“光谱”鼻子探知人体疾病

    苏格兰斯特拉斯克莱德大学的科学家们正在开发一种称为“光谱”的人造鼻子，这种神奇的鼻子借助探测人体的气味，可告诉当事人是否有病。科学家们正在探索将这种奇妙鼻子广泛应用于食品、饮料和化妆品的质量控制上，最终让其成为一种交警测试可疑吸毒司机的有效工具。

    利用病人身上的气味进行医疗诊断，早在一个世纪前就应运而生。但是苏格兰的科学家目前正在尝试的是利用先进的化学方法探测不同的气味，然后再利用计算机屏幕给予病人一种免除了忧虑的警报或者告诉他们可能患有什么样的疾病。

    斯特拉斯克莱德大学化学系的教授安德鲁．米尔斯说，这些神奇的装置仍在开发阶段。目前可实用的装置还需一段时日，迄今已经取得了进展。测试气味和利用气味来医疗的想法，早在100多年前就有人尝试了，现在只不过是重新研究而已。他还说，人的疾病通常是与化学气味联系在一起的，这种气味可用来快速过滤和大规模的过滤。比如，天花、肝衰竭、糖尿病等疾病，医生往往可以从病人的呼吸中诊断知道．即使是麻疹，也有一种化学气味。人的各种疾病都带有一定的化学气味，这是经过临床实践得出来的。

    目前，米尔斯教授正与他的合作人保罗·斯拉文一起致力人造鼻子的开发。他说这种鼻子将由一系列排列的成分构成。根据所探测到的气味，这些装置将改变颜色和光的强度，他说：“这种显示将会说‘正常或者没问题’或者一些令人担忧的东西，接着它将有希望识别与其相关的何种疾病，但不一定会让人感到恐惧。”他还说：“它也许会说‘你得去看医生了’。但是在医院，它会提供全套的诊断建议，说‘我未曾看到过这种气味’，除了患这种或那种疾病的病人之外。”

    米尔斯认为，制造一种用于实验室和医院的台式机器，而且还是手提式的，这种机子虽谈不上高质量，但必须是能识别出各种令人关注的明显气味，且不带有主观色彩，无论是冬天还是夏天，无论是当事人是否感冒，这种检测都将是准确的。

    目前，科学家们正在开发一种适用于医院、实验室、医生手术和工作场所的一种桌面装置；同时，再开发一种便携式的装置，可以在家里或野外使用。据悉，一部便携式的装置最初可能要耗资几百英镑，而台式实验室装置则需几千英镑，米尔斯说，如果该装置得到普及，价格就不会成为问题了。

材料一：什么是睡眠？睡眠是机体对外界环境失去知觉和反应的一种可逆性行为。它不是机体的一种消极和被动状态，而是在多种神经网络和递质积极主动支配下产生的，并涉及大量生理、代谢和神经行为。

一般人在一个完整的夜间睡眠中，大脑在进行着具有一定周期性的功能和状态循环。依据多导睡眠图描绘的脑电图模式、眼动和肌张力特征，人的睡眠结构可以分为两种类型：非快速眼动睡眠和快速眼动睡眠。非快速眼动睡眠与快速眼动睡眠循环交替一次称为一个睡眠周期。每次夜晚的睡眠通常有4～5个睡眠周期，每个周期约90～110分钟。两个睡眠周期之间通常伴有短暂觉醒，整夜大概出现4～6次。

    具体来说，非快速眼动睡眠又称为安静睡眠，表现为同步化、高压、低频率的脑电活动，大脑活动水平低，肌张力弱，心跳和呼吸较为规律。在非快速眼动睡眠的最后阶段，个体不易被唤醒；若被唤醒，则会感觉头昏脑涨。快速眼动睡眠则被称为活跃睡眠，表现为同步化、低压、混合频率的脑电活动，大脑活动水平较高，常伴有梦境、肌张力缺失、心跳和呼吸不规律以及阶段性眼动爆发。

材料二：人为什么要睡觉？睡眠到底有什么不可忽视的重要作用？

    第一，睡眠可以帮助大脑恢复精力，修补自由基对大脑造成的损伤。自由基是新陈代谢的副产物，可损伤人体细胞。其他器官都可以通过放弃和替换受损细胞来修补这种损伤，但大脑无法这样做。人只有进入睡眠状态，尤其是非快速眼动睡眠状态，人体组织才能利用这段难得的“闲暇时间”通过合成抗氧化酶进行“抢修作业”。

    第二，睡眠可以为身体解毒，排除大脑代谢废物。有一项新研究：大脑在睡眠时才能高效清除代谢废物，从而恢复活力。因为大脑内有一个独特的“垃圾处理系统”，即“类淋巴系统”，这个系统的工作几乎都是在睡眠中完成的。大脑在清醒与睡眠状态时功能完全不同，清醒时会有意识，而睡觉时则进行“大扫除”。脑脊液会沿着动脉周隙流入脑内组织，与脑内组织间液不停交换，并将细胞间液体的代谢废物带至静脉周隙，随即排除至脑外。

第三，睡眠可以调节脏腑功能，降低感冒几率。充足的睡眠不会导致脏腑功能失调，如肝气不疏、气血亏虚、脾胃失调、肾功能低下易起夜。研究人员给164名健康的成年人先戴上健康追踪腕带，然后让参与者每人把含有感冒病毒的滴鼻剂滴入鼻腔。5天之后，三分之一的人表现出了感冒迹象——流鼻涕。分析发现，在感染感冒病毒的前一周中，每天睡眠少于6小时的人，脏腑功能下降明显，会比睡眠超过7小时的人得感冒的几率高三倍。

