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1 中 国 历 史 最 悠 久 的 综 合 性 科 普 期 刊 SCIENCE PICTORIAL 邮 发 代 号 :4-202 定 价 :8.00 元 降 低 享 乐 带 来 的 健 康 风 险 REDUCING THE HEALTH RISKS OF ENJOYMENT 科 技 在 太 空 中 建 发 电 站 生 活 脂 肪 保 管 员, 助 你 轻 松 瘦 身 教 育 怎 样 有 效 提 高 思 考 能 力 专 栏 芈 月 传 里 芈 茵 为 什 么 要 陷 害 芈 月

2 帚 虫 ( 一 种 生 活 在 泥 沙 中 的 海 虫 ) 的 幼 虫 长 有 恶 性 胶 质 瘤 的 小 鼠 脑 血 管 网 络 被 蒲 公 英 花 粉 覆 盖 的 蜜 蜂 眼 睛 美 丽 小 世 界 ( 上 ) 2015 年 度 国 际 显 微 摄 影 大 赛 获 奖 作 品 丝 叶 狸 藻 ( 一 种 食 虫 植 物 ) 的 捕 虫 囊 墨 西 哥 蚌 虫

3 蕨 类 植 物 的 孢 子 囊 群 小 海 星 的 剖 面 显 微 图 实 验 室 培 育 的 乳 腺 组 织 拟 南 芥 幼 嫩 的 花 芽 老 鼠 耳 朵 皮 肤 内 的 神 经 和 血 管

4 SCIENCE PICTORIAL 40 目 次 保健 1 在日常生活中 我们常常遇到那些宣称自己 怎么吃都长不胖的人 可能就是因为体内 棕色脂肪多而能够把多吃的食物烧掉 棕 色脂肪的存在 给予我们减肥的新希望 18 深度 如今 人们越来越重视享受生活 然而 吃美食 玩电脑等 享 乐 行为却会危害我们的健康 我们如何才能既舒舒服服地享 受生活 又保持健康 享乐 与健康 鱼与熊掌可以兼得吗 卷首 4 深度 摆脱坏习惯 新年更健康 /本刊编辑部 18 降低 享乐 带来的健康风险 互动 科技 5 前沿 微秀等 新闻 广角 6 季节基因 让人体在夏天更健康等 图片 8 34 /饶 毅 36 西安高新技术产业开发区 2 38 /荣 萍 利用质子重离子束消灭肿瘤 古老实验带来的新启示 /方陵生 /陶 颖 海洋中的废塑料何去何从 /袁光钰 造化在天地之间 /张忠慧 张 睿 气象 产业趋势 16 为什么你的脸是独一无二的 生活 创业故事 如何让浴缸智能化 冲锋枪传奇 上 /吴 冰 李 萌 遗产 精彩园区 环保 名家讲坛 13 /徐振鲁 自然 创新 12 在太空中建发电站 /汤 波 历史 年十大科学突破等 科学值得大家关心 埃及伊蚊为何会遭遇灭顶之灾 综述 可回收火箭等 媒体 10 /戴雨璐 聚焦巴黎气候大会 /上海市公共气象服务中心 保健 /党秉荣 40 脂肪保管员 助你轻松瘦身 /寻 正

5 新品 42 数学传奇 年度最佳发明(上) /金 娅 拿破仑 给数学家 出难题 教育 绿色时代 人物 让核技术落地开花结果 陈子元院士学术生涯片断 怎样有效提高思考能力 60 从巴比松到瓦尔登湖 61 /林凤生 稻草人 62 /杨文丰 科幻 生命的华尔兹 上 63 漫谈工业与应用数学在中国 上 /李大潜 生命之思 我眼中的 玛卡 /祁云枝 芈月传 里芈茵为什么要陷害芈月 /崔云龙 祝卓宏 科学是中药研究的必由之路 上 /饶 毅 公众考古 /风浅白等 64 摆脱错误睡眠观念 /井上雄一 封二 美丽 小世界 上 2015年度国际显微摄影大赛获奖作品 封三 金丝猴 全球2015年度十大考古发现 24 立方体迷宫等 封面 潜在的健康风险 传统医药与现代医药 56 /云无心 书摘 院士讲坛 55 喝果汁可以帮身体 排毒 吗 动脑筋 /说 夜 专栏 54 /李大光 心理探幽 随笔 52 打击 伊斯兰国 IS 用了哪些尖端武器 植物秘语 美术 饮食之道 /彭思龙 艺术 48 /戴星翼 武器纵横 /李曙白 韩天高 综述 46 中国可以扛起碳减排的大旗 /蔡天新 /高蒙河 前沿 对埃及伊蚊造成灭顶之灾的 是那群从英国远道 而来的荧光雄蚊 这些荧光雄蚊为何有如此威 力 它们究竟来自何处 封底 Mrk231星系 36 遗产 河北承德丹霞地貌国家地质公园 是华北唯一 的丹霞地貌彰显的地方 300年皇室文化长河在 此流淌 博大精深的佛教文化在此交融汇聚 3

6 Preface 卷首 R KEXUE HUABAO 1933年创刊 月刊 2016年第1期 摆脱坏习惯 新年更健康 文/本刊编辑部 支 新年伊始 你是否已经削尖了铅笔 正跃跃欲试地准备写下自己的新年 计划 千万别忘了 身体是革命的本钱 我们的新年计划就从让身体更健康开 持 科学顾问 主 主 管 办 始吧 如今 随着我国经济水 平不断提高 人们的物质生 编辑 出版 主 编 特邀指导 活越来越丰富 生活水平也 不断提高 人们不用再为温 饱问题发愁 而开始越来越 重视享受生活 对于寻常百 姓而言 做什么是在享受生 活呢 可能是美滋滋地吃一 顿牛排 让鲜嫩多汁的牛肉满 足我们的味蕾 可能是打开一盒巧克力 一颗颗体会它们在口中慢慢融化的 感觉 可能是约上三五个好友 开怀畅饮 通宵达旦 可能是对着手机或平板 电脑 痛快地打游戏 看小说 也可能是放松下来 舒舒服服地窝在沙发上看 一天电视 什么都不想 然而 这些 享乐 行为却会危害我们的健康 吸烟 喝酒的危害相信大 家都不会陌生 吸烟会不可逆地伤害肺部结构 增加罹患肺癌等癌症的风 险 而且即使是偶尔抽一两根烟也会显著提高患心脏病的风险 过度喝酒不 仅会损害肝脏 还会降低人脑的认知能力 甚至影响人的性格 另一些看似 安全 的 享乐 其实也不 安全 在科学家看来 久坐不动就像吸烟一 样 不但容易上瘾 还危害健康 懒得动 被认为是引发心血管疾病 糖尿 病甚至一些癌症的重要因素 同样 贪吃红肉和甜食 整天对着电子屏幕等行 为 也会不同程度地影响我们的身体健康 这些 享乐 行为会对 健康造成怎样的伤害 为了 让普通人更直观地了解它们 的危害 科学家提出 微生 活 的概念 评估那些 坏 习惯 量化其危害性 帮助 人们比较许多不同类型的活 动 从而更好地规划自己的 生活 有时候 即使知道做某些事会对健康不利 我们还是忍不住要去做 比 如 贪恋口腹之欲 想多吃几口红烧肉 或是忍不住想多玩一会儿手机游戏 我们如何才能既舒舒服服地享受生活 又保持健康 享乐 与健康 鱼与熊 掌可以兼得吗 科学研究发现 一些 小窍门 可以帮助人们降低 享乐 带来 的健康风险 比如 我们可以在吃红肉的时候搭配着吃点奶制品 还可以在 晚上玩手机时调低屏幕亮度 愿广大读者朋友在新的一年中 健康 快乐地度过每一天 4 上海市科学技术委员会 上海市科普工作联席会议办公室 吴信宝 寿子琪 陈 杰 马兴发 上海世纪出版股份有限公司 上海科学技术出版社 上海世纪出版股份有限公司 科学技术出版社 科学画报 编辑部 毛文涛 过浩敏 陈宏凯 姚锦瑜 曹宏明 朱 陈海鹏 骆大进 龚黎明 刘 勤 郑忠民 秦 亮 傅国庆 吴寿仁 胡 睦 郭延生 缪文靖 (按姓氏笔画排序) 编辑部 主 任 副 主 任 发稿编辑 美术编辑 技术编辑 程忠炎 杨先碧 徐 梅 杨天齐 孙 云 杨先碧 程忠炎 曹燕萍 黄雪红 电 话 传 真 网 址 微 博 scipic@vip.sina.com 广告总代理 上海科学技术出版社广告部 上海高精广告有限公司 广告总监 王 萱 广告副总监 夏叶玲 电 话 发行总经销 上海科学技术出版社期刊发行部 发行总监 章志刚 发行副总监 潘 峥 业务经理 葛静浩 张志坚 仝 羽中 马 骏 电 话 邮购部 上海科学技术出版社邮购部 电 话 主办单位 编辑部 广告部 发行部 邮购部 上海市徐汇区钦州南路71号 地 址 邮政编码 中国标准连 ISSN CN /N 续出版物号 广告经营许可证号 印 刷 发行范围 国内总发行 国内订购 国外发行 邮发代号 出版日期 定 价 上海中华商务联合印刷有限公司 公开发行 上海市报刊发行局 全国各邮政局 中国国际图书贸易集团有限公司 中国国际书店 北京399信箱 国内4-202 国外M 年1月6日 8.00元 致作者 * 作者来稿 包括文字和图片 一般不退 要求退稿者敬请说明 3个月内未见发表或未收到准备采用的通知 作者可另行处理 * 稿件从发表之日起 其专有出版权和网络传播权即授予本刊 同 时许可本刊转授第三方使用 * 作者须保证来稿中没有侵犯他人著作权或其他权利的内容 并 将对此承担责任 * 对上述合作条件若有异议 敬请来稿时声明 否则将视作同意 杂志如有印订质量问题 可与本刊编辑部联系调换

7 秀 微 大自然的色彩 互动 READERS & EDITORS 科学画报 微信公众号开设有 随手拍 栏目 欢迎你 拿起手中的手机或相机 记录下身边的美景 与我们分享你的 所见所闻 红花白雪 碧海蓝天 大自然的美永远超出人类的想象 我们的拍客朋友用下面这组摄影作品 记录下了大自然摄人 心魄的色彩之美 雪中香山 西藏纳木错 启军 北京市 王 清晨的树林 和草地 (上海市 雷 波) 福建省厦 门市 包冠 宇 力圆科普之梦 奋铸创新之基 科普志愿者风采 科普志愿者 江俊青 广东海洋大学动物医学专业毕业生 天地谁人知 安徽省合 肥市 美丽的青岛印象 褚 莹 (陕西省华阴市 张 伟) 时间过得飞快 似乎刚 刚还是给小风 扇安上小马 达就能满屋子跑半天的年 纪 转眼却已经大学毕业两 年了 长大在我看来是一件 非常快乐的事 因为随着经 验和知识的不断积累 我能 更好地 理解这个 世界 虽 然我也感觉到了自己知识的 匮乏 但不断能做到以前做 不到的事 总是让人很愉快 个人的成长跟科学的 发展多么相似呀 每每让我觉得好奇和向往 也许 在未来 自己与科学都能向前迈一大步 愿每个人 都能感受到科学的乐趣 这是我作为科普志愿者最 单纯的愿望 如何参与活动 添加微信号 科学画报 或 扫 描 二 维 码 关 注 科 学 画 报 微信 5

8 新闻 广 角 BRIEF 基因学 季节基因 让人体在夏天 更健康 文/韩西溟 比起寒冷的冬天 很多人更喜欢 阳光灿烂的夏天 如今 科学家给这 种偏好找到了理论支持 人类在 夏天比冬天更健康 这是为什么呢 众 所周知 人在冬天 更容 易感 冒 自身免疫性疾病和心脏病的发病 率在冬季也更高 为了一探究竟 英 国剑桥大学的约翰 托德教授及其研 动物学 黑猩猩过马路也会左右看 文/万花舞 作为现代人 我们早就养成了习惯 在过马路时要先 查看左右来车 然而 科学家发现 并非只有人类学会了 这种生活常识 野生黑猩猩也学会了在过马路前先向两 边张望 查看交通情况 法国国家自然历史博物馆的玛丽 西博和她的研究 团队 在乌干达基巴莱国家公园对一群野生黑猩猩进行 了长达29个月的研究 观测它们如何通过一条横穿塞比 计算机学 托里森林的高速公路 这条高速公路非常繁忙 每小时 人工智能参加日本高考 分数超过平均分 至少会通过90辆汽车 车速在70~100千米/时 文/香 香 研究人员共记录了20次总计122只黑猩猩穿过这条 近年来 日本国立信息研究所一直在进行人工智能 高速公路的情况 他们发现这些黑猩猩在过马路时都格 程序的开发项目 为了测试其创造的人工智能有多 聪 外小心 92%的黑猩猩在过马路前或中途都会向左右两 慧 自2011年起 该研究所每年都让人工智能参加日本 边看 57%的黑猩猩会很快跑过马路 显然它们知道马 高考 不过 人工智能一直表现不佳 前几年的成绩都低 路上非常危险 要 于平均分 尽快通过 另外 令人欣喜的是 2015年 人工智能的高考成绩有了 8 3%的情况下 雄 显著提高 它的总成绩为5 51分 日本高考满分为9 50 性首领会带领并组 分 比全国平均分高出135分 这个成绩让它能被80% 织黑猩猩过马路 的日本国内大学录取 日本高考的难度并不亚于中国高 考 特别是理科类试题 难度很大 人工智能可以分析考 试题目 并通过辞典 教科书等资料找出答案 在这次考 试中 人工智能在数学和历史上发挥出色 不过 由于语 言理解能力有限 人工智能很难回答一些有关物理现象 的问题 所以它的物理成绩并不理想 日本国立信息研究所的研究人员表示 他们将投入 更大力度 继续优化人工智能程序 提升人工智能的智能 水平 目前 研究人员正在尝试提高人工智能在文字和情 感方面的理解能力 让人工智能的思维更接近人类 他 们的目标是 让人工智能的高考成绩在2021年达到日本 最好的高等学府 东京大学的录取分数线 6

