科技新知

　　會呼吸機器人面世
　　
　　據報道，日本產業技術綜合研究所近日開發出一款可以學習和模仿人類唱歌的美女機器人。這款機器人名叫“HRP-4”，身高1.58米，體形和真人大小相當，她不僅能夠像真人那樣唱出優美動聽的歌，還可以模仿人類歌手豐富的面部表情。
　　日本產業技術綜合研究所采用的是一種能夠讓機器人模仿人類舞蹈動作的技術。日前，這款機器人在東京舉行的數碼產品博覽會上與真人演員一起邊唱邊跳。
　　研究人員還專門聘請了真正的歌手作為模特，錄下她唱歌時的每一個動作。這些動作再分別輸入美女機器人“HRP-4”，這樣“HRP-4”就能夠模仿出模特的每一個動作。此外，為了讓美女機器人更加逼真，研究團隊還專門根據人類的呼吸聲建模，從而幫助“HRP-4”能夠像人類一樣自然地呼吸。
　　
　　蜜蜂的分工秘密
　　
　　最新的一項研究揭示，工蜂和蜂后日常飲食的不同，會導致大腦中大量的分子差異。這項由澳洲國立大學醫學院、生物學院和環境學院雷尚德教授領導的研究小組，首次揭示了受環境影響的錯綜復雜的化學“DNA標記”，即DNA甲基化能夠在不影響遺傳密碼(表觀遺傳的過程)的情況下改變基因表達。研究發現，這個標記可以決定哪些基因可以對工蜂和蜂后大腦中進行微調，從而使它們產生不同的行為。
　　這項發現不僅非常重要而且意義深遠，因為標記蜜蜂DNA的酶同樣也標記人大腦中的DNA。蜂后和工蜂的大腦中超過550個基因標記都不相同，這就導致了它們在行為上的差異。這項研究首次提供了大量分子差異的記錄，意味著如果蜜蜂吃不同的蜂王漿就可能會使其產生不同的生殖和行為。要回答關于生命的這一重要問題還需要很長時間的研究。
　　這項研究使解決關于先天和后天的這一爭議性的問題跨出了巨大的一步。因為它證明了外部世界是如何通過日常飲食和DNA聯系起來的，以及環境是如何暫時地改變我們的基因的。
　　
　　時間就是生命
　　
　　西班牙研究人員指出，若將急救人員趕至交通事故現場的時間從25分鐘縮短為15分鐘，將減少1/3的死亡率。
　　雖然近幾年來交通事故死亡率有所減少，但交通總局表示：“西班牙交通事故死亡率仍是嚴重的公共問題。”交通總局的最新數據表明，2010年12月份的最后一個周末(西班牙人度假后返回的時間)，有28人死于交通事故。與2009年相比，死亡人數增加了10人。西班牙馬德里自治大學的研究人員及該研究合作者說：“在西班牙，急救醫療服務人員在事故發生后大約25分鐘到達現場。”這項研究刊登在《事故分析和預防》雜志上，其一項數據源于西班牙交通總局的數據庫，其中包含了事故的詳盡信息。另一項數據則源于該理事會自2004年5月起的調查，包括事故發生的時間、打給急救中心電話的時間和急救人員到達事故現場的時間。結合起來一共提供了1463次發生在西班牙道路上事故的數據。　研究人員根據急救中心做出回應所需時間、傷員和事故本身情況來估計死亡的可能性。考慮到其他因素，研究人員指出：等待急救的時間如能從25分鐘減少到15分鐘，那么機動車道、高速公路及普通公路上的交通事故死亡率將會減少1/3。結果還表明，死亡率和急救醫療服務回應的時間因道路不同而不同。在普通公路上回應時間一般為25至30分鐘，死亡率因等待急救的時間的延長而增加。汽車道和高速公路上交通事故死亡率遵循同樣的增加模式，但是在這些事故中，死亡率在事故發生后的幾分鐘里相對較高，與時間比呈U字形。
　　多年來，交通總局試圖通過基礎設施的增加、媒體的宣傳和立法的改變(如駕照系統計分制)，來降低交通事故死亡率。但研究人員認為，人們對降低死亡率的關鍵因素卻沒有給予足夠的關注。
　　
　　睡覺讓你更聰明
　　
