在太空生物学实验进入了相对平静期的今天，由美国宇航局空间生命科学研究中心发起举办了一次旨在回顾微重力如何影响生物系统的专题讨论会，与生物学通常关注分子水平的做法不同，本次讨论会的焦点，在于细胞水平的微重力效应，希望通过微重力这一研究方法，帮助理解重力在我们这个星球生命演化史中所体现的作用。

会议提交的报告，充分表现了生物体和器官系统的多样性，反映了微重力和其他环境变量在多种器官系统及其演化中直接或间接的影响。一个很好的例子是小麦，这是第一个经催芽后播种的品种，将催过芽的种子在微重力环境下播种。在微重力下水需要特殊的关照，在根系周围土的团粒即便表面看上去富含水分，也可能在下面存在着微小的空隙，阻碍了水分的吸收；而由于没有重力的影响，毛细管作用会形成液态膜，堵塞空气的扩散，限制了根系对氧的吸收。同样，微重力环境下发芽的种子很容易窒息。

从最近执行的空间飞行任务所获得的证据表明，在某些临界周期内，在蛙和鼠的前庭运动肌反射作用的正常发育中重力是必需的。在本次专题讨论会上，进化生物学家谈到了对这种重力依赖的较长期的研究；比较生理学家则提出了一些必须由这些长期研究作出回答的问题，比如：宇航员骨骼的脱矿质率是否会增大肾结石形成的风险？已被大量证据证明了的微重力环境下体位肌的损耗是否是神经系统为阻止重进入“正常”重力状态而作出的反应？在微重力环境，肺部小于1μm的烟雾粒子的快速沉积是否增大了宇航员胸腔感染的风险？

有关神经系统行为的研究尤其令人印象深刻，在1998年的空间飞行任务中，在4只老鼠贴近其海马体的“定位细胞”(place clls，对环境的识别图进行解码的神经元)处长期植入了一组多电极记录阵列，以观察这些动物在处理三维轨迹时被激活的神经元，这样的研究将揭示出在重力及其他加速作用下神经系统从末梢感受器到大脑的深部是如何处理信息的，它们还有助于解释为什么有些宇航员在进入太空后会出现有虚幻感的经历以及当虚幻感消失后，又是如何适应这种微重力环境的。

[冯诗齐 译自Nature， 1999年 10月21日]

光子：买一送三

研究人员发现，有一种方法能使最新的发光二极管(LEDs) 在消耗相同的能量下发出比普通LEDs多出3倍的光。这对于LEDs用户来说，无疑像爱买便宜货的家庭主妇碰到了打折优惠的良机。据《自然》杂志2月17日报道，这个方法的优点就在于能够大幅降低LED显示屏的工作电力，从而使汽车收音机、手机和便携式计算机的性能得到大幅提高。

在有机LEDs中，受电子激发的有机分子通过放出光子来降低能量，这一过程称为荧光过程。但是，一般说来，只有四分之一的受激分子发出光子，其余四分之三则通过放热来降低能量。这是因为在激发态中，一个分子的两个电子在不停地跳着“华尔兹”的同时，还像陀螺一样自旋。只有当它们自旋方向相反时才停止舞动并释放出一个光子；相反，若这两个电子的自旋方向相同(这种情况大约占四分之三)，则舞动是逐渐停止的；与此同时，电子的能量以分子热振动的形式释放出来。现在，普林斯顿大学电子工程师斯蒂芬 · 福雷斯特(Stephen Forrest)领导的实验小组已经有办法回收这些丢失掉的能量了。

福雷斯特和他的同事们预先研制出了一种磷光物质，在这种磷光物质中，同向自旋的电子对能变成反向自旋电子对，然后就可以放出光子了。然而，简单地向有机LEDs中添加磷光物质并不能回收所有浪费掉的能量。这是因为同向自旋电子对发出光子的速度比不上它们在有机物质中的堆积速度。因此，研究人员想出了一种办法，他们将有机物质分成好几层，并且在每层之间加入磷光物质和荧光染料。这样，给装置加电后，有机物质中的同自旋激发态会跃迁到荧光分子中，迅速地变成反自旋态；然后再跃迁到染料分子中发出光子。

英国达勒姆大学化学家安德鲁 · 毕比( Andren Beeby)认为，这一研究成果已经可以回收“每个人都一直期望能捕获的浪费掉的能量”了。但是，这还并非十全十美。人们希望把红、绿、蓝3种颜色的有机LEDs组合起来，制造出满色的显示屏。遗憾的是，做到这一点将是非常困难的，因为在这项新技术里，电子对的能量在激发态从一个分子跃迁到另一个分子的过程中是逐渐降低的。所以，福雷斯特等人在完成了对能量比较低的红色LED的研究之后，一直没有取得新的进展，也就不足为奇了。

[ Adrain Cho著 刘道军 译]