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  • 科普中国
  • 激光近视手术，不是谁都能做？ 作者： 2022/06/15 15:23
  • 超级月亮将现身！明天晚上，记得来看 海报制作：冯娟天文科普专家介绍，一轮“超级月亮”将于6月14日（农历五月十六）现身夜空，这也是本年度“第二大满月”。届时只要天气晴好，我国各地公众均可欣赏到一轮珠圆玉润的大月亮，如一个精美的白玉盘高悬在天空。这是2020年3月10日在拉萨市内拍摄的“超级月亮”，也是该年度“第二大满月”。（新华社记者普布扎西 摄）当月亮和太阳处于地球两侧，并且月亮和太阳的黄经相差180度时，地球上看到的月亮最圆，被称为“满月”，亦称为“望”。农历每月的十四、十五、十六甚至十七，都是满月可能出现的时段。中国天文学会会员、天津市天文学会理事修立鹏介绍，月球围绕地球公转的椭圆轨道要比地球围绕太阳公转的椭圆轨道更“扁”一点，再加上月球离地球比较近，所以月球在近地点附近时看起来比在远地点附近时大一点。一个公历年中，通常会有12次或13次满月，如果满月发生时正好位于近地点附近，这时的月亮看起来就会又大又圆，被称为“超级月亮”或“超级满月”。“超级月亮”并不罕见，一年少则一两次，多则三四次。满月发生的时间与月球位于近地点的时间最近时，就会出现年度“最大满月”。漫画制作：胡彦竹6月14日出现的这次满月，最圆时刻出现在19时52分，而6月15日7时23分月球过近地点，最圆的时间与过近地点的时间仅相差不到12个小时，因此这次满月的月面视直径很大，与本年度“最大满月”时相差无几。本年度“最大满月”出现在7月14日（农历六月十六）。这是南京天文爱好者协会李雷2012年在郑州拍摄的“超级月亮”和“中秋团圆月（满月）”（拼版）。（本人供图）“14日入夜后，我国各地感兴趣的公众可留意夜空中的这轮大月亮，裸眼欣赏即可，不需要借助任何器材。”修立鹏说，“本年度‘最小满月’发生在今年1月18日，有心之人如果当时拍到了这轮满月，这次可以用同样的设备、同样的焦距参数在月亮位于同样的地平坐标位置时再次拍摄下来，两相比对，看看本年度‘第二大满月’到底有多‘大’。” 作者： 2022/06/13 15:57
  • 暴雨预警！贵州等11省区有大到暴雨 中央气象台6月12日06时继续发布暴雨蓝色预警：预计，今天起，南方地区将自北向南迎来新一轮强降水过程，湖南南部、江西、浙江南部、福建、广西、广东、云南、贵州等地有大到暴雨，部分地区有大暴雨，局地或有特大暴雨。其中，12日至13日主要影响江南地区，14日降水南压，主要影响华南地区。其中，江西南部、福建西部等地局地有大暴雨（100～150毫米）。上述部分地区伴有短时强降水（最大小时降雨量20～50毫米，局地可超过70毫米），局地有雷暴大风等强对流天气。图片来源：中央气象台南方雨水不断，北方雷雨频繁来袭未来三天，华北、东北、黄淮北部等地部分地区多阵雨或雷阵雨，局地有大到暴雨，并伴有短时强降水、雷暴大风和冰雹等强对流天气。中央气象台今晨继续发布强对流天气蓝色预警。图片来源：中央气象台防御指南：1、政府及相关部门按照职责做好防暴雨准备工作；2、学校、幼儿园采取适当措施，保证学生和幼儿安全；3、驾驶人员应当注意道路积水和交通阻塞，确保安全；4、检查城市、农田、鱼塘排水系统，做好排涝准备。 作者： 2022/06/13 09:21
  • 没有它，我们可能还没有研发出原子弹 读过《三体》的朋友，都会为书中一个科幻点子津津乐道：三体世界是如何用两个“智子”干扰粒子加速器，将地球科技锁死的。智子以拥有智能的粒子形式存在，混入科学家们做实验的粒子加速器当中，对粒子撞击结果产生干扰，就会让科学家们得出错误的数据，整个理论物理学界陷入混乱和停滞，人类科技也将不再向前发展。这个情节让不少朋友心生好奇，粒子加速器是什么？它对科学发展为什么能如此重要？简单地说，粒子加速器是一种用人工方法产生快速带电粒子束的装置。它利用一定形态的电磁场将电子、质子或重离子等带电粒子加速，能提供速度甚至接近光速的各种高能量的带电粒子束。用加速后的粒子撞击目标粒子，粒子被击碎后就会有很多次级粒子“散落”出来，这些次级粒子经过重新组合能够生成新粒子。因此，粒子加速器是人们改变原子核和基本粒子，认识物质深层结构的重要工具。回旋加速器：大科学的开始最初，科学家对于粒子加速器的想法是直线加速器。德国1928年12月19日出版的一期《电气技术档案》中刊登了挪威物理学家罗尔夫·维德勒的一篇报告。报告里，维德勒提出，让离子通过一系列加载有电位差的间隙来不断给离子施加一个作用力，使它们沿直线加速，就可以解决如何在不用高电压的情形下产生高能粒子的问题。但要满足当时卢瑟福为揭开核结构深层奥秘所提出的10百万伏特要求，则需要一根相当长的直管，长到实验室根本容纳不下。