经历时，或多或少都会感觉到遗憾。对于如此摄人心魄的天象奇观，短短1分25秒的体验时间显然远远不够。回顾这个短暂的黑夜，我的脑海中除了种种极不真实却又千真万确的异象以外，还留下了太多遗憾。比如，为了拍照放弃了尽情欣赏日全食的良机，却由于心情激动没能拍到一张满意照片；太过执着于望远镜观测，却忘了用肉眼观察月球本影降临大地的宏大场面；日全食时手忙脚乱，弄得满头大汗，完全没有留意到温度有没有发生变化。日全食结束时，我心里想得最多的一句话是，假如一切可以重来幸运的是，用不着等待太久，我们将迎来另一场观测条件更好的日全食。2009年7月22日，日全食将再次光顾中国，依次经过成都、重庆、武汉、杭州和上海等长江中下游城市，全食持续时间最长可达6分钟。到时候，我肯定会守候在全食带中，迎接黑色太阳的再度出现。一旦错过了这次机会，再想看到中国境内的日全食，就要等到2034年了。转载原创文章请注明，转载自：科学松鼠会本文链接: 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《环球科学》（科学美国人中文版）2008年第9期精彩导读: songshuhui 2008-9-4 14:47; Steed 发表于2008-09-1 星期一 11:09 分类: 其他 | | 封面故事 Cover Story 决战淡水危机撰文 / 彼得罗杰斯（ Peter Rogers ）别让眼泪成为地球上最后一滴水！这并非危言耸听，根据联合国的数据，今天，地球上每 6 个人中，就有一个人无法获得充足的淡水；到本世纪中叶，地球上 3/4 的人，都将陷入严重缺水的困境。借助现有的科技手段、制定合理的水资源分配方案一场攸关人类生存的决战刚刚开始。发明前线 Innovations 味觉放大器撰文／梅琳达温纳（ Melinda Wenner ）垂涎美味食品，却害怕摄入太多的盐和糖分？改吃健康食品，却因口感太差而难以下咽？科学家新发明的神奇小分子，或许让你的苦恼迎刃而解：它们能放大你的味觉，让食物尝起来更甜、更咸或更鲜，做到美味和健康两全其美。医学健康 Medicine Health 驱逐偏头痛撰文／戴维 W 道迪克（ David W. Dodick ） J 杰加格斯（ J. Jay Gargus ）对于全球 3 亿多偏头痛患者来说，这绝对是一个好消息：利用最新的大脑成像技术，科学家发现，导致偏头痛的根本原因很可能是脑干神经元功能异常。专门针对异常神经元的药物已进入临床试验阶段，驱逐偏头痛的号角正式吹响。厌食有瘾撰文／特丽莎古拉（ Trisha Gura ）厌食症患者为何对饥饿如此执著？科学家研究发现，这是由于大脑的奖赏机制受到破坏，他们不仅对食物漠不关心，也很难体会到生活中的其他乐趣。只有从心理学和生理学双管齐下，才能让厌食症患者告别饥饿。瘙痒的魔力撰文／乌维吉勒（ Uwe Gieler ）伯特伦沃尔特（ Bertram Walter ）注意：读这篇文章之前，请三思，因为它会让你奇痒难耐。这就是瘙痒的魔力：每个人都有无法克制瘙痒的时候，对别人的痒也感同身受，世界上更是有数亿人正在忍受慢性瘙痒症的折磨。究竟瘙痒是怎样产生的，又怎样影响大脑？材料学 Materials 让材料自我清洁撰文／彼得福布斯（ Peter Forbes ）无论是池塘里的荷叶，还是非洲沙漠里的甲虫，身上都藏着无限的奥秘。科学家在自然界千奇百怪的现象中获得灵感，开发出各种各样的仿生技术与材料。这些新材料不仅可以给自己除尘保洁，还能为微流体和芯片实验室的设计提供帮助。环境 Environment 调查手记：远离空气污染的儿童编译／熊德旺以一个小城为模板，科学家对照火电厂关闭前后出生儿童的各项指标，力图找到空气污染和人体健康之间的关联。这种利用生物标志来揭示发病过程，最终有效预测和防治疾病的研究，就是新兴的分子流行病学。天文学 Astronomy 直击日全食本刊记者虞骏黑洞般的太阳悬挂在蓝黑色丝绒般的夜空中，尤如魔王睁开的巨眼俯视着失去光明的大地这就是 2008 年 8 月 1 日，本刊记者在新疆阿勒泰市亲眼目睹的日全食。迎战超级太阳风暴撰文／斯滕 F 奥登瓦尔德（ Sten F. Odenwald ）詹姆斯 L 格林（ James L. Green ）太阳风暴就像来自太空的飓风，会烧毁人造卫星，使电网和无线电通讯陷入瘫痪。