奇招击退红潮

丹丘生

      ①在湖泊和海洋里，当藻类一生二、二生四、四生八……这样漫无节制地繁殖起来的时候，就形成了红潮。红潮来时，因藻类生长吸收了太多的氧气，致使当地的水域严重缺氧，大量水生植物窒息而死；此外，红潮还会在水中释放出神经毒素，使与之接触的人感染上呼吸道和神经系统疾病，甚至患上癌症。

      ②一直以来，人们都对红潮束手无策，他们所能做的，只是听天由命，按事物发展盛极必衰的规律，耐心等待着红潮自己消失，但现在，科学家终于找到了一种消除红潮的办法——用超声波消除藻类。

      ③藻类之所以能漂浮在水面，而不会沉到水底，是因为它们身体里含有一种浮力细胞，里面是含有氮气的气泡，它们就像藻类与生俱来的“救生圈”，靠着这些气泡的浮力，就使整棵植株漂浮在水面上。

      ④而人们就抓住了藻类的这一特点，用特定频率的超声波引起浮力细胞里的气泡共振，当共振达到一定强度，气泡就会把细胞胀破，使得藻类失去浮力的支撑而下沉。一旦失去了水面的阳光，藻类在水下很快就会死亡。

      ⑤最近，一个英国研究小组利用三种不同频率的超声波对项圈藻进行了测试。他们发现，尽管三种频率的超声波在一定程度上都能起作用，但效果最好的是频率接近1兆赫的超声波，这个频率刚好是项圈藻中浮力细胞的共振频率。

      ⑥不同种类的水藻，因为大小不等，它们的共振频率也是不一样的。所以，这项技术可以有针对性地去除某一种类的水藻。此外，这种除藻办法不会伤及其他的水生植物，因为其他的水生植物的细胞对于超声波来说太致密了，不容易引起共振。

      ⑦由于高频率超声波在水中传播时，会很快被吸收，譬如1兆赫的超声波作用范围半径只有20米，所以这项技术在小范围的湖泊和池塘里，比在动辄方圆数千米的大海里更为实用。

(选自《大科技》2013年第1期)

维生素A的是非

    ①有些人一到了晚上就看不清东西，医学上叫夜盲症。我们现在知道，夜盲症是由于体内缺乏维生素A。不过,古人很早就发现吃动物的肝脏可以有效治疗夜盲症。因为动物肝脏是储存几种维生素的地方,其中一种就是维生素A。

    ②维生素A参与了人体诸多生理功能，除了视力，对骨骼生长、生殖、细胞分裂、细胞分化和免疫功能也很重要。所以缺乏维生素A除了夜盲，还有其他的症状，例如皮肤干燥。

    ③维生素A是人体必需的营养素，但是吃得过多也会有不良反应，甚至引起急性中毒、死亡。历史上，就有北极探险家因为吃了北极熊的肝脏导致维生素A中毒差点死掉的。那么一天摄入多少维生素A合适呢?推荐量是男性每天900微克，女性每天700微克，安全量的上限是每天3000微克，超过了这个量，就有导致肝中毒、畸胎和中枢神经系统紊乱等不良反应的危险。

    ④对准备生育的妇女或孕妇来说，尤其要注意避免摄入维生素A过量导致胎儿畸形。吃动物肝脏很容易就导致维生素A摄入过量。此外，由于肝脏是解毒器官，重金属、农药、兽药会在肝脏中积蓄，并不是健康食品，孕妇应该避免吃肝脏。

    ⑤据估计，全世界5岁以下的儿童大约三分之一患有维生素A缺乏症。每年有几十万名儿童由于维生素A缺乏症而失明、死亡。所以也不能因为担心维生素A中毒而忽视了补充维生素A。要补充维生素A，有比吃肝脏更安全的方式，例如鸡蛋、牛奶中都含有一定量的维生素A，但是量又不至于高得离谱。此外，植物中的胡萝卜素在人体内能转化成维生素，而且吃胡萝卜素是不用担心过量的。这是因为人体对胡萝卜素转化成维生素A存在负反馈控制，如果维生素A的量够了，就不再转化了。所以吃胡萝卜素，是不用担心会导致维生素A中毒的，如果吃得实在太多，也只是让皮肤暂时变黄色而已，并无害处。