不过，虽然可实现性不高，这一想法却让后来回旋加速器的发明者欧内斯特·劳伦斯眼前一亮。20世纪30年代初，回旋加速器闪亮登场。回旋加速器作为粒子加速器的一种，通过让磁场和电场共同使带电粒子作回旋运动，在运动中经高频电场反复加速。用发明者欧内斯特·劳伦斯的话来说，回旋加速器就是“质子的旋转木马游戏”。这一发明利用环形轨道能够让粒子做循环运动的性质，在有限的空间内，就能为粒子赋予加速所需的巨大能量。这一发明的问世，无疑是人类揭开核结构深层次的谜团过程中一个开创性的时刻。它不仅对于核物理学具有革命性的意义，加深了我们对大自然基本构成要素的理解。更引发了一场科学研究模式的转变——在推动回旋加速器发明的过程中，欧内斯特以其天才的创想吸引了一大批年轻的研究生、工程师进行跨学科合作。以其灵光的脑瓜千方百计向研究公司筹措数以百万美元的资金，以其获取的无限资源支撑完成复杂大科学装置的研发，并孕育出原子弹和太空计划等重大科学工程......正是欧内斯特·劳伦斯他的团队，播种了产业界参与科学研究的种子，推动了“小科学”到“大科学”的演变。为此，美国专栏作家和记者迈克尔·希尔齐克写下《大科学：欧内斯特·劳伦斯和他开创的军工产业》一书，记录下了这段辉煌壮丽的科学史诗。 作者： 2022/06/13 09:19
  • 像人类一样绘画，GT团队开发涂鸦机器人系统 近日，来自佐治亚理工学院的研究团队构建了第一个能够模仿人类运动流动性的涂鸦机器人系统。该机器人被命名为 GTGraffiti，它使用动作捕捉技术来记录人类的绘画动作，然后通过组合和处理这些手势，对一个用于喷涂涂鸦艺术品的电缆驱动机器人进行编程，进而完成模仿人类艺术家的绘画涂鸦。该项目由佐治亚理工学院机器人学博士 Gerry Chen 设计，由研究生 Juan-Diego Florez、交互计算学院机器人学教授 Frank Dellaert、KUKA 机器人主席 Seth Hutchinson 教授、 工业设计学院助理教授 Sang-won Leigh 等人合作完成。对机器人系统的同行评审研究将于 2022 年 6 月发表在国际机器人与自动化会议论文集中。机器人如何学会涂鸦？对于能够以人类风格绘画的机器人，机器人和艺术在设计都必须被考虑到。GTGraffiti 机器人系统由三部分组成：绘画捕捉、机器人硬件以及规划控制。首先，研究团队使用动作捕捉技术来记录人类艺术家的绘画，这样可以深入了解制作涂鸦艺术品所需的动作类型。在这项研究中，Chen 和团队邀请了两位艺术家以泡泡字母涂鸦风格绘制字母符号。当人类艺术家在绘画时，他们记录了艺术家的手在画布上的动作，以及喷漆罐本身的动作。（来源：GT）捕捉手和喷漆罐的轨迹对于机器人能够使用与人类艺术家相似的分层、构图和运动进行绘画至关重要。之后，该团队处理数据以分析每个动作的速度、加速度和力度大小，并将这些信息用于下一阶段——设计机器人。考虑到这些数据，以及艺术品创作所需的便携性和准确性，研究人员选择使用电缆驱动的机器人。在电缆和滑轮系统上以电缆驱动的机器人能够在大幅度范围内灵活运动。然后，研究团队将机器人安装在一个 9 x 10 英尺高的钢架上，据研究人员表示，该机器人系统也可以直接安装在几乎任何大小的平面结构上，例如建筑物的侧面。第三步，研究人员将艺术家的构图转换成电信号，以生成可供机器人绘画的文字。然后，研究人员使用数学方程式生成机器人跟随的轨迹。这些算法生成的路径确保机器人以正确的速度、位置、方向和视角进行绘画。最后，这些路径被转换成要执行的运动指令。为了解决机器系统电机等缠绕的问题，机器人中央控制器被编程为每秒重新计算 1,000 次电机命令，以便机器人能够安全可靠地运行。组装完成后，机器人可以按照人类涂鸦艺术家的风格绘制艺术品。（来源：GT）在测试环节中，一位人类艺术家选择字母“ATL”，并使用它们来创作一件涂鸦艺术品。为什么是艺术？为什么是涂鸦？一些最典型的机器人应用行业包括制造业、生物医学、汽车、农业和军事。但事实证明，艺术可以以一种特别强大的方式展示机器人技术。“艺术，尤其是绘画或舞蹈，体现了人类可以做出的一些最复杂、最细微的动作。因此，如果我们想创造出能够做人类所做的高技术性事情的机器人，那么创造出会跳舞或绘画的机器人是一个很好的目标。这些是展示机器人非凡能力的技能类型，也可以应用于各种其他应用。”Chen 说。在个人层面上，Chen 的想法是希望人们将机器人视为对人类有帮助的人，而不是像电影中经常描绘的那样将它们视为工作取代者或导致恐惧、悲伤或厄运感的实体。“涂鸦是一种艺术形式，本质上是为了让大众看到。在这方面，我希望我们可以用涂鸦来传达这个想法——机器人与人类一起工作可以为社会做出积极的贡献。”目前，Chen 和团队对机器人的计划围绕两个主要方面展开：保存和放大艺术。