　　美國一項研究顯示，快速眼動睡眠可更好地提高記憶力和激發創造力，并幫助人們以新的方式組合觀點。加州大學圣地亞哥分校精神病學家麥迪森在美國心理學會年會上說，那些打盹即經歷快速眼動睡眠的人們，在解決以創造力為導向的文字問題上表現更好。
　　實驗中，受試者上午先進行文字類推測試，經過首輪測試后在中午休息90分鐘，并接受監控。一些人借機打盹，并進入到了快速眼動睡眠狀態，這是人一般在睡著超過一個小時后才會進入的狀態。另一些人也打了盹，但并沒有進入快速眼動睡眠狀態。還有一些人則是簡單的休息，并沒有睡著。在下午的第二輪測試中，受試者要從三個看似不相干的單詞猜出一個單詞。事實上，第二輪許多問題的答案與第一輪是相關的，結果表明，在回答這類問題時，那些進入到快速睡眠狀態的打盹者的成績提高了40％，其余的人則沒有提高。這意味著，快速眼動睡眠提高了人們觀察事物之間聯系的能力。在深度睡眠的幫助下，經過改善的記憶還有另一個好處：幫助你想象，或者說，能更好地規劃未來。
　　哈佛大學的精神病學家們則認為，當人們設想未來的時候，其實是在重組以往的經歷。此時，大腦中與處理記憶相同的區域，比如海馬的活躍程度會增加。
　　
　　氟化物的確固齒
　　
　　兒童出生時所在地水中氟化物含量和其成年后牙齒脫落有著極大的聯系。哥倫比亞大學梅爾曼公共衛生學院的健康政策教授奈德爾說：“你出生時接觸的氟化物會影響你40幾歲和50幾歲時牙齒的脫落，而與你20歲和30歲時接觸的氟化物沒有關系。”
　　奈德爾教授結合了美國疾病防控中心最近的調查，了解了在20世紀50年代和60年代飲用含氟化物的水的居民，在20世紀90年代牙齒脫落的情況。研究進一步證明，兒童出生時就飲用氟化水對牙齒效果最好。對于那些固齒還未形成的兒童來說，氟化物能增加牙齒表面的高礦化組織——釉質，而且還有防蛀牙和殺菌的作用。為了防止蛀牙，美國牙科協會建議每天要用含氟牙膏刷牙兩次，并且在日常飲食中應少食用糖。
　　從1950年以來一直支持社區飲用氟化水的美國牙科協會說，科學家證實了向水中加入礦物質是安全的、有利于牙齒健康的。2007年，凱撒醫療機構成員研究發現，相對于兒童來說，成人從社區氟化水中得到的好處更多。約75％的居民都由公共自來水系統供給含氟化物的水，這個過程使用了少量(不超過百萬分之一)的天然礦物來增加水中氟化物的濃度。路易斯安那州的口腔患者醫療補助的一項研究表明，為飲水氟化投入1美元，則會為政府減少38美元的口腔醫療支出。
　　
　　豐富社交可抗癌
　　
　　美國俄亥俄州立大學的研究人員飼養了一些小白鼠，將其中一些放置在普通小鼠倉，其余則以15～20只為一組安置在“豪華裝修”的大房間中，內有很多玩具，活動設施和建巢材料等。隨后給小白鼠注射黑素瘤細胞，使得所有小鼠在15天內患上惡性皮膚癌。3周后檢測發現，在大房間內生活的小鼠，其腫瘤形成速率放緩，6周后腫瘤質量減少了77％，體積縮小了43％，更有15％的小鼠最終沒有發展為癌癥。而在普通條件下飼養的小鼠則不具備抗癌能力，病癥有惡化的趨勢。科學家表示，小白鼠之所以能夠不借助任何治療而自然康復，是因為復雜多變的生活環境給它們提供了更多社交、學習和活動的機會，有助于減小患病的幾率——就算得了癌癥，也更有能力進行對抗。
　　研究發現，居住在生活內容豐富環境下的小鼠，較“入住”前有諸多的生理變化，最明顯的變化是體內的瘦素水平急劇下降。瘦素是一種由脂肪組織分泌的激素。瘦素水平上升會提高某些癌癥的發病風險。研究人員繼續跟蹤小鼠瘦素水平降低的原因，發現原來是一種“腦源性神經營養因子”從中起著調節作用。這種物質會降低瘦素水平，增強免疫系統，從而抑制癌細胞的擴散。而消除小鼠體內的“腦源性神經營養因子”便失去了社交活動對癌癥的防御作用。這證明環境導致的大腦內“腦源性神經營養因子”增加和瘦素下降在抗癌過程中起著關鍵作用。雖然瘦素在老鼠和人類身上的效用有所不同，腫瘤的生長速度也各異，但研究人員確信，這項成果能夠延用至人類的身上，為癌癥治療提供一條新思路。
