科學(xué)微距

前沿

膠囊內(nèi)視鏡的體內(nèi)旅行

供稿/王瑩

想知道一粒藥丸進(jìn)入身體后會(huì)經(jīng)歷怎樣的過(guò)程嗎？你可以通過(guò)一部開(kāi)創(chuàng)性相機(jī)拍攝的視頻來(lái)觀看。

具有未來(lái)風(fēng)格的膠囊內(nèi)視鏡是一部配有LED閃光燈的微型相機(jī)。研究人員開(kāi)發(fā)它的目的是揭示人體內(nèi)的異常情況。這種膠囊內(nèi)視鏡的使用方法很簡(jiǎn)單，患者只需以服用傳統(tǒng)藥片的方法將它吞下即可。膠囊內(nèi)視鏡會(huì)在人體內(nèi)穿行幾個(gè)小時(shí)，它的移動(dòng)路線和進(jìn)入人體的食物的移動(dòng)路線相同。此外，它在人體內(nèi)穿行時(shí)，每秒能夠拍攝18張照片。

盡管用傳統(tǒng)醫(yī)療設(shè)備可以成功掃描食道、胃和大腸等身體部分，但內(nèi)臟和小腸等其他器官無(wú)法用內(nèi)窺鏡進(jìn)行觀察。內(nèi)窺鏡是一根末端配有相機(jī)的柔軟的細(xì)長(zhǎng)管子。另外，2～8米長(zhǎng)的小腸位于消化系統(tǒng)的中間部分，醫(yī)務(wù)人員很難檢查到。而膠囊內(nèi)視鏡的研發(fā)意味著醫(yī)生和護(hù)士可以看到內(nèi)臟中的更多情況，發(fā)現(xiàn)體外掃描發(fā)現(xiàn)不了的問(wèn)題。

英國(guó)胃腸病醫(yī)師顧問(wèn)薩里爾·辛格表示，用常規(guī)內(nèi)視鏡只能看到病人身體內(nèi)的一部分情況，而這種膠囊內(nèi)視鏡能夠幫助醫(yī)生了解更多，它特別有助于醫(yī)務(wù)人員識(shí)別小腸內(nèi)的乳糜瀉和克羅恩氏病。

目前，英國(guó)只有少數(shù)醫(yī)院配備這項(xiàng)技術(shù)，例如英國(guó)皇家博爾頓醫(yī)院、曼徹斯特醫(yī)院和下塔爾波特港醫(yī)院等。使用膠囊內(nèi)視鏡一次所需費(fèi)用為500英鎊（約合人民幣5142元）。患者每次只需服用一粒“膠囊”，然后佩戴一條可以接受和儲(chǔ)存這些照片的腰帶，等待幾小時(shí)就可以了。

越來(lái)越近的植物照明

供稿/駐外記者 李青

設(shè)想一下，在盛夏之夜，你想出去消消暑、散散步，在通往街心花園的路上為你照明的是飄著幽香的花草，而不是傳統(tǒng)的電燈，那該是多么美妙的一種感覺(jué)呢？相信這離我們的現(xiàn)實(shí)生活已不那么遙遠(yuǎn)了，因?yàn)樯锛夹g(shù)公司Bioglow研發(fā)出了世界上第一株可商用的發(fā)光植物。

在過(guò)去的30年里，有些植物一直被描述為可以發(fā)光。然而這些植物要么借助染色、要么需要經(jīng)過(guò)化學(xué)處理，或者通過(guò)紫外線的誘導(dǎo)才能產(chǎn)生短暫的發(fā)光效應(yīng)。而B(niǎo)ioglow公司培養(yǎng)的植物是首次可以自然發(fā)光的，就是說(shuō)植物不需要化學(xué)物質(zhì)介入，也不需要紫外線就能自己發(fā)光。

類(lèi)似螢火蟲(chóng)或者其他自然界當(dāng)中可以發(fā)光的生物那樣，發(fā)光植物的發(fā)光機(jī)制在它們的細(xì)胞遺傳編碼里，這樣的機(jī)制能夠讓植物在生命周期里持續(xù)地發(fā)出可見(jiàn)光。為了達(dá)到這個(gè)目的，Bioglow公司的科學(xué)家們首先把涂有發(fā)光基因的納米微粒用氣槍射向一株植物，接著，“受傷”后存活下來(lái)的植物細(xì)胞再把發(fā)光基因融合進(jìn)它們自身的葉綠體DNA當(dāng)中，再在適當(dāng)?shù)臓I(yíng)養(yǎng)和激素的作用下，重新長(zhǎng)成一株能發(fā)光的植物體。

或許是受科幻電影《阿凡達(dá)》中五光十色、星光點(diǎn)點(diǎn)的發(fā)亮植物的啟發(fā)吧，這株植物被稱為“星光阿凡達(dá)”。目前科學(xué)家們正在努力，爭(zhēng)取為我們帶來(lái)更清潔、可持續(xù)、價(jià)格便宜的植物照明，以取代煤電等會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染的電源。

