《科学世界》2016年第7期

来源: 《科学世界》

发布日期: 2016-06-24

《科学世界》2016年第7期探讨了四种基本力、生物钟在医学中的应用、脑机接口技术、海参的特性、脑细胞的构成、人工甜味剂的影响、胆固醇的争议、气候变化对鸟类的影响、中国科学家复原古生物以及科学的可重复性问题。

特别策划:四种基本力物理学家认为,我们生活的宇宙中存在4种基本力,分别是引力、电磁力以及只在微观世界里才“露面”的强力(强相互作用)与弱力(弱相互作用)。为什么它们被物理学家认定为自然界的基本力呢?这是因为我们称为“力”的各种相互作用最终都能归纳为这4种力。也就是说,宇宙中的各种现象都是由这4种力引起的。

当今,物理学家们在孜孜不倦地努力,希望用一个理论把4种基本力统一起来,“创建一个能够解释宇宙中所有现象的最基本的理论”。如果这一终极目标能够实现的话,或许可以揭示宇宙进化的历史,甚至弄清楚宇宙诞生的机制。

探索:利用生物钟提高药效

通常,海外旅行都要经历倒时差,这是因为我们体内具有“计时”的生物钟。它以大约24小时的周期支配着体内的各种生理现象。目前,利用生物钟的性质,在药效最高的时间段给药的“时间治疗学”备受关注。那么,应如何治疗体内的生物钟异常?时间治疗学的机制是什么?让我们一起来看看有关生物钟的最新医学进展吧。

脑机接口:通往赛博格之路

用意念控制物体是很多科幻电影中的情节,而今随着科学研究的进展,人机交流已经成为现实,这其中的关键是脑机接口技术。它能把计算机等外部设备与人脑直接连接起来,通过分析解读大脑神经元发出的电信号,将其转化为相应的动作,从而操控物体。也许在不久的将来,瘫痪者就可以直接用大脑控制轮椅。本文就来介绍这种新技术的奥妙。

海参:超强再生力

海参属于棘皮动物门海参纲。也就是说,海参跟海胆和海星同属一类。海参也被称为“刺参”。在日语中,海参还被称为“海鼠”。关于这种说法的由来,普遍倾向于海参昼伏夜出,或者跟老鼠的背影相似。而在英语中,海参写做“sea cucumber”(海黄瓜)。在中国,海参用来炖炒或红烧。而在日本,海参是放在醋拌凉菜或腌制食品中的。那么,我们平时吃的究竟是海参的哪一部分呢?

脑特辑:脑细胞构成的通信网络

从本期开始,我们将以大脑为主题,以连载的形式来分析这个人体最大的谜团。人类的大脑承担着记忆、思考和言语的任务,其机制至今还没有被完全解开。但有一点可以确定,脑与其他脏器一样,都是由细胞构成的。构成脑的细胞大体可分为神经细胞和神经胶质细胞两类。在第一篇中,我们先来看看这两类细胞的机制及其精致的构造,你一定会赞叹这些存在于你脑中的神奇细胞。

生活:人工甜味剂

为何不含热量?对身体有什么影响?超市或便利店里摆放着许多用人工甜味剂加工制成的热量低的点心和饮料。人工甜味剂像砂糖一样甜,但为何不含热量呢?让我们来了解一下甜味与热量的关系及其在人体中的作用吧。

视点:胆固醇被平反了吗?

“鸡蛋、海鲜含胆固醇高,胆固醇吃多了容易得心脏病,要少吃。”类似的说法讲了几十年,几乎成了健康常识。偏偏含胆固醇高的食物往往是好吃的食物,这让人不得不经常抵制美食的诱惑。但是近年来在网上经常有为胆固醇平反的声音,好像给美食家们带来了福音。胆固醇真的被平反了吗?

视点:变小的鸟儿

全球变暖意味着红腹滨鹬计划的繁殖活动与昆虫的丰富度不再匹配。直接的后果是现在苔原带出生的鸟只能获得比较少的食物供它们生长所需,导致这些鸟成年的时候体型仍然比较小,并且用来取食的喙的长度也比30年前更短。对这些鸟儿来说,气候变化发生得太迅速,以至于它们没能进化出应对策略,结果就是全球范围内的种群数量迅速下降。

科学触角:中国科学家复原“锤子头海怪”

奇异滤齿龙生活在2.4亿年前的三叠纪中期,具有怪异的头骨结构和栅栏状牙齿,是海洋爬行动物中罕见的滤食性类群。在早先的研究中,由于化石的保存原因,其特异的头骨形态并未得到正确认识。而中科院古脊椎所的研究团队通过两件保存完美的化石标本,在近期重新复原了这种动物的头骨结构。

科学触角:科学的可重复性可靠吗?

对于科学来说,可重复性是其被人们接受的重要原因。因为那意味着研究的内容和方法可以被复制和传授,而不再受行为主体的限制。也就是说,没有可重复性,也就没有科学性。但最近,Nature通过对1576名科研人员进行问卷调查,又推出一个让所有人大吃一惊的调研结果:超过70%的科研人员在还原其他研究者的实验中失败,甚至有超过50%的人不能还原自己的实验。那么,究竟是什么导致了可重复性的危机?

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