在人类技术越来越发达，我们越来越依赖于电网和无线电通讯的现代，一场超级太阳风暴会造成高达几十亿美元的损失。按照太阳活动周期，下一次大的太阳风暴可能会在 5 年内到来，我们必须现在就抓紧时间，做好迎战准备。物理学 Physics 囚禁离子实现量子计算撰文／克里斯托弗 R 门罗（ Christopher R. Monroe ）戴维 J 瓦恩兰（ David J. Wineland ）计算机性能日益提高，芯片尺寸却越来越小，或许很快就会达到物理极限每个元件仅由单个原子构成。不过，这绝非计算机发展的尽头，而是新型量子计算机发展的起点。研究人员通过多种方法，用囚禁在电磁阱中的离子制成了计算机的必备元件逻辑门。在通往量子计算机的道路上，根本性的障碍已不复存在。与科学家同行 Insights 克隆技术的末日撰文／萨利莱尔曼（ Sally Lehrman ） 1997 年，克隆羊多莉的诞生震惊世界，克隆热潮旋即席卷全球。 10 年后，包括克隆羊之父威尔穆特在内一批顶级科学家却突然决定放弃克隆技术，转攻其他领域。克隆技术末日来临？技术解剖 Working Knowledge 家用热泵撰文／马克菲谢蒂（ Mark Fishetti ）前沿扫描 News Scan 测谎仪的尴尬复合动力车：安静也是危险巧妙提升光电池效率环保禁令引发健康危机抑制野火面临困局超长效驱蚊剂谁该为癌症治疗埋单微生物计算机捕捉恒星爆炸瞬间人造角膜重构始祖细胞飓风喧嚣专栏 Column 天人集 This View of Life 创作《一九八四》的那一年撰文／王道还小有科观 A Personal Pericope 说唱 LHC 撰文／李淼怀疑论者 Skeptic 小麦草汁与土药方撰文／迈克尔舍默（ Michael Shermer ）反重力思考 Anti Gravity 寻找征兆撰文／史蒂夫米尔斯基（ Steve Mirsky ）专家解答 Ask the Experts 基因疗法如何治病面包为何会变硬经典回眸 50,100150 Years Ago 标签：天文 , 物理 , 环球科学 , 科学美国人 , 科普杂志; 个人分类: 其他|2120 次阅读|0 个评论

《环球科学》（科学美国人中文版）2008年第5期精彩导读: songshuhui 2008-9-3 15:23; Steed 发表于2008-05-4 星期日 20:44 分类: 其他 | | 封面故事外星植物的诡异色彩撰文　南希 Y 姜（Nancy Y. Kiang）　　绿色植物这个名词中，隐藏着光合作用的秘密，和地球生物数十亿年的进化选择。在其他星球上，植物也会选择绿色吗？科学家们的答案，会许会让我们大吃一惊：由于恒星的类型不同，生物吸收的光线不同，外星球的植物王国，将不再是绿意盎然，而很可能呈现出红、黄、黑等种种诡异色彩。光合作用研究简史热点追踪博弈兴奋剂：运动员的囚徒困境撰文/迈克尔舍默（Michael Shermer）　　当兴奋剂席卷体育界，反兴奋剂战争似乎注定无法获胜。运动员们为什么明知后果严重，却前赴后继地铤而走险？或许博弈论会告诉我们答案：对比赛成绩和名利的追求，让所有的竞技运动员身陷囚徒困境，不得不沉溺于兴奋剂，甚至不断推陈出新。只有改变收益矩阵，加大处罚力度，才可能从源头上拒绝兴奋剂。核武器走私防不胜防撰文/托马斯B科克伦（Thomas B. Cochran）马修G麦金齐（Matthew G. McKinzie）　　本文作者和美国广播公司的新闻摄制组，在两年内，两次将重量可观的贫铀柱偷运进美国，用实验证明，将制造核武器的高浓缩铀走私到美国非常容易。科学家和记者的手段并不高明，为什么美国ZF耗费巨资打造的重重关卡竟形同虚设？环境咸海归来撰文/菲利普米克林（Philip Micklin）尼古拉V阿拉丁（Nikolay V. Aladin）　　咸海的变化，是20 世纪最惨痛的生态灾难之一：无节制地引水灌溉、大规模开垦，让注入它的阿姆河和锡尔河水量锐减。这个曾经的世界第四大湖泊，不得不渐渐干涸，萎缩成三个小小的残留湖。繁荣一时的湖畔城镇衰败凋敝，居民的健康也受到严重威胁。好在，当地ZF的不懈努力，让咸海在新世纪渐渐恢复了生机。医学健康断肢再生撰文/肯穆内奥卡（Ken Muneoka）韩万钟（Manjong Han）戴维M 加尔迪耶（David M. Gardiner）　　蝾螈是自然界最神奇的动物，因为它可以反复长出被切断的四肢。