用一种新的技术观察太阳,瑞士天文学家已经获得了高分辨能力的图像。这些图像揭示了太阳表面的小规模的磁活动区,它和太阳黑子活动(日斑)有关。
苏黎世天文学研究所的克里斯托弗 · 凯勒(Christopher U. Keller)说,关于这些叫做磁通量管的理论早就提出过,但至今无法进行直接详细地观察#在9月24日《自然》杂志上,凯勒宣布了第一次同时观察到了磁通量管的可见光和磁场信号。
他获得的这些图像用的是一种称为小斑点干涉测量仪的变更观察法,马里兰州NASA高大德太空飞行中心的太阳物理学家卡罗尔 · 乔 · 克莱尔(Carol Jo Crannell)解释,这种新技术能够揭示太阳能量动力的详情,而这种能量动力对地球上的无线电通讯和电力输送都有影响。
磁通量管代表强磁场活动集中区,与观察到的日斑相似。然而,它与日斑不同,日斑的直径达数千公里,而磁通量管的直径最大不过几百公里。凯勒说,这些地区的磁通量占日斑外部的90%以上,由于它们规模小,因此研究人员很难直接地进行详细观察。
地球大气层的湍流模糊了太阳图像,因而使得大地上望远镜的分辨能力受限。通常,天文学家通过用小斑点干涉测量仪(用多次短时间曝光来构图)来排除这些干扰。通过对这一技术的改造,凯特观察到一个直径为200公里的磁通量管。他发现,这种小管相当于以前观察到的太阳表面的亮斑,而许多管子直径大到300公里,它比周围要暗一些。凯勒说,这些磁通量管好像迅速散开,在15分钟之内发生了明显的变化。
他的这一观察是在加那利群岛拉帕尔马进行的,用的是50厘米瑞典的真空太阳天文望远镜。
亚利桑那州图森市国立太阳天文台的天文学家道格拉斯 · 拉宾(Douglas M. Rabin)说,这样的发现可能对天文学家确定磁通量管和日斑的精确关系有所帮助。他还说,这种新研究表明是“一种有效的观察法”,它可能最终证实已经怀疑了几十年的理论。
[孙家明译自Science News,1992年9月26日]
1993年航天飞机日程
1993年美国航天飞机计划飞行8次,次数与去年一样多,是历年来的最高纪录。为实施这8次飞行任务,约有1万人参与,并耗资约40亿美元。
这8次飞行的安排如下:
(1)1月13日“奋进”号航天飞机开始1993年的首次飞行,也是“奋进”号的第3次上天。在6天的飞行中释放了美国宇航局的一颗跟踪和数据中继卫星。为了准备未来建造空间站,宇航员第一次作了一系列的真正太空行走*(generic spacewalks)。
(2)3月13日,“哥伦比亚”号航天飞机的第14次飞行,9天中的重要使命是释放第2颗德国空间实验室(spacelab)。机组中的2名德国宇航员,将在密封的实验室里进行材料和生命科学的实验。
(3)4月1日,“发现”号航天飞机的第16次飞行,机组人员将分两班为了开发应用和科学研究,在大气实验室(Atmospheric Laboratory)里渡过8天。
(4)4月28日,“奋进”号航天飞机计划飞行7天,包括为美国宇航局任务进行第2次真正太空行走,以及释放第一颗商用空间居住室(spacehab)模型和回收欧空局的尤里卡(Eureca)卫星。
(5)6月30日,“发现”号航天飞机的第17次飞行,以发射美国宇航局的一颗先进的通信技术卫星为重点任务。在9天的飞行中,还进行第3次真正太空行走。
(6)8月25日,“哥伦比亚”号航天飞机的第15次飞行,在13天的飞行中,机组人员分成两班连续不停地在空间实验室里,进行人类生理失重效应的研究。
(7)11月10日,“发现”航天飞机的第18次飞行,8天飞行使命中包括释放尾流防护装置(Wake Shield Facility)和空间居住室2号(Spacehab-2),这两个载荷都是商业企业所提供的。机组中有一名俄罗斯宇航员。
(8)12月2日,“奋进”号航天飞机的第5次飞行,为今年航天飞机的飞行划上了句号。4名宇航员将作太空行走并试图修理好1990年发射的哈勃(Hubble)太空望远镜。尽管原排定的飞行时间为8天,但因要作多次太空行走和修理安装望远镜,在天上待的时间可能要延长。