为此，他们目前正在试验以不同比例再现预先记录的形状，并测试机器人绘制更大表面的能力。这些能力将使机器人能够在不同的地理位置绘制原始作品的放大版本，并为无法从事现场喷绘的艺术家提供帮助。理论上，艺术家可以在世界的某个地方绘制艺术品，而 GTGraffiti 机器人可以在另一个地方执行该艺术创作。未来，Chen 希望利用 GTGraffiti 捕捉艺术家在野外涂鸦的过程。使用捕获的运动数据，GTGraffiti 将能够复制该艺术品，从而不用担心起被涂过或被破坏。“机器人本身并不是创造艺术，而是与人类艺术家合作，使他们能够实现比没有机器人时更多的成就。”Chen 说。Chen 设想机器人系统最终将具有允许艺术家与机器人进行实时交互的能力。例如，他希望开发一种技术，使站在建筑物脚下的艺术家能够在狭小的空间内喷涂涂鸦，而电缆驱动的机器人则可以在建筑物的侧面以巨大的笔触同步绘画。“我们希望我们的研究可以帮助艺术家创作出由超人机器人执行的艺术作品，其传达信息的能力比他们自己亲身绘制的任何作品都更强大。”Chen 说。 作者： 2022/06/13 09:19
  • 这些关于水果的谣言 你都信了谁的邪？ 酸甜多汁、营养丰富的水果是我们日常饮食中非常重要的一个组成部分，也因此，无论是网络上还是传闻中，总不乏一些关于它们的流言蜚语。谣言最有杀伤力的一点就在于，哪怕一开始没当回事儿，听得多了，心里就会开始慢慢接受。今天，我们就来列举一些传播时间长、影响范围大的水果流言，与大家一起辨别真伪。图虫创意01含酸多的水果，空腹情况下别吃？不能一概而论！关于空腹的时候能不能吃含酸多的水果，这个问题并不能一概而论。举个例子，苹果属于含酸比较多的水果，但是有的人饿的时候吃一个苹果，不仅不会感觉到肠胃不适，还能减少能量摄入，在一定程度上起到减肥的作用。但胃肠道不好的人在空腹吃了苹果后，会因为水果中的某些特定成分如单宁等，与胃酸反应形成沉淀，进而产生一些不适感。再比如说石榴和番茄，都含有一些刺激胃酸分泌或者与胃酸反应易形成沉淀的成分，对于胃肠道不好的朋友们，我们建议大家还是应该尽量避免空腹进食含酸较多的水果。图虫创意02为保证营养吸收，应先吃水果再吃饭？胡言乱语！网上流传着一个说法：“先吃饭再吃水果，水果都被正餐挡在上面了，不能直接被消化，但是水果本身比正餐更容易腐烂变质，等轮到水果消化的时候，营养都流失变质了，剩下的都是糟粕。”这个听起来还挺形象的论调是不正确的。结合上面一条来说，如果空腹不能吃水果，饭后又不能吃水果，那试问，水果到底应该什么时候吃？显然，这里是有逻辑问题的。进一步讨论，吃饭和吃水果有什么冲突的地方？如果有，那就在于，胃容量是有限的，哪个吃多了，另一个就吃不下了。水果的主要成分是水，其次是少量碳水化合物、蛋白质、脂肪以及微量的水溶性维生素和矿物质，这些营养成分的消化吸收与吃正餐之间并无直接联系。图虫创意对于某些特殊人群，如糖尿病患者，建议在两餐之间进食少量低GI（血糖升成指数）水果，一方面水果中少量的膳食纤维有助于延缓主食中易消化碳水化合物的消化与吸收，另一方面，适时适量的餐后水果对糖尿病患者的营养均衡也是至关重要的。03水果的皮农药残留太多，不能吃？大可放心！大家一定听过一句绕口令：“吃葡萄不吐葡萄皮”，带皮的水果，它们的皮到底能不能吃呢？很多人选择不吃，是因为担心农药残留的问题。其实对于水溶性农药，经过仔细清洗后，不会残留对人体健康有害的物质。农业农村部近日会同国家卫生健康委、市场监管总局发布了新版的《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》，也从法律法规的层面，更加严格地规定了农药残留的剂量，所以大家不用过于担心农残的问题。图虫创意从营养角度来讲，水果的皮相对于果肉来说，通常含有更多的膳食纤维、植物化学物等对健康有益的物质，因此建议大家在清洗干净的前提下，水果中可食用的果皮是可以吃掉的。04水果吃多少最合适？每天半斤，你达标了吗？关于水果应该吃多少的问题，也普遍存在不少的误解。一部分有瘦身需求的朋友认为，水果吃的越多越好，这样就可以减少主食的摄入，进而有助于瘦身减肥。首先，利用水果代替部分主食，确实有利于能量的控制，但并非水果吃的越多越好。正如我们前面提到的，水果中的营养成分主要是水分和少量的碳水化合物等，长期只吃水果会导致部分营养素如蛋白质、维生素A、B族维生素等摄入不足，反而对健康不利。图虫创意还有些朋友认为水果含糖量极高，吃水果不吃饭反而会变胖。有这种认知的人，是混淆了甜与胖的关联，认为甜就代表能量高，吃了就会变胖。实际上，同等重量的水果与主食相比，能量要低得多。因此，不用担心吃水果反而会变胖的问题。