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科莫多龙的血能救命

2019-04-02

科学之谜 2019年11期
关键词:科莫幼鸟磁芯

科莫多龙的血能救命

在印度尼西亚科摩多岛的丛林和海滩上,至今仍游荡着一群与恐龙同时代的“遗老”——科莫多龙。

科莫多龙,学名叫“科莫多巨蜥”,是现存的世界上最大的一种蜥蜴类动物。它身长可达3米,体重可达90千克,性情凶猛,能迅速行动,偶尔也会攻击人类。科莫多龙的唾液中充满了各种细菌等病原体。动物被咬伤之后,很容易感染致死。人被科莫多龙咬死的情况也不鲜见。

然而,现在出现一个奇怪的转折:科莫多龙的血正在成为一个宝贵的资源,是人类为了治疗某些不治之症最有希望向之求救的东西。

科莫多龙通常以吃腐肉为生,按理说这很容易让它们得病,因为腐肉里寄生着很多病原体,但事实上科莫多龙很少生病。研究表明,这是因为其血液中含有一种万能的免疫物质——抗菌多肽。抗菌多肽对细菌、部分真菌、原虫、病毒及癌细胞等均具有很强的杀伤力,但目前人工还难以合成。

在过去的五年里,美国乔治·梅森大学的巴尼·毕肖普和他的同事一直在研究科莫多龙的血。到目前为止,他们已经从科莫多龙血液中鉴别出将近50种具有开发潜力的抗菌多肽,未来可作抗生素使用,来对付种类正在日益增长的耐药细菌。

比如,2017年世界卫生组织公布了第一份“优先寻求治疗的病原体”名单,名单中所列的12种细菌,因其耐药性每天都在夺走数以万计人类的生命。其中的两种——绿脓杆菌和金黄色葡萄球菌,就可以用科莫多龙血液中所含的抗菌多肽治疗。

科莫多龙很早就是一种保护动物了,如今我们又多了一重保护它们的理由。

遥控器失灵,拍拍就好了

自从有了电脑和手机这两样东西,家里的电视就鲜少再有人使用。等你某天心血来潮想看电视,会突然发现遥控器按键通通失灵,任你再使劲按也没用。这时家里的长辈就会教你拍拍遥控器,尤其是放电池的地方,或者把电池取出来再重新装回去。之后你会惊奇地发现这个看似简单粗暴的方法似乎真有奇效,遥控器重新开始工作了。那么拍打在恢复电流的过程中扮演什么角色呢?

久置的遥控器其电池负极与连接的弹簧之间会形成一层电阻很大的氧化层,阻碍电流通过,此时遥控器所需的电压供应不足,从而导致遥控器无法正常工作。我们可以把电流比喻成一条河流,氧化层就是将河流分隔成两半的高墙。单凭河流这小小的冲击力是很难推翻这堵高墙的,这时候如果发生一场地震让高墙倒塌,两边的河流就能连接到一起了。而拍打就是这场“地震”。

通过拍打或摇晃遥控器可以稍微调整电池的接触点,帮助电池和弹簧重新建立新的连接,破坏氧化层。人们还常将这个简单但效果明显的方法用于“修理”面包机、汽车电池、打印机等,让机器重新开始工作。

離开巢穴的时间到了?

对于已经长大的孩子的父母来说,是让孩子继续留在身边,还是让孩子离开学会独立,估计是个艰难抉择。而鸟类也面临着类似的并且更为致命的两难境地。

一项新的研究表明,当幼鸟早早离开巢穴时,有助于后代更好地生存,但它们独立生活又更有可能死亡,而且这个两难境地没有单一的最佳解决方案。一个吵闹的巢穴会吸引捕食者,这些捕食者可以一举消灭整窝小鸟。因此,鸟类的父母会让它们的幼鸟提早离开巢穴——虽然它们还没有完全准备好,但这就增加了至少一只幼鸟存活的机会,以此规避“鸡蛋放在一个篮子里”的风险。但是这些提早离开巢穴的鸟类,其个体生存机率却因此受到了影响。

那么鸟类是如何进行抉择的呢?研究发现,一些在树洞里筑巢的鸟类,会让幼鸟在家里呆得更久;相比之下,在露天环境里筑巢的鸟类则会提前离开,这是因为它们在巢中遭受的损失相对较高。

这对人类父母是否是一个警示?不可否认,让孩子尽早独立与鸟儿的过早离巢,其中利弊相似之处是存在的,但是对于人来说,因为有更多的文化融入其中,这也就使得这个决定变得复杂得多。

储存数据的巨无霸

我们知道,电脑中的数据是储存在硬盘中的。如果你拆开硬盘在显微镜下观察,会发现上面布满了一个个凸起物,它们叫“磁芯”。每一个磁芯在磁场中都有“上”和“下”两种朝向,分别代表二进制的“1”和“0”。信息就是以这种方式储存起来的。一个磁芯的“1”或“0”,代表1比特。

磁芯虽然已经做得非常微小,但毕竟还是由无数分子组成的,其块头当然比单个分子大得多。而事实上,很多单个的分子在理论上完全可作“磁芯”之用,因为它们也有磁性,像一枚枚小磁针,而且也有“上”和“下”两种朝向。要是直接用单分子做磁芯,同样大小的硬盘,其容量不知要扩大多少倍呢。

最近一个英国研究小组在超低温条件下,通过控制单个分子,制造出一种单分子存储设备(不是说整个装置里只有一个分子,而是说设备中直接用单个分子做磁芯),每平方厘米能存储30800G比特以上的数据。如果它有邮票大小,将能存储大约5300部电影。

这项技术的难点在于,通常情况下单分子除非在磁场中,否则很难保持其磁针的朝向。研究人员是通过把分子冷却到-213℃,以及添加碳原子链,来稳定其磁针朝向的。研究小组希望,不久能在液氮的温度(-196℃)实现同样的壮举。这样,大规模的单分子存储就成为可能了 。

虽然单分子存储器不太可能应用于智能手机中,但它将来可以为谷歌等大型公司的数据中心提供服务。

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