美国杜克大学的研究人员M · 尼古拉利斯(M. Nicolelis)及其同事把猴脑与一个简单的机器手臂连结起来,机器手臂就会摹仿猴子的手臂的二个动作,向左或右摆动及捡取食物。他们还利用互联网控制数百里外的另一个机器手臂摹仿猴子手臂的动作。猴子的动作与机器假肢的动作几乎是同步的。该研究组的成果报道刊载在《自然》杂志上。
数十年来,在脑细胞活动与肢体运动领域的研究成果为这项工作奠定了基础。研究人员现在可以预言,手和手腕的活动是受神经元活动激发的。但应用这些电信号来操纵动作是一项非常复杂的工作。
一部分是计算机的问题。大脑发出伸缩肘肌的信号,很可能泥牛入海消失了。例如大腿突然发痒要搔一搔,这一指令就极难以人工智能的方式检取和执行。尼古拉利斯研究室有个相当简便的方法来解决这道难题。只在大脑运动控制中心——“发动机皮层”上进行研究,他们首先测验出每完成一个简单动作(手向左或右移动一下)猴脑的神经元活动情况。
测试数据表明,动作越多,神经元起的作用也越重要;神经细胞活动的数量多少与动作的多少成正比。用这些数据可以预测出将要产生的动作。在某一精确的时刻测算的神经元活动的数据,通过相应的参数把信号数据放大,可得出所发生动作的提示。
把不同的神经元测验的结果综合起来可揭示出这个答案——即手能向左、下或是其他什么方向移动;然后在已经计算好下一步动作时,计算机可把这些瞬间动作的“答案”转化成机器人的动作。
[王宛君译自Nature,2000年11月28日]
化肥可能会引发全球变暖
一项由印度开展的为期3年的研究结果显示,越来越多地使用化肥致使氧气减少,并使沿岸水域一氧化二氮的含量增多,这可能是造成全球变暖的因素之一。
由印度果阿邦的全国海洋研究所的科学家S · 纳克维领导的一个研究小组,在位于印度西海岸的阿拉伯海海域开展了一系列的研究。
人们知道,一氧化二氮这种气体吸收红外辐射的能力是二氧化碳的200多倍。红外辐射是引起温室效应即全球变暖的重要因素。
纳克维说:“由于化肥流失量增多,世界上有50多个沿海地区缺氧。我们怀疑同样的情况也发生在我们调查的这些地区。”海洋中的一氧化二氮最终释放到大气中,造成更高的大气层(平流层)中保护地球免受有害紫外线侵害的臭氧耗竭。
纳克维的研究结果发现,阿拉伯海近海的一氧化二氮含量比正常值高出100倍。纳克维说,世界其他缺氧地区,例如美国的切萨皮克湾、密西西比三角洲外的路易斯安那大陆架、东京湾、波罗的海和黑海沿岸水域的化肥流人量远远高于印度,这可能使那些水域一氧化二氮的含量更高。
[方留民译自《路透社》2000年11月22日]
用光疗法治疗皮肤癌
目前德国科学家通过使用绿色、红色和紫外线波长,正在开发一种能够发现并治疗某些皮肤病损(包括皮肤癌)的新技术,在最近召开的第二届世界美容皮肤病学会会议上,杜塞尔多夫大学的克莱门斯 · 弗里特施博士向大会提交了初步的研究成果。
该技术无痛且价格低廉,在特定的光线波长下,病损部位被照亮。这时皮肤病学家就可标记下病损部位的准确边缘,甚至能够发现肉眼无法看到的相邻的小的病损。这一技术的重要意义在于此时病损部位可以被彻底清除,而不会留下任何能够导致复发的部分。
德国研究人员说,在一些病历中,病损部位可以用光线治疗,而不用再进行任何手术。研究人员把一种含有氨基乙酰丙酸化合物的乳膏涂抹在病变部位,保留4小时。分子进入正在快速繁殖的细胞,如癌细胞。当紫外线照射到该部位时,同正常皮肤相比,病损部位明显变亮。如果把红色或红色光照射到该部位,化学物质被激活并能摧毁癌细胞,而不会对周围健康细胞构成危害。
在使用该技术治疗某种皮肤癌的实验中,一次治疗后的完全反应率达到了95%。该方法还可反复用来发现是否曾有过复发。
弗里特施博士说:“人们了解这一技术已有100年的历史了,只是现在才用来治疗包括干癣在内的皮肤病损。随着阳光曝晒导致的皮肤病损发病率的增加,类似该疗法的简易、价格低廉的治疗方法变得越来越重要。我们正在研究该疗法的准确性,目前看来前景令人鼓舞。”
[方留民译自《路透社》2000年11月21日]