　　
　　“最紅”葉綠素被發現
　　
　　澳大利亞科學家發現了一種新的葉綠素。這種從鯊魚礁的藍細菌中提取的新的葉綠素被命名為葉綠素，與其他葉綠素不同的是，它能夠吸收較低能量的光波(紅光甚至紅外光)。這種葉綠素分子結構的微小變化，使得光合作用幾乎可以在地球上任何環境中發生。這一歷史性的發現使我們不得不重新認識生物的光合作用。
　　葉綠素是植物光合作用的重要物質，它可以便植物利用太陽光能將二氧化碳轉化為糖分和氧氣。一直以來，大家都認為葉綠素只能吸收可見光，即波長介于400至700納米間的光波。直至1996年，科學家首次從藍細菌中發現了葉綠素d，并證實它可以吸收波長為710納米的紅外光。當時，這一發現讓科學界一片嘩然，人們無法理解葉綠素d是如何吸收紅外光波能量的。如今，光合作用的規律即將被重新改寫，因為葉綠素f可以吸收790納米的低頻光波，這使得該葉綠素成為迄今為止所發現的“最紅”的葉綠素。研究人員通過多方面表征，最終確定該葉綠素的分子結構，并將之列為地球上的第5種葉綠素。
　　葉綠素f的發現純屬偶然。當時，研究組在尋找葉綠素d，因為鯊魚礁內部的藍細菌比周邊的更難接觸到光源，那里的葉綠素d可能更多。然而經過紅外光培養和高效液相色譜分離，研究人員發現，該細菌中不僅含有葉綠素d，而且還帶有一種從前不為人知的新葉綠素。光譜吸收測試顯示，這種新的葉綠素所吸收的光波波長，超過任何一種已知的葉綠素。由于這種新型葉綠索的獨特的紅外吸收特性，它將在植物生化技術和生物能源方面得到廣泛應用。接下來，研究人員將探尋該葉綠素光合作用的機理。其中一種可能是，葉綠素f吸收了紅外光，然后將能量傳遞給其他類型的葉綠素來進行光合作用：另一種可能是，葉綠素f自身可以借助紅外光的能量進行光合作用，如果這樣，將得出驚人的結論，因為我們很難想象，一種分子可以利用如此低的光能從水中將氧氣分解出來。
　　
　　傳染病會降低智商
　　
　　美國新墨西哥大學的生物學家研究發現，那些傳染病肆虐的國家，其民眾往往具有較低的智力水平。因為感染性疾病除了疾病本身以外，還會降低患者的智力，而新生兒在發育關鍵期，要維持大腦功能的良好發展，需要消耗全身能量的87％，5歲兒童需消耗大約44％。而抗擊傳染病也需要耗費巨大的能量。也就是說，感染了寄生生物的兒童，不得不耗費更多的能量用于抗擊感染，于是這些“兩線作戰”的孩子用于大腦發育的能量較少，這正是傳染性疾病可能影響將來智商的主要原因。
　　研究小組結合192個國家的健康人平均智商的三組估算值，以及世界衛生組織(WHO)評估的28種傳染病造成的早亡和疾病情況之間的關系，發現兩者相關性極高——患傳染病風險越高，智商水平就越低。他們還對照分析了其他可能造成智商差異的變量，如教育水平、營養狀況、國民生產總值等。但是相比之下，傳染病與智商的關聯最為密切——其所造成的影響占到了67％。造成全球范圍內智力水平的不均衡，傳染病是最關鍵的因素。
　　該項研究旨在證明瘧疾、肝炎和破傷風等傳染性疾病與低智商水平之間存在關系，全球范圍內的智力差異能夠用傳染病發生的不均衡狀況加以解釋。目前，這項研究還在繼續，接下來是搞清其背后的確切機制。為登月正名
　　一些懷疑者曾堅持認為，美國于1969年至1972年間使用“阿波羅”系列飛船6次成功登月是假的，實際上只是NASA在攝影棚中拍攝的科幻電影而已。
