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  • 科普中国
  • 无人机“建筑师”问世，半小时“盖”2米，或成未来火星建造者？ 在贪婪改造地球的同时，人类的火星梦也愈发强烈。自 20 世纪 60 年代以来，人类已经对火星实施了 40 余次探测任务，但至今也没有将任何一个人送上火星。今年 3 月，被寄予厚望的马斯克声称，希望在 2029 年将人类送上火星。（此前的计划时间分别为 2025 年和 2026 年。）然而，即使人类最终能够登上火星，稀薄的大气、寒冷的气候和漫天的沙尘等恶劣环境，也使得人类很难在火星表面长时间活动和作业，比如在火星极端条件下建造人类居住、活动场所等。今天，来自伦敦帝国理工学院（Imperial College London）、瑞士联邦材料科学与技术实验室（Empa）的研究团队及其合作者，为未来的火星建造提供了一种新的可能——他们受蜜蜂启发提出了一种新型建造方法，即利用无人机在飞行中建造 3D 打印结构，帮助人类在地球内（外）的任何地方建造任意建筑。图｜火星建造概念图。（来源：研究团队）据介绍，这些 3D 打印无人机群由 BuilDrone（建造无人机）和 ScanDrone（扫描无人机）组成，前者在飞行过程中将建筑材料放置在建筑物表面，后者则主要承担质量控制任务，在飞行中测量前者的施工情况，并给出下一个施工建议。最重要的是，这些无人机“建筑师”可以在人类监管下集群自行建造 3D 结构。这一重磅成果，于今日以封面文章的形式发表在最新一期的 Nature 杂志上。图｜最新一期 Nature 封面。（来源：Nature）对此，论文通讯作者、伦敦帝国理工学院空中机器人实验室主任、Empa 机器人材料与技术中心负责人 Mirko Kovac 教授表示，“我们的解决方案是可扩展的，未来可以帮助我们在人类难以到达的地区（危险地区、极高处或有自然灾害风险的偏远地区）建造和修复建筑物。”建筑师，要无所不及当前，建筑构件的组装和自由形式的连续增材制造（additive manufacturing，AM），已被用于建筑的现场建造，因为相比于人类建筑人员，它们的安全问题更少，且生产力更高。与基于组装的方法相比，自由形式的连续增材制造能够实现几何可变设计的灵活生产，从而进一步提高材料利用率并降低成本。目前，用于现场施工的大型自由形式增材制造方法主要使用地面机器人和门式起重机系统。然而，这些技术需要将机器人硬件的尺寸扩大到比预期的制造围护结构更大的尺寸，这就使得并行操作变得困难，也会给建筑点的人和其他机器带来危险。此外，由于这些大型系统需要直接连接到电源，它们很难在偏远、难以到达的环境中完成检查、维修或制造等工作，而且在这些环境中运输或安装大型基础设施也是不可实现的。图｜北极。（来源：Pixabay）作为大型单机器人系统的替代方法，小型移动机器人团队具备更大的灵活性和可扩展性，可以构建比单个机器人本身更大的几何形状，同时具有在多个建筑点高效、并行地自适应分布的潜力。然而，使用机器人团队进行建筑的研究还处于发展的早期探索阶段，当前主要集中在建筑构件的组装上。此外，目前的多机器人增材制造方法主要使用移动地面机器人车辆，操作高度有限。而且这些移动系统同样受平台规模、最大建筑围护结构、并行制造能力和可访问性等诸多因素的限制。但是，与目前的人工机器人系统相比，自然界中的“建筑师”（比如蜜蜂、白蚁和家燕等）却可以在飞行中建造巢穴，表现得非常灵活。（来源：Pixabay）例如，一只燕子为搭建自己的巢穴，可以克服自身有限的载荷能力，在建筑材料来源处和未来巢穴点之间往返 1200 次；而白蚁、黄蜂等群居昆虫，则表现出了更强的适应性和灵活性。特别是，由蜂群完成的空中建造展示了高效和直接的路径优化，在整个建造过程中降低了对先前建筑结构的依赖和限制。特别是，由蜂群完成的空中建造展示了高效和直接的路径优化，在建造过程中降低了对先前建筑结构的依赖和限制。受这些自然系统的启发，Kovac 团队及其合作者提出了一种名为“空中增材制造（Aerial-AM）”的集体建造新方法，使用不受束缚的移动机器人网络作为一个多主体系统来运行。相比于传统方法，Aerial-AM（下图虚线框内）可以在人类难以到达的地点以不受区域限制的方式进行并行制造。图｜不同增材制造机器人平台的比较，红色向蓝色的渐变表示建造规模、灵活性和可访问性的改进。（来源：该论文）无人机群根据预设程序系统工作，在飞行中完成建造任务。它们在飞行时是完全自主的，但受人类控制者监控。控制者根据无人机提供的信息检查建造进度，并在必要时进行干预。29分钟，2.05米高据论文描述，Aerial-AM 使用 3D 打印技术和路径规划框架来帮助无人机在建造过程中适应结构的几何变化。无人机使用泡沫和水泥样材料建造了概念验证的圆柱体，在整个建造过程中，实时评估打印的几何图形，并调整其行为，以确保符合制造规格，建造精度达到了 5 毫米（在英国建筑要求中是可接受的）。图｜利用 Aerial-AM 方法的增量制造原理，可以通过部署多个 BuilDrone 来建造更大的结构。