    第四，睡眠可以促进学习能力和记忆能力。睡眠会促进脑神经元上特定棘状突起的形成，维护特定的树突分支，从而促进学习能力和记忆能力科学家通过对健康成人被试者的睡眠情况进行控制，发现睡眠不足会引发被试体内多种基因功能的改变，涉及认知功能、新陈代谢、免疫力等领域，明确了睡眠对基因的影响。科学家还认为，儿童在睡眠时可以将已经学习过的隐性知识，更为有效地转化为外在知识，而儿童的这种特殊的认知能力与其晚上睡眠的时间有直接关系，如果能达到9小时以上的睡眠，他们的记忆力和精力会特别好。

材料三：中国青少年研究中心联合美国、日本、韩国的相应机构，共同开展了中美日韩四国中学生健康状况调查活动。下面是两项调查统计结果：

材料四：研究者对1000多名青少年进行了三年的追踪访问，分析了他们在12～15岁期间的行为、睡眠质量和习惯，并与其父母、老师和同学进行了沟通，得出结论：社会关系对青少年的睡眠质量影响很大。亲子关系直接影响青少年的睡眠模式，如果父母关注子女各方面的表现，子女就会保持有规律的作息习惯，睡眠也就更充足；庭氛围影响青少年的睡眠状况，家庭生活不安宁的青少年（如父母分居或是不与子女共同生活更容易产生情绪障碍和睡眠扰乱。同时，积极参与学校各项活动并与老师、同学相处融洽的青少年睡眠质量也更高。

什么是热带气旋

    ①热带气旋是一种低气压天气系统，通常形成于离赤道平均5纬度外的热带地区海面上，它是一个由云、风和雷暴组成的巨型的旋转系统，是一个由地球的自转和引力支持的巨型的“热力发电机”，它的能量来自水蒸气冷却凝固时放出的潜热。

    ②国际气象界以热带气旋中心附近的最大风力来确定其强度，中心附近最大风力8级（10.8——17.1米／秒）的被称为热带低压，中心附近风力8——9级（17.2一24.4米／秒）的被称为热带风暴，中心附近最大风力10——11级（24.5——32.6米／秒）的被称为强热带风暴，而中心附近风力12级以上（大于等于32.7米／秒）的则被称为台风或飓风。

    ③要分析强热带风暴的形成原因，就要研究热带气旋形成的条件。首先是足够广阔的热带洋面，提供热带气旋高温、高湿的空气，这是热带气旋产生的一个最基本的条件。这个洋面水温不低于26.5摄氏度，且暖水层必须有60米左右的厚度。之所以热带气旋主要在夏季后期发生，是因为海水温度在这个时候最高。通常9月是热带气旋最活跃的月份，5月则是最不活跃的月份。此外要有足够大的地球自转偏向力。因赤道的地转偏向力为零，而向两极逐渐增大，所以热带气旋发生地点大约离开赤道5个纬度以上。在强热带气旋形成之前，预先还要有一个弱的热带涡旋存在。在一个事先已经存在的热带涡旋里，涡旋内的气压比四周低，周围的空气挟带大量的水汽流向涡旋中心，并在涡旋区内产生向上运动。而湿空气上升，水汽凝结，释放出巨大的凝结潜热，它促使热带气旋这部大机器运转。最后，在弱低压上方，高低空之间的风向风速差别要小。在这种情况下，上下空气一致行动，高层空气中热量容易积聚，从而增加能量。

    ④强热带风暴的风力足以损坏甚至摧毁陆地上的建筑、桥梁、车辆等，特别是在建筑物没有被加固的地区，破坏更大。强热带风暴带来的大风及气压造成的水面上升可以淹没沿海地区，这种风暴潮往往是热带气旋各种破坏之中夺去生命最多的。为了最大限度降低强热于风暴灾害的影响，人们积极展开防灾减灾工作。首先是监测预报。由于热带气旋登陆后造成的危害最大，所以预报其登陆，就十分关键。通过卫星云图和气象雷达获取的图像和数据，能够预侧热带气旋的路径。不过，由于气象学界对影响热带气旋发展的因素仍未全面了解，预测难以做到万无一失。还有就是要做好防范措施。例如船只回港进风，对房屋进行加固，必要时疏散人群等等。此外也有国家曾经尝试主动干预。在上世纪六七十年代，美国政府曾尝试以碘化银使热带气旋螺旋云带的水分过度冷却的方式，人工减弱热带气旋。但是由于被人工减弱的风暴有太大的不确定性，有时会改变路径，并迅速恢复能量，所以这项工作并没有普遍开展。更重要的是，作为大自然自我调节的一个工具，热带气旋能为干旱地区带来重要的降水。并且可维持全球热量和动能分布平衡，所以专家认为最大限度降低其破坏性的最好办法仍是顺其自然，做好防范。

（甲）人恒过，然后能改；困于心，衡于虑，而后作；征于色，发于声，而后喻。入则无法家拂士，出则无敌国外患者，国恒亡。然后知生于忧患而死于安乐也。

（乙）晏平仲婴^①者，莱之夷维人也。以节俭力行重于齐，晏子为齐相，出，其御^②之妻从门闲而窥其夫。其夫为相御，意气扬扬，甚自得也。既而归，其妻请去^③。夫问其故。妻曰：“晏子长不满六尺身相齐国显诸侯。今者妾观其出，志念深矣，常有以自下者^④。今子长八尺，乃为人仆御，然子之意自以为足，妾是以求去也。”其后夫自抑损^⑤。晏子怪而问之，御以实对。晏子荐以为大夫。

（选自《史记·管晏列传》，有删减）

【注释】①晏平仲婴：晏婴字平仲，春秋时齐国大夫。②御：这里指驾驭马车的人。③去：离开。④以自下者：甘居人下的态度。⑤抑损：谦逊。