9 究团队 对来自世界各地的1.6万人的血液样本进行了基 因分析 他们发现人体某些基因的活性会随季节变化 在冬天 147个与免疫系统有关的基因会更活跃 让人体 更易产生炎症反应 而炎症会加重自身免疫性疾病和心 脏病等疾病 研究人员尚不清楚这些 季节基因 是如 何从 夏季模式 切换到 冬季模式 的 他们猜测这很 可能与光照时间有关 人类某些基因的活性具有季节性 这提醒人们应该 在冬季更关注自己的身体情况 托德称 在冬天多晒太 阳 或者移居到温暖的地方 也许可以让身体更健康 这项研究意义深远 科学家将进一步探究基因与环境的 关系 寻找预防和治疗心脏病等疾病的新途径 天文学 水星曾存在强大磁场 文/林悦儿 生理学 打针怕疼 憋口气试试 文/陆海风 水星是太阳系八大行星中最小的 离太阳最近的 你是不是一想到去医院打针就心生恐惧 别担心 一颗行星 也是太阳系内除地球外唯一一颗拥有磁场 科学家已经找到了解决方法 其实很简单 你只要深吸一 的岩石行星 口气 然后屏住呼吸 就会发现打针不再那么痛了 20世纪70年代 根据曾掠过水星的美国 水手10 当人感到有压力时 血压会升高 大脑和四肢的供 号 探测器的观测结果 科学家发现水星拥有磁场 血量也会相应增加 让人进入戒备状态 随时应对突发 水星磁场由其地核内熔融铁的运动产生 强度约为地 情况 同时 人体还存在一个反向调节机制 能降低血 球磁场的1% 2004年 为了进一步研究水星的特性与 压 让身体重新放松下来 科学家发现 肺部血管中的压 环境 美国国家航空航天局发射了人类首个水星探测 力感应器可以把 降低血压 的信号传递给大脑 抑制神 器 信使号 探测器 2011年 该探测器成功进入 经系统 降低人体对疼痛的敏感性 他们认为这就是血 绕水星轨道 以距离水星表面最低15千米的高度围绕 压较高者疼痛阈值也较高的原因 水星低空飞行 2015年5月1日 信使号 由于燃料耗 尽 以撞击水星的方式 结束了其探测使命 在上述研究成果的基础上 西班牙科学家古斯塔 沃 巴索猜测 用屏住呼吸的方法升高血压 是不是可以 这是一次漫长而收获颇丰的探测之旅 探测器 激活压力感应器 从而提高人体的疼痛阈值呢 为了验 上的磁强计捕捉到了水星表面岩石的微弱磁性信号 证这个想法 巴索和他的研究团队找来38位志愿者开展 如今 研究人员分析了 信使号 的探测结果 他们发 了一项实验 先在志愿者憋住气的情况下用力按压他们 现 水星的磁场非常古老 可能在距今37亿~39亿年 的指甲5秒 然后再在他们缓慢呼吸的情况下重复一次 前就已形成 比水星的诞生仅晚了约7亿年 鉴于水 结束后 大部分志愿者表示 虽然这2种方法都分散了他 星地壳可能含有铁等磁性物质 古代水星的磁场强度 们的注意力 减轻了按压指甲带来的疼痛感 但显然憋气 不会比现在弱 甚至有可能与地球的磁场强度一样 时减轻疼痛的效果更明显 巴索认为 当人们意识到某种行为将带来疼痛时 会下意识地屏住呼吸 这是人体的一种自然反应 反过 来 我们也可以利用憋气这个小技巧来应对即将到来的 疼痛 比如 我们可以在针头扎下去之前憋住一口气 不 过 如果是无法预料的伤害 比如不小心踩到钉子 这种 方法就没用了 美国科学家理查德 查普曼称 虽然我们可以指导 人们 比如产妇 通过屏住呼吸来控制疼痛 但这么做所 带来的肌肉紧张 在某些情况下很可能会加重疼痛 因 此 这种小技巧的临床应用 还需要进一步研究 7

10 新闻 图 片 IMAGES 核聚变反应堆 W7-X的模型 曾经同时孵化出来的转基 因鲑鱼 上 生长速度要比 普通鲑鱼 下 快得多 2015年12月21日 美国太空 探索技 术 公司 在 猎 鹰 9号 火箭升空10 分 钟 后 成 功 完 成 第一级火箭 回 收 任 务 这 是 人 类 首次 实 现 第一 级火箭的回收 英国研究人员研发出一种智能绷带 它 可在检测到伤口感染时发出荧光 提 醒患者及时就医 8

11 德 国 科 学 家 已 经 成 功 地 开 启 世 界 上 最 大 的 仿 星 器 核 聚 变 反 应 堆 W7-X 该 装 置 能 一 次 约 束 超 高 温 的 等 离 子 体 长 达 30 分 钟 以 上 科 学 家 希 望 核 聚 变 可 为 我 们 带 来 更 多 的 清 洁 能 源 澳 大 利 亚 天 文 学 家 在 太 阳 系 外 发 现 一 颗 新 的 宜 居 行 星 沃 尔 夫 1061c 它 距 离 地 球 仅 14 光 年, 是 目 前 天 文 学 家 所 发 现 距 离 地 球 最 近 的 宜 居 行 星 美 国 天 文 学 家 探 测 到 一 颗 耀 变 体 PKS ( 一 种 类 星 体 ) 释 放 的 高 能 伽 马 射 线 这 颗 耀 变 体 位 于 牧 夫 座, 距 离 地 球 大 约 7 6 亿 光 年 这 颗 耀 变 体 释 放 的 伽 马 射 线 达 到 亿 电 子 伏, 相 比 之 下, 可 见 光 的 能 量 是 2 3 电 子 伏 俄 罗 斯 一 名 设 计 师 设 计 出 一 艘 名 为 星 体 的 超 级 游 艇, 乘 客 可 通 过 水 下 观 景 台 和 顶 部 尖 顶 上 的 平 台 欣 赏 美 景 年 1 1 月 1 9 日, 美 国 食 品 与 药 品 监 督 管 理 局 批 准 了 世 界 上 第 一 种 食 用 转 基 因 动 物 转 基 因 大 西 洋 鲑 鱼 科 学 画 报

12 新闻 媒 体 MEDIA 自然 杂志 两名华人科学家入选2015年度十大科学人物 2015年12月17日 自然 杂志评选出2015年度十大科学人物 与2014年的十大科 学人物相比 今年最大的特点是有两位华人科学家入选 他们分别是中国中山大学的 生物学家黄军就和美国斯坦福大学华裔女科学家鲍哲楠 黄军就出生于1980年 从2011年12月起任中山大学生命科学学院副教授 研究 黄军就 工作主要集中在干细胞多能性调控机制和胚胎早期发育机制阐析 2015年4月 黄 军就和他的团队利用最新的基因编辑技术 成功修改了人类胚胎的DNA 为治疗遗 传病提供了新的线索 鲍哲楠是美国斯坦福大学化学工程学华裔女科学家 她所在的团队开发出一 种能够感知压力并可与大脑沟通的柔性人造皮肤 这种人造皮肤像 一页纸那么 薄 可以分为两层 外层是可以感知压力的传感器 由塑料材料加上碳纳米管制 成 内层是由喷墨打印机印刷出的柔性电子电路 可以把压力信号转变成电信号并 鲍哲楠 传递给大脑 科学 杂志 2015年十大科学突破 2015年12月17日 美国 科学 杂志公布 了2015年十大科学突破 1. 基因剪刀 2015年 名为 基因剪 刀 CRISPR 的 基因组编辑 技术获得多 项突破 研究人员希望利用这项技术 修剪 人类基因以消除疾病 或者创造生命力更顽 强的生物 或者消灭病原体 2. 新视野 号抵达冥王星 2015年7月 14日 经过9.5年共计50亿千米的飞行之后 美国的 新视野 号探测器终于抵达冥王星 成为首个探测这颗星球的探测器 3. 脑内也有淋巴管 美国弗吉尼亚大学 新视野 号探测冥王星 医学院的研究人员确认 大脑会通过淋巴管 道与免疫系统直接连接 在旧有的认识中 淋 巴管道并不存在于脑部 这项新发现将颠覆 几十年来书写在教科书上的结论 4. 人工合成鸦片 美国斯坦福大学的研 究人员通过遗传改造酵母 成功合成出鸦片 类止痛药 5. 量子纠缠状态被证实 澳大利亚新南 7. 埃博拉疫苗研制成功 加拿大卫生部的研究人员研制 成功埃博拉疫苗 2 000多名埃博拉病毒密切接触者在接种 该疫苗后无一人染病 8. 重现心理学研究 2015年国际研究小组完成了一项重 现100项经典心理学研究发现的计划 研究表明 其中仅有 39 项研究可以再现 威尔士大学的研究人员 使用放置在硅芯片 9. 发现原始人新种 2015年9月 南非金山大学的人类 中的一个电子和一个磷原子的原子核 实现了 学家在一处洞穴发现1 550多块原始人骨骼化石 研究人员 量子纠缠 实验取得了2.70的观测值 可信度 确认那些原始人是新人种 并将之命名为 纳莱迪人 超过96% 10 域下方 从地心持续 垂直上涌 10. 早期美洲人来自亚洲 一个国际研究团队通过基因 6. 地幔柱存在证据被找到 美国加利福 分析发现 美洲原住民祖先大约在2.3万年前从西伯利亚来 尼亚大学伯克利分校的研究人员发现了28处 到美洲 之后又分化为北美原住民和南美原住民两个不同种 地幔柱的证据 其中大多数位于火山热点区 群

13 中国科学院网站 石墨烯新材料有望制造超强电池 中国科学院上海硅酸盐研究所 的研究人员已研制出一种高性能超级 电容器电极材料 氮掺杂有序介孔 石墨烯 该材料具有极佳的电化学储 能特性 可用作电动车的 超强电池 充电只需7秒钟 即可续航35千米 联合国新闻网 亚太地区约22万名青少年携带 艾滋病病毒 2015年12月1日 世界艾滋病日 联合国 下属的 亚太地区青年重点人群机构间工作组 超级电容器 是介于传统电容器 和电池之间的一种电化学储能装置 由于具有功率密度高 循环寿命长 安全可靠等特点 现已广泛应用 于混合动力汽车 大功率输出设备等多个领域 如何让超级电容器 兼具高功率 高能量 长期以来科学家并没有找到理想材料 研究人员通过多次尝试发现 石墨烯是破解这一难题的最佳选 发布了 青少年 亚太地区艾滋病防治的盲区 的 择 通过反复试验 设计 合成 研究人员发现氮掺杂有序介孔石墨 报告 该报告称 尽管亚太地区艾滋病病毒的新 烯的性能表现最佳 该材料不仅能实现高能量密度 高功率密度 而 发感染人数总体呈下降趋势 但重点人群中的青 且还可以通过使用水基电解液 做到无毒 环保 价格低廉 安全可 少年感染却有所上升 特别是年轻的男同性恋者 靠 这项研究成果对于推动我国超级电容器的行业发展 提升行业 以及其他男 男性行为者 竞争优势具有重要意义 报告指出 在2014年 亚太地区15 19岁的青 少年当中有超过5万人新感染上艾滋病病毒 占 全部新发生感染的15 整个亚太地区至今共有 约22万名青少年携带艾滋病病毒 曼谷 河内 雅 加达等大城市更是新感染人群的主要聚集地 报告称 新发感染与危险性行为的增加有关 如 拥有多个性伙伴以及未坚持使用安全套等 报告指出 感染艾滋病病毒风险较高的青少 年群体包括年轻的男同性恋者和其他男 男性 行为人群 跨性别人群 注射毒品人群以及从事 或购买商业性服务的人群 如果不遏制青少年中 的艾滋病传播 到2030年消除艾滋病作为公共 健康威胁的全球目标将无法实现 为扭转这一局 势 报告建议各国政府制定更好的青少年艾滋病 防治策略 完善针对青少年的法律与政策 包括 最 新闻 银河系中最宜居的区域 英国科学家发表在 天体生 物国际期刊 上的研究表明 像银 河系这样的螺旋星系 对生命来讲 最危险的区域位于星系的中央 最安 全且最适宜生命居住的地方是旋臂位 置 我们的地球就位于宜居区域的内边缘 这是利用计算机建模与银河系类似的螺旋星系及其邻近星系 得出的结果 这一模型在模拟了气体 恒星及行星分布后 再让 星系演化数十亿年 从而识别出了最适合生命居住的区域 世界首窝试管 狗婴 在美诞生 通过学校与社交媒体开展综合全面的性教育 并 美国康奈尔大学科学家宣布 经过多年尝试后世界首窝试 开发切实面向青少年人群的艾滋病病毒检测与 管 狗婴 诞生 他们将19个冷冻胚胎植入到同一只代孕母犬 治疗服务 报告强调 让青少年知道自己的艾滋病病毒 体内 最终产下了7只健康的幼犬 这被看作是动物医学领域的 重大进展 为保存濒危犬类品种提供了可靠的技术保障 感染状况并获得所需的治疗 这一点至关重要 但在很多国家 他们被艾滋病检测中心拒之门 首次观测到 少儿 行星 外 亚太地区仅有10个国家具备允许年轻人自 天文学研究领域曾经缺少对处于 发育 阶段的 少儿 行 主寻求艾滋病病毒检测与相关服务的法律与政 星的观测记录 美国亚利桑那大学研究人员首次观测到一颗正 策 除了法律上的阻碍 青少年艾滋病病毒携带 在形成中的行星 填补了这一空白 其距离地球450光年 位于 者通常遭受羞辱与歧视 使他们对寻求治疗丧失 LkCa15恒星周围 信心 11