其中，概念验证圆柱体包括一个使用聚氨酯泡沫材料 3D 打印出的 2.05 米高圆柱体（72 层），以及一个使用定制设计的结构胶凝材料建造的 18 厘米高圆柱体（28 层）。图｜无人机 ScanDrone（小）、BuilDrone（大）和 3D 打印的泡沫结构，BuilDrone 打印 1 层需要 24 秒，打印 72 层共计耗费 29 分钟。（来源：研究团队）作为一种自主的、可扩展的、灵活的增材制造方法，Aerial-AM 可适应几何类型、规模和机器人数量的变化。使用 BuilDrone 进行材料沉积，使用 ScanDrone 对打印结构进行环内定性评估，对 2.05 米高的高圆筒进行打印，证明了 Aerial-AM 方法制造大尺寸几何图形的能力。此外，其他制造试验证明，Aerial-AM 具有精度高（5 毫米位置误差）、并行能力强等特点，可以有效地打印各种几何结构。虽然这些实验成功验证了 Aerial-AM 的可行性，但它们只是探索使用空中机器人进行建筑的潜力的第一步。要想使用此次研究提出的方法实现建筑几何结构的全面制造，需要机器人技术和材料科学方面取得重大进展。特别是，支撑材料的沉积、活性材料的固化以及多机器人之间的任务共享，有待进一步取得突破。图｜森林建造概念图。（来源：研究团队）同时，结构有效的几何结构的设计和工程，以及打印几何结构行为的系统分析，仍然需要进一步的研究。为了使研究成果走出实验室，研究团队计划在未来为 Aerial-AM 增加一个多传感器同步定位和测绘（SLAM）系统与差分全球定位系统（GPS），从而提供一个高精度的户外定位服务。同时，建筑规模的增大需要材料和电池补给在未来实现自动化；也需要新的分析方法，来进一步评估分布式制造相对于制造对象的规模和所使用的机器人平台的效率。尽管如此，该研究提出的系统实现了自动 Aerial-AM 的概念验证，并可能会为使用集体多机器人增材制造系统完成建造提供基础。未来，Aerial-AM 或将成为支撑偏远地区住房和重要基础设施建设的替代手段。在这些地区，全球变暖、自然灾害和恶劣气候频发，使得现有建筑方法遭遇了前所未有的挑战。在接下来的工作中，为进一步验证这一解决方案，研究团队将与建筑公司合作，继续探索这一方案的建造和修复能力。最后，一起欣赏下这些“建筑师”们的劳动成果吧。 作者： 2022/09/22 11:09
  • 出发！淮南舰、日照舰、可可西里湖舰 9 月 21 日海军第 42 批护航编队从山东青岛解缆启航赴亚丁湾索马里海域接替第 41 批护航编队执行护航任务上午 9 时编队舰艇缓缓驶离码头甲板上，任务官兵列队整齐向战友告别海军第 42 批护航编队主要兵力包括导弹驱逐舰淮南舰导弹护卫舰日照舰综合补给舰可可西里湖舰搭载舰载直升机两架除可可西里湖舰执行过护航任务外淮南舰、日照舰均是首次执行亚丁湾护航任务任务准备期间编队先后组织了营救“被劫持”商船反恐反海盗、实际使用武器等多项针对性训练任务舰艇小科普一起来看↓↓↓淮南舰，舷号 123，是我国自主研究设计建造的新型导****弹驱逐舰。该舰 2021 年 1 月入列，满载排水量 7000 余吨，具有一定的对海、对空、对岸、反潜等作战能力，主要担负编队协同攻击敌大中型舰艇、编队反潜作战、编队协同防空和海上巡逻、警戒、护航、驱护舰编队指挥等任务。日照舰，舷号 598，是我国自主研究设计建造的新型****导弹护卫舰。该舰 2018 年 1 月入列，满载排水量约 4000 吨，具有对岸、对海、对空、反潜等多方面的作战能力，具有较强的警戒探测和综合作战能力。入列以来，完成过联合军演、远海训练等多项重大演训任务。可可西里湖舰，舷号 903，是我国自行设计建造的新型****远洋综合补给舰。该舰 2019 年 3 月入列，满载排水量 20000 余吨，具有两舷三向四站同时补给能力，可通过横向、纵向、垂直和并靠等多种方式对舰艇编队实施油料、淡水、食品、弹药等物资补给作业。祝护航任务平安圆满完成！ 作者： 2022/09/22 11:08
  • 世界阿尔茨海默病日丨让“记忆的橡皮擦”离我们远一点 2022年9月21日是第29个“世界阿尔茨海默病日”据国家卫健委最新数据显示中国60岁及以上老年人中已有1000万阿尔茨海默病患者阿尔茨海默病像橡皮擦一样逐渐擦去患者记忆（图库版权图片，不授权转载）其实阿尔茨海默病并非只有老年人易得近年来它的发病呈年轻化趋势如何预防能有效远离记忆“橡皮擦”？让我们一起来了解阿尔茨海默病提前预防，早诊早治 作者： 2022/09/22 09:32