需要注意的是，《中国居民膳食指南》指出，我国居民水果的推荐摄入量为每天200-350克（半斤左右），而目前我国居民水果的平均摄入量还远未达到这个标准。在这里也建议大家，在日常生活中还是应当适量增加水果的摄入，以满足机体对均衡膳食的需求。图虫创意05反季水果不健康？应保持多样性！随着生活水平的提高，对于水果的选择范围真的是越来越广。甭管什么季节，现如今只要肯花钱，任何水果都能随时买回家尝鲜。特别是很多老年人给隔辈的孙子孙女们买水果的时候，就愿意花大价钱买反季水果，很多人对此表示不赞同，理由是——反季水果不健康。我们建议消费者们在选购水果的时候，应侧重于购买当季、当地产的水果，同时还需要保持水果种类的多样性。认为反季水果的种植过程中总会有不利于健康的因素，这种观念也并不准确。图虫创意果蔬中是否存在不利于健康的因素，与自然栽种还是大棚栽种之间没有必然联系。随着现代化农业技术的推广应用，大棚栽种水果技术越来越成熟，所有的保鲜剂、食品添加剂、植物生长调节剂，只要是国家相关标准允许使用的，且在规定的用量下，对人体健康是没有危害的。作者 | 郭晓晖 中国农业大学食品科学与营养工程学院讲师审核 | 高 超 中国疾病预防控制中心营养与健康所副研究员 作者： 2022/06/13 09:16
  • 蝌蚪五线谱 专注做权威、有趣、贴近生活的互联网科学传播 一条京杭大运河，如何承载了半部中华文明史？ 《梦华录》开播，许多人被温情又好笑的剧情俘获，又或是沉迷于剧中的美景难以自拔。可能是美景也可能是美人剧中关于“水”的画面尤其多，原来导演正是设计用“水”串联起整个剧情。女主赵盼儿不仅在老家钱塘（杭州）依水经营着一家茶馆，每天在湖中浣洗着茶具，而且北上东京（河南开封）的时候，因赶时间，也是优先选择租借货船走的水路。这条水路承载了不少男女主的感情戏份，也展现了当时人们生活的烟火气。比剧中稍晚一些的元朝大运河图剧中这条水路，也就是地图中贯穿杭州与开封的河，如今叫做“京杭大运河”。上千年，人民依托它生活，围绕着它展开政治、贸易。大运河始于春秋时期，形成于隋代，发展于唐宋，最终在元代成为沟通海河、黄河、长江、钱塘江五大水系、纵观南北的水上交通要道。可以说，一部运河史，就是半部中华文明史。 作者： 2022/06/10 15:59
  • 「三岁画老」「以画追凶」，刑侦剧中的画像师真实存在吗？ 因为惊险刺激的情节，悬疑刑侦剧历来深受观众喜爱。2022年刑侦剧《猎罪图鉴》热播，为我们展现了一个个紧扣社会热点的具有鲜明特点的刑事案件。剧中最大的特点是题材的创新，在探索真相、匡扶正义的同时带领观众认识了一个鲜为人知的职业——画像师。很多小伙伴们都曾在法制节目或者刑侦类的电视剧中见到过警察同志依靠目击者对嫌疑人长相的描述画出几乎惟妙惟肖的肖像画，继而成功抓获嫌疑人，侦破案件。从小在各种各样的影视剧中见惯了刑警、法医的我们不禁想问一个问题，那就是——“三岁画老”的画像师真实存在吗？若是存在，又是如何对破案追凶起到作用的呢？来源丨电视剧海报画像师——警察中的“大熊猫”画像师是真实存在的，是公安刑侦专业中一个警种，除了绘画基础外，要想成为画像师还要掌握很多刑侦技术和医学解剖知识，所以警局中画像师的数量很少，说是警察中的大熊猫也不为过。也因此，绝大部分人对这个职业不太了解甚至从未听说过画像师这个工种。在电视剧《猎罪图鉴》中，男主角沈翊根据雷队三岁的照片，画出了他三十五岁的样子，这令刑警队长杜城很震惊，为了证明自己，沈翊又画出了杜城多年前的样子。可能很多观众觉得电视剧这个情节太过夸张，刻意夸大了男主角的能力。事实上，公安部门的画像师确实有着三岁画老、摸骨画像、甚至根据模糊的监控画像的能力。来源丨《猎罪图鉴》电视剧截图其实，男主角沈翊在现实中是有原型的，现实中的模拟画像师比电视剧中展现的更“神”，曾被央媒多次报道的模拟画像师林宇辉就是沈翊的原型，他是山东省公安厅物证鉴定中心视听室高级工程师，山东省公安厅首席模拟画像专家。从业多年，至今林宇辉警官已经累计画了10万多张画像，先后在数十起案件中起到了至关重要的作用，比如为电影《亲爱的》里的人物原型孙海洋被拐走的儿子孙卓先后两次画像，为其寻找儿子提供了重要的线索；协助美国FBI模拟绘制章莹颖案件中的杀人嫌疑犯克里斯腾森画像，相似度高达80%等等。林宇辉 来源丨百度百科林宇辉如今虽然已经退休，但仍在坚持为国家做出自己的贡献，光是给失踪儿童模拟画像，林宇辉就已经画了100多张，帮助数百个孩子找到了原生家庭。成为“神探”画像师的必备技能普通绘画追求艺术和美感，而模拟画像追求特征相像，确保眼睛、鼻子、嘴、眉毛都要精确相似。除了力求还原相貌，还要注重神态的模拟和人物在不同年龄阶段面部特征的变化。模拟画像的目的是要协助办案人员侦破案件，最终抓获犯罪嫌疑人。在没有犯罪嫌疑人案底照片但有目击者的案件中，画像师的工作是结合目击者描述的犯罪嫌疑人的特征，通过画笔和模拟画像专用软件等工具来描绘出犯罪嫌疑人的面部肖像。