微重力環(huán)境中,植物如何生長(zhǎng)
我們都知道,植物生長(zhǎng)方式受到多種因素的影響,比如重力。在地球上,植物的根系表現(xiàn)出諸如波動(dòng)和偏移的行為,一般被認(rèn)為與重力相關(guān)。然而,生長(zhǎng)在國(guó)際空間站的擬南芥證明這個(gè)理論是錯(cuò)誤的:在微重力環(huán)境下,植物的波動(dòng)和偏移行為仍然發(fā)生。
植物根系的波動(dòng)行為是指在生長(zhǎng)過(guò)程中,根尖的方向發(fā)生一系列規(guī)則的波動(dòng)。偏移行為是指植物在一個(gè)近乎垂直的表面生長(zhǎng)時(shí),根系的方向發(fā)生偏移的行為。這兩種行為都被認(rèn)為與重力有關(guān)。盡管這些生長(zhǎng)行為的詳細(xì)機(jī)制尚未被完全了解,人們猜測(cè),重力在其中發(fā)揮很大作用。
為了檢測(cè)在微重力狀態(tài)下,植物根系的生長(zhǎng)情況,來(lái)自美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)的研究小組在國(guó)際空間站種植了兩個(gè)擬南芥品種。每隔6小時(shí),攝像機(jī)拍攝植物的生長(zhǎng)情況,這些圖像信息被實(shí)時(shí)傳送給研究小組。對(duì)照組植物種在肯尼迪空間中心。
結(jié)果顯示,在微重力狀態(tài)下,植物根系仍然表現(xiàn)出波動(dòng)和偏移行為。不過(guò),研究小組發(fā)現(xiàn),在太空中的植物根系的波動(dòng)程度和偏移程度與在地球上的略有不同。在太空中,波動(dòng)更微弱。這表明,波動(dòng)和偏移是兩種獨(dú)立行為,重力并非必不可少。
研究人員補(bǔ)充道,盡管在地球上,重力對(duì)植物生長(zhǎng)的方向性具有作用,但是,研究結(jié)果表明,重力不是植物根系生長(zhǎng)方向的基本決定因素,更不是唯一決定因素。環(huán)境中還有其他因素決定著植物根系的生長(zhǎng)方向,確保其找到充足的水和營(yíng)養(yǎng)以供生息。
用智能手機(jī)監(jiān)測(cè)地震
如果手機(jī)能在突發(fā)事件發(fā)生的數(shù)秒內(nèi)發(fā)出警報(bào),就能拯救許多生命。為此,美國(guó)伯克利地震實(shí)驗(yàn)室的研究人員想把智能手機(jī)變?yōu)槌⌒蜏y(cè)震儀。研究人員如是說(shuō):“我們正在嘗試建立一個(gè)全新的智能手機(jī)網(wǎng)絡(luò),這樣,我們就能利用智能手機(jī)里的加速度儀監(jiān)測(cè)地震。考慮到市場(chǎng)上流通著大量的智能手機(jī),我們可以借此獲取詳盡的信息。智能手機(jī)攜帶幾乎所有傳感器,我們可以充分利用它們。現(xiàn)在,我們只能監(jiān)測(cè)到里氏5.0級(jí)以上的地震。通過(guò)未來(lái)智能手機(jī)攜帶的性能更佳的加速度儀,我們有望監(jiān)測(cè)到震級(jí)更低的地震?!?/p>
據(jù)研究人員透露,智能手機(jī)從事此類工作的關(guān)鍵在于其內(nèi)置的加速度儀,它能夠監(jiān)測(cè)和記錄自身運(yùn)動(dòng)情況,并監(jiān)測(cè)輕微震動(dòng)。目前,研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種應(yīng)用程序,記錄大型事件發(fā)生時(shí)的震動(dòng)信息,并將數(shù)據(jù)通過(guò)手機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳送到服務(wù)中心。
但是,當(dāng)?shù)卣鹨呀?jīng)發(fā)生,這些警報(bào)意義何在呢?研究人員解釋說(shuō),即使提前幾秒的警報(bào),意義也非常重大,不僅能讓人們迅速轉(zhuǎn)移,還能讓火車減速、飛機(jī)降落,此外,外科醫(yī)生也能對(duì)正在進(jìn)行的手術(shù)進(jìn)行相應(yīng)處理。
