环球科技七天博览(2019年8月18日)

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【本期导读】

  • 直面医学治疗的局限性
  • 发展整合医学 共同抗击肿瘤
  • 大脑衰老是否可逆取决于生长环境够不够软
  • 动物实验首次将“雌雄精子”分开
  • 健康人类胎盘不存在微生物
  • 200秒从北京拍到上海:揭秘千乘一号01卫星
  • 细菌们,到小行星上采矿去!
  • 全面认识植物的贡献

 

直面医学治疗的局限性

今年的8月19日是第二个中国医师节。这是一个崭新的节日,却体现了党和国家对我国1100多万名卫生与健康工作者的关怀和肯定。今年的中国医师节,正值健康中国行动推出不久,因此具有更为特殊的意义。

“健康中国”这个词近期不仅频繁地出现在各大媒体头条,而且在微博热搜、微信朋友圈等社交媒体里也多次被提及。健康,正在以更多元的方式融入中国百姓生活的方方面面。

推进健康中国行动离不开卫生与健康工作者的积极参与。激励广大卫生与健康工作者大力弘扬“敬佑生命、救死扶伤、甘于奉献、大爱无疆”的崇高精神,是中国医师节的题中应有之义。

不能否认的是,常常见诸报端的医学奇迹并不是临床医学的常态。卫生与健康工作者在实际工作中更多面对的是一些无法治愈的疾病,以及无法挽救的患者。医学的局限性,是一个客观存在,但似乎是一个很少被公开讨论的事实。

在第二个中国医师节来临之际,中国青年报·中国青年网记者采访了4位一线临床医生,请他们谈了对医学局限性的理解。他们中有从医近30年的全国知名专家,有每日与死神打交道的ICU医生,也有在中国推广缓和医疗的领军人。这个话题激发了医生们的表达欲,他们分享了自己对于医学局限性的思考,同时也频频谈及患者对医学过高期待给他们工作带来的困扰。不过,需要强调的是,医学本身的局限性不能成为个别卫生与健康工作者不规范行医的借口,这个话题不在此次讨论的范畴里。

中日友好医院呼吸与危重症医学科四部、五部主任詹庆元告诉记者,目前医学对人身体的了解可能连1%都不到。我们耳熟能详的高血压、糖尿病、冠心病、肿瘤、慢阻肺等常见病医学都无法治愈。然而,詹庆元在自己的临床工作中发现,民众对医学过高的期待值,反而让他们轻视了前期的预防工作。

据了解,我国心脑血管疾病、癌症、慢性呼吸系统疾病、糖尿病等慢性非传染性疾病导致的死亡人数占总死亡人数的88%,导致的疾病负担占疾病总负担的70%以上。同时,居民健康知识知晓率偏低,吸烟、过量饮酒、缺乏锻炼、不合理膳食等不健康生活方式比较普遍,由此引起的疾病问题日益突出。

近日,国务院发布了《国务院关于实施健康中国行动的意见》(以下简称《意见》),明确指出在接下来的健康中国建设中,要坚持预防为主,把预防摆在更加突出的位置,积极有效应对当前突出的健康问题,必须关口前移,采取有效干预措施。健全全社会落实预防为主的制度体系。

詹庆元认为,让民众意识到医学的局限性有助于从“以治病为中心”向“以人民健康为中心”观念的转变。此外,在谈到医学的局限性时,这些医生都不约而同主动地提到了缓和医疗。认识医学的局限性,离不开了解医学在死亡面前的无力感。

在临床实践中,北京协和医院老年医学科副教授宁晓红指导一些生命终末期的患者直面死亡,通过一些无创的药物治疗,减少患者临终前的痛苦,让患者和家属生死两相安。

不论是重视预防,还是向死而生、积极生活,直面医学的局限性最后都落脚在了提高人民的生活质量上,从而更好地满足人民群众对美好生活的向往。常年与危重患者打交道的詹庆元感慨,他现在更为深刻地意识到健康最重要,它是所有幸福的载体。这是一位医生对“没有全民健康,就没有全面小康”的解读。让更多人认识医学的局限性,无疑是在推行健康中国行动过程中,不能被忽略的一环。(中国青年报)