14 创新 名家讲坛 OPINION 饶毅 北京大学教授 科学值得大家关心 文/饶 毅 1978年初 我上大学前不久 以郭沫若名义撰写的 科学的春天 徐迟采写的报告文学 哥 德巴赫猜想 先后发表 激励了一代中国人投身科学事业 30年后 时过境迁 从海外回来后 我感受到了国家的巨大进步 却也感到了全社会对科学 的态度有了很大变化 当前社会上有几种说法 比如 中国用不着发展科学 抄别人的专利也能发 展 日本不发展科学 也成了世界经济强国 娱乐 服务和金融业的发展是中国强大的关键所在 在这样的背景下 我认为应该重申科学研究与国家和人民的关系 从精神层面来说 科学研 究是现代人精神生活的重要组成部分 其强调和培养的创新精神是国家进步所不可或缺的 从应 用而言 科学直接关系国家生存 经济发展 人民健康 因此 科学技术不仅是科技人员的事业 基础研究也不仅是科学家的爱好 它们值得中国科学界之外的民众来关心 因为它们一直都在影 响着国家和民族的兴亡 从历史上来看 现代大国的强盛需要坚实的科学基础 以曾被称为 日不落帝国 的英国为 例 虽然人口只有6 000万 领土面积只有24万平方千米 小于四川省的面积 但它曾占有全世界 四分之一的土地 原因之一 就是此前几百年 英国就拥有以牛顿为代表的科学家 拥有剑桥大学 这样的高等学府 这曾使英国科学在全世界遥遥领先 再看现代新产业 生物技术 是如何在美国诞生的 这与我在20世纪80年代就读的美国 加利福尼亚大学旧金山分校有关 1973年 加利福尼亚大学旧金山分校从事基础研究的生物化学 家赫伯特 博耶 与美国斯坦福大学的微生物学家斯坦利 科恩合作 发明了 重组DNA 技术 它 不仅推动了生命科学的研究 而且获得广泛应用 1980年 他们的此项技术获得专利 该专利成 为世界上获利最多的生物医学专利 1976年 40岁的博耶与29岁的美国风险投资家斯旺森商谈几小时后 决定在旧金山创立世 界上第一个基因技术公司 尔后 以各个教授为首的公司纷纷在旧金山湾区及波士顿地区建立 这些教授在产业 创新上领航发力 奠定了一个新的现代产业 以基因 工程为代表的现代生物技术 影响了多个行业 如医疗诊断和农牧业 也改造了制药行业 所以说 原创性的科学研究将带来技术创新和经 济发展 让国家强大 这是现代大国崛起的必然规律 所谓 日本科学不好 经济发展却很好 是误解 日本科学不如 美国 但比中国好多了 与美国比起来 日本技术创新还不够多 有些 领域还受制于美国 不能完全掌握产业的发展 所以它也无法靠调节 金融来影响世界 调节金融的基础是国家有硬实力 没有硬实力就不 能主导软实力 我们固然要发展服务 娱乐和金融业 但是 没有科学研究为支 撑 我们就无法顺利解决社会老龄化带来的健康 医疗和生活质量问 题 以及人口增加带来的能源和资源问题 也无法为中国未来的可持续发展提供原创技术 19世纪40年代 中国的GDP高居世界前列 甲午海战时 中国从国外购买的军舰吨位是亚洲 最大的 却还是败给了日本 近100年间 从上海的外滩 北京大学最漂亮的燕园部分建筑 到很 多人引以为豪的国家体育场 北京鸟巢 这些 中国建筑 都是花钱请外国设计师来设计的 迄今为止 我国市场上大部分药品都是西方发明的 悲哀的是 像肝炎这种中国高发而西方 发病率低的疾病 由于并非是国外药物研发的重点 无法依赖进口 结果我国迄今仍缺乏有效的 肝炎治疗药 再说说大豆 它是国人的重要粮食之一 但有80%要依赖进口 美国却农作物生产过剩 如果 以后美国通过为我们提供廉价的水稻来垄断全球粮食 我们是否有对策 因此 保证中国食品安 全 也要依赖科学技术 国家和人民对科学有需求 我们中国科学界能迎接这样的挑战吗 12

15 区 1994年以来 西安高新区一直被评为 国家 先进高新技术产业开发区 19 97年9月 经国 务院批准 西安高新区率先加入了亚太经合组织 APEC 科技工业园区网络 2001年2月 被列 入我国 十五 期间重点建设的5个国家示范高 新区之一 2005年6月 国务院明确指出 要将西安 北京 上海等6个高新区建设成为世界一流的科 技园区 为提高我国的自主创新能力和综合国力 做出重大贡献 2008年 西安高新区与北京中关 村 上海张江 武汉东湖 无锡高新区一起 率先 成为全国80多个国家级高新区中的首批 海外高 层次人才创新创业基地 2013年 西安高新区紧紧围绕建设世界一 流科 技园区的宏 伟 目标 通 过 创 新 驱 西安高新技术产业开发区 西安高新技术产业开发区(简称西安高新区) 是1991年3月经国务院首批批准的国家级高新 创新 精彩园区 INNOPARK 收入68亿元 同比增长38% 未来高新区将实施 光伏电站工程和光伏装备产业带动战略 全力打 造西部地区光伏与LED产业规模化发展的核心 基地 先进制造领域 以西电集团为依托 紧紧抓 住国家发展智能电网和新能源产业的机遇 努力 实现跨越式发展 成为亿元产业带上的脊梁 引 进了美光公司增资建设的存贮芯片测试线项目 荷兰亨特集团西部区域制造中心项目等 已聚集 了先进制造类企业2 000余家 生物医药领域 西安高新区先后被列为国家 级医药出口基地 国家火炬计划生物医药产业基 地和国家生物产业基地 拥有生物医药企业300 多家 2011年 实现营业收入317亿元 依托陕 医药 杨森等龙头企业 高新区将加强与国际医 药企业的合作对接 重点发展生物技术 化学制 药 医疗器械和医药 服务外包等 动 内涵提升 狠抓 软件与服务 外 产业 培 育 招 商 引 包领域 高新区现有 资 项目建设和民生 神 州 数 码 炎 兴 科 工程 各项工作取得 技 等 软件 与服 务 外 了良 好 的 效 果 实 包企业1 000多家 现在 册 企业营业收 从业人员9.8万人 入 亿元 工 年 实 现 总收 业增加值 亿 入583.5亿元 同比 元 同比增长30% 增长35.7% 实现出 总量在全国114个国 口2.91亿美元 同比 家 级高新区中位 列 增长35.35% 现代 服 务业 领 第三 2 0 多年 来 西 域 高 新 区 以 推 进 安高新区在推动技 国家科 技 服 务 体系 术创新 发展拥有民族自主知识产权的高新技术 试点为契机 以研发设计 信息技术服务 技术 产业方面形成自己的优势和特色 全区累计转化 交易为重点 强化产业公共服务平台建设 以建 科技成果12 000多项 其中90%以上拥有自主知 设国家级文化与科技融合示范基地 西安国家 识产权 根据科技部统计 西安高新区的产业规 级数字出版基地为重点 推进创意产业的发展 模 税收贡献 知识创新和可持续发展能力 均 壮大 以金融 物流 仓储等为重点 大力发展 居全国高新区前列 总部经济 2011年 现代服务业实现营业收入 通信领域 围绕技术研发 设备制造 终端 亿元 同比增长33.48% 服务业占经济 服务 运营开发等领域 重点支持中兴 华为等 总量的比重由2010年的35.87%提升到2011年 企业加快发展 不断提升高新区通信产业的研发 的36.91% 实力 产业规模和集聚度 如今 西安高新区已成为我国中西部地区投 光伏与LED领域 近几年陆续招引了特变电 资环境好 市场化程度高 经济发展最为活跃的 工 应用材料 华新丽华 陕西电子集团等30多 区域之一 成为我国发展高新技术产业的重要基 个重大项目 2011年 光伏与LED产业实现营业 地 13

16 创新 创业故事 STORY 如何让浴缸智能化 文/荣 萍 图/钱晓龙 周 斌 12岁出国上学的包宇洋 25岁辞去新加坡 优越的工作选择回国创业 在张江高科技园区 康桥先进制造技术创业园 创办中国第一家智 能泡浴缸研发中心与生产线 从研发到试验 从检测到生产 站在包宇洋办公室窗边 可以 一览无余 8米挑高的生产车间 一台台泡浴缸 有序地倒扣在工作台上 接受技术人员的线路 检测和双壳封装 张江 是创新 创业的好地方 这 是 从新加坡回国创业的上海三滴水卫浴科技 有限公司创始人包宇洋的心里话 包宇洋的 BYY智能泡浴缸 生产线建在张江高科技 园区康桥先进制造技术创业园 这与以往来 张江创业的轻资产初创企业相比有点另类 康桥先进制造技术创业园常务副总经理蔡承军 右 在办公室为包宇洋讲园区政策 包宇洋首次创业就选择做实业 不仅布局产 业链两端的研发和市场 还创造了全球首条 智能泡浴缸制造生产线 列研发难题摆在包宇洋面前 恒温时可否用冲浪泵循环加热 加热时能否像电饭煲一样水电完 全隔离加热 节水不占地方能否小型化 包宇洋逐渐找到了解决问题 原创技术从兴趣开始 在新加坡读中学和大学的包宇洋 每每 看到按摩椅就很开心 认为那样才是一种美 的方法 但是 能加热的浴缸材料到哪里找 智能芯片板如何开发 噪 音等细节问题如何解决 浴缸设计多大合适 关键是合适的人才去哪 里找 于是 包宇洋请出父亲和他一起创业 丽生活 但他看见传统泡澡和泡脚条件却 2013年12月3日 上海三滴水卫浴科技有限公司 英文简称为 感觉尴尬 传统浴缸大 占地方 不保温还 BYY 注册落户在上海市秀浦路2388号的张江高科技园区康桥先进 浪费水 或者有的人家浴缸不用来泡澡 而 制造技术创业园 父子携手 专业从事智能卫浴的技术开发 生产加 是给宠物洗澡或洗拖布 而泡脚盆又太小 工和市场销售 康桥先进制造技术创业园常务副总经理蔡承军说 不能全身尽享 实际上 人们很想泡澡 就 BYY符合园区先进制造特点 与工业制造不同的是 它更具有科技贴 是苦于家里没有舒适的条件可以泡 传统浴 近生活的代表性 缸成为一种摆设 在包宇洋看来 传统产品 的不实用应该就是创业的机会 他想 何不 开发一种节水 恒温 不占地方 一键操作 智能化 全自动 像洗衣机一样安装方便的 泡浴缸 当他的想法一提出来 就得到 父亲的支持 智能泡浴缸的创新技术 在包宇洋的脑海里 创新设计可以改变生活 他一直想设计一款恒 温 舒适 智能 安全 一键启动的 洗衣机式的泡浴缸 在笔者采访时 正好是BY Y成立两年 这两年 是创新研发的两 年 实现了浴缸的恒温技术突破 而且 在供热方面 包宇洋聘请专家 想得容易 做得艰苦 浴缸智能化 做了人性化设计 进行分区热辐射方式加热 突破传统电热管式热电加 意味着要给浴缸装上 大脑 可以想象技 热 进口的碳纤维功率丝不烫皮肤 根据人体泡浴时的姿势 对背部 术的复杂程度 恒温技术 加热技术 人体 臀部 腿部两侧特别进行重点舒适热度设计 在身体碰不到的位置上 工程学 水与电的交锋安全 排水噪音 自 加热 在臀部敏感区调温 以人体工程学原理设计恒温实施技术标准 动化技术 计算机技术 信息技术 智能控 这一恒温技术将BYY泡浴缸推向智能 在卫浴界不仅首次将一键温控 制技术 新产品标准 新产品材料 一系 专利技术用于浴缸 而且还首次研发成功专利瀑布式节水柱 首次实现 14

17 加热线+铝箔+ABS 的BYY材料体 首次开发出专利静态水漏 一系列创新技术正在逐步形成BY Y企业生产标准 特别是浴缸 加热布局的设计 可以说经过无数次的实验开模和一系列技术分区方 案 最终一款人体舒适度最佳的最高平均42 的电控系统设计实验成 功 自动进水 自动补水 自动报时 智能恒温 一键排水等一系列功 能首次在浴缸上实现 内核技术突破了 外观大小做成什么样 又成为一个新难题 生 产一款大众化的创新产品不易 但关键技术的突破带给包宇洋继续创 新的信心 为发挥出泡浴缸最好的功能 包宇洋继续创新 经过研发 人员和设计人员的多次讨论和市场调研 包宇洋认为 既然做智能泡 浴缸 就要发挥产品 智能 和 泡 的最好功能 众筹第一批专业泡浴用户 如今泡澡也可以智能化了 一些知情者跃跃欲试 很想早点把 BYY智能浴缸带回家 但是一直投入研发的初创企业 这时的市场 推广资金出现了问题 康桥园了解到企业的实际困难后 为企业优 BYY智能浴缸研究中心工作人员钻 研数据线路板到车间检查线路质量 惠房租 延迟厂房租金 并主动帮助企业申请研发费补贴等相关产 导包宇洋做好创新引领 建立三滴水大数据 业配套扶持资金 康桥先进制造技术创业园常务副总经理蔡承军接受采访时说 统计分类应用 还帮助企业对接园区资源 园区定位在先进制造和智能制造的自主创新上 互联网+ 也离不开 在园区设立展示区 还将BYY智能浴缸推荐 实体经济 如何集聚能够引领和示范作用的制造和智造 需要创新创 进入电影 异性合租的往事 的场景中 并 业的生态环境 上海建设具有国际影响力的科技创新中心 张江高科 建议三滴水借助互联网了解消费市场做体 技园区要建设科技城 就是要从小的点的创新进行积累 从量变到质 验 在蔡承军看来 在创新创业的 双创 变 形成大的产业集聚 包宇洋的BYY智能浴缸 定位明确 材料和技 时代 作为传统孵化器也要转型 也就是众 术突破有领先的作用 如何产业化需要更多突破 前端已经解决了技 创转换 服务好企业 做服务为先导和资源 术和生产的良性循环 后端就要处理好供求关系 为先导的现代孵化器 张江康桥园正在筹备 在园区的推荐下 BYY浴缸成为中国电信在陆家嘴智能家居展厅 长期展示的一款新产品 包宇洋不仅被园区推荐登上电视台进行创业 演讲 还被多家媒体追踪采访 成为张江创业的一颗新星 园区不仅指 成立投资公司 发挥政府的 天使 功能 让 企业不断研发投入形成品牌效应 张江 是创新 创业的好地方 园区的鼎 力支持 让包宇洋奋勇前行 在产品推向市 场的第一面上 包宇洋花足了心思 就像十 月怀胎得子庆生一样 经过两年潜心研发的 BYY智能浴缸也应该有一个仪式 于是 包 宇洋亲自为产品拍摄照片 设计文案 开拓 市场 包宇洋希望第一批客户一定是喜欢健 康和美丽的 应该是美体沐浴 排毒养生沐 浴 驱寒嫩肤沐浴 舒压助眠沐浴的坐浴 半身浴和全身浴的专业泡浴客户 包宇洋在一知名网站上启动客户众筹 让包宇洋感动的是 第一批BYY智能浴缸的 用户体验感觉非常好 有的还专门拍了135 半躺式泡浴时的照片发给包宇洋 下一步 BY Y智能浴 缸将 在全国招募 经销商和市场推广合作伙伴 也许不久的将 来 除了网站 你还会在家具店 美容美体 馆和保健馆看到这个来自张江高科技园区 包宇洋 中 同技术人员一起走进车间研究热辐射方式问题 的独一无二的BYY智能浴缸 15

