众所周知大气中二氧化碳的浓度正在增加。然而甲烷的浓度也在大气中日益增加,似乎与前者同样成为全球气温上升的原因。目前甲烷在大气中的含量为1.66 ppm,增加率每年为1.7%,这一现象得到认定则是最近的事。但是,这种现象起源于何时呢?

为了有所了解,美国斯克里普斯海洋学研究所的H. Graig和C. C. Chou在格陵兰岛的冰层上进行钻探,取到了三万年前直至现在的冰样,然后对冰样中一直以气泡形式封闭了的空气作分析,测定到了不同年代的甲烷浓度。

由测定报告得知从三万年前到公元1580年之间,大气中的甲烷含量一直稳定在0.7 ppm,还不及现在的一半。但1580年以后,甲烷浓度开始以每世纪0.114 ppm的比例增加,1915年以来又急骤上升,增加率为每世纪2.5 ppm,换算结果为每年增加1.7%,与近几年的实测值相当吻合。

一般认为大气中大部分的甲烷产生于寄生在沼泽地、水田、热带降雨林以及家畜的肠道与白蚁体内的厌气性细菌。大气中的甲烷又因与羟基光化学反应而丧失,一年之中约有二亿吨的甲烷气体在进行这样的循环。

那么,究竟是什么原因导致16世纪以来甲烷大量地增加呢?目前还未能作出明确的回答。但近几个世纪内家畜的数量增多以及水稻耕作面积的扩大好像是增加厌气性细菌的因素。但是,进入本世纪以来的急骤增加似乎还有一些其他不明的原因。

白蚁也许起了较为重要的作用,这是因为森林被大量采伐后的荒地给白蚁的繁殖造成了一个极为有利的环境,所以近年来白蚁正在不断增多。不过,来自白蚁的甲烷充其量只占整个增加部分的十分之一……。

甲烷具有与二氧化碳相同的温室效应,因此,它的增加导致了气温的上升,根据H. Graig和C. C. Chou的计算,最近四个世纪内所增加的甲烷浓度使气温上升了0.23°C,相当于大气中二氧化碳增加引起的气温上升(计算值)的十分之四。这个计算若是正确的话,将来甲烷必然可与二氧化碳匹敌,给气温带来很大的影响。并且,甲烷可与羟基、一氧化碳、臭氧产生光化学反应,所以也会对大气中的其他方面带来不同程度的影响。

只要认识到这些问题,就需要采取措施,首先必须弄清甲烷浓度增加的真正原因。紧接着大气中二氧化碳增加、臭氧减少、酸性雨区域的扩大等问题,我们人类又面临着一个新的课题。

[范一超译自《自然》,(日),1983年6月号]

一种伤口的提取物能加速伤口的自然愈合

美国加利福尼亚大学的科学家们最近分离出一种促使伤口愈合的机体的特殊化合物。这种被称为“血管生成因子”(Angiogenesis)的物质是从兔的伤口分泌物的液体提取的,并由Zena Werb等制成半提纯制品。

微量的该因子(约千万分之一克)就能加速动物植皮的血管再生以及兔眼角膜毛细血管的形成。而在正常情况下角膜是不含血管的。

这种因子可能是被称为巨噬细胞的一种游走的清除废物的细胞所制造。它是一种趋化性物质,能促使毛细血管内皮细胞向其移行。Werb博士认为它还可能适应于毛细血管细胞上的感受器,并导致基底膜合成或退化的改变。

人类伤口中同样存有一种“血管生成因子”,伤口的提取物亦能促使血管长进兔的角膜。今后的困难是如何追踪和提纯这种物质。虽然它的商业性生产可能是十年以后的事情,但是这种因子能加速皮肤移植物、严重烧伤和伤口的愈合。如肌腱的损伤就因血液供应不良而难于愈合。另外老年人糖尿病和有严重疾患的病人往往倾向于延迟愈合,故该因子对这些病人也可能是非常有用的。

该因子同样能减少外科手术和损伤后发生感染的危险。Werb博士说:“血管再生得越快,则机体的自然防卫功能能更快地击退感染,甚至再生仅提前一天发生,康复都有显著的差异。”

血管生成因子似乎还能促进新鲜、松脆的再生。“血管生成得很快,但其他细胞却不发生增殖,以至无疤痕形成。”