 

发展整合医学 共同抗击肿瘤

“肿瘤威胁人类健康,是很复杂难治的疾病,而肿瘤防治贵在整合,难在整合,也赢在整合。”中国抗癌协会理事长、中国工程院院士樊代明17日在此间举行的中国肿瘤学大会上说,加大力度发展整合医学,是肿瘤防治工作的重中之重。

2019中国肿瘤学大会于16日至19日在重庆举行,共计30余名院士、1900多名国内外肿瘤学领域学者和专家参会,共同对肿瘤防治情况进行探讨交流,并对相关前沿研究进行解读及科普。

会议期间,多名院士共同呼吁,肿瘤领域的专家、学者应共同在整合医学之路上深耕、探索。

樊代明表示,现阶段,人们对肿瘤的真实发病原因了解得还不透彻,仅通过研究或临床经验分辨了部分危险因素。肿瘤不是单因素、单病因,是多阶段、多因素共同作用的结果,仅靠一种治疗手段的单打独斗不能起到彻底作用,只有整合资源力量与学术思想,通过全方位的努力,才可能在肿瘤诊断和治疗中取得重大进展。

据悉,癌症防治难度大、疾病负担重,是严重危害公众健康的重大公共卫生问题之一。目前,肿瘤治疗方法包括手术、化疗、放疗、免疫治疗、中医治疗等,这些治疗不一定对所有病人有效。樊代明说:“要选适合我们某一个人或者某一个群体的治疗方法加以组合,整合后使之更加有效有力,这就是整合肿瘤学。”

中国工程院院士詹启敏说,我国的肿瘤防治工作一方面要加强科技创新,包括药物创新、医疗装备创新、临床技术创新等,另一方面还应该推动整合医学发展。“肿瘤防治,一定要做整合,这可以让患者得到更加精准的治疗。”

中国工程院院士郝希山认为,作为一种非传染性疾病,肿瘤的发生和发展跟遗传、生活习惯、环境等因素息息相关。“下一个十年,降低肿瘤发病率和死亡率、提高肿瘤或癌症的治愈率将是肿瘤学领域的重中之重,整合之路势在必行。”

2019中国肿瘤学大会由中国抗癌协会主办,重庆大学附属肿瘤医院、重庆抗癌协会承办,主题为“肿瘤防治,赢在整合”。大会期间发布了《中国恶性肿瘤学科发展报告(2018)》《中国女性乳腺癌筛查指南》《中国常见妇科恶性肿瘤诊治指南(2019)》等,进一步规范和指导各级医疗机构肿瘤诊治行为。(新华网)

 

大鼠实验表明

大脑衰老是否可逆取决于生长环境够不够软

英国科学家在14日出版的《自然》杂志上撰文称,他们找到了将衰老的大脑干细胞逆转成更年轻、更健康状态的新方法:在与年轻大脑柔软度相似的材料上生长,这些衰老的大脑干细胞可恢复活力。研究结果对于我们理解衰老过程,开发与年龄相关的脑部疾病疗法,都具有深远意义。

由剑桥大学干细胞研究所主导的多学科团队,研究了年轻和年老大鼠的大脑,以了解与年龄相关的大脑硬化对少突胶质细胞祖细胞(OPCs)功能的影响。OPCs是一种大脑干细胞,对维持大脑的正常功能和髓鞘(包围神经的脂肪)再生非常重要。但随着年龄增长,OPCs功能会失调,甚至导致多发性硬化症。

为了确定衰老OPCs的功能丧失是否可逆,研究人员将老年大鼠的OPCs移植到年轻大鼠柔软的海绵状大脑中。结果表明,较老的脑细胞恢复了活力,并开始表现得像较年轻的、活力更强的细胞。

为了完全了解大脑的柔软度和僵硬度对细胞行为的影响,研究人员对细胞表面发现的一种名为“压电-1”(Piezo1)的蛋白进行了研究,这种蛋白能“告诉”细胞,周围的环境是柔软还是僵硬。他们在实验室中开发了不同硬度的新材料,并将其用于在受控环境中生长的大鼠大脑干细胞,这些材料被设计成具有与年轻或年老大脑相似的柔软度。