    ⑥除了胡萝卜，还有菠菜、哈密瓜等蔬菜、瓜果也富含胡萝卜素。随着科技发展，人类可以通过转基因技术让大米也能生产胡萝卜素，这样即使不吃别的食物，也足以满足人体对维生素A的需求，彻底消灭维生素A缺乏症，挽救无数儿童的生命了。

冬眠的奥秘

张劲硕

    ①严寒的冬天，我们总是向往着在被窝里长眠一冬——能像狗熊和青蛙那样冬眠就好了。然而我们大都不知道：那些冬眠的动物们，掌握着我们人类尚不知晓的惊天奥秘。

    ②冬眠是动物应对恶劣环境的一种策略，科学上叫“蛰伏”。有人会问，冬天里睡得多、睡得久，不就是冬眠吗？它们还真不是一回事儿，只是二者的区别不太容易看出来。拿鱼来说，有几类鱼是会冬眠的，包括我们熟悉的鲤鱼、乌鳢，还有海里的鳗鲡。每当冬天来临，它们就把自己调到冬眠档：不吃、不喝、不游动。这看似与正常档的睡觉并无二致，但请注意它们的鳃！鱼类靠鳃呼吸，平时就算身体静止不动，鳃也会轻轻开合扇动。而进入冬眠的鱼，鳃也几乎不动，完全处于麻痹状态。除了呼吸，冬眠动物的体温、心跳等生命指征也都降到极低的水平，新陈代谢速率变得非常缓慢，与休克和死亡标准只差那么一点点——这就是冬眠与睡觉的本质区别。

    ③冬眠的意义在于，尽量减少身体内外的生命活动，将能量消耗降到最低，以挨过环境严酷的时间段。动物冬眠时，能把生命的时钟调得极慢。比如生活在北美洲的普通箱龟，冬眠时心脏5~10分钟才跳1次，实在让人惊叹。更夸张的是，它们几乎完全不呼吸，只靠皮肤吸入少许氧气！

    ④科学家还发现，冬眠不是“习惯养成”的问题，而是遗传基因决定的“天赋”。这种“天赋”还与寿命的长短有联系。一般来讲，哺乳动物的寿命与体型相关，体型小的新陈代谢快，寿命短；体型大的新陈代谢慢，寿命长。比如大象就活80年，兔子七八岁就算高寿。而蝙蝠打破了这个规律——冬眠的菊头蝠和同体型的、不冬眠的老鼠相比，前者可以活到30多岁，后者却只有3、4岁。如果在同一物种中比较，如蝙蝠或者棕熊，依然是冬眠的寿命要长很多。

    ⑤冬眠是当下的热门研究领域。如果人类能像动物们一样冬眠，收获的就绝不仅仅是睡大觉的幸福感，也许还能长生不老。虽然对蝙蝠和棕熊等冬眠动物的研究能确定冬眠基因与长寿有关。但这些动物毕竟与我们人类相差太远。不过，在2004年，有个轰动科学界的发现：居然有一种猴子能冬眠！而人类跟猴子同属灵长类动物，基因相似性很高。如果猴子能冬眠，这意味着我们人类也有可能做到。到那时，我们的寿命说不定可以达到800岁！

玻璃之王

    ①“玻璃之王”是这样诞生的：1959年，美国加利福尼亚理工学院杜威兹教授等人用制造玻璃的方法．将高温金硅合金熔体喷射到高速旋转的铜轴上，以每秒100万摄氏度的冷却速度，快速冷却熔体，第一次制造出了不透亮的玻璃。当时的一位物理学家看到这种刚诞生的合金材料时，曾嘲讽的说这是一种“愚蠢的合金”。这种不透亮、看起来“愚蠢的”的东西，就是在材料科学领域开辟出一条新道路的“玻璃之王”——金属玻璃。

    ②金属玻璃形成的原理是什么呢？通常情况下，金属及合金在从液体凝固成固体时，原子总是从液体的混乱排列转变成整齐的排列，即成为晶体。但是，如果金属或合金的液体凝固速度非常快，原子来不及排列整齐便被冻站住了，最终的原子排列方式仍类似于液体，是混乱的，这就是非晶态合金。因为非晶态合金原子的混乱排列晴况类似于玻璃，所以又被称为金属玻璃。