  • 常吃的蓝莓、榴莲、板栗、巴旦木……你知道它们是怎么长的吗？ 在日常生活中每个人都吃过不少的水果与坚果，我们也许知道葡萄是怎么长的，也许知道梨树长什么样子，但你能想象出来巴旦木、腰果、蓝莓是怎么长出来的吗？下面就让我们来看看它们到底是怎样长的吧！我们先来看水果，这美丽的红海就是蔓越莓收获时的样子。01蔓越莓每年十月底至十一月初，是蔓越莓收获的季节，蔓越莓是生长在北美湿地的神奇水果，它们因近泥土生长，不易采摘，所以聪明的农民伯伯利用蔓越莓遇水会飘起的特性，把农地灌满水，让蔓越莓飘起来，也就形成了我们看到的美丽红海，是不是很神奇呢？浮在水面上的蔓越莓。图库版权图片，不授权转载02蓝莓这个是什么？你认出来了吗？远看有点像山楂，但颜色又不太一样，这是什么呢？这个水果其实是蓝莓。蓝莓外表是蓝色的，颜值看着非常高，味道非常好，深受大家的喜爱。蓝莓属于杜鹃花科，它跟草莓可不一样，不是沿着地生长的，它是长在树上的，像葡萄和山楂一样，挂在树上一串一串的，看起来颜值就很高！图库版权图片，不授权转载03木瓜木瓜作为一种南方热带地区的水果，需要很强的光合作用才能生长。其实它之所以得名木瓜，就是因为它是直接从木头上长出来的果子，而且木瓜结果的时候都是在树顶端的，看起来就像雨伞一样，密密麻麻的，看起来特别得壮观！图库版权图片，不授权转载04榴莲看这树上挂着的奇形怪状的东西，你是不是能一眼认出它是谁？没错，它就是榴莲。榴莲属于纯热带作物，要终年高温的气候才能生长结实，榴莲大如足球，外皮粗糙不平，很多细小的枝干也能承受起这样的重量还是让人十分意外的。图库版权图片，不授权转载看完了水果，我们再来看看坚果～05腰果这个小尾巴看着眼熟吗？它就是腰果。想象不到吧，腰果作为世界著名四大干果之一，其实是长在树上的。腰果树的果实分为两个部分，坚果和果梨，又被称为真果和假果。真果里面的果仁其实就是我们常吃的腰果，生长在假果的顶端。果仁外边一般都会有一层硬壳，果仁呈青灰色，因为长相酷似鸡肾，故又名鸡腰果。图库版权图片，不授权转载假果是由花托形成的肉质果，长得有些像梨，呈卵圆形或是扁菱形状，因此被叫做果梨，在成熟以后颜色是鲜红色或者橙黄色，水分含量很足，是热带地区清凉解暑的水果之一。图库版权图片，不授权转载06巴旦木看这～这是巴旦木，巴旦木是出产自世界各地、广受欢迎的一种坚果，是一种营养密集型健康零食。图库版权图片，不授权转载很多人会把巴旦木和杏仁混为一谈，其实巴旦木和杏仁是两种不同的坚果。巴旦木是扁桃的内核，杏仁是杏的内核，而扁桃和杏这两种，从植物学上来说，是不同的植物。巴旦木是新疆维吾尔族语名称，我国的巴旦木主要在新疆，从古波斯，今伊朗传入，在新疆种植已有1000多年的历史，唐书文中载：“偏桃出波斯国，波斯呼为婆淡树。长五六丈，周四五尺，叶似桃而阔大，三月开花，白色。花落结实，状如桃子，而形偏，故为之偏桃。其肉涩不可唆，核中仁甘甜，西域诸国并珍之”。图片来源于作者图片来源于作者是的，你没有看错，巴旦木确实是长在树上的，它的外面有一层果肉包裹着，成熟之后果皮就会炸开，里面的果核就是干果巴旦木。07板栗图库版权图片，不授权转载这是啥？浑身是刺，这也能吃？你没看错，这就是我们常吃的板栗。板栗有“干果之王”的美称，想象不到吧，它竟然包裹在一层刺里面，其实板栗在成长期整个就是一个小刺球，全部都是刺，圆圆的，看着很好玩，但是基本上碰不得，否则就会满手都是各种小刺。而且当板栗成熟时，如果不及时采摘，它就会和石榴一样，张开自己的嘴，漏出里面饱满的果实。别说，这样的板栗还真是让人认不出呢，并且还给人一种可爱的感觉。 作者： 2022/09/20 09:31
  • 高温热瘦大闸蟹？我多希望这是一条谣言 西风响，蟹脚痒，又到了吃大闸蟹的季节了！然而，今年不少人的中秋餐桌上，恐怕都少了大闸蟹。前几天，“阳澄湖大闸蟹恐缺席中秋”登上热搜，这不仅是因为今年阴历中秋节相对提前，螃蟹还没有准备好，也是因为天气太热，螃蟹都不长肉了。咱们今年还能吃到美味的大闸蟹吗？天热真的会饿瘦大闸蟹吗？大闸蟹为啥不长肉螃蟹会被热瘦，是真的！螃蟹生长最适宜的水温是18℃～25℃，到了30℃以上，它们的食欲就会逐渐降低，体质也会下降，容易生病。在今年夏天的烈日炎炎下，部分地区的水面温度可能达到40℃，螃蟹们热得茶饭不思，自然没法增重。而且螃蟹是杂食动物，饲料里常常带有小杂鱼，高温期间螃蟹胃口不佳，如果没有及时吃完小鱼，就容易腐败变质导致水质变差，进而影响螃蟹的生长发育。螃蟹的生长需要经历5次蜕壳，才能变成成蟹，每次蜕壳后个头都能翻倍。螃蟹的第4次蜕壳一般发生在7月，蜕壳后它们的重量可以达到2两以上。但是，今年被高温折磨的螃蟹蜕壳时间会延迟20到30天，没完成第4次蜕壳的螃蟹只有不到1.5两。正在努力蜕壳的蟹蟹还有很多螃蟹没能等到成功蜕壳就死亡了。一些螃蟹被高温逼得往岸上跑，最终因为脱水活活热死；还有一些螃蟹是病死的——高温导致水草腐烂，水中含氧量降低，氨氮有害物质增加，细菌大量繁殖，最终免疫力下降的螃蟹们就会染上疾病，比如甲壳溃疡。虽然秋风已起，气温也没之前那么高了，今年大闸蟹的大规模上市仍然需要等到10月，中秋节能上餐桌的大闸蟹也没有往年那么膘肥体壮了。大家也得做好心理准备，今年的大闸蟹个头很可能比往年小，而且因为死亡率高，大闸蟹的总产量会下降20%左右，这样一来，那些蟹膏肥、蟹黄满、肉又足的大闸蟹，价格难免水涨船高。其他海鲜也很热高温不仅让我们饱受折磨，让大闸蟹日渐消瘦，还在影响着我国沿海地区的养殖鱼虾、贝类。