研究蝾螈的肢体再生机制，科学家要创造另一个奇迹：利用现代生物技术，改变伤口处的生理生化过程，在我们受到伤害失去自己的四肢时，能够重新长出新的肢体。戴建武：所有组织都可能再生基因决定性格撰文/图尔汉詹勒（Turhan Canli）　　面对同样的困境，不同的人有不同的应对。有的人很快走出低谷，开创新的成功；有的就此一蹶不振，甚至走上绝路。众所周知的解释是：性格决定命运。性格又是由什么决定的呢？科学家们的研究给出了新的答案：在我们的身体内，有诸多特定基因，影响着我们的性格和情绪。亲吻的秘密撰文/奇普沃尔特（Chip Walter）　　亲吻似乎已是人类本能，我们用它来表达喜悦、爱恋。其实，亲吻源自我们祖先的喂食行动，而且它还会向我们的大脑、身体和配偶传递各种有力的信号，帮助配偶判断彼此的基因是否匹配。材料学延续摩尔定律的新材料撰文/安德烈K海姆（Andre K. Geim）菲利普金（Philip Kim）石墨烯是最当红的新型材料。这种从石墨中分离出来的碳单质，常温下的导电性超越了目前的所有材料，让科学家们能够验证量子电动力学中最不合常理的预言，观察到只有在黑洞、粒子加速器中才能观察到的现象。它还是纳米级晶体管的最佳原料，使摩尔定律得以延续。物理学用光尺丈量时间撰文/史蒂文坎迪夫（Steven Cundiff）叶军（Jun Ye）约翰霍尔（John Hall，2005年诺贝尔物理学得主）　　2005年诺贝尔物理学得主亲笔撰文，介绍他们团队研制出的这把神奇光尺。这把光尺能在可见光光谱中标出数十万道等间隔刻度。利用它，科学家能轻松实现对激光频率的精确测量，制造计时更加精准的光钟，发明超高灵敏的化学探测器，提高激光雷达的性能和探测范围，甚至能重新定义秒的长度，精度比现在提高上百倍。与科学家同行模拟生命　　误闯生物学领域的物理学家维金斯，却做到了很多物理学家和生物学家都没能做到的事：在计算机上模拟生命，找出细胞中的致病因素。技术解剖新型人体扫描安检装置撰文/斯图尔特布朗（Stuart Brown）前沿扫描湿润的火星有点酸数字节能失踪的宇宙线民间科学家的万物至理纤维素乙醇潜力巨大人体运动发电机重访水星眼睛的错觉睡得越多体重越轻专栏怀疑论者左边危险，右边安全撰文/迈克尔舍默（Michael Shermer）反重力思考拯救香蕉撰文/史蒂夫米尔斯基（Steve Mirsky）天人集运筹帷幄之中撰文/王道还论坛经济学家的皇帝新衣撰文/罗伯特纳多（Robert Nadeau）是真是假你只需要半个大脑吗撰文/蔡宙（CHARLES Q. CHOI）专家解答闪电是由宇宙线引起的吗听小骨怎样传递和放大声音经典回眸隐藏自我◎秘密飞行◎棉花危机标签：医学 , 天文 , 物理 , 环球科学 , 生物学 , 科学美国人 , 科普; 个人分类: 其他|1685 次阅读|0 个评论

环球科学、家庭医药心理援助队成立，志愿者踊跃报名: songshuhui 2008-9-3 11:56; Steed 发表于2008-05-23 星期五 16:40 分类: 公告 | | 2008 年 5 月 20 日，由著名科普杂志 Scientific American （《科学美国人》）中文版《环球科学》杂志、著名大众健康科普杂志《家庭医药》志共同组建的环球科学、家庭医药心理援助队开始招募志愿者。发生于 5 月 12 日的汶川大地震夺走了 4 万多人的生命、近 20 万人受伤。到目前为止，重庆市各大医院已经收治来自地震灾区的伤员 2000 余人，而按照计划，这个数字还会增长到 5000 左右。这些从地震中逃生的伤员，不但身体遭受重创，心理也出现了不同程度的创伤，轻则表现为焦虑、惊恐不安，重则出现自闭、思维混乱，甚至拒绝治疗的现象。收治这些伤员已经让医生的工作超负荷，因此，他们很难对每个伤员和他们的家属进行心理救助，这就需要大量的志愿者参加进来。《环球科学》是世界著名科普杂志 Scientific American （《科学美国人》）的中文版，关注科学研究进展和它对人类生活造成的影响。《科学美国人》创刊于 1845 年，一直以前沿、权威著称，迄今已有 135 位诺贝尔奖得主为它撰稿。近几年来，《环球科学》一直在关注灾后心理重建的问题，并多次对该领域的前沿研究进行报道，积累了深厚的专业知识，并和全球心理救护专家保持着密切联系。