18 创新 产业趋势 TREND 利用质子重离子束消灭肿瘤 文/党秉荣 当前 医界公认的癌症治疗方法主要有手术 放疗 放射治疗 和化疗 化学治疗 在诸多放 射治疗类型中 常用的X射线和电子束的物理剂量分布与生物效应都在不同程度上伤害肿瘤附近的 正常细胞 而且剂量的有效利用率较低 中子和负π粒子的生物效应虽好 但物理剂量分布不好 对正常组织损害过大 这些都不是理想的治疗方法 相比之下 质子束和重离子束有突出的优点 质子重离子治疗的技术优势 亚哥质子中心 美国麻省总医院 美国MD安德森癌症中 质子束和重离子束治疗技术是利用形成的高能粒子 心 德国慕尼黑质子中心 日本兵库县立粒子线医疗中心 束对病灶进行精确照射的一种放射治疗 借助于回旋加 日本国立放射线医学综合研究所 日本群马大学重粒子线 速器或同步加速器 质子或碳离子经由同步加速器加速 医学中心 日本九州国际重粒子线癌症治疗中心 日本国立 至约70%的光速时 可以深入体内38厘米 在粒子轨迹的 癌症中心 日本静冈县立癌症中心 日本筑波大学质子束医 末端会形成能量爆炸 即布拉格峰 利用质子束的布拉格 学利用研究中心 德国海德堡重离子与质子治疗中心等 峰 放疗医生可以将粒子束的能量峰集中在肿瘤病灶 达 到对肿瘤的杀伤而不损伤肿瘤周边的器官和组织 质子束 重离子束相比X射线 大大减少了对健康组 国内主要的质子重离子治疗中心 我国从20世纪90年代初期就开始了质子放射治疗技 织的辐射 从而减少放射治疗的副作用 质子 重离子集 术的研究 1995年 国家科委启动了国家攀登计划 核医 中辐射传递更准确的剂量辐射 减少对患者的副作用 减 学与放射治疗中先进技术的基础研究 明确了我国发展 少患者治疗次数 提升对局部肿瘤的控制 提升患者的生 活质量 其优势主要是无损 精确 治愈率高 耐受性高 重离子束的以上优势比质子束更为明显 治疗技术的国外发展现状 1946年 威尔逊首先提出质子束的医学应用的设想 1954年 托拜厄斯在美国加利福尼亚大学的劳伦斯伯克 利国家实验室 LBL 进行世界上第一例质子治疗 由于 质子束治疗肿瘤具有优越性 得到了各国政府的高度重视 和有力支持 目前 全球已有美国 俄罗斯 日本 德国 瑞 士 瑞典 英国 法国 加拿大 意大利 中国等开展质子治 疗工作 已治疗患者10万多人 目前 国外知名的质子重离子治疗中心有 美国圣地 16

19 先进放射治疗技术基础研究的战略 论证了中国发展质 打造国际质子肿瘤治疗设备专业研发与制造中心 质子肿 子治疗技术的必要性和可行性 瘤治疗示范中心 质子肿瘤治疗培训中心 实现集肿瘤早 目前 国内的质子重离子治疗中心有 期诊断 精确治疗 高端医疗设备为一体的产业链发展 预 淄博万杰医院博拉格质子治疗中心 2004年11月 我 计产值超过1 000亿元 并带动大型精密机加工 超导磁铁 国第一台质子加速器在山东淄博万杰医院建成并开始治 设计制造 医用机器人 X射线与数位影像处理 控制盘 电 疗患者 建成后 曾光彩全球 最终因技术 人才和财务等 源供应器 高能仪表 质子摄影机 正电子摄影机 呼吸监 困难 经常停业 控 治疗计划系统 辐射防护等相关配套产业 上海质子重离子医院 这是我国第一家 全球第三家 中科院近代物理研究所兰州肿瘤医院重离子项目 同时拥有质子和重离子放射治疗设备的肿瘤专科医疗机 该项目建设用地 平方米 其中33 333平方米为近 构 该项目从2003年开始调研到2013年初步建成 历时 代物理研究所科研测试用地 另外 平方米为兰州 10年 2014年投入试运营 由复旦大学附属肿瘤医院负 重离子治疗中心建设用地 项目由重离子加速器 地面建 责具体运营管理 该项目占地 平方米 核定床位 筑 医疗设备等关键部分组成 规划中的兰州重离子治疗 220张 目前完成的一期总建筑面积为52 542平方米 中心有一台4个终端的重离子加速器 总投资额12.8亿元 2014年11月24日 建设所需用 瑞金医院肿瘤质子中心 其中重离子肿瘤治疗专用装置投资约5.4亿元 治疗中心 地 联恒工业 上海 有限公司的企业用地完成了交接 建设投资约4.5亿元以上 项目整体规划分两期建设 一 工作 这表明瑞金医院肿瘤质子中心即将正式建设 上海 期建成后将拥有500张床位 定名为兰州肿瘤医院 建成 瑞金医院肿瘤质子中心项目是上海继上海质子重离子医院 后 将成为一所集临床 科研 预防 保健 康复为一体的 以后的又一家采用目前世界上最先进的肿瘤治疗技术的医 专业治疗肿瘤疾病的大型三级专科医院 之后将根据发 院 根据规划 上海瑞金医院肿瘤质子中心位于瑞金北院 展情况和实际需要进行二期建设 预计二期床位为1 000 南侧 投资金额约3亿元 用地面积26 667平方米 总建筑 张 2014年3月 兰州肿瘤医院重离子项目已经获得甘肃 面积为26 370平方米 计划建设成一个集门诊 科研 检查 省发改委批复 兰州肿瘤医院重离子治疗肿瘤技术将采用 诊断 治疗功能于一体的肿瘤治疗及临床设施研究中心 预 中科院近代物理研究所研发和设计的相关技术和装置 计2016年建设完成 其将采用首台国产化质子治疗装置 301医院河北涿州肿瘤治疗中心 该项目总投资约70 由中科院近代物理研究所建立的武威重离子医院迎 来临床前试验阶段 亿元 计划建设成为亚洲最大的肿瘤治疗中心 拟采用世 界上最先进的治疗方法 即质子治疗与重离子治疗 在该 质子重离子治疗技术的发展趋势 项目中 河北联合实业集团为投资方 目前已经开工的占地 质子重离子凭借它精度高 疗程短 疗效好以及其先 平方米建筑建成后 将会有一部分过户给301医 进性 科学性 稳定性与经济性等优势 成为世界医学界 院 而肿瘤医院的产权则归属联合集团 所有的工作人员 公认的当前最先进的治疗癌症的方法 专家预测 质子重 均来自301医院 未来 301医院康复治疗中心 解放军总 离子治疗在未来20~30年内将会成为肿瘤放射治疗的主 医院军医学院 博士生学院 外国人和留学生医院和会员 流手段 发展前景广阔 主要以小型化为主 因此 该技术 制的国际体检治疗中心 都将设在涿州 将是未来政府和民间投资的重要方向 深圳居里 法国 国际肿瘤治疗康复中心 2014年9月 质子重离子治疗中心建设是一项系统的 复杂的 精 7日 深圳前海中天克成投资公司与法国居里研究所签署 准的工程 涉及多方面高科技专业 工程规模大 工期长 合作协议 深圳前海中天克成公司拟筹资30亿元 将世界 设备繁多 性能复杂 如果某一环节把控不好 将会影响 顶级肿瘤医疗机构法国居里研究所引入深圳 为中国及 工程的质量和进度 因此 在中国质子重离子治疗事业发 亚洲肿瘤患者提供世界顶级肿瘤治疗及服务 根据项目 展中 要重视对专家 科技人员和医务人员的培训 使其 规划 深圳居里 法国 国际肿瘤治疗康复中心将采用公 对此类项目的复杂性有全面的认识 司化运作模式 下设肿瘤医院 重粒子治疗 肿瘤康复中 心三大板块 占地70 000平方米 是一家专业针对肿瘤治 本文作者为中国科学院近代物理研究所研 究员 主要从事重离子杀死肿瘤的机理研究 疗 肿瘤康复及转化医学的民营医疗服务企业 康复中心 将采用精准放疗 免疫治疗 姑息治疗 中医固本针灸治疗 等治疗手段 并提供心理诱导 信仰尊重 家政托孤 临终 关怀等人性化服务 广东恒健投资控股公司下属恒健核子医疗产业公司 与中山大学肿瘤防治中心联手建设的质子治疗中心 该项 目为广东省重点发展的战略性新兴产业 计划未来在顺德 17

20 深度 FEATURES 随着生活水平的 不断提高 人们越来越 重 视 享受 生 活 尝遍 各种 美 食 玩平 板电 脑 玩手机 舒服地窝 在沙发上看电视 然而 这些 享乐 行 为却会危害我们的健 康 我 们如何才能既 舒舒服服地享受生活 又保持健康 享乐 与健康 鱼与熊掌可以 兼得吗 降低 享乐 带来的健康风险 文/戴雨璐 量化坏习惯 经营 微生活 我们很难算出自己将为吃肉 喝酒 玩电子游戏等 享乐 行为付出多 少健康的代价 有益健康 有害健康 的说法很多 却又让人难 以把握 我们能否将人的行为对健康的影响量化呢 为了解决这个问题 科学家从 微死亡 中获得了灵感 提出 微生活 的概念 微死亡 是指一百万分之一的死亡概率 通常用于评估一些极限 运动的危险性 而 微生活 是指人一生的一百万分之一的时间 我们按寿 命为60岁来算的话 1个 微生活 约为30分钟 我们可以用 微生活 来评估那些会损害身体健康的生活方式 如抽 烟 喝酒 吃太多肉等 英国剑桥大学的统计学家大卫 斯皮格豪特介绍 道 举个例子 对那些经常抽烟的人来说 每抽2根烟就会消耗掉1个微生 活 这种对坏习惯的量化 可以让人们了解自己正在做的事会对身体产生多 大的影响 帮助人们比较许多不同类型的活动 从而更好地规划自己的生 活 良好的生活习惯可以延长人的预期寿命 斯皮格豪特还设计了一款微 生活计算器 帮助人们计算各种活动对健康的影响 计算 微生活 看2小时电视 久坐 = -1 微生活 吸2根烟 = -1 微生活 体育运动的前20分钟 = +1 微生活 之后每运动40分钟 男性 = +1 微生活 之后每运动40分钟 女性 = + 1 微生活 2 18

21 经营 微生活 分钟的高强度运动 然而 据统计 50%的美国人 以及37%的英国男 性和45%的英国女性的运动量都未达标 运动要比一切都有用 英 国科学家克里斯 伊斯顿说道 只要动一动 就能让你更健康 这是 毫无疑问的 当然 人们时常会抱怨没有时间运动 那有没有更简单的方法呢 我们可以试试 高强度干预训练 每星期进行几次短时间 高 强度的爆发性运动 这种方法得到了大量科学研究的支持 英国科学 家理查德 麦特卡尔夫和他的同事研究发现 每星期骑3次自行车 每 次10分钟 并进行2次短跑 每次20分钟 就可以大大改善心血管状 况 尽管这种运动方式包含运动强度较大的短 跑 但参与者认为这并不费劲 伊斯顿称 从不运动到运动 将是一 久坐不动有什么危害 个质的转变 近期 一项美国研究发现 挪一挪你的屁股吧 别再雷打不动地 久坐期间每小时都起来散步2分钟的人 窝在沙发里 像一只土豆似的 一坐就是几 要比那些仅站起来2分钟的人的死亡风险 小时了 低33% 在科学家看来 久坐就像吸烟一样 不 另 外 科 学 研 究 还 发 现 运 动 的 前 但容易上瘾 还会危害健康 久坐的生活 15~20分钟是最有效果的 中国台湾一项涉 方式被认为是心血管疾病 糖尿病甚至一 及40万人的研究发现 每天运动15分钟 仅 些癌症的诱因 世界卫生组织推荐成年人 是推荐运动时间的一半 的人的平均寿命比那些不运动者长3年 理论 每星期进行150分钟的中等强度运动或75 上 每次运动都可以帮助我们延长30分钟的寿命 是时候关掉你的电子屏幕了 美国哈佛大学的研究人员开展了一项实验 他 随着电子产品的 普及 们让志愿者分为2组 一组连续2星期每晚睡前看 和互联网的发展 患上 拇 4小时纸质书 另一组则用平板电脑阅读同样的内 指疲劳 短信脖 手机 容 结果发现 使用平板电脑的志愿者的快速眼动 手 等 新 型 疾 病的人 越 来 睡眠期会缩短 即睡眠质量会下降 他们睡醒后也 越多 看看我们的周围 很 会明显感觉更累 专家建议 人们最好在睡觉前几 多人都是 低头 族 每天 小时内不要使用电子设备 或者改用不发射蓝光的 花4~5小时玩手机 平板电 电子阅读器 如果你一定要玩会儿手机再睡觉 就 脑 等电子产品的人不 在少 请尽量调低屏幕的亮度 数 与电子产品 共生 的 一般情况下 盯着屏幕还意味着你不 动 生活习惯也成了威 胁 健 康 英国一项涉及4 512名受试者的研究发现 排除吸 的一大因素 烟 超重等常见风险因素的影响后 那些平均每天 当我们低头玩手机或平板电脑时 背部肌肉将一直处于紧 张状态 下巴下倾60 相当于让脊柱承受27千克重物的压力 盯着电子屏幕2小时以上者患心血管疾病的风险是 其他人的2倍 长时间点击 滑动屏幕 姿势别扭地单手操作手机 以及一直捧 着平板电脑等行为都会导致手腕 手掌或手指的应激性损伤 长时间玩电子游戏还会降低人对疼痛的敏感性 这意味着人们 很可能察觉不到自己 受伤 了 因此 我们在玩电子产品时 无 论有没有感到不舒服 都要定时放松一下 另外 长期面对屏幕还会受到蓝光的伤害 手机 电脑等 屏幕发出的蓝光 会抑制人体褪黑素的分泌 而褪黑素具有促 进睡眠的作用 因此 睡前玩电子产品会打乱人体昼夜节律 甚 至引起失眠 19