海鲈鱼生活的适宜温度为20℃～28℃，而在广东的海鲈鱼养殖区高温下的水温能达到35℃，这大大**影响了海鲈鱼的进食和生长****，**甚至会让它们出现热应激问题，更容易得病。高温加上低气压，水中的溶解氧含量下降得快，尤其是是海鲈鱼生活的中下层水体。养殖户需要在鱼塘里安上增氧机，才能减少它们的死亡。高温带来的问题还有过高的海水盐度。炎热少雨的时候，水体蒸发得很快，海水盐度就会上升，一旦超过了鱼虾的耐受范围就会造成损失。比如，南美白对虾适应的海水盐度在10‰～20‰，但在今年台州的白对虾产区，水体盐度达到了32‰，白对虾的免疫力降低，弧菌也传播得更快。好在白对虾的病原体并不会传染给鱼，这些虾最终被打捞了上来，倒进了附近的鱼类养殖区，成为了大黄鱼的一顿美餐（虾：？）。不可以浪费！南美白对虾的终局竟然是这样……｜skretting.com高温还会让海水贝类在夏季大规模死亡。比如在30°C左右的水温下，牡蛎疱疹病毒（OsHV-1）的大量传播，会导致长牡蛎大批死亡。而我们常吃的鲍鱼——皱纹盘鲍，适宜的海水温度范围是10℃～22 °C，水温超过28°C时，它们就没法正常生活。在它们的主要产区福建，由于夏天持续的高温和不稳定的溶氧量，皱纹盘鲍的死亡率高达25%～60%，每年都会造成巨大的损耗。温哥华的海滩上被烤熟的贻贝 | Alyssa Gehman这样的事不只发生在我们国家。去年，在夏季的极端高温下，加拿大温哥华的海滩上，有数以万计的贻贝、蛤蜊、海星和藤壶被活活热死，甚至裂开露出了里面的肉，发出了海鲜被炙烤的味道，仿佛是一场巨大的“露天烧烤”。科学家估计，有10亿只贝类生物死在了这场高温之中。贝类过滤水的能力很强，在生态系统中非常重要，它们的死亡将会引发连锁反应，让更多生物面临灭顶之灾。努力避暑为了让肥美的大闸蟹顺顺利利上餐桌，蟹农们也会根据它们的生活习性调整养殖方法。舒适的水生环境能减少高温带来的影响。随着温度升高，蟹农会逐渐加大蟹塘的水位，并且及时加水、换水，极端高温下甚至得往水里加冰块。为了避免缺氧，蟹塘内还会设置增氧机，增加水中的溶氧量。蟹塘里的水草也大有用处，水草可以帮忙净化水质，还可以给螃蟹提供乘凉的场所，但是蟹农需要严格地控制水草的品种、数量和疏密程度，既确保水草的生长，不让它们腐烂堆积，也让螃蟹有充足的生活空间。俗话说“蟹大小，看水草”，蟹塘里的水草对螃蟹的健康至关重要除了环境，伙食也很重要，螃蟹的饲料得注意荤素搭配。在高温阶段，蟹农们会略降低荤食的比例，多加青饲料，还得少量多次投喂，避免动物性饲料腐烂，让水体变质。等温度降低一些，到了育肥聚黄的时候，他们又会为螃蟹增加荤食，让它们增加体重。除了这些主食，蟹农还会在水中加矿物质和维生素，有些蟹农还会在饲料里添加大蒜和糖（调料都加好了），希望能帮它们顺利蜕壳。然而，这些方法治标不治本，只能在一定程度上降低高温对螃蟹产量的影响。气温连年上升，不只是大闸蟹和其他水产，很多好吃的都岌岌可危，从猕猴桃、柑橘到咖啡豆，连辣椒的产量在高温下都会大大降低——保护环境，减缓气候的变化，才是我们面临的最大挑战。 作者： 2022/09/20 09:28
  • 全国爱牙日丨牙膏会产生“耐药性”？要经常换？真相是… 你是习惯一直用同一款牙膏，还是经常频繁更换？有人曾表示**“牙膏需要勤换换牌子和款式，以免产生耐药性”**，这种说法是否有道理呢？今天是第 34 个全国爱牙日，让我们一起看看关于牙膏的那些真相吧~图库版权图片，不授权转载01牙膏是否存在耐药性？有必要经常换牙膏吗？目前市售的牙膏主要分为普通型牙膏和功效型牙膏两种[1]。普通型牙膏的主要功能是清洁，其成分包括摩擦剂、洁净剂和润湿剂等。其中，摩擦剂占到 30%-55%，它的作用主要是借助牙刷的机械摩擦动作，对牙釉质进行打磨，除去附着在牙齿表面的牙菌斑和牙石，使口腔洁净清爽，同时也能起到一定的美白作用。由于不含药物，因此普通型牙膏不存在耐药性问题。功效型牙膏是在普通牙膏的基础上加入一定的功效成分，如具有防龋、增白、抑菌和消炎等作用的药物或化学制剂。跟普通型牙膏比，它们具有一些特殊功效，但长期使用同一种功效型牙膏也可能导致一些口腔问题，如：长期使用添加过氧化物辅助美白成分的牙膏容易造成牙釉质损伤，使牙本质小管暴露，导致牙齿敏感[2]。图库版权图片，不授权转载所以说，使用普通型牙膏不存在耐药性问题，可以专情一些；但使用功效型牙膏应注意定期更换，防止过量摄入添加成分而引发口腔问题，所以不妨雨露均沾一些。02市场上流行的“清新口气”牙膏能解决口气的问题吗？我们所说的“口气”，大多数属于口源性口臭，包括有未治疗的龋齿、不良修复体，牙髓坏死或化脓性牙髓炎，以及牙菌斑、细菌发酵产生的异味。此外，便秘、肝功能差、肾脏疾病、蛋白质消化不良等非口源性因素，也会导致口臭症。目前市场上流行的“清新口气”牙膏，主要是通过清除产生口臭的病原微生物和其产生的毒素及口腔内臭类化合物气体来抑制口臭，从而达到清新口气的作用，属于“治标”。要彻底解决口气问题，还是要先弄清楚发出“臭”的主要病因是口源性还是非口源性，再针对具体病因进行治疗，这样才能真正“治本”。03美白牙膏真的能让牙齿变白吗？