考慮到手機(jī)是移動(dòng)的,并非在一個(gè)平面上靜止,研究人員開發(fā)了一種運(yùn)算法則,去除數(shù)據(jù)中的“噪聲”。目前,這項(xiàng)研究仍處于起步階段。
其實(shí),不止智能手機(jī),凡是能上網(wǎng)的電子設(shè)備,比如筆記本、平板電腦都有內(nèi)置的加速度儀,可以用于監(jiān)測(cè)地震。綜合這些傳感器的
數(shù)據(jù),我們能更早監(jiān)測(cè)到大型地震,并在地震發(fā)生后的最短時(shí)間內(nèi)對(duì)哪里危害更重作出相對(duì)精確的評(píng)估。智能手機(jī)因具有諸如GPS、加速度儀和陀螺儀等傳感器,成為收集震動(dòng)等數(shù)據(jù)的理想平臺(tái)。
新型燈泡不閃爍
坐在寫字臺(tái)旁工作時(shí),人們常被熒光燈發(fā)出的嗡嗡聲攪得心煩?,F(xiàn)在就跟這盞擾人的熒光燈說(shuō)聲再見吧。美國(guó)維克森林大學(xué)的研究人員發(fā)明了一種不閃爍的防碎燈泡。
這種新型燈泡是由三層可模壓的發(fā)出白光的聚合物和少量納米材料制成,采用電場(chǎng)誘導(dǎo)的聚合物發(fā)光技術(shù)。通電后,它發(fā)出明亮的白光,類似于自然光,是人類眼睛偏愛的一種光。研究人員透露,它能發(fā)出任何顏色的光,還能被制造成任何形狀,適用于現(xiàn)有的燈具。它的效率是節(jié)能燈的兩倍,與LED的效率相當(dāng),但是,它不閃爍,不會(huì)被摔碎,也不像LED一樣發(fā)出偏藍(lán)色光。
一位研究人員表示,他已經(jīng)使用這種新型燈泡長(zhǎng)達(dá)10年。目前,研究人員正與一家公司接洽,計(jì)劃最早明年在市場(chǎng)上推出這種新型燈泡。
比太陽(yáng)更古老的隕石
一個(gè)國(guó)際團(tuán)隊(duì)研究確認(rèn),2012年發(fā)現(xiàn)的薩特米爾隕石(以發(fā)現(xiàn)地命名)是一種罕見而古老的隕石。
2012年4月22日,一顆明亮的火流星掠過(guò)美國(guó)加利福尼亞州和內(nèi)華達(dá)州上空。隕石碎片墜落在加利福尼亞州薩特米爾。根據(jù)研究人員的計(jì)算,這顆流星體直徑大約3米,可能來(lái)自一個(gè)靠近木星族彗星的軌道。它以28.6千米每秒的高速進(jìn)入大氣層,在內(nèi)華達(dá)山脈上空解體。研究人員利用雷達(dá)資料、照片和視頻及目擊者的報(bào)告,快速追蹤到隕石碎片,趕在大雨來(lái)臨之前采集到幾塊沒有受污染的樣本。
19世紀(jì),薩特米爾發(fā)現(xiàn)了天然金塊,引發(fā)了淘金熱潮。對(duì)天文學(xué)家來(lái)說(shuō),薩特米爾隕石和黃金一樣珍貴。分析顯示,它們是一種稀有的碳質(zhì)球粒隕石,其中一些成分比太陽(yáng)系還要古老,天文學(xué)家可以從中了解太陽(yáng)系的形成過(guò)程。它們還含有有機(jī)分子,可能有助于揭開地球生命起源之謎。
廢棄食物有了新出路
有統(tǒng)計(jì)顯示,全世界每年因變質(zhì)或其他原因被丟棄的食物約有15億噸。在美國(guó),每年約有40%食物被浪費(fèi)。現(xiàn)在,科研人員為這些食物找到了新用途。
現(xiàn)有技術(shù)可以利用農(nóng)作物甚至生活垃圾提煉生物燃料和其他有價(jià)值的化學(xué)物質(zhì)。中國(guó)香港城市大學(xué)的生物化學(xué)工程師和一些回收機(jī)構(gòu)展開合作,在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)出新工藝,用廢棄食物(如面包、咖啡渣)提煉琥珀酸。琥珀酸是生物可降解塑料的主要成分,被廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域,例如制造洗衣液包裝、生產(chǎn)食品添加劑等。目前主要通過(guò)石化方法制備琥珀酸,對(duì)環(huán)境影響較大,相比之下,新工藝的環(huán)保優(yōu)勢(shì)顯而易見。