22 深度 FEATURES 如何在熬夜后依然精神饱满 呢 当然 我们可以喝咖啡提神 但更好的 众所周知 睡眠不足有害健康 无论是一次通宵 熬夜 还是经常缺觉 都会严重影响我们的身体机能 方法是打个瞌睡 这能让我们精神 据美国哈佛大学医学院的查尔斯 切斯勒所说 24小 更集中 美国医学家朱迪思 欧文 时不睡觉引起的认知损伤程度 相当于血液中有0.1% 斯称 我们可以通过有 策略 的酒精 这在一些国家已经超过了酒驾的标准 的小憩来抵消睡眠不足所带来的 缺觉对大脑中与注意力 判断力和感觉相关区域 影响 打个10~3 0 分钟的小瞌 的损害最大 据统计 凌晨是交通事故的高发时段 因 睡 可以提高你在醒来后2~3小时 为此时人的反应能力较低 睡眠不足对不同年龄者的 内的机警性 超过30分钟的瞌睡会 影响也不同 研究表明 熬夜后年轻人的反应速度要 带来更持久的作用 但同时会使你感 比老年人更慢 睡眠不足还会影响人脑中负责情感和 到比打瞌睡前更无力 这种现象被称为 睡 决策的区域 使人变得更冲动 眠惯性 为避免这种情况 专家建议在打瞌睡前先喝 我们都知道最好不要熬夜 但对于现代人 特别 是现在的年轻人而言 想做到不熬夜实在是太难了 一杯咖啡 咖啡因会在喝下咖啡后20分钟才起效 因 此 会在你醒来后及时赶走那种迷迷糊糊的感觉 人们不可避免地会熬夜工作 学习 或者是来一场通 长期睡眠不足的风险更大 而且缺乏睡眠带来 宵聚会 那么 如何才能缓解睡眠不足对身体的影响 的影响通常具有潜伏性 相比于每天睡8小时 连续2 星期每天睡6小时 会造成与连续24小时不睡觉一样 的认知障碍 但你或许难以察觉这一点 因为在缺乏 睡眠的4~6天后 尽管行动力仍在退化 但人体却不 再会明显感到疲劳 长期睡眠不足会带来许多不良 影响 如增加患糖尿病 心血管疾病和一些癌症的风 险 我们可以用一段极长时间的睡眠来缓解这些有害 作用吗 答案是 可能不行 欧文斯介绍道 根据我 们目前掌握的科研证据 平时熬夜而利用周末补眠的 方法 并不能有效缓解睡眠不足对人体造成的伤害 你的身体能承受多少巧克力呢 是一种 超级食品 科学研究发现 号 我们会很自然地用 甜蜜 甜美 等词来形容 摄入100克黑巧克力可以显著提高血 幸福和美好的事物 对大多数人而言 吃甜食本身就 液中具有保护心脏作用的抗氧 是一件令人快乐和幸福的事 化物的浓 度 而且 这 当巧克力一点点融化 当香甜的滋味弥漫开来 种 作用可以持 续 几 当你忍不住又抓起一颗放入口中时 心中是不是微 小 时 需 要 特 别 指 微升起了一丝忧虑 不 这样似乎不健康 我不能 出 的 是 牛 奶 巧 克 再吃下去了 让我们看看嗜好甜食对身体有什么不良 力起不到这种作用 影响吧 同时吃黑巧克力和牛奶 提起嗜好烟酒 不少人都会皱起眉头 认为那是 20 近年来 黑巧克力一直都被认为 自古以来 人类就把 甜 与 快乐 画上了等 也不行 因为牛奶中的一些化 个坏习惯 会危害健康 说起嗜好甜食 却会觉得无 合物似乎会与这些抗氧化物结合 从而阻止其被机体吸 可厚非 实际上 随着生活水平的提高 也随着消费 收 主义文化的影响 人们变得比过去更爱吃巧克力等 比起黑巧克力 牛奶巧克力还有一个缺点 高脂 甜食 在英国 每人每年会吃掉约7.5千克的巧克力 肪和高热量 为了消耗一个普通大小的巧克力棒 你可 这是件坏事吗 能需要爬20分钟楼梯 有没有什么方法 可以造福 懒

23 经营 微生活 如何减轻过度饮酒的危害 过度饮酒会严重影响身体健康 但也有 一些小窍门可以让身体恢复得更快一些 偶尔一两次的过度饮酒会造成头痛等 症状 就是人们常说的 宿醉 而如果是长 期过度饮酒 则会损害人的肝脏等器官 并 引发高血压 某些癌症等疾病 虽然一些研 究显示适度饮酒可以对心血管起到一定的保 护作用 这可能是因为酒精有助于血管 瘦 身 但大多数健康指南还是建议人们少 量或不要饮酒 尽管如此 不少人还是不愿意为了健康 而放弃饮酒 那么 怎么做才能缓解喝酒带 来的痛苦 宿醉呢 如果你醒 来后发现 保持头脑清醒 但酒精正让你慢慢地失去理智 此时你可以 有宿醉的情况 请相信你的直觉并保持窗帘 做些什么来让自己不醉呢 美国加利福尼亚大学洛杉矶分 紧闭 阿根廷科学家安娜莉亚 卡洛戴安和 校的科学家发现 从被认为具有 解酒毒 作用的中药枳 她的同事在实验中给小鼠喂酒精 然后观察 子 俗称 拐枣 中提取出的二氢杨梅素 DHM 可以与 它们的宿醉情况 他们发现 在正常的日夜 神经递质γ-氨基丁酸的受体结合 从而抑制酒精对大脑的 交替的情况下 小鼠需要20小时才能恢复正 作用 研究人员介绍道 喝酒时服用一片DHM不会降低 常的身体协调和活动能力 然而 如果在全 血液中的酒精水平 但理论上可以减轻醉酒程度 醉酒后服 黑的环境中 小鼠只需要8小时就能完全恢 用DHM 还可以提高人的注意力 使思维变得相对清晰一 复 卡洛戴安说 饮酒会破坏体内生物钟 些 的运作 而黑暗的环境可以激励机体进行修 复 如果你在饭局中不得不饮酒 虽然你想 如何缓解长期饮酒对肝脏的伤害呢 一个用来 安抚 肝脏的好方法是让它休息一段时间 比如禁酒1个月 让肝 脏自然恢复它的功能 人 让我们既不用拼命 运 动 又能安 心 吃 巧 克 力 美国科学家似乎发现了一个窍门 饥饿饮 食法 按照这种方法 你只要在1星期中的2天处于 饥饿状态 每天摄入的食物热量不超过2 50 0千 焦 其他时间则可以随意饮食 一项涉及100名肥 胖女性的研究发现 按这种饮食方式 持续6星期 后所减掉的体重 与传统的控制热量摄入的饮食 方法相当 另外 科学研究表明 饥饿感能帮助人 们更好地控制饮食 不过 这种新方法对大多数人 而言 还是很难做到的 还有别的方法吗 在 大 部 分 普 通 巧 克 力棒 中 脂 肪 含 量 超 过 30% 因此 只要能在不影响口味的前提下 减少 脂肪含量 就能让我们吃得更健康 比如 在生产 巧克力时 用可可脂和水做成的乳剂代替牛奶 这 种低热量的新型巧克力已经在英国上市了 21

24 深度 FEATURES 怎样才能安心地吃肉 随着经济不断发展 人们的物质生活变得越来 越丰富 红烧肉 烤牛排 涮羊肉等美食早已成了餐 桌上的常客 如今 对很多人而言 不会担心吃不起 肉 而会担心自己无法抗拒红肉的诱惑 红肉是指 猪肉 牛肉 羊肉等 在烹饪前呈现出红色的肉 几 乎所有哺乳动物的肉都属于红肉 红肉非常鲜美 却并非最健康的选择 说到有益健康 肉类的口碑一般都比较差 医 学研究表明 大量食用红肉会提高人患大肠癌和心 血管疾病的风险 那么 对于既想健康 又想痛快 吃肉的人而言 该怎么做才能鱼与熊掌兼得呢 其实很简单 在吃肉的同时再吃点奶 制品 就能减轻危害 素的饮食的致癌作用 不过 大量的钙会和蛋白 质结合 让肉质丧失鲜嫩多汁的口感 变得又硬又 干 这对牛排爱好者来说真是个坏消息 在饮 食中添加牛奶 奶酪或者酸奶 也能达到同样的效 果 不过 目前还不清楚需要吃多少奶制品 才能 完全抵消血红素的作用 此外 食用大量的奶酪毫 无疑问会让人增胖 从而带来其他健康问题 那么蔬菜呢 根据美国最大的电子病历供应 商的统计数据 喜欢吃红肉会带来很多健康问题 但习惯大量食用膳食纤维 在植物类食物中含量 丰富 的肉食爱好者 其早死风险竟然低于那些很 少吃肉的人 同样 吃肉的同时再吃些凉拌土豆也 会带来益处 这可能是因为土豆煮熟放凉后会产生 抗性淀粉 它可以保护肠道细 胞的DNA免受损伤 从而降 吃奶制品可能有助于人 低红肉引发大肠癌的风 体清除掉一些脂肪 法 险 国是全球食用奶酪最 再说 说 大 家 爱 多的国家之一 但同 吃的 培根 香肠 等 时也是冠心 病发病 用红肉做 成的加 率最低的国家之一 工肉制品 2 015年 当然 有人认 为 这 可 10月26日 世界卫生 能是因为法国人会吃很 组织下属的国际癌症研 多蔬菜 但一些研究表明 食用奶酪或牛奶可以降 低 血 液 中 坏 的低密度脂蛋白 如胆固醇的水 平 这可能是因为奶酪中丰富的钙 会在肠道中与 脂肪酸和胆固醇结合 让部分脂肪酸和胆固醇不被 吸收而被直接排出体外 不过 通过保健品 补 来 的钙似乎不起作用 钙补充剂服用者的体内似乎 并没有出现这种反应 另外 奶酪中某些细菌或发 酵产物 可能也会对人体营养物质的吸收产生一定 的影响 钙就像一把神奇的大铲子 它还能 铲除 红 肉中另一种可能危害健康的成分 血红素 血红 素中富含铁 它在机体输送氧气的过程中发挥着重 要的作用 然而 游离的血红素可以和肠道细胞内 的DNA相互作用 从而增加人患大肠癌的风险 钙似乎可以清除血红素 科学家在大鼠实验 中发现 只要在饮食中添加钙 就能降低富含血红 22 究机构发布了关于 食用红 肉及加工肉制品致癌性 的评估报 告 将加工肉制品归入 致癌 类 与香烟 砒霜等 公认的致癌物归为一类 科学家证实 加工肉制品 的危害远大于新鲜肉类 因为其中含有硝酸盐 亚 硝酸盐等致癌物 有什么解决办法吗 一些水果和蔬菜中含有 的黄酮类物质或许能帮上忙 如今 科学家正在试 图用对人体有益的黄酮类物质代替亚硝酸盐 作为 加工肉制品的防腐剂 英国科学家甘特 库勒介绍 道 黄酮类物质可以阻止细菌生长 它们的使用 将大幅降低加工肉制品的致癌风险

25 经营 微生活 偶尔吸烟也有危害吗 吸烟是对身体健康最有害的行为之一 经常吸 烟的人每吸2根烟 就会缩短30分钟的寿命 人们不 禁会问 对于那些喜欢偶尔吸根烟 喝点小酒的人 情况又会怎样呢 根据英国心脏协会的统计 英国有110万人偶 尔会吸烟 一项在美国31个州开展的关于吸烟行为 的研 究 发现 不是每天都吸 烟的吸 烟者的比例在 上升 从1996年到2001年 这一比例由16%上升到 21% 不少偶尔吸烟的人 即那些 不是每天都吸 烟 或者 平均每天吸烟不足1根 的人 认为自己又 不是 老烟枪 偶尔抽一两根烟不会有什么严重后 果 那么 偶尔抽烟这种习惯到底会不会危害身体 健康 它造成的危害又有多大呢 与每天吸20根烟相比 偶尔吸烟带来的一些风 险就显得 小巫见大巫 了 比如说癌症 吸烟数量 越多 患癌症的风险也就越高 英国诺丁汉大学的约 翰 布里顿介绍道 每吸1根烟 得肺癌的概率都会 随之增加 就是这么简单和直接 实际上 即使只 吸1根烟 也会对肺部结构造成不可逆的损伤 香烟 中的细颗粒物会损伤肺的内部结构 长此以往就会 导致严重的呼吸障碍 不少偶尔吸烟的人会试图通过一些良好的生活 习惯 如经常运动 来消除吸烟带来的害处 科学 家表示 这种想法并不科学 布里顿称 运动 甚 至 戒 烟 都无 法 逆 转 吸烟造成的损伤 它 们无法让你的肺再 生 说 到 心血管疾 病 和 心 脏 病 麻 烦 就更大了 这是偶尔 吸 烟 者将面临的最 大急性风险 英国伦 敦 大学 学 院 的 罗 伯 特 韦斯 特 说 患 癌 症 或呼吸 障碍风 险的增加与吸 烟数 量呈线性关系 而心 脏病却不同 它与吸 烟 数 量的关系是非 线性的 其风 险在 人吸第1支 烟时就会显著增加 随 后逐渐 进一步升高 有趣的是 在因心脏病发作或跌打损伤住院 后 吸烟者的存活率要高于那些从未吸过烟的人 这可能是由于吸烟的一些害处 如过度激活机体的 炎症反应或促进血液中的血小板形成血凝块 这 些效应在生命受到威胁的状况下是有一定保护作用 的 但是 请注意 这个 吸烟悖论 绝对不是让人 养成吸烟这个坏习惯的借口 科学研究还发现了一些切实的好消息 对偶尔 吸烟者而言 戒烟能让其获益良多 戒烟1年后 患 与吸烟相关的心脏疾病的风险将降低50% 30岁 前就戒烟的话 死于由吸烟所引起疾病的风险将降 低97% 近期 还有研究表明 戒烟可以挽救几年因吸 烟而折损的寿命 在那些死于心血管疾病的人中 吸烟者的寿命要比非吸烟者平均短5.5年 而对于 有吸烟史的人来说 就算他们直到60岁才开始戒 烟 寿命也能延长2.5年 当然 戒烟通常是说起来容易做起来难 就算 是偶尔吸烟 也会上瘾 偶尔吸烟者可能不会有太 大的生理烟瘾 不会 不抽根烟就浑身难受 但 他们却有着强烈的心理烟瘾 这通常会在特定 的环境下被激起 因此 对于偶尔吸烟的人来说 戒烟也很困难 据统 计 在尝试戒烟半年 后 65%的戒烟者会 重新开始吸烟 如何帮助偶尔吸 烟者克服心理 烟瘾 呢 电子香烟或许是 个不错的小帮手 韦 斯 特 说 电子香 烟 显然要比烟草做的香 烟毒性小 虽然我们 还未完全了解长期使 用电子香烟的后果 但 从 短期看 它是一 个较好的选择 至少 比香烟好一些 23