美白牙膏使牙齿看上去变白的原理主要有三种：一是通过牙膏中所含有的摩擦剂与牙齿表面发生物理摩擦，来去除表面附着的色渍；二是添加化学漂白剂如过氧化物等，氧化牙齿表面的色渍，达到美白的效果；三是调整视觉效果，例如通过添加蓝色色素使其暂时附着在牙齿表面，让牙齿看起来更白。显然，只有前两种是真的对牙齿做了美白功课，然而这种美白效果也并没有多彻底，只要停用牙膏，牙齿又会恢复到原来的颜色。自 2021 年 1 月 1 日起施行的《化妆品监督管理条例》中第七十七条有明确规定，牙膏属于普通化妆品，经功效评价后，仅能宣称牙膏具有防龋、抑牙菌斑、抗牙本质敏感、减轻牙龈问题等功效，不能宣传美白功效[3]。所以，寄希望于美白牙膏能帮助牙齿变白，结果必定会失望，而这种宣传方式也只能称之为“扯”。图库版权图片，不授权转载04为什么很多牙膏里都含氟？含氟牙膏是在普通型牙膏的基础上加入适量的氟化物，一方面，氟离子可增加牙釉质晶体的完整性，另一方面，通过将氟离子置换进入牙釉质的羟磷灰石晶体中，可形成难溶于酸的氟化磷灰石，从而起到增强牙齿抗龋能力的作用。对于普通成年人来说，还是建议使用含氟牙膏的。但过量摄入氟化物也有副作用。对于生活在高氟地区的人群来说，当地的饮水和食物中本身会携带较多的氟，通过饮食进入人体之后，已经能满足防龋齿的需求，所以就无需再使用含氟牙膏了。另外，儿童使用含氟牙膏容易造成氟斑牙，所以我们一般不建议 3 岁以下的儿童使用含氟牙膏。图库版权图片，不授权转载05多大的宝宝可以用牙膏刷牙？用牙膏刷牙可有效预防儿童龋齿，但在牙齿长全之前建议以纱布或指套牙刷进行口腔清洁，避免造成幼儿敏感的牙龈受损或者出血。等到孩子牙齿基本长全以后，再用牙膏和牙刷来帮助他们刷牙。此外，儿童的牙釉质硬度比较小，容易被牙膏里面的化学物质损坏，同时牙膏里面含有一定量的防腐剂，会因幼儿吞咽功能不完善而在刷牙时多多少少吃下去点儿。因此，建议给孩子们使用儿童专用牙膏，且最好选择无氟或低氟牙膏，以免造成氟中毒。若只是偶尔吞咽少量牙膏，对健康影响不大，不必过于担心。图库版权图片，不授权转载06每次刷牙，应该挤多少牙膏？牙膏的作用主要是增加牙刷与牙齿间的摩擦，从而加强清洁能力。对于普通人而言，一颗豌豆大小（直径约 5 毫米）的牙膏已经足够完成帮助清理牙齿表面的任务了。而且，过多的牙膏，导致起泡太快，让人误以为泡沫所过之处细菌无所遁形，会不自觉地缩短刷牙时间，反而影响刷牙效果。广告里动辄挤出长长一条，只是为了将牙膏质地的展示效果表现得更充分而已，大家平时刷牙的时候还是要控制好自己的手，免得浪费又不讨好。参考资料：[1] 刘婷. 两种美白牙膏的临床功效研究[D].大连医科大学,2016.[2] 王鹏.消炎牙膏要常换[J].家庭科技,2007(06):30.[3] 《化妆品监督管理条例》，国令第727号作者｜袁智勤 北京化工大学副教授审核｜熊斌 湖南大学化学化工学院副教授来源：科学辟谣本文封面图片及文内图片来自版权图库 作者： 2022/09/20 09:27
  • 奇了怪了，他们说养狗会让人抑郁...... 狗是人类的好朋友，是人类的好伙伴，与人类有着强烈的感情羁绊。如今，经过数万年的驯化，狗已经在人类社会中扮演多重角色，比如陪伴家人、看家护院、帮助身障人士、捕猎、放牧、载货、拉车、警用、军用等。由于可爱的外表和善解人意的高情商，狗被认为可以给人类带来快乐，提高人类的幸福感。（来源：Pixabay）然而，来自英国利物浦大学和美国普渡大学的科学家们如今却提出了不同的观点，认为狗也可能会让狗主人更加焦虑和抑郁。相关研究论文以“Dogs and the Good Life: A Cross-Sectional Study of the Association Between the Dog–Owner Relationship and Owner Mental Wellbeing”为题，已发表在科学期刊 Frontiers in Psychology 上。（来源：Frontiers in Psychology）对于这一结论，该论文的通讯作者、利物浦大学人类与动物互动专业的高级讲师 Carri Westgarth 解释道：“公众和媒体都认为狗对我们的心理健康非常有好处，作为一个养过多只狗的人，我相信它们给我的生活带来了快乐，但也增加了压力和焦虑，我知道现实要复杂得多。我还花了很长时间帮助有行为问题的狗的主人，他们显然觉得养狗非常有挑战性。”在此次研究工作中，样本为从英国招募的 1693 名狗主人的数据，参与者是通过社交媒体在线招募的，他们被要求完成一份问卷，包括有关他们的狗、（他们与狗的）关系、他们的身心健康等开放式和封闭式问题。其中，开放式问题包括养狗的原因以及他们认为养狗如何影响他们的心理健康等。Westgarth 等人发现，尽管与狗有着更加亲密关系的狗主人往往会受到积极的影响，包括更多的情感支持和陪伴感，但也有一些负面的结果，比如更严重的抑郁和更高水平的焦虑。“虽然很多人说，养狗可以帮助他们控制一些心理健康症状，比如从负面想法中分心，但需要照顾狗的责任可能会成为一种负担，令人难以承受，无法像以前那样与他人社交。”