该新发现对癌症研究工作者来说也是一个福音。他们长期以来一直认为,在肿瘤细胞内有某种血管生成因子在起作用。在肿瘤形成的早期,它们是不含血管的,以后却产生一种促使血管生成的某种化合物为肿瘤今后的生长提供必需的氧气和营养。

如果能查明肿瘤的血管生成因子与机体固有者在分子结构上的差异,那么就有可能找到一种抗体去对抗前者的作用,从而将肿瘤细胞“饿死”。

[王崇道译自New Scientist,1983年1月]

太空中的繁殖问题

假如我们打算居住在太空中的话,我们就必须解决在失重环境下的繁殖问题。到底这有无可能呢?苏联科学家已在动物身上作了各种各样的试验以探明动物在太空中繁殖的可能性。

苏联科学院卡振科说:“我们对脊椎动物和无脊椎动物都分别进行了实验。”苏联科学院目前在用宇宙卫星把动物载入太空进行实验。

在一次试飞中,果绳不但成功地进行了交配而且产下了幼绳。幼绳的生长方式同在地球上毫无两样。卡振科说,对果绳来说,地球与太空没什么不同之处。另外一个成功例子是鱼卵,这些鱼卵虽产于地面,但在太空中照样能孵化出来。

然而对老鼠的实验却一再失败。当苏联科学家在飞行结束时检查那些载入太空的老鼠时,发现它们身上没有一个胚胎。较为乐观的看法是,老鼠在太空中曾受过孕,但胚胎在卫星着陆时由于子宫受震而同化。

科学家还把六十只鹌鹑蛋送入太空,据卡振科说其中百分之七十五发育正常。不幸的是由于技术上的原因,苏联将来研究将着重于鸟类及哺乳动物,特别是老鼠和猴子。然而对人类的试验,在遥远的将来仍无可能。最近谣传苏联在宇航员身上进行了受精试验,但卡振科否认了这一说法。他说:“这类试验从未在太空中进行过。”然而苏联女宇宙航员斯维特兰娜 · 沙维兹卡娅却曾在太空进行过荷尔蒙试验,结果证明效果同地球上相同。

“迄今美国只在蛙卵和鱼卵上进行过试验。”美国国家宇航局太空生物学负责人T. 蒙斯戴维说。明年在太空实验室里,将对受孕的蛙卵进行试验,看看它们是否可能分裂发育。

[兰德译自Science Digest,1983年9月]

新消毒剂

阿拉巴马州奥奔大学渥德莱博士及其同事最近试制了一种新的净水消毒剂。据他们说,这种新型消毒剂比目前所用的氯气消毒具有更长的持久力,也更安全。目前水的一般净化系统都采用氯这种化学原料。现在新型消毒剂是一种白色粉剂,称为N - 氯胺。这种粉剂的稳定性是目前以氯为基础的粉剂的十倍,而且它还能被随时贮藏保存。当它溶解在水中时,它是无色、无嗅、无味;对实验室动物试验证明,这种粉剂没有毒性,甚至当它大量溶入水中时也没使鸡、鼠致癌。渥德莱博士及其同事报道说,这种粉剂在城市供水系统中使用是否价廉物美,还有待于证明,但如用于净化游泳池里的水,那肯定是具备效力的。

[璃兰译自Popular Science,1983年8月]

使用光清洁牙齿

日本京都公司发明一种太阳能牙刷、取名为“太阳微笑”。它是使用阳光或房间里的光取代牙膏清洁牙齿。用一个类似铅笔芯的二氧化钛埋在牙刷的塑料柄中。刷牙时,一旦光接触到半导体,它就会发射电子,接着这些粒子在毛和牙齿周围的水中产生电荷。电荷分解牙齿上的污物,然后将这些污物淋洗掉。该牙刷不需要电池和更换零件。太阳能牙刷已在日本出售,不久可销往国外。价格大约8.2美元。

[巢珊编译于News Week,1933年9月5日]

淋巴结有心脏般地驱动液体的功能

最近,A. 诺伊恩(A. Noyan)博士和同事发现淋巴结的活动犹如微型的心脏,它们将机体末端的淋巴液泵向颈部,从该处再进入静脉循环。这种构造犹如压力为6毫米汞柱的局部空吸装置。