*指宇航员既不携缆索也不乘坐机动装置的舱外活动。
[李必光编译自Space News,1993年2月22~28日]
高精度天文望远镜
位于亚特兰大的佐治亚大学和佐治亚技术学院的研究人员正联合设计一种天文望远镜,观察力是地面上现有电子望远镜的5000倍。由7个电子望远镜组成的丫形天文望远镜,能帮助天文学家寻找新的行星,并比较出与太阳的距离等。
“如在月球上建一座棒球场,您可用这组电子望远镜观察到谁在投球、谁在击球,”负责这项工程的佐治亚州天文学家哈尔 · 麦卡利斯特(Hal. Mcalister)介绍道,“到那时,在最佳的条件下使用这种最精确的光学电子望远镜,您可把直径为一里的火山口观察得很细致。”
高角分辨率天文(CHARA)中心的7个电子望远镜的任何一个直径约为3英尺,它们被定位在直径为1300英尺的圆圈内,“光不能同时到达各电子望远镜,”佐治亚工学院长期从事研究的科学家艾伦尔 · 加里森阐明,为了使各电子望远镜捕获的图像相匹配,CHARA组的无线电天文学家将使用一种近似技术。
首先,光线在电子显微镜中不失真地通过光电管、真空管。在计算机控制的电镜系统调节下,图像从每个电子显微镜中同时到达天文台的数据采集设备。最后,光束被集中到光盘,在那里光子(集中了光能)转换成可供计算机分析的电信号,产生合成图像。
美国科学基金会准备提供500多万美元用以设计建造CHARA中心,它将位于美国西南部,可望在1995年底投入使用。
[周强译自Popular Science,1992年10月]
机器人将成为清洁工的好帮手
美国一家发展研究公司(TRC)研制出一种称之为“擦洗伙伴”的机器人。
这种商业型机器人价值7万美元,装有计算机控制器,传感器,电池,一定量的化学制品,三种不同的清洗和擦洗工具和一个自动挤压拖把。管理员只要将该机器人推入一间盥洗室,插入水软管和电线并在控制板上按“运转”的按钮,该机器人就能独自工作。它还有超声波“眼睛”,能很快地确定有关墙和天花板的坐标并将它们同储存在其Motorola 68000型微机电脑中的一张盥洗室地图进行比较。然而,机器人能从一个分隔间行驶到另一个分隔间,用一种化学混合剂喷洒抽水马桶。如果一个分隔间的门锁住的话,机器人会轻轻用其手臂推门之后,继续打扫下一个分隔间并能记住通知管理员关于该情况。在清洗抽水马桶、小便池、脸盆和镜子之后,它还能拖地,能熟练地更换工具。该机器人腕部的若干超小型应变仪能_地告诉机器人要用多少力来清洗每个物体。
如果机器人偶然碰见一些其不能处理的工作,它能用一种预先录制的录音将该情况向管理员报告,如果管理员按错了一个按钮,它就会发嘎嘎声:“程序错了”!
其发明者TRC主席,67岁的约瑟夫 · F · 恩格尔伯杰估计,该机器人两年内将能偿还费用。美国邮局曾资助了42.5万美元用于发展“擦洗伙伴”机器人。它认为,给予管理员一个机器人助手来做肮脏的工作将能减少工作调动和增进士气。美国邮局开始可能要购买多达100台这种机器人。该公司副总经理比尔 · 道林说:“对于这种产品我们将有很好的销路。”
[杨明华译自Fortune,1992年11月2日]
蚂蚁和蝴蝶幼虫的共生现象
美国得克萨斯大学动物学家菲列浦J · 戴富莱斯(Philip J. Deveries)在墨西哥和巴西之间的热带森林中发现一种蝴蝶幼虫在巴豆树上成长。树上的蚂蚁不但不吃蝴蝶幼虫,蝴蝶幼虫触须器官能释放出化学气味,向蚂蚁发出信号,蚂蚁竟会反抗黄蜂——捕食者。这引起许多科学家的惊奇和兴趣。
为了试验蚂蚁是否真正保护蝴蝶幼虫免受黄蜂伤害,动物学家戴富莱斯放了两盆盆栽植物在黄蜂窠多的地方,接着放了许多蝴蝶幼虫在每一棵植物上;一盆植物上放有许多蚂蚁,另一盆未放蚂蚁;并计算它们能幸存多长的时间。科学家们观察发现:在没有蚂蚁的一盆植物上的蝴蝶幼虫在几分钟内就被黄蜂叮咬致死;而在有蚂蚁的植物上许多蝴蝶幼虫受到蚂蚁有力地保护。
这些简易实验表明:蚂蚁确实能保护蝴蝶幼虫免受黄蜂的捕杀。科学家们观察后提出共生现象的问题:蚂蚁作出的努力获得什么样的报答呢?