这两种截然不同的反馈可以从参与者针对开放式问题给出的答案中得到。一方面，参与者给出了促进自我接纳、提供目标、减少情绪痛苦等正向回应。“让我开心。”“（我的狗）给了我早上起床的理由。”“当我情绪低落时有人可以拥抱。”“无论发生什么，它们是永远不会评判你。”“她本能地知道我什么时候不开心，会过来坐在我旁边。”“当你养狗时，总是会发生有趣的事情，总是！有什么不喜欢的？”“我可以与他们交谈并与他们分享我的想法，这有助于我的心理健康。”“我的狗教会了我如何再次获得乐趣，教会我活在当下，让我笑，真正开心地笑。”“每天必须出去遛狗两次，这会让你感觉更好，你会认识新的人，狗主人几乎总是很可爱。”“被需要，是一种很好的感觉。这个小小的生命在大多数事情上都依赖我。照顾好它，意味着我会更好地照顾我自己。”图｜从参与者针对开放式问题的回答中得出的养狗对狗主人幸福的正面和负面影响。（来源：该论文）另一方面，也有参与者认为满足狗的需求是一种负担。“最担心它们生病或受伤。”“当它在半夜吠叫时，我会害怕或担心。”“如果他们弄得一团糟，那就很令人沮丧。”“我要始终确保 （我的狗）在身心上得到满足。”“需要每天走路（即使我感到筋疲力尽或痛苦）。”“在努力始终给予它们所需的关注时，感觉自己很失败。”“必须把它们放在第一位，而且有时我必须错过一些事情以确保它们得到照顾。”“当我因太焦虑而不想出去遛狗时，我会因为无法为我的狗做正确的事情而感到内疚和无用。”“它会撕碎纸和塑料，弄得一团糟，我不能独自留下任何重要的东西，如果它能摆脱这种情况，就会有更多的机会进入这所房子，我会更喜欢它，有点累！”“它会增加担忧、焦虑和内疚感。我训练它的方法正确吗？它一个人的时候还好吗？我给它最好的食物了吗？当它因为（我的）情绪低落而活动得不够多时，我会感到内疚。”“虽然养狗可以给我们带来好处，比如增加锻炼、乐趣和陪伴，但也带来了一些挑战。对于那些患有抑郁症和焦虑症的人群来说，它在某些情况下可能会使情况变得更糟，” Westgarth 说道。（来源：Pixabay）然而，Westgarth 等人也承认，他们的工作也存在一定的局限性。例如，他们目前还无法确定养狗与焦虑、抑郁增加的因果关系，事实上焦虑和抑郁程度较高的人可能更有可能收养狗；同时，该研究的样本数据主要来自女性，可能无法代表普遍性。但无论如何，狗确实可以增加狗主人的幸福感，是生活中不可忽略的重要角色，如何更好地处理与狗之间的关系，可能是每一个狗主人需要认真思考的问题。对于这一研究，你怎么看？ 作者： 2022/09/19 09:03
  • 火星为什么成为深空探测首选目标 人类火星探测起步于20世纪60年代，苏联在1960年发射首颗火星探测器，此后经过60多年发展，从早期的飞越和环绕探测，到如今的着陆和巡视探测，火星已经成为人类探测最多、研究程度最高的类地行星。火星也是当前太阳系探测和行星科学的焦点。火星探测对于研究太阳系早期历史、探索生命起源具有重要意义，对于认识和保护地球、拓展生存空间具有重要价值，有助于实现人类社会的可持续发展。火星表面火星的秘密很多火星是地球的邻居，而且可能存在生命或适宜生命繁衍，因此成为太阳系最重要的探测目标。火星距离太阳平均为228万千米，约是日地距离的1.5倍，它的体积是地球的1/4，重量是1/10，表面重力有地球的40%。夜空中的火星是一颗亮度变化很大的暗红色星球，像天边的篝火。火星位于太阳系宜居带内，环境与地球非常相似，地表平均温度-55℃，白天可以达到28℃，夜晚低至-132℃。火星自转一周24.66小时，与地球的1天相差半个多小时，公转周期687天，相当于地球的1.9年，火星有四季变换，每个季节持续约6个月。火星上也有大气层，但非常稀薄，而且二氧化碳含量占了95%。最重要的是，火星存在液态水。虽然现在火星表面完全干涸，但很多地区有流水侵蚀痕迹，纵横交错的河床显示，火星曾有大大小小的湖泊和海洋。2002年，美国宣布从火星南极图像和数据中发现大量的冰，2018年，科学家在火星南极冰盖下发现20公里宽的液态水。人类探测火星的过程与月球相似，随着技术进步，正在按照环绕探测、着陆探测、巡视探测、采样返回和载人登陆的步骤逐渐深入。目前人类已经实现环绕探测、着陆探测和巡视探测，我国“天问一号”在一次任务中完成三个探测步骤，成就非常了不起。天问一号着陆器目前火星探测已经到了采样返回的阶段，我国“天问三号”探测器计划在2028年发射，要去火星采样。美国的毅力号火星车已经开始进行采样任务，不过这些珍贵样品要到2033年才能送回地球。火星探测的科学意义大太阳系的起源和演化、寻找地外生命和宜居环境、行星的起源和演化是当代太阳系探测的三大科学主题，而火星上蕴藏着珍贵线索。为了探索太阳系的起源，人类不断寻找太阳系形成的早期物质和信息，这些在火星上都可能有所保留。在火星不同位置的采样分析，对火星形成过程、化学组成、内部分异的研究具有重要价值。火星的起源和演化为我们提供了地球以外的行星样本。诸多迹象表明，很久以前，火星具有适宜生命存在的环境，在经历几十亿年的演化后变成现在的不毛之地。