若肖像和犯罪嫌疑人的面貌相似度较高，那么这张模拟画像就能被当作一个有用的线索。林永辉来源丨百度百科不仅如此，画像师的工作还有利用人像重构完成人像比对，即通过模糊监控视频，判断犯罪嫌疑人的相貌特征，比如通过脸型可以推测发型，通过眼睑以及眼部周围的情况推测眼睛的形状和大小。这种能力是建立在画像师长期对人像研究基础之上的，比如根据对肥胖的人的相貌认识和感觉，可以推测犯罪嫌疑人的发型是平头。这是因为发型跟人的身材、头面型、性格、身份都有一定的联系。身材肥胖、圆脸型的人通常喜欢短发，留短发比较多的职业有警察、运动员等。从人的性格上说, 相对果断、干脆、行动迅速的人喜欢留短发。根据对各类人群发型特点的了解, 并参考案件情况、结合以往模拟刻画的经验，模拟画师可以推测出犯罪嫌疑人的发型。在模拟画像中, 发型和脸型画对了, 模拟画像基本成功。人像重构对画像人员的要求很高，一个合格的画像师经过了大量手绘训练和实战经验，才能利用模糊监控视频重构人像。新闻图片来源丨南方日报所以，成为一个画像师不仅要具备扎实的绘画基础，能够准确地画出人体的细节之处，包括神态和情绪，同时还需要掌握刑侦技术、医学解剖和犯罪心理学知识。为了能深刻了解各类犯罪嫌疑人的外形特征、犯罪心理等，画像师还常常需要和刑警一样深入犯罪第一现场，接触犯罪嫌疑人留下的第一手线索，个中滋味非常人能够想象。这些严苛的要求使得有志成为画像师的小伙伴需要付出非常多的努力才能成为一个合格的画像师，真正地帮助警察同志们破案。 作者： 2022/06/10 15:53
  • “吃”碎片的海洋微生物——当真菌与塑料邂逅，会发生什么？ 如果转身看看自己周围，你有可能找出不含塑料的物品吗？在日常生活中，我们离不开塑料——小到购物袋、塑料瓶，大到汽车、家居装修，还有手机、电脑的生产也需要塑料的参与。大规模的塑料生产给人们带来了便利，却也给自然带来了难题——普通塑料降解需要几十年甚至上百年，按生产速率与降解速率来看，不久之后地球会成为巨大的塑料垃圾场。各式各样的塑料丨图片来源：Veer图库所以如何更快更好降解塑料，成为科学家们亟待解决的问题。2021年，科学家首次发现能有效降解塑料垃圾的海洋微生物菌群；现在，他们再次发现并培养出“升级版”海洋微生物，不仅能有效降解多种类型塑料，而且降解速率更快，两周内即可将一些塑料降解为碎片。这到底是什么神奇的微生物？如此坚固的塑料，他们是如何啃碎再消化的？有了它们，是不是说明人类就可以放心大胆地使用塑料了呢？孙超岷团队成员正在研究“吃”碎片的海洋微生物丨图片来源：中国科学院海洋研究所1塑料污染已成为流行病知己知彼，百战不殆。在了解如何降解塑料之前，我们需要清楚塑料到底是什么。塑料是一类性能优异的人工合成的高分子聚合物，其合成原料除近几年逐渐兴起的可再生材料和矿物盐外，主要为石油，即石油基塑料。每年，全球可生产约3.5-4亿吨合成塑料，主要的经济品种包括聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯和聚氨酯等。像许多发明一样，塑料本身并不是“坏物质”，但由于与巨大产量相对应的处置措施匮乏，塑料废弃物在环境中不受控制地传播，已成为全球性污染问题。来自陆地的一些塑料制品甚至被裹挟至海洋，对海洋生态系统造成了严重破坏。联合国环境规划署提供的统计数据显示，世界塑料产量从1950年的200万吨飙升至2017年的3.48亿吨，预计到2040 年产能将翻一番。每年约有1100万吨塑料垃圾流入海洋。到2040年，这一数字可能会增加两倍。塑料生产和污染正对地球这个人类赖以生存的星球在气候变化、自然损失和污染方面造成“三重危机”并引发一场灾难。大量塑料生产和废弃正对气候变化、自然损失和污染方面造成“三重危机”。堆积塑料垃圾的土地 丨图片来源：pixabay图库为了应对和解决这一困扰人类社会多年污染问题，科学家们将眼光放在了种类繁多的微生物上。这些“不起眼”的生物类群遍布地球各式各样的生态环境之中，具有极强的适应能力和多样的功能特征。由此，在塑料垃圾存在较多、持续时间较久的场所和环境中，是否可能存在能够利用塑料、“吃掉”塑料的微生物存在呢？基于这一猜想，研究人员从人类活动频繁的海滩潮间带采集了数百份材料各异的塑料垃圾样品，通过广谱筛查，终于成功分理出一株能有效定殖和降解聚乙烯塑料的海洋真菌。2当真菌与塑料邂逅，会发生什么？当这株真菌与塑料膜片共同孵育的时候，真菌的菌丝将紧紧黏附于塑料表面。这其实解决了塑料降解的一大难题——塑料表面疏水性强，一般微生物难以吸附。这里的疏水性可以简单理解成材料表面被水润湿的能力，如果我们同时将一张纸和一片塑料浸入水中，纸张轻而易举地被水润湿，表面留存了大量水分子，但塑料却几乎是滴水不沾。