研究负责人之一的凯文·查鲁特博士说:“当我们在坚硬的物质上培育年轻的、功能正常的大鼠大脑干细胞时,这些细胞功能失调并失去了再生能力,事实上,它们开始变得像衰老的细胞一样。然而,当衰老大脑干细胞在柔软的材料上生长时,它们开始像年轻细胞一样发挥作用——换句话说,它们重新焕发了活力。”

研究人员称,这些逆转大脑干细胞衰老过程的新发现,对未来的治疗具有重要意义,它为我们解决与衰老和多发性硬化相关的问题,包括如何潜在地恢复大脑失去的功能,提供了一个新目标。(科技日报)

 

动物实验首次将“雌雄精子”分开

最近,日本科学家在携带X染色体的老鼠精子中发现了一种X染色体蛋白,并将其与携带Y染色体的生殖细胞分离开来,他们用这一技术创造了一窝主要由一种性别组成的小鼠。他们表示,最新研究未来可能对包括人类在内的动物性别选择产生巨大影响。

精子携带X或Y染色体,不同染色体决定了大多数哺乳动物后代的性别。一般来说,在精液中游动的携带X染色体和Y染色体的精子数量相等,所以人类男性和女性的数量相差无几。

但目前还没有已知的标记来区分这两者。多年来,科学家们一直试图对不同物种中的这些生殖细胞进行区分,因为这将有助于选择动物和人类的性别,但一直没有成功。

现在,由广岛大学教授島田真之领导的团队做到了这一点。島田真之表示:“在奶牛场,母奶牛的价值远远高于公奶牛,因为牛奶只由母奶牛生产;而在牛肉生产中,公牛犊的价值高于母牛犊,所以,能够选择性别至关重要。”

英国肯特大学分子遗传学和生殖学讲师彼得·埃利斯说:“如果这项研究能够被复制,特别是如果它在除老鼠以外的物种中成立,那么这对动物和人类的人工授精/辅助生殖都将产生巨大影响。”

英国纽卡斯尔大学遗传学教授大卫·埃利奥特表示:“这项研究让我们对精子的形成有了更广泛的了解。如果携带X染色体和Y染色体的人类精子有类似的差异,那么理论上它们也可以用类似的方式分离。然而,不同物种之间,精子上的受体往往不同,所以最新方法不一定有用,而且在应用于人类之前,还需考虑伦理和安全问题。”(科技日报)

 

健康人类胎盘不存在微生物

微生物组分布于人类机体的许多器官中,这一肉眼看不见的群体,甚至决定了人类对营养的摄取以及抵御疾病的能力。因此,在过去几十年,了解微生物如何塑造人类健康和成长发育的研究极为热门。微生物究竟是在什么时候“定居”在人体内的?《自然》日前在线发表的来自英国剑桥大学一个团队的最新研究表明,健康的人类胎盘是没有微生物组的。这一结论被普遍认为是继2014年以来最大的一次反转。

婴儿首次接触微生物是在何时?

怀孕后,人类胚胎开始形成一个重要的器官,那就是胎盘。胎盘既是胚胎的生命线又是监护者,会把母亲血液中的氧气、营养和免疫分子输送给发育中的胎儿,同时还是阻隔感染的屏障。1个多世纪以来,医生一直认为,像胎儿和子宫一样,胎盘也是没有微生物的,否则就是哪个地方出现了问题。而断奶后的婴儿拥有一个完整的微生物组,复杂程度与成人的相当。

美国得克萨斯州休斯敦贝勒医学院副教授谢斯蒂·奥高及同事2014年在《科学·转化医学》杂志上报告说,他们的研究表明,尽管并非每个胎盘都含有可检测到的细菌DNA,但很多胎盘中都有发现。