《家庭医药》是中国发行量最大的大众健康科普杂志之一，独创与医学名家、药学专家联合办刊的方式，一直与全国顶尖医药专家（包括心理学家）保持紧密联系，拥有大批具备心理咨询师资格的作者队伍，并与全国各大医院有着良好的合作关系。因此，两家杂志社整合优势资源，组织志愿者，并进行相关培训，为伤员提供心理援助，帮助医院更好地治疗患者。环球科学、家庭医药心理援助队招募志愿者的消息传出，在各界引起了强烈反响。全国各地志愿者纷纷通过电话、邮件、 QQ 等方式报名。截至21日晚上6时，已有 122 名具备心理学基础知识的志愿者加入进来。他们表示，希望借自己的所学，尽可能地帮助伤员。报名须知： 1、有耐心、有爱心，愿意与患者进行交流 2、有一定的语言组织能力和亲和力，善于与人沟通，有心理学知识者优先 3、志愿工作主要时间为白天 4、西南师范大学心理系会对志愿者进行简单的心理知识培训报名方式：请志愿者提供：姓名、性别、年龄、职业、是否有心理援助知识、现居住地、联系方式等资料，通过以下方式报名： 1、电话：63658888-16042 2、QQ群： 62228704 50295402 ; Email： zhiyuanzhe@cpcwi.com 3、登录网站： http://www.sciam.cn http://www.jtyy.com/zyz.htm 标签：地震 , 心理 , 新闻 , 环球科学; 个人分类: 地震|1283 次阅读|0 个评论

环球科学、家庭医药心理援助队实施首次心理救援: songshuhui 2008-9-3 11:55; Steed 发表于2008-05-23 星期五 16:45 分类: 专辑 , 地震 , 心理 | | 5 月 21 日，刚刚成立的环球科学、家庭医药心理援助队接到重庆市第三人民医院的紧急求助：该院收治的灾区伤员出现情绪不稳定、抵触治疗的情况，需要立即进行心理辅导。援助队立即行动，组织 35 名专业心理治疗人员，在专家和援助队领队的带领下前往医院。这是环球科学、家庭医药心理援助队成立之后首次行动。环球科学、家庭医药心理援助队35名志愿者在医院门口集合目前，该医院收治了 67 名由灾区转移到重庆的伤员，其中大部分都来自受灾严重的四川省北川县。在迅速了解情况并进行分工后，志愿者安静有序地进入病房，开始心理救护。他们真诚的眼神、亲切的交谈和耐心的倾听，让伤员逐渐打开了心扉。大部分伤员开始讲述地震时的情景，和他们在地震中受到的伤痛和损失、对未来的担忧和恐惧。部分伤员没有家人陪护，甚至向志愿者表达了自己对亲人的思念。一位 90 岁的老婆婆，向志愿者谈到自己的脚伤，并述说了揪心的疼痛如何让自己寝食难安。志愿者轻轻地给她按摩小腿时，她流泪了。本次心理支持的专家领队：西南大学心理学院副教授汤永隆，他在广岛大学获得心理学硕士、博士学会，对灾后心理重建颇有研究。也是重庆赴灾区支援的心理援助队培训专家。当建立起伤员对志愿者的信任后，很多陪同治疗的家属也开始咨询心理问题。志愿者发现，他们虽然没有受伤，其实也受到了严重的心理创伤。家人的伤情和模糊的未来，让他们面临前所未有的心理压力。志愿者的到来，激发了他们的倾诉欲望，许多人第一次在家人面前展现出脆弱的一面。《环球科学》编辑贺佳是这支志愿者队伍的领队，向志愿者强调注意事项。每位志愿者都会详细填写环球科学、家庭医药心理援助队设计的表格，作为第一手资料，供专家会诊，排查出心理疾病症状较为严重的病人，由心理治疗专家进行后续治疗。这里收治的伤员，全部是从地震灾区转移来的，其中大部分来自四川省北川县这个5岁的小姑娘，地震时正在幼儿园上课，幸及时逃出，但全身各部位都有明显的外伤。一开始，她非常沉默，但在志愿者的耐心帮助下，逐渐恢复了活泼的本性，并开始与志愿者一起玩耍起来。小朋友建立起对志愿者的信任志愿者正在对伤员进行心理支持下午 5 点，救援队的首次心理救援结束。院方坦诚地表示，他们曾担心志愿者大量进入医院，可能会影响正常的治疗工作。但志愿者的专业和配合，让他们既感动又佩服。院方还期望，救援队能根据初次救援了解的情况，对心理障碍较严重的伤员进行下一步心理干预和心理重建。不只是伤员本人，家属也需要心理支持。标签：地震 , 心理 , 新闻 , 环球科学; 个人分类: 地震|954 次阅读|0 个评论

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