26 科技 前 沿 FRONTIER 埃及伊蚊为何会遭遇灭顶之灾 风景优美的度假胜地开曼群岛上 生活着一群埃及 伊蚊 一直以来都过着怡然自得的生活 雌蚊们每天悠闲 文/汤 波 雌蚊 没多久 许多雌蚊相继找到了能发光的 如意郎 君 地沐浴着阳光 享受着海风 不时飞到海滩上的游人身上 一番恩爱过 后 那些雌 蚊满心欢喜地飞 到水边 产 饱餐一顿 然后躲到僻静的水池边产卵 1 2天后就会 卵 期待着能生出一大群荧光蚊 宝宝 但是 很快雌 有成百上千只小蚊子出生 蚊子们就这样在岛上不断地 蚊伤心地发现 它们的蚊 宝宝 竟然都相继夭折了 更 繁衍着 俨然成了岛上的 统治者 可怕的是 6个月后 岛上的蚊子数量竟大幅减少 不到 某一天 岛上突然闯入了一群 不速之客 打破了 原有种群数量的20%了 几乎遭遇了灭顶之灾 开曼群岛埃及伊蚊的平静幸福生活 虽然外表上与岛上 原来 对开曼群岛土著埃及伊蚊造成灭顶之灾的 土著的雄 蚊没有什么区别 但 是这些新来的雄 蚊身上 正是那群从英国远道而来的荧光雄蚊 这些荧光雄蚊可 能发出红色荧光 漂亮极了 这也深深地吸引着岛上的 不是普通的埃及伊蚊 而是出自 名门 登革热暴发的 罪魁祸首 说起埃及伊蚊 可能大多数人觉得陌生 但是听到埃 及伊蚊的 劣迹 大家可能都会为除之而后快 中枢性呼吸衰竭等并发症而死亡 登革热于1779年在埃及开罗 印度尼西亚雅加达及 全世界的蚊子约有3 000种 以按蚊属 伊蚊属和库蚊 美国费城被发现 并据症状命名为关节热和骨折热 1869 属最为 臭名昭著 伊蚊即大家熟知的 花蚊子 是蚊科中 年由英国皇家内科学会命名为登革热 据世界卫生组织 最大的属 有近1 000种 中国就有100余种 埃及伊蚊则是 报告显示 全球约有25亿人受到登革热的威胁 每年新增 伊蚊属中的一种 也是对人类危害最大的蚊子之一 因为埃 5 000万例以上感染病例 约有2万人因此丧生 2012年 及伊蚊正是登革热等人类传染病暴发的 罪魁祸首 菲律宾报告登革热病例近10万人 死亡病例超过500人 登革热又称波尔加热 五天热等 是由登革热病毒引 2014年 我国广东地区暴发登革热 累计报告病例超 起的一种急性发热性疾病 其特征为发热 关节痛 肌肉 过4万人 死亡病例6人 巴西则是登革热的重灾区 几乎 痛 皮疹 淋巴结肿大和白细胞减少 重症患者容易出现 每年感染病例都超过50万人 2013年更是高达147万人感 染登革热 死亡病例达646人 2015年前8个月 登革热报 告病例就达141万人 死亡病例近700人 科学家发现 雌蚊叮咬携带登革热病毒的动物或人 类后 病毒在蚊体内复制8 14天后即具有传染性 携带具 有传染性病毒的伊蚊叮咬人体时 即将病毒传播给人 导 致了登革热的传播 目前登革热疫苗仍在研制中 而对付 埃及伊蚊的幼虫 24 登革热最好的方法则是大规模消灭蚊子

27 灭蚊行动一直在持续 为了消灭蚊子 人们可谓是绞尽脑汁 但是由于蚊子 种类繁多 繁殖快速 生命力极强 经常是防不胜防 20世纪30年代 瑞士化学家穆勒发明了一种针对蚊 津大学的研 究 人员 选 择 开 曼群 岛开 展了两次转基因 蚊子的 放 飞实 子的 大规模杀伤性武器 剧毒氯化物农药DDT (化 验 第 一 次 放 学名称为二氯二苯三氯乙烷) 能够大量有效地杀灭蚊 飞实 验在一 个 子 起到了防止蚊媒传染病蔓延的作用 穆勒也因此获 1.7公顷的区域内 得了1948年诺贝尔生理或医学奖 后来 DDT迅速遍及 进行 放飞了约1.9 全球 被广泛用于蚊子 农业病虫害防治上 挽救了数以 万只 转 基 因 雄 性 伊 百万计的生命 也使农作物大幅增产 蚊 实验数据显示 转基因 但是人们逐渐发现 滥用DDT 不但杀死害虫 也对 人工培育的转基因埃及伊蚊 雄蚊在实验区雄蚊总数中占16% 大量益虫毫不留情 对生态系统造成了严重破坏 导致了 在大约10%的幼虫中发现了致死基因 表明转基因雄蚊至 一些鸟类等生物的灭绝 而且DDT会在农作物上残留 且 少有半数成功地与野生蚊子交配 这一比例足以抑制蚊子 严重污染环境 对人类健康带来的巨大威胁 因此从20世 的种群 之后 科研人员又在一个面积约16公顷的区域内 纪70年代后 DDT逐渐被各国明令禁止 开展了第二次放飞实验 先后释放了约330万只转基因雄 20世纪70年代 世界卫生组织的科学家曾到印度一 蚊 6个月后 开曼群岛上的埃及伊蚊数量下降了80% 些地区开展一项灭蚊实验 科学家计划先对雄蚊进行辐 牛津大学研究人员还在马来西亚 巴西等地开展了类 射 使其不育 然后将其放飞到大自然 让不育的雄蚊与 似实验 自2011年起 研究人员开始与巴西相关机构合 当地的雌蚊交配 从而让当地蚊子不能繁殖后代而减少 作 在巴西东北部进行实验 结果令人鼓舞 在放飞转基 以达到控制疟疾 登革热等疾病传播的目的 因蚊子后 当地的埃及伊蚊数量也减少了80%以上 正当科学家准备大干一场的时候 当地谣言四起 说 2014年4月10日 巴西全国生物安全技术委员会通过 这一实验是外国政府在实验生化武器 要通过蚊子的叮咬 决议 允许在巴西进行商业注册并使用转基因蚊子技术 使当地居民也丧失生殖能力 最后 愤怒的人们将科学家 巴西也成为世界首个允许转基因昆虫商业化应用的国家 赶走了 这一科学实验也被迫中止 目前 世界首批转基因蚊子工厂正在巴西建设 一旦投入 生产 预计每星期可培育转基因雄蚊200万只 有望为预 放飞转基因蚊子 防登革热 疟疾等蚊子传播疾病发挥积极作用 除了牛津大学开发的这种防治登革热传播的转基因 虽然辐射不育蚊子的实验暂时中止了 但是人们改造 蚊子 世界上还有很多研究机构也在研制不同的抗病转 蚊子的想法一直没有泯灭 最近 英国牛津大学的科学家 基因蚊子 其中抗疟疾的转基因蚊子是最主要的研究热 利用更先进的技术创造了新的不育蚊子 正是让开曼群岛 点 目前 美国 中国 巴西 日本等国家科研人员相 蚊子遭遇灭顶之灾的转基因荧光伊蚊 继研制出抗疟疾的转基因蚊子 有些转基因蚊子体内含 为了培育这种转基因荧光伊蚊 英国牛津大学研究 有抗疟疾基因 让传播疟疾的疟原虫在蚊子体内难以成 人员将红色荧光蛋白基因与一种致死基因同时转染到埃 活 从而到达控制疟疾的目的 相对于登革热 疟疾对 及伊蚊基因组中 利用红色荧光即可轻松筛选和鉴别出 人类危害更大 据世界卫生组织报告显示 全球疟疾患 转基因蚊子 而这种致死基因是四环素 一种广泛使用 者达2亿人以上 每年有约100万人死于疟疾 其中90% 的抗生素 依赖的 即在有四环素的环境里 这种致死 为儿童 特别是在非洲的一些国家 疟疾更是高发病 基因只产生极少量的毒素 基本不会对蚊子造成伤害 率 高病死率的疾病 因此 一旦抗疟疾转基因蚊子获 而在缺乏四环素的环境里 这种基因会刺激转基因伊蚊 得成功 将有可能为人类抗击疟疾带来新的希望 体内产生大量毒素 最后导致转基因伊蚊幼虫死亡 虽然转基因不育蚊技术在巴西实现了商业化 但是 那么 转基因伊蚊如何消灭野生蚊子的呢 其原理与 这项技术还有不少反对声音 这种转基因蚊的开发者也 辐射不育蚊子的工作原理相似 科研人员先在实验室用含 向美国食品药品监督管理局提出申请 原本计划在美国 有四环素的食物 大量繁殖出这种转基因雄蚊 一旦放飞 佛罗里达州开展类似的野外放飞实验 但遭到当地民众 到野外 这些转基因雄蚊就会找到野生雌蚊与之交配 让 的强烈反对 也有生态学家担心 如果利用转基因不育 野生雌蚊只能繁殖出转基因伊蚊幼虫 由于野外缺乏四环 技术消灭了某种蚊子 可能会导致以蚊子为食的其他动 素 这些转基因伊蚊幼虫所携带的致死基因会产生大量 物灭绝 从而破坏生态平衡 是防治登革热 疟疾等传 毒素 导致转基因幼蚊很快夭折 从而使得野生蚊子数量 染病优先 还是保护生态平衡优先 可能不同的人会有 大幅减少 达到 以蚊制蚊 的目的 不同的看法 但是人类与害虫作斗争的步伐永远不会停 为了验证上述 以蚊制蚊 的策略是否有效 英国牛 止 25

28 科技 前 沿 FRONTIER SPS-ALPHA太阳能卫星 使用一个锥 形镜面把太阳光集中到光伏阵列上 随 后将能量转化为微波并传送至地球 如果太阳能卫星离 开地球 就能够提供 清洁 丰富的能源 在太空中建发电站 文/徐振鲁 早在20世纪60年代 一些具有远见卓识的物理学家就 已经提出了恒星能源的可能性 如今 它有一个更广为人知 家航空航天局将此设计称为随机性大型相位阵列太阳能 人造卫星(SPS-ALPHA) 的名字叫作天基太阳能或者SBSP技术 科学家已经概述出 采用两种方式可以把轨道卫星上太阳电池阵所产生的 如何把太空轨道上的能量传送至输电网的初步设计方案 电能传送至地球 一种是转化为宽的红外激光波束 另一种 当然 这在工程上是一个巨大的挑战 但看起来仍然是一 是以锥形微波波束传送 可畅通无阻地穿过云层 曼金斯指 个可信的解决方案 只是目前尚无法使其造价合理 出 无论哪种方式 卫星都会将其发射器聚焦于一个大型的 现在这个绊脚石或许也可以清除掉了 恒星能源企业家 地面接收站 为了确保安全 传送的光束不会比正午的太阳 们纷纷表示 一些私人投资者和潜在客户对此非常感兴趣 更强烈 而且会有一个反馈信号以阻止它偏离目标 丰富的空间太阳能 遭遇层层障碍 地球同步轨道上所受到的太阳光 要比在地球任何 曼金斯在他2014年出版的 太空太阳能 一书中指 地方更加耀眼明亮 地球同步轨道位于距离地面 出 轨道发电站本质上可以提供无限多的免费燃料 启动 千米的太空 这个轨道上的卫星可以一直停留在地面某个 后 它们唯一的废料流出就是热量 这带来了棘手的技术 固定景物的上空 终日如此 问题 但是对环境并没有影响 并且 空间太阳能发电站 放置在稀薄大气层之上的太阳能电池阵 会拦截到比 的日常维护费用要比在地面上的少得多 尽管商业规模的 地球正午阳光还要强烈35%~70%的射线 在高轨道 没 轨道卫星将是巨大而难以建设的 其组装主要由机器 有云层覆盖 没有落日黄昏 也没有冬季暗淡的阳光 而 人来完成 它们几乎没有可移动部件并可以世代持续地工 且 一个经过精巧设计和定位的太阳能卫星可以避开一 作 年中除了44小时以外的其他所有阴暗的夜晚 因此 它不 需要储存能量就能够保持电子几乎不间断地流动 总之 太空中一个先进的光伏电池所提供的年度发 电量是其在地球上的40倍 它源源不断地为地球提供稳 定的电力 这与其说是太阳能 还不如说是恒星能源 未来的空间太阳能发电站 空间科学家已经草拟出几种不同设计方式的天基太 阳能发电站 其中一些看起来更像是把太阳能发电站从 地面搬到了太空轨道上 其光伏阵列平面甚至可以延伸 数千米 与之相反 前美国国家航空航天局的物理学家约 翰 曼金斯的设计方案是 将数千个薄而弯曲的类似镜子 的组件排列成酷似巨大酒杯的形状 这就可以把从任何 角度照射进来的太阳光集中到酒杯型卫星底部一个较小 的光伏电池阵上 以使收集的太阳能实现最大化 美国国 26 由日本JAXA设计的一种空间太阳能电站 使用相反的镜面阵列将阳光 反射到两个太阳能电池阵列上 通过微波将能量传送到地球