奥高等研究发现,婴儿出生时肠道内就有微生物群落存在,但与孕妇阴道中的微生物群落并不匹配,因此猜测新生儿肠道内的微生物群落存在其他来源,最有可能就是胎盘。

奥高等人还利用宏基因组鸟枪测序法,分析320个来自捐赠的胎盘的微生物组成,发现胎盘中有大约300种微生物存在,不过水平较低。为了获得这些微生物功能的深度图像,研究人员对样本的一个子集做了全基因组测序。在该子集大多数样本中,他们发现,胎盘中数量最多的是肠道中常见的、不致病的大肠杆菌,两种口腔菌坦纳氏普雷沃氏菌、奈瑟菌的数量也相对较多。当他们将胎盘中的微生物DNA与在身体其他部位常见的进行比较时,结果发现与口腔微生物种类最为吻合。

奥高猜测,口腔微生物可能首先“溜”入孕妇血液中,然后迁徙到胎盘中“定居”。研究还发现,早产胎儿与足月产胎儿的胎盘微生物群落组成存在明显不同,这可能说明胎盘微生物群落与早产之间存在关联。

健康胎盘中到底有没有微生物?

其实,奥高等人的研究一经发表,就引发了巨大争议。一些研究人员认为,胎盘微生物的痕迹是“研究中使用的DNA提取工具包上的污染物”。美国宾夕法尼亚大学佩雷尔曼学院的研究团队在无菌纱布、试剂、DNA净化包和其他日常使用的设备上找到了微量DNA痕迹,而他们最终从6个胎盘样本中提取的细菌DNA与其在提取样本工具包上发现的DNA无法相互区分。同样,在剑桥大学研究团队看来,2014年的研究是有缺陷的,他们的研究表明,之前研究认为胎盘中存在的细菌来源于实验室污染,以及分娩过程中的转移。

剑桥大学的研究团队分析了来自537名女性的胎盘样本,是经阴道分娩或通过剖腹产分娩得到的, 既有健康的孕妇也有不怎么健康的孕妇,这是迄今为止用于此类研究最大数量的样本。

剑桥团队用人体中未发现的细菌,即沙门氏菌来刺激组织,作为阳性对照,然后提取DNA。其中80个样本,研究人员使用了16S rRNA基因测序和宏基因组分析。宏基因组又称元基因组或生态基因组,是指与人类共生的全部微生物的基因总和。也就是说,16S rRNA测序是针对所有细菌保守的基因部分,宏基因组分析则是测出样品中微生物遗传物质的所有序列,然后对应到特定菌种。

对于其余样品,研究人员并行使用两种不同的DNA提取试剂盒,然后对每种样品进行16S测序,比较两种试剂盒的结果。

该研究发现了多种微生物的存在?其实不然,用不同的试剂盒和试剂批次测序时,研究人员找不到始终存在的微生物物种。比如阴道乳杆菌,在顺产的孕妇胎盘样本中存在,但剖宫产的不存在,这说明这些微生物是在分娩时附着在胎盘上,而不是在分娩前就生活在胎盘里的,分娩过程中的感染才是微生物的来源。同理,研究发现胎盘中存在的一些与阴道炎症有关的微生物,也是在分娩过程中“得到”的。

除了分娩时从外界获得,微生物还可能来自胎盘的处理过程,研究人员收集胎盘是在盐溶液中洗涤再冷冻的,整个过程同样也有微生物污染。再就是来自于提取DNA的过程,甚至是来自于测序仪。在对不同实验时间、操作人员、试剂批次和测序仪都进行记录,研究人员确定这些微生物污染不是来自于不同时间、人和设备之间的差异,而是普遍存在的。这也证实了以前的报告:DNA提取试剂盒中存在相对丰富的微生物群;同时意味着,胎盘中所谓的微生物组其实都来自于分娩后。

在剑桥大学的研究中,无乳链球菌是胎盘中唯一可以发现的细菌,在5%的样本中发现了它的存在,而且并非来自环境污染。无乳链球菌是一种致病菌,可能导致新生儿败血症、肺炎和脑膜炎,它的存在意味着胎盘在孕妇体内时发生了感染。也就是说,除非发生了感染,胎盘应该是无菌的。而在正常生理条件下,婴儿从胎盘中获得微生物的可能性极小。

论文作者之一、剑桥大学的生殖生物学家查诺克·琼斯说:“总的来说,结果表明健康胎盘中没有微生物,除非它被感染了。”