淋巴系统的主要功能之一是向血流中运载在毛细血这处丢失的液体和蛋白质。在毛细血管处因压力而外流的大多数物质在血液中高浓度的血浆蛋白的渗透压作用下,再从组织间隙返回血管腔。然而,净外流量仍高达10%,这些“丢失”的液体则被淋巴管吸收后,重返血液循环。

淋巴导管被瓣膜分成淋巴管。每一淋巴管通过每6 ~ 10秒的一次收缩来资助淋巴的流动。骨骼肌挤压淋巴管的作用对驱动淋巴液也同样有一定功效,这种挤压作用在骨骼肌剧烈运动时尤为明显。

诺伊恩的工作表明从小牛和山羊身上摘下的淋巴结呈现出节律性的自发运动。时间组分析的统计学技术(自相关作用和力量限度)至少已判别出淋巴结运动的三种低频率成分,频率的范围为每10、20和60秒一个周期。

对来自豚鼠的淋巴结的进一步实验所产生的运动迹线并不符合上述分析。所测出的力量限度高峰(这表明了最恰当的分频率)并不是始终如一。实验人员发现当豚鼠淋巴结被扩展了100秒钟,并且应用相应的统计学方法(瞬态反应频率典型分析)来处理扩展淋巴结的运动,则又可识别出三种节律性成分。此外,这些由淋巴结扩展而诱发的频率都处于其他动物淋巴结中观察到的自发活动频率的范围内。

诺伊恩博士和他的同事相信这种淋巴结扩展的反应与淋巴结平滑肌的自发活动相协调,他们称这一过程为频率稳定作用。他们设想淋巴结随淋巴液而充盈,以此诱发频率稳定作用。这导致了淋巴结的节律性收缩,于此推动淋巴液巡流于体内。

[徐智策译自New Scientist,1983年4月]

兴建地下之城有可能吗?

[摘要]建筑在地底下的高楼可能证明要比摩天大楼更能节省能源,也使城市更为美观。未来的城市面貌可能同今天的城市大不一样。

城市是否正在朝地下发展?高楼大厦会不会插入地下?假如明尼苏达的建筑师班内特的试验是成功的话,那就意味着在城市设计中的一个巨大变革正在到来。

班内特说:“传统的城市在地面上已建筑了过多的楼房,绿色的空间正被吞噬;人的视野遭到了阻碍。未来的城市应更多地朝地下而不是在地面上发展。”假如真能这样,城市就会变成风景区,里面只会看见排列疏散的建筑物;一座繁荣的地下之城的唯一标志将是一些太阳能装置。

最近一座荣获建筑奖的地下大楼在明尼苏达大学竣工。这座矿业工程大楼由班内特设计,入地达110英尺,地面上只有20英尺。地面上的部分是照明及供热设施,地下部分是实验室和办公室。底下有三层楼已掘入冰河期石层上,基于30英尺厚的石灰石之上。最后一辅加的两层甚至深入到石灰石以下的地层。

你可能会认为在这样的大楼里面居住是令人感到阴郁的事,不过这幢大楼可用空间的很大部分均有自然光线进入。在屋里的天花板上安装了一扇“潜望窗”,借助于一系列透镜和反射镜,甚至于在底层的人们也能通过这个“窗口”看到街市的一隅。可是这个图像目前只有三、四英尺见方。不过班内特说,这种情况将在未来的地下建筑中得到改进。另外,安装在天花板窗嵌板上的一排透镜能把阳光传到60英尺以下。两块电动的反射镜整天跟着太阳移动,把太阳光照射到聚光透镜上,然后再由透镜把阳光传到大楼的每个地方。

为什么要向地下而不是在地面上发展城市呢?节约能源就是其中一个理由。班内特说:“'明尼苏达气候变化大,季温差达华氏130°,但在25英尺以下的地层,全年温差只有华氏50°左右”。地下筑城给地面留下了令人悦目的空间,使一些有历史意义的地区得以安然无恙地保存下来。

尽管班内特赞成在地下造大楼的设想,但他并不认为所有建筑都得造在地下。他说:“我们必须掌握多层城市的概念,建筑物是否造在地下应按它的功用及所在地的气候决定。”

在地下工作情况如何?班内特说,他所造的地下大楼因刚造不久,所以尚不能断定居住者的感觉。不过他提请人们注意,那些在地下大楼工作的人常常为地下充足的光线和舒畅的空气而惊叹不止。

[马瑞璈摘译自Science Digest,1933年9月]