正因为如此，水在塑料表面难以停留，所以普通的微生物也很难在此驻足，海浪一冲刷他们就搬家。而这株真菌的不同之处在于——它具有分泌疏水蛋白的能力，并在疏水/亲水界面形成两亲性膜，增大了同塑料的接触面积，在第一步就跑赢了其他微生物！聚合物的生物降解过程丨图片来源：Magnin A, Pollet E, Phalip V, et al. Evaluation of biological degradation of polyurethanes [J]. Biotechnology Advances, 2020, 39在吸附之后，真菌发达的菌丝结构可以分泌多种胞外酶并作用于塑料。就如唾液中的唾液淀粉酶可以水解大米中的长链淀粉，使其变小从而更容易被人体吸收，微生物也能够合成自己的酶系统，来逐步降解位于微生物体之外的大分子物质，打断它们的长链结构，使这些物质的分子变小，而后开始“美美饱餐一顿”。塑料也是具有复杂结构的长链的大分子，而这株真菌又恰好能够分泌打断这些大分子的酶，实现了塑料降解的重要一步，退化和解聚。除了真菌本身的特性外，与塑料堆的朝夕相处也使其进化出，或被筛选出了能够分解和利用塑料的能力，从而逐渐演化出一些能有效降解塑料的类群。对于很多微生物而言，如果给它吃面包、米饭，他们会活得很好，但如果它们没有那么好的生存环境，比如长期生活在塑料垃圾周围的微生物，为了生存，它们就会慢慢“进化”，通过分泌酶类“吃”塑料，获得额外的能量来源。这也体现出微生物和环境相互影响、相互作用、相互适应的特征。在与真菌共同孵育处理后，聚乙烯塑料表面产生了明显的皱缩和裂痕，扫描电子显微镜的观察结果显示，塑料的微观表面出现密集的孔洞，说明黏附于塑料的菌丝已穿透塑料表面，发挥了降解效果。真菌对聚乙烯塑料的定殖和降解情况丨图片来源：中国科学院海洋研究所扫描电子显微镜观察真菌对聚乙烯塑料的降解情况丨图片来源：中国科学院海洋研究所3该真菌展现出广谱性的降解能力在后续实验中发现，这株真菌的能力不仅限于此，它似乎对更多的塑料底物具有降解作用，譬如聚氨酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯等。其中，聚氨酯塑料被广泛地运用于电器制造、汽车、建筑、服装等行业中，比如消音材料、保温材料都存在着聚氨酯的身影。它的市场占有率也仅次于4种聚烯烃塑料。自30年代问世以来，环境中积累了非常多的聚氨酯废弃物垃圾。这株真菌则能够以一种肉眼可见的速度劣化和降解聚氨酯产品。真菌处理2周后，聚氨酯膜片表面便可以出现裂隙。处理时间延长到5周后，膜片呈现明显的碎片化，降解效果良好。聚氨酯塑料膜片在4周内被海洋真菌降解的情况丨图片来源：中国科学院海洋研究所既然面对普通塑料都能有较好的降解作用，那如果要处理的对象是可降解塑料，岂不是可以在原来基础上提高降解效率，缩短降解周期呢？答案是肯定的。当这种可降解塑料与真菌孵育仅仅一周，表面就出现了明显的裂纹，并且颜色发黄，这正是被氧化和侵蚀的表现；当时间到达两周，塑料表面被侵蚀的面积明显加大，甚至出现了较大面积的孔洞；时间线拉长到三周之后，塑料残余物已经非常少，如果再等待一段时间，可降解塑料就会完全被真菌所代谢利用。含有PBAT+PLA+St成分的可降解塑料袋在4周内被海洋真菌降解的情况丨图片来源：中国科学院海洋研究所4推荐使用可降解塑料与传统的塑料制品在自然环境数百年的降解历程相比，可降解塑料将时间进程缩短到几个月，是人类合成塑料历史上的一大长足进步。在这里推荐使用可降解塑料，并认准“可降解塑料”标识。该标识是由带箭头循环圈、双“j”（降解拼音首字母）、材质缩写（如PBAT、PLA等）、国家标准及产品名称组合而成的图案。“可降解塑料”标识举例丨图片来源：国标GB/T 41010-2021与此对应的国标为GB/T 41010-2021并于2022年6月1日开始实施。符合该国标认证的产品通过了相应的降解率、重金属含量及降解产物的毒性实验，环境安全性高。值得注意的是，生活中使用的可降解塑料并不能在简单的风吹日晒中完全降解，降解率也非常低，还是会污染环境，如果流入海洋被海龟等生物吞噬，极有可能堵塞消化道从而造成死亡。通过使用可降解塑料，能让我们实现便利生活的同时，也能够保护环境。当然，我们更应该养成节制使用塑料制品的意识——比如出门自己携带购物袋，减少使用一次性用品，只要人人都可以在自己的生活中保持绿色好习惯，相信我们的环境将会迎来大不同。 作者： 2022/06/09 09:12