人体微生物组关注热度不断增加

我国也在加大对微生物的研究,如中国科学院重点部署项目“人体与环境健康的微生物组共性技术研究”暨“中国科学院微生物组计划”2017年底启动。中国科学院微生物研究所所长刘双江研究员曾表示,微生物组的关注热度在不断增加。其中,对人体健康微生物组关注最大,特别是在消化道微生物组方面,已发现肠道微生物组与糖尿病、肝病、肥胖症、精神疾病等具有相关性,还进一步提出了消化道微生物组菌群平衡对身体健康具有重要影响的新理念。

不过,如何建立人类宿主与其微生物组的共生关系仍然是一个有趣但争议巨大的议题,剑桥大学的研究也为其他人体器官或组织中微生物组的研究设定了基准,比如肺部、血液等器官或组织是否也携带少量微生物?然而,查诺克等研究人员表示,阴性结果很难得到确凿证明,因此,胎盘到底有没有微生物,还需开展进一步的研究。(科技日报)

 

200秒从北京拍到上海:揭秘千乘一号01卫星

可实现2米分辨率的对地成像,200秒就能从北京拍到上海……17日随捷龙一号运载火箭成功发射入轨的千乘一号01卫星,是我国民营卫星创业公司迄今为止自主研发的规模最大的一颗卫星,星上搭载了由中国航天科技集团有限公司五院508所研制的新型可见光相机,能够根据地面指挥系统的指令,实现对重点目标区域的成像,图像的获取效率极高。

民营卫星创业公司自主研发规模最大的一颗卫星

千乘一号01星由千乘探索公司研制,作为中关村国家自主创新示范区核心区大力发展高精尖产业、推动原始科技创新的成果之一,北京市海淀区政府为其冠名“海创千乘”号。该星历时14个月完成研制,整星重量65公斤,取得30余项自主知识产权,完成10余项技术创新及工程落地。

千乘一号01星是我国民营卫星创业公司迄今为止自主研发的规模最大的一颗卫星,也是第一颗同时具备遥感和地球探测功能的业务卫星,是千乘探索公司推进“遥感+”(遥感+通信+导航)空间信息融合应用体系的首秀。

据了解,千乘探索公司计划在未来四年内完成24颗卫星的工程组网,以及全球4套地面站的建设部署,形成全球任一地点的小时级空间信息服务能力,补充我国在轨空间基础设施能力,支撑国防、应急、国土、农业、林业、城市管理等领域空间信息应用。

相机“瘦身”15% 重量只有10.8公斤

千乘一号01星上搭载的可见光相机继承了508所的成熟型号,虽然之前型号相机已经在减重上下了大工夫,本身的重量已经很轻,但用户还是希望能把重量再减少2公斤。508所轻小型相机事业部相机技术负责人牟研娜告诉记者,对于动辄几百公斤的大相机来说这点重量确实不算什么,但对于本身只有十几公斤的“小家伙”而言,这着实是个挑战。

“然而,相机减重2公斤,卫星就会减重约10公斤,对于商业航天来说,减重10公斤便可节约五六十万元的发射成本。”牟研娜说,综合考虑力热条件、成本、进度等因素后,确定了最终的减重方案,进行了一定的减重,同时进行了大量的计算和仿真验证,最终实现了相机15%的“瘦身”,重量只有10.8公斤,满足设计要求,性能依旧完美。

500多公里太空轨道上分辨出地面2米左右的物体

据介绍,此次卫星搭载的包括凝视视频模式、条带拍照模式、推扫模式等多种模式。

凝视视频模式可结合卫星平台机动能力盯住某一目标拍摄该目标的一系列动态图像,组成视频,视频的像素分辨率比目前普通家用电视的4K高清还高,同时它还具备较高的地面像元分辨率,这能让它在500多公里的轨道上分辨出地面2米左右的物体。

条带拍照模式获取的图像为单幅,对应6公里宽、8公里长地面区域的完整图像,相邻图片具有一定的重叠率,最终地面上合成一幅8公里宽、35公里长的条带图像,信息量的增加和高重叠率为后续图像的处理与像质提升创建了有利条件。