29 美国国家航空航天 局 美国能源和国防部门 SBSP技术具备成本竞争力 日本宇宙航空研究开发机 构中有关恒星能源项目的一位资深人士这样说道 欧洲航天局 日本宇宙航空 长期以来一直支持恒星能源的美国纽约大学物理系 研究开发机构(JA X A) 以 名誉教授马蒂 霍费尔特认为 降低发射成本是必要的一 及 少数 几家公司和一些科 步 但投资者不会为一个未经证实的技术赌上一把 除非 学家都 努力注视着 恒 星能 它可以实现快速赢利 这条道路仍需改进 它要让前期 源 他们推断 从技术的角 成本看起来可控 并且从中你可以看到一个商业计划 度来看,它是可行的 霍费尔特说 然 而 一 个 似 乎 不 可 逾 越 的 障碍 是 将重 达 只有降低火箭发射的成本 才能 使空间太阳能电站离开地球 保持警惕还是乐观对待 吨的组件一路运送 近期的事件让投资者们有理由保持警惕 在 至地球同步轨道 需要巨额 年 一家名为索拉伦 Solaren 的新创办公司赢得了一项 的开销 由于火箭是无法重 公开合同 根据协议 从2016年开始 太空太阳能发电装 复使用的 这使得它们如此 置将向美国加利福尼亚州最大的公共设施提供200兆瓦 昂贵 目前 每千克有效载 的电力 当时另一家名为空间能源 Space Energy 的新 荷运送至低轨道大约需要 创办公司也曾名噪一时 但是 这两家公司都未能完成它 美元 将太阳能电池 们的宏伟蓝图 现在都已悄无声息了 模 块 放 置在太 空的费用简 然而 随机性大型相控阵太阳能卫星的设计师曼金斯 直无法计量 即使这些模块 却持乐观态度 他相信有一个可以实施的商业计划 整合 天基太阳能和通信能力 这些将不是马 是使用太阳能电池的推动力最终把自己 送达轨道 为了使太阳能可以与其他类 型的可再生能源竞争 曼金斯估计 火 箭的发射成本需要降至每千克400美元 左右 火箭发射也必须变得更加频繁 估计建造一个大型空间发电站将需要 每年数百次的发射 放置在稀薄大 气层之上的太阳能 电池阵 会拦截到 比地球正午阳光还 要强烈35%~70% 的射线 依然存在曙光 斯克计划中的低空飞行的卫星 而是每 年都要发射的转播电视 广播和电话信 号的同步卫星 我们可以将随机性大型相控阵 太阳能卫星的版本做一点很小的改变 在发射之前将发射器稍作处 理 使其 传送广播信号而不是微波束 那么 这个发电站就会变成一个高功率的通 价格下降10倍 并成倍地增加发射频率似乎是一厢 信卫星 并能携带兆瓦级的能量 曼金斯说 由于它可 情愿的想法 但美国太空探索技术 SpaceX 公司 一家 以提供10~50倍的带宽 从而能产生更多的收益 尽管其 民营企业 其猎鹰系列火箭为国际空间站运送补给 最近 成本略高于一个标准卫星 曼金斯已经罗列出相关的投 宣布了一项使其得以实现的雄心勃勃的计划 该公司设 资者 最近又开始尝试把这个构想出售给直播电视公司 计了一个可重复使用的助推器 它可以返回地球 用其脚 DirecTV 或者威瑞森公司 Verizon 等客户 部轻轻着陆 并在数周内可再次起飞 该公司的创始人伊 这种下一代卫星将为进一步开发天基太阳能提供资 隆 马斯克 一个大胆的亿万富翁 曾说过 当火箭可以和 金和实际工程经验 这看起来是全球能源生产的一小步 飞机一样重复使用时 其发射成本将下降99% 但它将成为恒星能源技术的一次巨大飞跃 2015年1月 猎鹰火箭在结束其向空间轨道运输负载 的任务后 第一次尝试着陆时突然发生爆炸 但是在4月 的一次测试中 猎鹰火箭准确回到目标位置(它成功着陆 但是接着被大风推倒了) 马斯克誓言要完善猎鹰火箭的 着陆进程 马斯克显然也已将目光投向高频率发射 在2015年1 月 他宣称从2020年左右开始 让4 000颗通信卫星环绕 地球 这比目前轨道上卫星数量的3倍还多 是其计划的 关键 马斯克对天基太阳能技术没有多大兴趣 他的目标 是重建空间互联网的主干 但如果美国太空探索技术公司 成功达到其计划的发射率 它 可以降低发射成本足以使 大型地面接收站将来自太空的微波转换成电能 27

30 科技 历 史 HISTORY 冲锋枪传奇 上 文/吴 冰 李 萌 1920年1月2日 美国国会颁布宪法第18 号修正案 禁酒法案 然而 当酒在正规市 场被禁的同时 地下黑市得到飞速发展 依靠 私酒贸易带来的暴利 美国的黑帮开始发展壮 大 这些亡命之徒 除了金钱和女人 最喜爱 的便是一种叫作 芝加哥打字机 的东西 当 然 这东西并不是真正的打字机 而是一件高 效的杀人武器 冲锋枪 汤普森冲锋枪 创建者 汤普森将军称之为 冲锋枪 第一次世界 submachine gun 这是世界上 大战末期 美国奥托军火公司设计了一款结构简 第一款被贴上 冲锋枪 标签的武 单 采用自由枪机的自动武器 所谓自由枪机 就 器 是枪机和枪管完全无扣合 依靠枪机较大的质量 第一次世界大战时 美国远征军 和复进弹簧来实现装弹 射击 抛壳等枪机往复 装备的步枪枪身过长 火力和射速都 运动 但这种枪机结构并不适合威力较大的步枪 很低 无法适应在狭窄的堑壕内近距离战斗 汤普森冲锋枪正 弹 同时手枪弹的威力又过小 奥托军火公司于 是根据第一次世界大战战术需求研制的 虽然这种新式冲锋 是专门开发了直弹筒型口径为11.43毫米的大威力 枪精度不高 射程较近 却配备了100发装的巨大弹鼓 射速 手枪弹 使其具备了强悍的威力 奥托军火公司的 高达700发/分 不到10秒便可将弹鼓全部打光 MP18冲锋枪 雄心勃勃的奥托军火公司更是在广告中给这种武器起了个 绰号 堑壕扫帚 但是美国军方的报告却给奥托军火公司 1918 年 德国著名枪械设计师 雨果 施 泼了一盆冷水 报告中认为这种发射手枪弹的武器无法和传统 迈瑟设计了MP18冲锋枪 由伯格曼军工厂生产 步枪相提并论 而且高达200美元的造价过于昂贵 购买两支汤 MP18冲锋枪全长仅81.5厘米 采用自由枪机工作 普森冲锋枪的价钱就可以购买一辆当时最新款的福特轿车 原理 使用直型弹匣或蜗牛型弹鼓 发射口径为9毫 没有战争 对人们来说是幸福的 但对新式武器来说却是 米的手枪弹 射速400发/分 射程150米 这种冲锋 一种不幸 第一次世界大战的结束 成为压死汤普森冲锋枪的 枪在战场上表现出优秀的战术价值 给堑壕内的英 最后一根稻草 但被军方打入冷宫的汤普森冲锋枪 马上得到 法士兵造成重大伤亡 贩运私酒的黑帮分子的青睐 凭借短小精悍的体积和强大的 第一次世界大战结束后 协约国禁止德军生产 这种速射武器 刚刚问世的MP18冲锋枪被大量销 火力 在20世纪二三十年代的黑帮警匪的枪战中 汤普森冲 锋枪所带来的密集弹雨一度让美国政府的探员们头痛不已 毁 剩余的则被欧洲军火商作为战争物资卖到了中 就在汤普森冲锋枪成为黑帮标志而被嗤之以鼻时 中国 国 由于MP18能连发 并且枪管外的散热套上布满 人却看出了这种枪的价值所在 1922年6月15日晚 中华民国 孔洞 因此 这种枪也被中国人称为 花机关 自此 大总统府的电话突然响起 电话里的人警告孙中山 陈炯明的 花机关 在中国遍地开花 红军在反围剿时 也常 粤军可能会叛乱 但是 孙中山却并未理睬这个警告 凌晨时 在战斗中缴获这种武器 并集中使用 这令围追堵 分 叛军以70:1的人数优势 向总统府发起进攻 叶挺指挥的 截的国民党军队头痛不已 国民党军的作战报告曾 总统府卫队以强大的火力一次次击退了叛军的进攻 为孙中山 记录 红军装备虽劣 但是往往集中手提冲锋枪 的撤离争取了时间 猛扑一点 致频频得逞 虽然MP18冲锋枪在中国 在这场激烈的战斗中 叛军共被击毙四百余人 直到第二 如鱼得水 但此时伯格曼军工厂已经难以为继 无 天中午才攻入总统府 在打扫战场时 陈炯明发现孙中山的总 奈之下 雨果 施迈瑟只得选择 统卫队装备的是清一色的汤普森冲锋枪 在这次战斗中 汤普 离去 继续潜心研制速射 森冲锋枪名声大噪 一时间成为中国各个军阀争相购买和仿制 武器 的对象 山西的阎锡山便是汤普森冲锋枪的最大仿制者 1926 年的太原兵工厂 已经开始仿制汤普森冲锋枪 年产量过万支 28

31 MP40 冲 锋 枪 1933 年, 希 特 勒 在 德 国 上 台, 为 了 达 到 统 治 世 界 的 野 心, 开 始 疯 狂 地 扩 军 备 战 此 时 德 国 陆 军 总 参 谋 长 古 德 里 安, 在 突 击 队 战 术 的 基 础 上 提 出 闪 电 战 理 论, 其 核 心 就 是 以 机 械 化 部 队 为 主 体, 凭 借 大 纵 深 快 速 穿 插, 打 击 敌 人 战 略 目 标 但 作 为 闪 电 战 核 心 的 装 甲 车 辆 在 复 杂 的 地 形, 会 遇 到 近 距 离 的 武 器 袭 击, 此 时 便 需 要 车 载 步 兵 保 护 其 安 全, 德 国 传 统 步 枪 火 力 和 射 速 都 无 法 满 足 这 种 需 求 施 迈 瑟 在 多 年 研 究 的 基 础 上, 迅 速 推 出 了 MP36 冲 锋 枪 埃 尔 玛 兵 工 厂 的 武 器 设 计 师 海 因 里 希 沃 尔 默, 改 进 了 施 迈 瑟 的 设 计, 推 出 了 便 于 量 产 的 冲 锋 枪, 这 就 是 大 名 鼎 鼎 的 MP38 冲 锋 枪 1939 年 波 兰 战 役 中, 德 军 士 兵 凭 借 MP38 冲 锋 枪 成 功 地 保 护 了 防 御 性 能 脆 弱 的 1 型 坦 克 和 德 式 装 甲 车,MP38 的 猛 烈 火 力 使 得 手 持 集 束 手 榴 弹 和 燃 烧 瓶 的 波 兰 士 兵 无 所 适 从 这 种 冲 锋 枪 的 火 力 和 战 斗 中 的 可 靠 性 深 受 各 方 赞 赏 埃 尔 玛 兵 工 厂 又 对 其 生 产 工 艺 进 行 改 造, 最 终 推 出 了 划 时 代 的 MP40 冲 锋 枪 MP40 和 其 原 型 的 MP38 都 采 用 自 由 枪 机, 使 用 口 径 为 9 毫 米 的 帕 拉 贝 鲁 姆 手 枪 弹, 配 以 直 型 32 发 弹 匣 供 弹, 枪 口 初 速 380 米 / 秒, 射 速 为 500 发 / 分, 有 效 距 离 100 米 枪 托 折 叠 时 全 长 63 厘 米, 空 枪 质 量 仅 为 4 千 克 这 款 枪 的 特 点 是, 线 条 比 较 流 畅, 准 星 座 高 挑, 采 用 了 直 弹 匣 供 弹 它 的 总 体 结 构 以 及 它 的 布 局 造 型 和 人 机 功 效 达 到 了 完 美 的 统 一 凭 借 MP40 和 闪 击 战, 德 军 横 扫 欧 洲 战 场 1940 年 5 月 下 旬, 英 法 联 军 的 40 万 名 士 兵 拥 挤 在 位 于 法 国 东 北 的 小 港 口 敦 刻 尔 克, 英 国 紧 急 启 动 了 发 电 机 计 划, 征 集 800 多 条 各 种 船 只, 把 近 34 万 名 联 军 士 兵 抢 救 回 英 国, 但 是 大 量 武 器 都 被 丢 弃 在 法 国 一 位 参 与 撤 退 的 水 手 回 忆 道 : 我 们 看 见 所 有 的 士 兵 回 来 时 都 没 有 带 武 器, 真 的 不 知 道, 如 果 德 军 打 来 了, 这 些 没 有 武 器 的 士 兵 能 做 什 么 斯 登 冲 锋 枪 武 器 装 备 和 战 略 物 资 的 巨 大 缺 口 使 英 国 人 惶 恐 不 安, 也 让 已 经 濒 临 倒 闭 的 奥 托 军 火 公 司 峰 回 路 转, 汤 普 森 冲 锋 枪 作 为 当 时 世 界 上 为 数 不 多 的 能 与 MP40 抗 衡 的 武 器, 立 刻 被 大 量 订 购 随 着 产 量 的 增 加, 汤 普 森 冲 锋 枪 的 单 价 也 迅 速 下 降, 但 对 于 元 气 大 伤 的 英 国 政 府, 负 担 这 种 昂 贵 的 武 器 仍 然 有 些 力 不 从 心 在 敦 刻 尔 克 大 撤 退 后, 英 国 军 方 认 识 到 武 器 必 须 造 价 低 廉, 即 使 作 战 中 大 量 损 失 也 不 用 心 疼, 同 时 要 能 快 速 生 产, 快 速 补 充 1941 年, 英 国 恩 菲 尔 德 兵 工 厂 设 计 出 一 款 新 式 冲 锋 枪 斯 登 冲 锋 枪, 全 枪 由 47 个 零 部 件 组 成, 大 部 分 组 件 是 冲 压 而 成, 结 构 极 其 简 单, 枪 托 由 钢 条 和 钢 板 焊 接 而 成, 透 过 枪 栓 槽 甚 至 可 以 看 到 里 面 的 弹 簧 这 款 枪 完 全 为 实 用 而 制 造, 只 满 足 最 基 本 的 性 能 需 要, 造 价 仅 仅 是 汤 普 森 冲 锋 枪 的 1/20 但 这 种 冲 锋 枪 有 两 个 致 命 的 缺 点, 弹 匣 经 常 卡 壳, 再 有 就 是 它 的 保 险 装 置 很 不 可 靠, 稍 微 一 碰 就 会 走 火, 不 少 盟 军 士 兵 还 没 到 达 前 线 就 被 自 己 的 斯 登 冲 锋 枪 误 伤 由 于 它 的 英 文 名 称 Sten 和 英 文 恶 臭 (stink) 的 形 音 相 似, 使 它 又 有 了 一 个 绰 号 : 臭 气 枪 尽 管 盟 军 开 始 大 量 装 备 汤 普 森 和 司 登 冲 锋 枪, 但 这 两 种 冲 锋 枪 的 操 作 性 能 还 是 要 逊 色 于 德 国 的 MP40 冲 锋 枪 1969 年 出 品 的 南 斯 拉 夫 电 影 桥 中, 少 年 和 女 游 击 队 员 虽 然 臂 力 较 弱, 战 斗 经 验 不 足, 但 依 然 可 以 很 好 控 制 住 持 续 射 击 的 MP40, 这 也 从 一 个 侧 面 表 现 出 MP40 优 异 的 操 控 性 能 短 小 精 悍 性 能 优 异 的 MP40 使 得 德 国 伞 兵 如 虎 添 翼, 凭 借 密 集 短 促 的 火 力 往 往 可 以 压 制 数 量 占 绝 对 优 势 的 盟 军 士 兵 科 学 画 报