此外，火星磁场非常微弱，无法阻挡太阳风高能粒子对星球表面的侵袭，火星上空的大气同样存在臭氧层空洞。这些现象和问题，对于我们研究磁场演变以及磁场对星球的作用、地球臭氧层空洞的影响等很有参考价值，对于我们正确认识地球环境的变化趋势，保护地球环境具有重要意义。火星探测最重要的方向还是寻找生命痕迹。根据当前研究成果，生命诞生的基本条件是液态水、能量和构成生命的基本元素。目前我们已经发现火星以极地冰和地下水形式存在的水资源，发现大气里的甲烷。火星长期位于太阳系宜居带，温度、大气都为生命培育提供了适宜条件，是我们在宇宙中最近的可以找到外星生命的地方。如果找到生命证据，将会对人类如何认知宇宙生命产生重要影响。无数恒星和行星遍布宇宙空间，生命是否普遍存在？如果环境适宜并具备基本条件，生命就会产生，宇宙将比我们想象的更加热闹，而这个秘密可能很快就在火星揭晓。可以牵引科技发展火星探测是一项多学科交叉、技术高度集成的系统工程，其关键技术的突破，将带动空间天文学、空间物理学、空间材料科学等基础领域的创新发展，探测成果将会促进行星学、宇宙学、火星生命学等学科进步，这些学科的进展又将带动更多的基础学科交叉、渗透和共同发展。火星探测还是当今世界最前沿的科技创新活动。与登月相比，火星与地球距离更加遥远，环境更加陌生，实施难度和技术挑战骤升，已经成为国际空间技术战略制高点和行星探测的首要目标。目前人类共开展过47次火星探测任务，成功率约53%，随着航天科技能力不断提升，2000年以后的成功率提升到约80%。即便如此，全世界也只有美国、苏联、欧盟、印度、阿联酋等寥寥几个国家实现了火星探测，能够在火星着陆的只有美国和中国。可以说，火星探测是国家航天能力的试金石。“天问一号”实施前，我国对火星无实际飞行经验，无一手环境数据，未提前发射火星中继卫星，而在一次任务中实现了火星环绕、着陆、巡视三大目标。“天问一号”系统非常复杂，任务起点高，技术跨越大。这项任务的成功实施，是集中全国各方面科研力量，集智攻关、突破创新的结果，也是我国在大推力火箭、深空测控、轨道设计、高精度飞行控制、深空自主导航、地外天体着陆等技术逐渐发展成熟的结果，代表我国已跻身全球深空探测先进者行列。太空移民的首选地如今我们处于一个科技空前发达、物质极大丰富、人口迅速增长、社会高度文明的崭新时代，同时也面临着新的重大危机，如气候异常、环境污染、人口爆炸、能源危机等。解决这些问题有两种途径，一是加强治理，保护环境，限制人口，实现有限资源条件下的可持续发展；二是冲出地球，开辟新天地，拓展人类整体生存空间。人类探索宇宙空间的终极目标就是走第二条路，开拓生存空间。随着火星探测和研究的不断深入，那里将是人类太空移民的首选地。在火星表面的美国火星直升机火星目前的环境还非常恶劣，无法满足人类基本生存需求，大气太稀薄、氧气含量低、昼夜温差大。但火星优势更多，它是离人类最近的星球之一，拥有支持生命所需的所有资源。科学家们提出设想，通过进一步增强火星温室效应，提高表面温度，形成地表水流，培育能进行光合作用的菌类和苔藓，逐步开展植树造林计划，改变火星大气的成分。经过一到两个世纪的不懈努力和改天换地，可以把火星改造成世外桃源，变成人类的第二家园。这一切的实现都依赖于人类对火星的详细探测，我们要调查火星的矿物岩石，分析火星资源分布和环境特点，为未来大规模登陆火星和资源利用打下基础。今天我们已经向这个美好未来迈出了第一步，正如100多年前，人们难以想象可以坐着宽敞的飞机，横跨大洋去另一个大陆，也许100年后，任何一个地球人都可以坐着航班抵达火星。 作者： 2022/09/16 10:01
  • 科学引入沙地西瓜，沙漠上“长”出绿洲 大家都知道，一个地方的环境条件会影响一个地方的经济发展，在荒漠化地区，由于环境恶劣，贫困常常和它们如影随形，而可能被大家忽视的是，贫困会反过来进一步加剧荒漠化，从而形成恶性循环。来自中国科学院前兰州沙漠研究所（以下简称“沙漠所”，现已并入中国科学院西北生态环境资源研究院）的科学家们在对沙漠治理的长期的研究过程中发现：不解决贫困问题就消除不了导致沙漠化发生的原因，就实现不了沙漠化土地的根本恢复。那要如何才能对抗自然的力量，斩断荒漠化与贫困之间的联系呢？答案是科技扶贫，把实用的科学与技术研发成果直接应用到扶贫上，以促进贫困区的社会与经济发展。因此，中国科学院奈曼沙漠化研究站（以下简称“奈曼站”）应运而生。林带覆盖下变绿的沙丘奈曼站位于科尔沁沙地腹地的奈曼旗，它立足于沙漠化的成因、过程，关注沙漠化形成机理及治理技术的研究、沙地生态系统监测并建立了包括研究生在内的科学普及和农牧民培训。为了治理沙漠化土地，奈曼站采取了多种方法，比如在铁路路基两侧封育，在沙化严重地段建植乡土植物为主的灌木林、乔木林与草被网相结合的固沙植被等，这些措施在北京—通辽铁路奈曼段路基风沙灾害防治中取得了显著的成效，得到了地方政府、铁路部门和附近居民的极大认可。