推扫模式是遥感相机的常见模式,千乘一号01星可见光相机由于要具有视频和拍照的功能,因此采用的是面阵成像器件,相机设计师通过星上数字图像处理实现了传统相机的时间延迟积分功能,在这种模式下卫星以正常高速度飞行,相机的图像获取效率极高,200秒就能从北京拍到上海。

508所轻小型相机事业部负责人张宏伟表示,多种模式结合整星平台的机动能力,在不增加卫星成本的基础上做到了一机多用,通过不同模式遥感数据源的获取,满足了港口与海上船只探测应用、矿区估产、城市发展规划制定、高分辨率卫星地图制作等多种商业应用,可为用户和社会带来显著的经济价值。(新华网)

 

细菌们,到小行星上采矿去!

“生物采矿”早已在地球上成为现实。现在,美国和英国科学家正在研究利用细菌开采小行星金属矿藏的可行性。他们认为,这种开采方式的成本低于常规手段——只需将水和细菌倾泻到岩石上,就能萃取出金属。

那么,究竟什么是太空“生物采矿”?它又能给我们带来多大利益呢?

何为“生物采矿”?

据美国科罗拉多大学博尔德分校官网近日报道,该校航空航天工程科学系的路易斯·泽亚以及地球科学系的杰瑟·科兰格罗等人,已经从博尔德分校研究与创新办公室获得了一笔种子经费,研究利用细菌开采小行星金属矿藏——所谓太空“生物采矿”的可行性。

“生物采矿”早已在地球上实现。“生物采矿”是指将矿石放入装有水和特定细菌的大桶中,利用细菌萃取周围岩石中包含的特定金属。生物采矿是传统开采方式外的一种替代,后者往往使用烈性化学物质,分离出黄金或其他金属。

泽亚表示:“地球上15%的铜和5%的金是利用细菌开采的。”

“生物岩石”实验

据悉,泽亚团队将在模拟的低重力环境下研究用希瓦氏菌从月球、火星和小行星风化层模拟物中提取出铁的效率。无独有偶,据美国太空网近日报道,一项名为“生物岩石”(BioRock)的实验搭载美国太空探索技术公司(SpaceX)的“龙”飞船于7月底抵达国际空间站,旨在测试细菌在太空微重力甚至无重力环境下采矿的可行性。该项目包括18个不同的微型反应堆,每个反应堆都含有一种玄武岩岩石样本和一种细菌。

英国爱丁堡大学天体生物学中心教授察尔其·洛克尔在美国国家航空航天局(NASA)的一份声明中说:“我们希望深入了解微生物在太空中的生长情况,以及如何在人类太空探索和太空定居方面使用它们,例如应用于采矿业、将岩石变成月球和火星土壤等。”

在实验中,研究小组将测试3种不同类型的细菌,其中一种是在科罗拉多高原干旱地壳中发现的,还有一种可以耐受重金属。每一种微生物都可以附着在岩石样本上,并试图从岩石样本中提取矿物质,这样科学家就能了解这些细菌在无重力情况下的工作效率。

洛克尔教授说:“‘生物岩石’实验将了解微生物在微重力和模拟火星重力的环境下如何相互作用、生长以及从岩石表面提取元素,它将首次告诉我们,低重力是否会影响微生物附着在岩石表面并进行生物模采矿能力。换句话说,利用微生物进行外星采矿是否可行。”

参与这项实验的科学家将测量细菌在太空的这段时间里会从岩石样本中提取出多少铁、钙、镁以及其他十几种元素,后续实验可以测试其他微生物和其他材料,以更好地了解潜在的机会。

洛克尔说:“微生物无处不在,在我们的食物中,在我们的家中,在我们的工业过程中——它们在我们的日常生活中起着极其重要的作用。随着我们进入太空,我们可以利用微生物使我们的生活更舒适便捷,并提高太空定居的成功率。‘生物岩石’实验旨在与微生物界建立一个新的太空联盟——利用微生物促进人类在太空的永久存在。”

太空“生物采矿”好处多

科罗拉多大学博尔德分校分子、细胞与发育生物学资深专家塔德格·福沃德参与了泽亚的研究。他指出:“这种开采方式的成本低于常规手段,你只需将水和细菌倾泻到岩石上,就能萃取出金属。”