32 科技 综 述 OVERVIEW 为什么你的脸是独一无二的 文 方陵生 为什么每个人都有一张只属于自己的脸 这可能是每个好奇的孩子都会提出 的问题 忙碌的父母通常会回答 每个人的脸当然是不一样的啊 看一看我们身边 的大自然 无论是两片雪花 两朵云彩 还是两个指纹 都不是完全相同的 这个 回答听起来非常合理 但新的研究表明 事情可能并不如我们想象的那么简单 进化的力量塑造了独一无二的脸 美国加利福尼亚大学伯克利分校的生物学家迈克 也比较长 但一个两眼间距比较大的人 并不见得更有可 能长着一个大鼻子 尔 希恩和迈克尔 纳奇曼发现 我们面部特征的差异 比如 鼻子的形状和两只眼睛的间距 都不是偶然的 科学家假设 是进化的力量在塑造着我们的脸 让 我们每一个人在人群中都显得与众不同 你的脸其实是 从遗传的角度来看 也可得出相同的结论 通过对人 类基因组的调查 研究人员发现 决定脸部形态特征的 基因比决定人体其他部分形态特征的基因有更大的变异 性 一种生物学信号 就像孔雀开屏时展开的艳丽尾羽 又 可以看出 面部特征变化大 相关性少 决定面部 像毒蛙色彩鲜 艳的皮 肤 是 给其他生物发出的一个 信 特征的基因变异也更多 纳奇曼说 基因组中的很多 息 是大自然赋予生物的一种天然的身份证 它表明你是 部分都与面部特征相关 脸部的遗传变异很微 妙 希 谁 恩对这种千人千面的现象很惊讶 他说 脸部特征越复 如何证明这样的假设呢 希恩认为 如果我们独特 的面部特征的确是一种信号 那么脸部的变化和差异显 然会比人体其他部分要大得多 这 是 希恩 和 纳 奇 曼根 据 美 国 军 队 人体 测 量 调 查 ANSUR 的数据分析研究后得出的结论 1988年进行 杂 我们越难以确定其特定模式 希恩和纳奇曼还将现代人类的基因组与两种远古人 类 尼安德特人和丹尼索瓦人进行了比较 结果也发 现了类似的面部特征基因变化模式 表明人类面孔差异 的独特性可一直追溯到人类共同的祖先 的这项调查研究 目的是提高军事服装和军事装备的设 计水平 为此研究人员收集了成千上万名士兵的详细身体 测量数据 包括从鼻尖到后脑勺的距离 肘部的周长和 脚的宽度等 复杂社会性群体与复杂的脸部情绪 希恩 此前对胡蜂的研究发现 这种生物像 人类一 样 也进化出了具有高度差异性的脸 他认为 对于某些 ANSUR数据显示 平均而言 一些面部特征 如双 社会性动物来说 拥有唯一的 识别度高的脸 在交配 眼之间的距离 耳朵的高度等 比身体其他部位特征的 竞争和亲代抚育方面 都具有进化上的独特优势 对于 差异要大 如前臂的长度 腰部的高度等 更重要的是 其他一些具有不固定社会结构的物种来说 个体身份并 一些面部特征往往是互不相干的 某种特征与另外一种 不重要 但对于人类来说 即使是脸部特征的小小混乱 特征之间并不存在相关性 而身体其他部位的量度往往 也足以对社会的稳定性产生极大的影响 是有关联性的 比如说 一个手臂较长的人 他的腿通常 30 希恩和纳奇曼认为 我们独一无二的脸表明了人类

33 社 会 的 复 杂 性, 同 时 也 是 大 脑 内 部 的 复 杂 发 展 过 程, 如 语 言 注 意 力 记 忆 推 理 等 在 外 部 即 我 们 的 脸 上 留 下 的 明 显 标 记 和 反 映 不 仅 是 我 们 的 智 力 和 认 知 能 力 在 向 复 杂 性 方 向 发 展, 复 杂 的 社 会 体 系 同 样 也 在 塑 造 着 我 们 的 外 部 形 态 希 恩 说 这 种 复 杂 性 可 以 通 过 人 类 所 拥 有 的 令 人 难 以 置 信 的 各 种 复 杂 情 感 表 现 出 来, 通 过 我 们 的 面 部 表 情 呈 现 出 来 从 亚 里 士 多 德 开 始, 许 多 思 想 家 一 直 在 思 考, 人 类 普 遍 存 在 的 心 理 上 不 可 或 缺 的 情 感 究 竟 有 多 少? 科 学 家 通 过 对 世 界 各 地 的 人 的 面 部 表 情 进 行 研 究, 普 遍 认 同 人 类 拥 有 6 种 基 本 情 绪, 即 快 乐 悲 伤 恐 惧 惊 讶 愤 怒 和 厌 恶 我 们 的 情 绪 会 通 过 面 部 表 情 呈 现 出 来, 例 如, 愉 快 时 脸 部 肌 肉 收 缩 嘴 角 现 出 微 笑, 惊 讶 时 眼 睛 睁 大, 厌 恶 时 眉 头 或 鼻 子 会 皱 起 研 究 认 为, 这 些 情 绪 在 脸 上 的 表 达 可 能 源 于 基 本 的 生 存 机 制 例 如, 恐 惧 时 眼 睛 睁 大 是 为 了 努 力 吸 收 更 多 的 视 觉 信 息, 以 采 取 最 适 当 的 应 对 措 施 ; 厌 恶 时 鼻 子 皱 起 可 对 毒 素 或 病 原 体 起 到 阻 隔 作 用, 尽 量 减 少 毒 素 或 病 原 体 的 摄 入 美 国 俄 亥 俄 州 立 大 学 认 知 科 学 家 阿 莱 克 斯 马 丁 内 斯 和 他 的 团 队 拍 摄 了 许 多 志 愿 者 不 同 面 部 表 情 的 照 片, 开 发 了 识 别 人 类 21 种 不 同 面 部 表 情 的 计 算 机 系 统, 包 括 那 些 表 达 看 似 矛 盾 的 情 绪 的 表 情, 如 快 乐 的 厌 恶 等 马 丁 内 斯 说, 他 希 望 这 种 方 法 能 帮 助 研 究 人 员 更 准 确 地 确 定 情 绪 是 如 何 与 大 脑 状 态 相 关 联 的 他 还 说, 这 项 技 术 可 以 为 一 些 有 社 交 障 碍 的 人 提 供 帮 助, 如 更 多 表 达 愤 怒 和 恐 惧 情 绪, 而 不 是 幸 福 情 绪 的 退 伍 老 兵 这 种 方 法 还 可 以 帮 助 开 发 陪 伴 老 年 人 的 机 器 人, 帮 助 老 年 人 更 清 楚 地 认 识 自 己 的 感 受 为 什 么 大 家 都 爱 看 美 女 文 / 张 澈 这 是 一 个 看 脸 的 世 界? 从 某 个 角 度 来 看, 似 乎 是 这 样 当 一 群 人 站 在 面 前, 大 家 的 注 意 力 总 是 首 先 被 漂 亮 的 面 孔 吸 引, 人 们 投 向 这 张 脸 的 目 光 最 多, 时 间 也 最 长 为 什 么 我 们 都 喜 欢 看 漂 亮 的 面 孔 呢? 科 学 家 发 现, 答 案 就 在 我 们 的 大 脑 里 挪 威 奥 斯 陆 大 学 的 研 究 人 员 发 现, 大 脑 深 部 的 奖 赏 系 统 在 评 价 别 人 的 外 貌 中 发 挥 着 重 要 作 用 奖 赏 系 统 是 大 脑 中 能 够 产 生 愉 悦 感 的 系 统, 当 我 们 享 受 美 食, 或 者 中 了 大 奖, 这 一 系 统 就 会 被 激 活 研 究 发 现, 当 我 们 注 视 漂 亮 的 面 孔 时, 奖 赏 系 统 也 会 被 激 活 科 学 家 已 经 发 现, 人 们 对 于 究 竟 怎 样 算 长 得 漂 亮, 观 点 基 本 一 致 奥 斯 陆 大 学 的 实 验 中, 研 究 人 员 将 人 脸 照 片 按 照 长 相 分 为 三 类 : 漂 亮 一 般 不 漂 亮 随 后, 他 们 给 参 与 实 验 的 志 愿 者 服 用 药 物, 激 活 他 们 脑 内 的 奖 赏 系 统, 让 他 们 观 看 这 些 照 片 并 给 照 片 上 的 人 的 相 貌 打 分 结 果 显 示, 对 于 那 些 漂 亮 的 面 孔, 志 愿 者 给 出 的 分 数 特 别 高 ; 而 且 他 们 会 更 多 地 按 下 按 钮 以 便 能 多 看 几 眼 这 些 照 片 ; 他 们 还 会 花 更 长 的 时 间 注 视 照 片 上 人 物 的 眼 睛 当 研 究 人 员 用 另 一 种 药 物 抑 制 志 愿 者 的 奖 赏 系 统, 他 们 的 反 应 发 生 了 变 化 例 如, 对 于 那 些 漂 亮 的 面 孔, 志 愿 者 给 出 了 较 低 的 分 数 有 趣 的 是, 对 于 那 些 相 貌 平 常 或 者 不 漂 亮 的 照 片, 服 用 药 物 对 志 愿 者 行 为 的 影 响 很 小 科 学 家 已 经 发 现, 一 些 对 人 类 这 一 物 种 的 进 化 有 着 重 要 意 义 的 要 素, 比 如 健 康 的 身 体 优 良 的 生 育 能 力 等, 都 和 有 魅 力 的 面 孔 存 在 相 关 性 研 究 人 员 由 此 推 测, 我 们 喜 欢 看 漂 亮 的 面 孔, 而 且 忍 不 住 多 看 几 眼, 其 实 是 受 到 了 进 化 的 力 量 的 推 动 此 前 科 学 家 已 经 将 奖 赏 系 统 和 欣 赏 漂 亮 的 面 孔 联 系 起 来 在 相 关 研 究 中, 科 学 家 在 志 愿 者 观 看 漂 亮 人 脸 照 片 时 扫 描 他 们 的 大 脑, 结 果 发 现, 看 到 漂 亮 面 孔 时, 奖 赏 系 统 的 活 跃 度 会 提 高 但 是, 这 些 研 究 并 没 有 揭 示 这 些 脑 活 动 是 否 会 影 响 人 们 的 行 为 奥 斯 陆 大 学 的 研 究 第 一 次 证 实, 改 变 奖 赏 系 统 的 活 跃 度 会 改 变 人 们 的 行 为, 例 如, 对 漂 亮 面 孔 的 喜 爱 度 增 加, 愿 意 花 更 多 的 时 间 注 视 这 些 面 孔 接 下 来, 研 究 人 员 展 开 了 进 一 步 研 究 他 们 让 志 愿 者 从 不 同 角 度 观 看 三 维 人 脸 图 片, 同 时 追 踪 他 们 眼 睛 的 运 动 结 果 显 示, 视 线 停 留 最 多 的 部 位 是 眼 睛, 其 次 是 鼻 子 和 脸 颊 这 意 味 着 眼 睛 是 辨 认 面 孔 的 至 关 重 要 的 线 索 如 果 把 一 个 人 的 眼 睛 蒙 起 来, 人 们 很 难 认 出 他 是 谁 如 果 有 人 撒 谎, 人 们 往 往 能 从 他 的 眼 睛 中 看 出 端 倪 总 之, 要 了 解 一 个 人 的 感 受, 我 们 能 从 他 的 眼 睛 中 找 到 大 部 分 信 息 科 学 画 报

34 科技 综 述 OVERVIEW 科学带领人们不断探索未知的领域 但 过去那些科学成果是否仅仅作为书本上记录 的历史资料 供人们记忆 引用而已 当然不 是 所谓温故而知新 有不少科学家将目光投 向过去 重复科学史上的实验 这一过程不仅 能帮助人们更好地理解科学发展历程 也能 对现在和将来的科学研究带来启迪 古老实验带来的新启示 水的沸点不是100 水 的 沸点 为1 0 0 似乎 已是 一 个 众 所周 知 的 常 古代火药威力不小 火药由硫黄 硝石 木 识 但前人的一些实验却显示 使水沸腾的温度要超过 炭混合而成 9世纪时发明 100 可以为 世纪的瑞士科学家甚至 于中国 随后的数百年间快 报告称 水的沸点可达112 速向西方传播 到17世纪 这些实验的操作者都是当时颇有声誉的科研人员 在欧洲 火药已被广泛应用于 其实验过程看上去也无懈可击 那么这些貌似有些 离 枪炮的制造 那时的欧洲人虽然 谱 的实验结果究竟是怎么回事呢 为了解开这一谜团 对火药已相当熟悉 却无人知晓其工作原 英国剑桥大学的科学史专家重做了相关实验 结果发现 理 火药的制作工艺也显得颇为神秘 前辈科学家并没有错 错的是我们后人对于水沸点的认 识不够严谨 文 陶 颖 自17世纪60年代开始 在英国皇家自然科学协会的 支持下 科研人员开展了一系列火药研究实验 希望搞清 水在100 会沸腾 其实是有一定前提条件的 较 楚其工作原理 开发出火药在军事领域以外的用途 记录 为人们所熟知的 当处于气压较低的环境时 比如位于 这些实验的文献资料虽然现在还能找到 但已残缺不全 山顶 水的沸点就达不到100 此外还有其他一些因 为此有英国研究人员决定重做当年的实验 素 诸如加热速度 盛水容器的形状与材质 水中的空气 他们首先根据资料复制出了当时的实验设备 这台设 含量等也都会影响水的沸点 瑞士科学家得出的112 备有两根高60厘米的垂直支架 支架间悬挂一根标杆 标 的沸点温度就是在一种较为极端的实验条件下取得的 杆下是一个带黄铜盖板的小火药箱和击发槽 当火药在 将装水的容器随身携带4星期 在此期间不断摇晃容器 火药箱内被点燃后 形成的爆炸力带动齿轮装置将火药箱 以去除溶于水中的空气 上的盖板与标杆一起推到一定的高度 通过测量黄铜盖 水的沸点问题并不简单 其中蕴含的种种复杂性往 板被推高的距离 就可以获知火药的威力 往被今天的人们所忽视 对于严谨的科学研究来说 这是 研究人员先用现代火药进行实验 结果非常成功 但 一种危险的倾向 重做前人的一系列水沸点实验 恰能起 当他们用古代配方的火药重复实验时 效果却并不理想 到很好的警示作用 提醒我们不要盲从于所谓 常识 爆炸发出的光和声响都很微弱 研究人员一开始对造成 这一差异的原因有些摸不着头脑 他们猜测 可能是现代 火药的颗粒更细 燃烧效果更好 也可能是古代火药的样 本受潮的缘故 此后 他们对实验设备进行了改造 将击发槽通向火 药箱的钻孔挖大了一些 这回古代火药终于显示出了其应 有的威力 要是当时做火药实验的前辈还健在的话 有他 们在旁点拨 现在的实验者或许可以少走一些弯路 32

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