答案提出了证据:原来在蝴蝶身上有一些特殊器官。摆动的小乳头状突起器官能发出音响的歌声吸引蚂蚁;最值得注意的是有一对蜜腺器官——能提供蚂蚁丰富的营养品。当一只蚂蚁用它的触须碰摩蝴蝶蜜腺器官时,这些器官会产生一滴滴晶莹的液体作为报答。科学家们观察到:蚂蚁会从巴豆树嫩叶蜜腺吸取分泌素;更喜欢吸取蝴蝶幼虫蜜腺的分泌素。
加利福尼亚大学伯克莱分校的科学家伊内恩 · 贝克(Irene Baker)和戴富莱斯后来发现:蝴蝶幼虫蜜腺分泌素同巴豆树提供的蜜腺分泌素是大不相同的。实际上,蝴蝶幼虫分泌素是芳香的化合物;而巴豆树流出的蜜汁33%是各种糖的混合物;蝴蝶幼虫分泌的蜜汁几乎不是糖,但含有大量高度浓缩的氨基酸;蚂蚁从蝴蝶幼虫吸取的一餐要比从巴豆树汁得到的一餐更加富有营养,即使它不是那么甜。
贝克和戴富莱斯还观察到:蝴蝶幼虫既吸巴豆树蜜汁又吸自己蜜腺的蜜汁,这形成同蚂蚁一样的共生现象。为了保护它们自己和嫩叶组织,通过占据巴豆树的蚂蚁卫兵,蝴蝶幼虫有利用蚂蚁和植物的现象——蚂蚁也同样利用蝴蝶幼虫(蜜汁)和巴豆树的蜜汁作为食物。个别蚂蚁同蝴蝶幼虫待在一起长达一个星期以上。实验还表明:蝴蝶幼虫休息时常用它们的头覆盖着蜜腺器官。吸其蜜汁的蝴蝶幼虫要比不吸自己蜜汁的幼虫生长得更快。同样,蚂蚁同蝴蝶幼虫和平共处互惠互利也促进它们更迅速成长。
[朱孝愚摘译自Scientific American,1992年10月]
乳头抽出液可预测潜在的乳腺癌
据统计每9个美国妇女中就有一人发生乳腺癌,仅去年几乎就有45,000人死于乳腺癌。遗憾的是目前医生尚无常规程序确定具有哪些症状的妇女是处于该病发病的危险中。但是旧金山的一个研究小组新近报道了一个有发展前途的预测手段:蜕落癌细胞的无痛抽取技术。
早在1973年,加州大学的流行病学专家N. L. 佩特阿克斯吉斯(N. L. Petrakis)及其同事开始征集自愿受试者,进行乳腺癌预测的研究工作。然后在1988年6月到1991年4月间在以前受试者中的87%进行跟踪调查。结果发现,他们中有104人患了乳腺癌。
年龄在55岁或55岁以上的受试妇女中,不管这些妇女是否拥有乳房抽出物,在试验中几乎都有相同的癌症发生率。而在拥有乳房抽出物的妇女中,只有在其中含有高变态乳房细胞者面临较高发生癌症的危险*其次对于年龄在55岁以下的自愿受试妇女是否拥有乳头抽出液对于患乳腺癌却具有明显的意义。尤其对于抽出液中含有变态细胞者发病率更高。在拥有抽出液者(即使其中含的是健康细胞)与没有抽出液者比较而言,前者为后者癌发病率的6.4倍;更甚者,在分泌液中出现癌症前期变态细胞(或描写为不规则增生)者将面临16.3倍的危险,以上的发现发布在1月5日的《流行病学杂志》上。
为什么没有抽出液的乳房不易患乳腺癌呢?原因是高水平的分泌物可能增加乳房组织对身体内致癌化学物质的接触。研究人员指出,对抽出液进行生化检验发现分泌物中含有荷尔蒙、胆固醇和胆固醇氧化物。佩特阿克斯认为更重要的是:属于这类的妇女大约有8%的人对Ames试验产生阳性反应(Ames试验是鉴定致癌可能性的一种细菌试验)。
蜕落癌细胞的抽取技术目前正在进一步研究中,尽管仍有某些不足之处,但专家们认为这项技术提供了一个非常重要的研究途径。
[高一箴译Science News,1992年3月14日]
有病时人体为什么会发热
人的正常体温升高,叫做发热。据医生说,发热是人的身体向引起疾病的细菌和病毒进行斗争的迹象。不过医学研究人员仍在对发热及其重要性进行研究。人的大脑控制体温的部位叫下丘脑。天气寒冷时,皮肤中的神经就会向大脑发出信号,让身体储存热量;当天气炎热时,大脑就会“通知”身体发出热量。用这种方法,下丘脑使人的身体正常温度保持在37℃左右,当人们的体温超过这个温度时,就是发热。
细菌和病毒引起人体的防病系统释放出一种叫做热原的物质,热原这一词的含意是致热物。这些物质对下丘脑中的温度控制细胞产生影响,使下丘脑作出的反应好像身体的温度比实际温度要低(感觉冷),所以向细胞发出指令提高温度。这就出现发热。
身体增加热量有助于从多方面向外侵微生物作斗争。它可以加速白血球的活动,增加与传染病作斗争的蛋白质的生产,并且能够活化T细胞,以有助于排斥外来物。发热的热量还能杀死侵入人体的微生物,存些低温病毒在38℃以上便不能繁殖。但是本内产生的热原太多能造成危害,可以使血压降低,使肺充满液体,并能使心脏受到损害。
医学研究人员还没有搞清楚,产生发热帮助治疗疾病的系统为什么会产生那么多的热原,其数量达到危险的程度。现在医学研究中最为活跃的领域之一,目标集中在制造阻止或防止热原产生的药物。
发热是生病的迹象之一,根据这种迹象人们不用求医就可进行治疗。服用阿司匹林和异丁苯丙酸这样的常用药可以降温。医生认为,有些时候,立即治疗发热是必要的。发热能引起脑损伤,甚至低热也能对患心脏病的人造成危害。
[陆家训录自美国“科学报道”1992年12月3日]