泽亚表示,太空采矿具有巨大的经济前景,很多小行星富含金属,包括主要用于制造电子设备和其他产品的稀有金属,这些金属在地球上很难找到。

泽亚说:“44种濒危元素中部分元素的数量在太空中几乎是无限的,这些元素未来将出现供应短缺,未来的战争可能由争夺这些元素导致,如果我们能够找到新来源,便可降低这种风险。”

据悉,美国国家航空航天局(NASA)正在规划一项机器人探索任务,将于2022年奔赴火星与木星之间的小行星“16普赛克”(16Psyche,一颗金属小行星,距离地球大约3.7亿公里,其上蕴藏着巨量财富)。据估计,“16普赛克”蕴藏的镍、铁和贵金属的总价值达到7×1020美元。泽亚说:“这个数字超过全球所有流通货币的总值。”

太空采矿不仅能带来巨大的经济收益,同时也为未来空间站和深空探测器的建造提供了一个易于获取的金属来源,能够获取这样的材料意味着空间站和探测器的建造完全可以在太空中进行,无需借助昂贵的重型运载火箭将物质从地球发射到太空。

泽亚表示:“太空生物采矿听起来像科幻小说中才有的情节,但我相信,未来能够成为现实。我们已经进行了微重力和微生物学方面的研究,这种细菌曾经去过太空,我们知道它们能在微重力环境下存活。”

泽亚指出,太空采矿未来也能造福地球环境。根据他的设想,在将来的某一天,所有重工业和采矿业都要“移师太空”,地球上只进行与生活有关的活动。(科技日报)

 

全面认识植物的贡献

我们对植物功效的定义常常是:吸收二氧化碳、释放氧气、能够调节空气的碳氧平衡、减弱城市噪音、防风固沙、杀死细菌等。殊不知,植物还有很多跟我们生活密切相关的作用,本文就带领大家一起了解植物如何调节环境的湿度和温度。

“山路原无雨,空翠湿人衣”是唐代诗人王维写的诗,说的是弯曲的山路上原来没有下雨,可是浓浓的青松翠柏中烟雾迷蒙,水气很重,似欲流欲滴,才沾湿了行人的衣裳。其实这是植物的蒸腾作用造成的,树木从根部吸收的水分99.8%都会通过蒸腾作用蒸腾到空气中,使空气湿度增加,只留下0.2%的水分用于自身的光合作用。据测定,在树林内的空气湿度要比空旷的湿地高7%~14%,如一株中等大小的杨树,在夏季的白天,每小时可以由叶部蒸腾25kg的水到空气中,一天就可以向空气中蒸腾0.5t的水分,如果在某个地方种植1000株杨树,则相当于每天在这个地方洒500t水的效果。

植物默默增加了空气湿度,让我们所处的环境更舒适。此外,在过于潮湿的地区,大面积种植蒸腾作用强大的树种,可以有效的降低地下水位,从而使地面干燥。总之,在过干或过湿的地方种植树木,可以起到调节湿度平衡的作用。同时,不同的树种蒸腾强度是不一样的,苹果树、椴树、栎树、杨树、榆树、白蜡等树种的蒸腾强度相对其它树种要大一些,可以选择性种植。

在温度方面,树木的树冠能阻拦阳光而减少辐射热。当树木成片、成林栽植时,不仅能降低林内的温度,而且由于林内、林外的气温差,林外的热空气上升而由林内的冷空气补充,可以形成对流的微风,可以降低皮肤的温度,有利于水分的发散,从而使人们感到舒适。而在冬季落叶后,由于树枝、树干的受热面积要比没有栽植树木的地区的受热面积要大,同时由于没有栽植树木的地区的空气流动大、散热快,所以在树木较多的小环境中,气温要比没有栽植树木的地区要高一些。总的来说,树木对小环境能起到冬暖夏凉的作用。

通过本文的介绍,相信大家对我们身边的树木有了更深的了解,树木对我们空气的湿度和温度做出了不可估量的贡献,今天多栽一棵树,明天它会给人类无限的回馈。(人民网)

(选编: 洪田 博士)

 

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