  • “错看”自己，有多容易？ © neurofeedback利维坦按：有一种说法想必不少人听过：我们说话的声音在别人听来，其实跟我们自己听上去是不一样的，因为当我们说话时，声音不仅会从空气传导进耳朵，还会通过头部骨传导被耳朵接受。如果想知道别人耳朵里自己的声音是什么样的，就只能先把自己的声音录下来再播放了。而在另一个关于长相的说法里，我们在镜子中看到的自己，会比真实的自己颜值高30%（如果我没记错这个数据的话），原因是我们的大脑过于善良，怕我们接受不了自己的真实长相而做的脑补工程……也行吧，挺好的。2020年，我们（指该文作者及其团队，译者注）研究了人们在心理认知方面犯过的错误。然而我们对自己的外表又了解多少呢？考虑到每天都会揽镜自顾，你可能认为自己对于面容以及身体的认知相当准确。但事实证明，我们在对自己外表的评估上也会犯一些令人诧异的错误。错误的面庞毋庸置疑，我们大多数人都十分熟悉自己的脸，但是这并不能阻止我们犯错误。如果你成为了某人极其亲密的朋友，你可能会发现很难将自己和他们的脸区分开来。主导这项研究的科研人员怀疑，这是因为我们将密友部分吸纳到自我概念中。发表于2020年早期的一项构思新巧的研究也发现，我们对自己个性的认知也会影响脑海中自己的面容。对于一个自称外向的人来说，他们对于自己面容的心理印象夸大了外向相关的特征。我们如何看待自己的心理和身体似乎有着紧密的关联，而这一关联不仅适用于面容也同样在身体上得到了印证。（osf.io/9jrpu/）扭曲的身体面容与个性研究团队成员在一项测试中要求39名年轻女学生对自己的体型作自画像。然而受试者的表现非常糟糕。事实上，他们自我感知到的臀宽与实际值有着天壤之别。在这项研究中，自尊水平与这些误解息息相关——自尊水平越低的人，越倾向于夸大自己的臀部尺寸，也越会认为“典型”的美女应该更苗条一点儿。（journals.sagepub.com/doi/full/10.1177/09567976211018618）© Love To Know我们同样也会犯身材相关的错误。例如，当人们感觉到自己身强力壮时，他们往往会认为自己比实际更高大。此外，根据一项2019年发表于《皮层》杂志（Cortex）的研究，一般健康的人都会对自己的体型和身高有一种扭曲的认识。参与这项研究的40名年轻受试者都会高估不同身体部位（例如手和腿）的长度，而低估这些部位的体积。研究团队认为，与之前的猜想相左，这些发现进一步证明了健康成年人对于自己的体型实际上并没有非常准确的认知。（www.sciencedaily.com/releases/2012/01/120116154024.htm）奇怪的身材改变虽然你可能不会对身体的每一个细枝末节都了然于心，但是你可能会认为你的身材一直相当稳定。然而令人惊讶的是，人们很容易感受到自己正发生巨大的变化。由安娜·塔哈杜拉·希门尼斯（Ana Tajadura-Jimenez）主导的“魔鞋”实验就是一个极佳的例证。受试者头戴耳机，穿着带有麦克风的凉鞋走路，耳机里只会传来步行音调较高的声音。这使得受试者感觉到身体更加轻盈。为什么呢？研究团队认为，这是由于音调较高的走路声音一般是由小动物发出的——为了试图解决这种不协调，受试者的大脑自动缩小了他们自我认知中的身材尺寸。（www.ucl.ac.uk/news/headlines/2014/nov/magic-shoes-how-hear-yourself-instantly-happy）塔哈杜拉·希门尼斯最近还在研究“匹诺曹听觉错觉”：如果成年人在听到简短的升调声音时牵拉食指，他们会感觉到自己的手指在变长，然而年幼的孩子却不会产生这样的错觉，所以这似乎是我们后天所习得的（技能）。其他研究也发现，我们会将“高”音与更高的物理位置联系在一起。因此塔哈杜拉·希门尼斯怀疑，当我们了解到此种关联后，它便开始更加潜移默化地影响我们的感知。（www.nature.com/articles/s41598-020-59979-0）有人能感受到自己的第三只手吗？© BMED Report感觉自己突然变轻了一点或有一根手指在变长，这是一回事。但我们很容易受到更极端的身体错觉的影响，这又是另外一回事。尽管“橡胶手错觉”（橡胶手错觉指的是一种健康个体将非肉体的假手视为自己真实身体一部分的体验，已成为一种研究身体拥有感的重要范式，译者注）非常经典，“三只手错觉”（指的是通过让假肢与双手同时出现在视野中并加以同时刺激的方式让大脑认为自己有了第三只手的感觉，译者注）同样很酷，但我个人最喜欢“芭比娃娃错觉”，它让人觉得自己和小娃娃一样大。（pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15709864/）（journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0017208）在这项研究中，受试者佩戴头戴式显示设备并观看从玩偶视角拍摄的低头看（玩偶）自己的视频。接下来，研究者在同一时间反复触摸玩偶和受试者大腿的同一位置。