    ③那么在实际生产中金属玻璃又该如何获得？研究人员发现，单一的金属液体凝固形成非晶态所需的冷却速度要远远高于其它物质液体。例如，普通的玻璃液体只要慢慢冷却下来，得到的玻璃就是非晶态的；而单一的金属液体则需要每秒高达1亿摄氏度以上的冷却速度才能形成非晶态，这个速度是普通玻璃的无数倍。由于目前工艺水平的限制，实际生产中难以达到如此高的冷却速度，也就是说，单一的金属难以在生产上被制成非晶态的金属玻璃。但是，合金弥补了单一金属的缺憾。合金具有这样两个重要性质：第一，它的熔点远低于纯金属，例如，纯铁的熔点为1538℃．而铁硅硼合金的熔点一般在1200℃以下；第二，液体状态的合金原子更加难以移动．在冷却时更加难以整齐排列，也就是说，更容易被“冻结”成非晶体。这样，人们在实际生产中托将金属与其它物质混合形成合金后再来获得非晶态的金属玻璃。

    ④目前，金属玻璃已经得到了广泛地应用。因为它具有较强的韧性、刚性、优良的磁性．良好的化学稳定性等，人们赞扬它是“敲不碎、砸不烂”的“玻璃之王”。金属玻璃已被用于制造高档录音机、录像机的高耐磨音频视频磁头。因为具有良好的磁学性质，金属玻璃还被用于制造高压容器、火箭等重要部位的零部件，科学家们还预言，凭借其耐腐蚀、抗撞击．耐冷热的特性及优异的力学性能，金属玻璃在将来可能会成为航天、军事及民用领域的理想候选材料。

“三手烟”揭秘

    ①你可能从来没有听说三手烟的说法，但很可能已经闻到了它。

    ②《纽约时报》中提到，这不可见但却有毒的气体颗粒混合在了吸烟者的头发、衣服、坐垫和沙发上，逗留的时间比二手烟还要持久。最近关于它的研究和报道都有上升趋势，其实早在1953年就有报道称，将香烟的凝聚物涂覆在老鼠身上会引起癌症，继而就有人提出烟的毒素有可能会在吸烟者离开后还停留在房间内。1991年有人在吸烟者家中的灰尘中提取出了尼古丁，因为过去3个月内有人吸过烟。2008年类似的调查在吸烟者和非吸烟者的车上展开。2010年一项研究则指出，吸烟者的房子，即使空置两个月或搬入新主人，三手烟遗留的问题也还是明显。

    ③根据美国国家毒理学规划处的界定，烟草烟雾中有250种有毒的气体、化学物质和金属，其中11种化合物被划分在一类致癌物中，属于最危险的物质。医学专家认为，这些“隐形杀手”很容易滞留在墙壁、家具、衣服甚至吸烟者的头发和皮肤上，此时如果别人进入室内或室内有其他人，就等于在吸“三手烟”。致癌物质会在肺部循环逗留，人一旦过度疲劳以及营养不良或者机体免疫力迅速下降时，就会对肺部造成损害，这可能也是有些从不吸烟的人也会患上肺癌的原因之一。专家介绍，“三手烟”对孩子的危害最大。

    ④事实上，三手烟主要会通过三种渠道造成污染：在物体表面或灰尘中形成残留物，吸附后又被重新释放回空气，和氧化物或环境中的其他化合物发生反应产生二次污染物。科学家罗莱曼等人还发现，另一种空气污染物臭氧会和三手烟残留物结合，产生粒径小于100纳米的超细颗粒，这种尺寸对包括骨髓、淋巴结、脾脏、心脏和中心神经系统在内的一些组织结构都能造成威胁。

    ⑤霍建民教授表示：消除香烟危害的最好方法的就是禁烟。但是目前看来，全面禁烟还不太可能。由于“三手烟”沉积在室内家具、墙壁的表面，不易散去，即便散去也需要一段相对较长的时间。这就需要提醒广大市民注意，在日常的生活工作中应该尽量减少在吸烟场所里逗留，尤其是少年儿童、婴幼儿以及体弱多病者等特殊人群，尽量不在有“三手烟” 且封闭的室内长时间逗留，特别是吸烟者居住和工作的房间。

    ⑥随着这方面研究的增多和公众意识的提高，现如今美国的租赁和购买行业也受到了三手烟的影响，一般来说，前主人是吸烟者的房子和汽车在被选择率和价格上都会因此而下降。（选自《环境健康展望》编译 锡兵有改动）