　　美國國家航空航天局2006年承認，記錄“阿波羅11號”1969年7月20日登月壯舉的原始錄像不知去向。部分科學家和美國宇航局退休人員自發組織起來，著手追查原始錄像帶的下落。人們相信，“阿波羅11號”登月的原始錄像帶一定藏在美國國家宇航局馬里蘭州太空飛行中心某個地方。隨著許多知情人士的調離、退休或去世，這些錄像帶已不知所終。現在廣為人知的全體宇航員登陸月球的膠片，其實是20世紀電影公司制作的。據《每日電訊報》報道，現在有人特地將電影膠片拿出來與登月照片的影印件作對比。
　　登月照片是用照相機對準黑白監控器里的畫面拍攝的。實際上，宇航員傳回地球的錄像質量更好，但只有三大地面監控站的少數人看到過。而且，當時傳回來的也并非“全豹”——為了確保錄像能萬無一失地傳回地球，圖像采用了10幀／秒的制式，監控站接受之后，將圖像轉換為60幀／秒，才能在電視中正常播放。在整個轉換過程中，丟失了很多細節。雖然，那些原始錄像并不符合通用的電視傳輸標準，它們還是要比我們今天看到的視頻資料要清晰得多。特別是如果用數字技術加以校正之后，質量還會更好。
　　現在有人從檔案庫中找到這段遺忘的錄像，據稱，美國國家航空航天局已在網站上登出這一原始錄像數碼修復版的預告片了。
　　
　　干手器讓手變“臟”
　　
　　干手器能迅速讓洗凈的雙手去濕變干，而無需再使用毛巾或紙巾。看似避免了細菌的交叉感染，而實際上呢?英國科學家研究發現，其實干手器更像是細菌的溫床，不但減弱洗手的效果，還助長了細菌的傳播。我們會注重洗手的過程，但往往會忽略洗完后讓手變干的步驟。其實選擇正確的干手方法和洗手一樣，都是抑制細菌傳播的重要途徑。
　　研究人員讓14名志愿者洗凈雙手，然后分別采取3種不同方法讓手變干。最后把手按壓在培養皿上以檢測留下的細菌數。結果證明，借助干手器只能使手部未洗去的細菌減少37％，而使用過程中如果搓動雙手，還會增加18％的細菌。相比之下，用紙巾擦手的干手方法使細菌數量減少的幅度最大。
　　研究人員認為，安置在盥洗室里的干手器長期處于一種溫暖潮濕的狀態，這樣的條件非常適合細菌的滋生和存活。洗凈的雙手在烘干的時候，可能會被附著在機器表面以及出風口處的細菌再次傳染。另外，在烘干的過程中搓動雙手，又會將殘留在毛孔中的細菌帶回到皮膚表面，以至于在使用了干手器之后，手反而更“臟”。
　　
　　頭痛藥讓你更頭痛
　　
　　下一次再因為頭痛而想吃阿司匹林的時候可要慎重考慮一下了，因為最新的一項關于頭痛的研究表明，如果每個月使用頭痛藥的次數超過15次，那你可能已經患上藥物過度使用性頭痛，這不但會加重你原本的頭痛，還會使總發病次數有所增加。
　　大腦的刺激、獎賞回路效應的介入和參與的結果，正是反復服藥后對頭痛藥產生依賴性的原因：每次用藥后，大腦的感知路徑被抑制，這導致了過敏現象：而一旦神經回路開始過敏，就會對各種刺激更加敏感，產生活性的門檻也隨之降低。從本質上說，服用能與大腦疼痛路徑相互作用的化學藥品會使這些路徑更易被激活，從而導致頭痛加劇。且發作更加頻繁。與此同時，服用藥物之后，大腦不再需要調用自身的疼痛對抗機制，而逐漸喪失抵抗能力。這和肌肉組織很像，當神經系統不再工作時，它就喪失了運動功能。科學家還提醒，一旦患上藥物過度使用性頭痛，那些慢性偏頭痛綜合征也很可能會隨之而來，嚴重時還會使慢性頭痛患者預防性服藥的效力減弱。
　　研究表明，有不少類型的頭痛藥都會引起藥物過度使用性頭痛，包括非類固醇消炎藥(如阿司匹林和布洛芬)、含有咖啡因藥物(比如埃克塞德林、阿片類藥物、巴比妥類藥物)，以及曲坦類偏頭痛藥。如果你正試圖將藥物服用量提升至“危險”水平，就應該提前終止這種行為，不再依賴藥物，而代之以小睡一下，或者讓你的另一半幫你按摩一下。而改善藥物過度使用性頭痛的唯一有效方法，就是立即且完全停止使用頭痛藥。當然，和其他藥物濫用一樣，你很可能會經歷一系列的脫癮癥狀，例如惡心、嘔吐。以及頭痛。聽起來，要降低頭痛發作的次數不容易，但是從長遠打算，這是值得