这种错觉产生（与“魔鞋”研究类似）的原因是我们的大脑利用感官的输入来构建并更新对于“自我”的心理认知——如果输入产生了变化，我们的认知也会产生变化。（journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0020195）变换的身体类似的方法也会让人感觉别人的脸、手甚至是整个身体都变成了自己的。当我们接受别人身体的同时，也在其他方面产生了改变。心理学家让人们感到他们拥有了爱因斯坦的身体（从而提高了认知能力），也感受到拥有了弗洛伊德的身体（从而提高了为自己提供建议的质量）。正如2021年发表的研究所阐明的那样（再次使用相似的技术），这一技术的确存在着让人感到自己被复制了的可能，而另一版本的自己正处在同一个房间中。（www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpsyg.2018.00917/full）（www.nature.com/articles/srep13899）（www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1053810021001495）与朋友配对进行身体交换的实验也得到了一些有趣的结果。回溯关于面部心理图像和性格的研究，瑞典卡罗琳斯卡研究所（Karolinksa Institute）的帕维尔·塔奇科夫斯基（Pawel Tacikowski）和他的同事们利用芭比娃娃错觉让一个人“寄居”于朋友的身体里，并发现这个人也有了与朋友相似的心理特征。因此，如果他们认为自己的朋友非常健谈、自信，那么在交换身体后，他们对这些特征的自我评价也会有所提升。这进一步证实，我们在身体和心理上的自我认知与我们对自己“是谁”的感知有关。（linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S2589004220306192）声音我们的身体经常让自己感到困惑的另一个方面是：我们的声音。许多人都有着这样的经历：当第一次在录音中听到自己的声音时，会讨厌它。早在1966年，心理学家就记录下了这种名为“声音对抗”的现象。这是因为在我们说话时，通过骨传导的低频声音比我们仅通过空气传导所听到的要多。所以在录音中，我们的音调听起来比我们习惯的更高，这会让我们感到不安，因为这使我们对自我认知产生了怀疑。然而，有些时候你发出的音调可能比你实际听到的更高。发表在《公共科学图书馆期刊》（PLOS One）上的一项研究表明，我们倾向于用更高的音调与地位更高的人（老板、成就较高者等）进行交谈。高音调的声音被认为是不太占优势的，所以这可能是一种从属的信号，这取决于具体情况，可能对你有用，也可能没有——但无论如何，这一点是应该被了解的。（journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0179407）躯体变形障碍人们对于身体有较其他方面更为极端的误解。尽管健康的人的确也会产生错觉，但如果一个人过分注重自己外表上的缺陷——这个缺陷要么根本不存在，要么在他们脑海中被无限放大——那么他就会患有躯体变形障碍（Body dysmorphic disorder）。© Baptist Health研究认为，每50个人中就会有1个人出现这种情况，而且有人担心，旨在“修复”缺陷的自拍滤镜会让这种情况变得更加严重。对一些患者而言，他们对身体的误解与自己的体型有关——他们认知中的自己比现实中更瘦，肌肉更少或是体重更重。这可能会造成严重的影响，因为对身材的认知偏差会导致包括厌食症在内的饮食失调。（www.tandfonline.com/doi/full/10.31887/DCNS.2010.12.2/abjornsson）（www.liebertpub.com/doi/10.1001/jamafacial.2018.0486）（link.springer.com/article/10.1007/s40519-020-01018-y）相关研究表明，尽管我们自认为对自己的身体有着清楚的了解，但事实却是截然不同的。我们不仅容易对自己外表的各个方面产生误解，我们对自己身体的心理控制也是相当脆弱的。文/Emma Young译/药师校对/Amanda原文/digest.bps.org.uk/2022/03/14/how-well-do-you-know-what-you-look-like-research-on-self-perception-digested/本文基于创作共享协议（BY-NC），由药师在利维坦发布文章仅为作者观点，未必代表利维坦立场 作者： 2022/06/08 15:18
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