歷史

供稿/王渝生

1958年9月10日，美國(guó)物理學(xué)家基爾比發(fā)明了集成電路。

集成電路是一種微型電子器件或部件，是采用一定的工藝，把一個(gè)電路中所需的晶體管、二極管、電阻、電容和電感等元件及布線互連在一起，制作在一小塊或幾小塊半導(dǎo)體晶片或介質(zhì)基片上，然后封裝在一個(gè)管殼內(nèi)，成為具有所需電路功能的微型結(jié)構(gòu)。其中所有元件在結(jié)構(gòu)上已組成一個(gè)整體，使電子元件向著微小型化、低功耗、智能化和和高可靠性方面邁進(jìn)了一大步。在基爾比發(fā)明基于硅的集成電路的同時(shí)，另一位科學(xué)家、英特爾公司的共同創(chuàng)始人——諾伊斯，發(fā)明了基于鍺的集成電路。1959年2月和7月，基爾比和諾伊斯分別申請(qǐng)了專利。2000年，基爾比因發(fā)明集成電路而獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。當(dāng)今半導(dǎo)體工業(yè)大多數(shù)應(yīng)用的是基于硅的集成電路。沒(méi)有集成電路，就沒(méi)有今天的信息時(shí)代。

1928年9月15日，蘇格蘭生物學(xué)家、藥學(xué)家弗萊明發(fā)現(xiàn)了青霉素，這一發(fā)現(xiàn)開(kāi)創(chuàng)了抗生素新領(lǐng)域，使他在全世界贏得了25個(gè)名譽(yù)學(xué)位、15個(gè)城市的榮譽(yù)市民稱號(hào)以及其他140多項(xiàng)榮譽(yù)，其中包括諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

后來(lái)的另外兩位科學(xué)家——弗洛里和錢(qián)恩證明了青霉素的醫(yī)療功效，并把這項(xiàng)技術(shù)奉獻(xiàn)給人類(lèi)，從此開(kāi)創(chuàng)了抗生素時(shí)代。

1945年，弗萊明與弗洛里、錢(qián)恩共同榮獲諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。青霉素的發(fā)現(xiàn)，使人類(lèi)找到了一種具有強(qiáng)大殺菌作用的藥物，結(jié)束了傳染病幾乎無(wú)法治俞的時(shí)代；從此出現(xiàn)了尋找抗菌素新藥的高潮，人類(lèi)進(jìn)入了合成新藥的新時(shí)代。

60年前，1954年9月30日，世界第一艘實(shí)際運(yùn)作的核子動(dòng)力潛艇——美國(guó)的鸚鵡螺號(hào)開(kāi)始服役。它是世界第一艘航行穿越北極的船只。鸚鵡螺號(hào)的名字取自法國(guó)科幻小說(shuō)家儒勒·凡爾納的科幻小說(shuō)《海底兩萬(wàn)里》中的鸚鵡螺號(hào)。鸚鵡螺號(hào)的下水，不僅為武庫(kù)增加了一種強(qiáng)有力的武器，同時(shí)也在如何和平使用原子能方面產(chǎn)生了巨大的影響，因?yàn)椋a(chǎn)生動(dòng)力的核反應(yīng)器可以充當(dāng)大型民用核電站的原型。

10年前，2004年9月30日，美國(guó)舉行了盛大的鸚鵡螺號(hào)服役50周年紀(jì)念會(huì)，該艦被指定為美國(guó)國(guó)家核能古跡，永遠(yuǎn)停泊在潛艇歷史博物館對(duì)外開(kāi)放，每年吸引數(shù)十萬(wàn)的民眾前往參觀。

數(shù)字

630萬(wàn)世界上唯一一支機(jī)器人樂(lè)隊(duì)——德國(guó)金屬樂(lè)隊(duì)“壓縮機(jī)頭”在莫斯科舉辦的機(jī)器人舞會(huì)中亮相。這些機(jī)器人全部由廢棄的金屬打造，由電動(dòng)氣體力學(xué)裝置控制并具有MIDI信號(hào)控制功能。“壓縮機(jī)頭”樂(lè)隊(duì)共有3名成員，其中包括長(zhǎng)著4條手臂的鼓手“棍子男孩”、長(zhǎng)著79根指頭的吉他手“手指頭”以及有史以來(lái)最精確的貝斯手“骨頭”。這是一支真正意義上的金屬樂(lè)隊(duì)，在視頻網(wǎng)站YouTube上，它們演奏的《Ace of Spades》的點(diǎn)擊量已經(jīng)超過(guò)了630萬(wàn)次，受到了全世界歌迷的歡迎。

900千米不久前，天王星爆發(fā)了巨型風(fēng)暴。由于天王星擁有厚厚的大氣層，因此其風(fēng)速能達(dá)到每小時(shí)900千米。科學(xué)家解釋，天王星擁有的巨型風(fēng)暴能夠吞噬地球上的所有陸地。我們?cè)诘厍蛏贤ㄟ^(guò)望遠(yuǎn)鏡能夠清晰地看到，卷云和強(qiáng)勁的風(fēng)暴是在一股很強(qiáng)的射流的驅(qū)使下形成的，這股射流有可能?chē)@在整顆行星的周?chē)ndprint