1985年奈曼站种植的灌木固沙林（董树第先生，果树栽培专家）0图片来源：王康富摄结果不错，但其实防治过程可是要克服许多困难的，要知道想在农牧区示范防沙治沙技术，特别是种养殖业技术，除了面临风沙危害严重、土壤贫瘠的问题，还得面临专业人才不足、专业技能积累较低、农牧民认识有待提高等的挑战。敢于直面挑战是科学家的基本素养。在这种敢于直面挑战精神的支持下，老站长王康富先生带领站里的科研人员，选择距离奈曼站5公里的尧勒甸子村作为示范村。最初，工作开展比较难，为了打开局面，奈曼站首先在示范村周边沙漠化严重的地方，即高大流动沙丘区，开展以沙地本土灌木为主的沙地治理示范。村民们按照科研人员的安排，在雨季来临时种下了以差不嘎蒿、小叶锦鸡儿和黃柳等耐旱、耐盐、耐风沙乡土灌木枝条为主的固沙林带。结果示范很成功！随着林带的生长，望着林带覆盖下渐渐变绿的流动沙丘，村干部笑了、村民笑了、孩子们的笑声也拖着长长的余音从绿色丛中传来。2021年6月防护林掩映下的尧勒甸子村图片来源：赵学勇摄瓜果飘香的“沙漠村”为了让贫困和“沙漠化”进一步解绑，科学家想出了提高村民的生活水平以调动大家参与沙漠化土地治理与调整土地利用方式的办法。在这个想法的支持下，奈曼站选择了沙漠化最为严重的尧勒甸子村为示范村，开展了一系列种养殖业增产、增效的扶贫示范工作，包括引种小麦、玉米、果蔬新品种和水、肥、草与作物管理等。此次的扶贫示范工作在示范村里选择三户村民作为示范户，以适合沙地土壤、干旱气候、高产且当地没有的P2西瓜为抓手（从兰州引入的，又名金花宝），开展基于庭院尺度的西瓜种植技术试验与示范，包括蔬菜引种技术和果树管理。科研人员知道，村民们盼着过上好日子，站里也想做出一些有益的事情，给村民们带来一些闪着“金花”的和充满希望的成果。在这样的殷切期望中，当年年底，示范户的人均收入超过千元。这对在当时属于国家级贫困县的奈曼旗偏远农村来讲是“天大”的新闻。冬天，奈曼旗委、政府就设立了西瓜办公室，专门负责指导、监督和服务全旗西瓜种植。次年，尧勒甸子村大半农户都种上了西瓜，收获颇丰。1984年丰收后的沙地西瓜（右起赵存玉、施来成、蒋瑾教授）图片来源：王康富摄由于品种选择得当，土壤与气候适宜，水肥管理科学，西瓜品质也属上乘：皮薄、瓤红、质脆、籽少，口甜。奈曼旗的沙地西瓜不仅在通辽市、赤峰市占领了市场，而且远销辽宁、吉林和北京等地。据说邻近地区把示范户请到田间，直接教授西瓜种植，从选种、种子处理到育苗和田间管理，几乎是全链条的。在当地，只要奈曼旗本地的西瓜上市，外地的西瓜就得退市。以至于奈曼站也成了村民和瓜商的“牌子”。如果有人问瓜商或村民：“你这西瓜品质如何？”不少瓜商或村民会告诉他们：“没有问题，我们的栽培技术和品种选育是中科院沙漠研究所支持的。”除此之外，奈曼站还引种与栽培了三十多个瓜果、蔬菜与粮食品种，绝大多数取得了成功。加上国家重大生态工程的实施，科尔沁沙地成为我国第一个实现“区域土地沙漠化整体逆转”的地方。不仅如此，奈曼站也因此获得了联合国于1997颁发的“拯救干旱区土地成功业绩奖”，奈曼旗防沙治沙与科技扶贫的模式也被联合国环境署选为国际防沙治沙教材之一。岁月荏苒，西瓜已经是二、三十年前的事了。在科尔沁沙地这片土地上有太多的科研人员留下了他们的身影。因为有科研人员在，有国家的支持在，有民众的行动在，我们才能怡然与沙共舞，舞出“满原”的绿色，舞出山水林田湖草沙的和谐，舞出祖国西北山河的一片锦绣。编辑｜王婷婷参考文献1、赵哈林、赵学勇、张铜会、吴薇主编，2003年，《科尔沁沙地沙漠化过程及其恢复机理》，北京，海洋出版社。2、崔建垣，张铜会，1999，不同施氮量对沙地春小麦株穗性状及产量的影响，中国沙漠，19(Supp.1):96-98。3、赵学勇，张铜会，张志坚，1999，沙地小麦凋落物的分解残留物中营养元素的动态线性分析，中国沙漠，19(Supp.1):100-102。4、王康富，1989年，内蒙古科尔沁沙地奈曼地区沙漠化土地综合整治初步研究。中国沙漠：34-38。出品：科普中国制作：赵学勇（中科院西北生态环境资源研究院）监制：中国科普博览 作者： 2022/09/16 09:56
  • 当心！千万不要这样戴耳机！危害超乎想象… 日常生活中我们经常会看到有些人不管是在走路、健身还是刷剧……都会戴着耳机渐渐的耳机已经成为我们生活中不可或缺的必需品之一但是你有没有感觉到如果长时间戴耳机耳朵会感觉到不舒服这是为什么呢？耳机究竟对耳朵干了些什么？一起来看……原来要想听力好依靠的是内耳毛细胞它的主要工作是给听觉神经传递外界的声音但是它很娇贵属于神经细胞受损后无法再生如果长时间佩戴耳机让耳朵持续接收85分贝以上的噪音毛细胞就会一直处于工作状态时间一长，就会“原地罢工”并且还不能修复另外长时间把耳机塞到耳道还容易滋生细菌引起感染这样一来耳机对耳朵的影响可想而知虽然耳机会耳朵造成影响也不用因此就丢弃要注意佩戴耳机时间不要过长最好不要连续一个小时以上耳机的音量不要太大最好别超过60分贝如果出现听力下降、耳鸣等一定要及时就医！ 作者： 2022/09/16 09:54
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