世界科技

世界科技
您的位置是:首页 > 文章精选 > 咨讯

咨讯

发布时间:2011-07-05

记忆力跟遗传有关系吗?

回答这个问题之前,我们先了解一下记忆形成的机制。就这一点,科学家已经进行了很长时间的探索。2000年诺贝尔奖获得者之一的坎德尔就是因为对记忆的研究而获此殊荣。简单来说,记忆可分为短期记忆和长期记忆。坎德尔以海兔为研究对象发现,这两种记忆都和突触及神经递质有关,神经递质的释放量与海兔的学习和记忆能力呈正相关。

一般来说,街头迎面而来的行人或者熟人间的寒暄,这些较弱的刺激会诱导短期记忆的形成。这时神经细胞的离子通道会发生变化,导致钙离子的流入,进而促使突触释放神经递质,由此短期记忆便形成了。

根据海德尔的发现,长期记忆的形成机制与短期记忆不同。前者需要新生蛋白质的帮助,亦即强刺激会导致神经细胞中一些与记忆形成相关的蛋白的表达水平改变,这使得突触结构发生改变,功能增强。比如在给予海兔神经细胞强刺激时,它们能够形成长达几周的长期记忆。

众所周知,蛋白质是由基因编码的,人体内既有负责编码记忆形成相关蛋白的基因,也有负责调控的基因。虽然还弄不清楚基因能否决定一个人的记忆力,但记忆力会受到遗传基因的影响,是毋庸置疑的。关于遗传与记忆的关系,科学家也有不少发现。例如在2003年,瑞士苏黎世大学的科学家就发现一种负责神经递质5-羟色胺积累的基因与记忆力有关。他们发现,携带某种特定版本基因的受试者能够长期记住更多的陌生单词。最近,美国约翰斯·霍普金斯大学的研究者也发现,通过药物去除老鼠体内的某个特定受体蛋白后,可以永久性地删除它们的创伤记忆。

胃有很强的消化功能,但为什么胃不能消化自己?

18世纪的法国人若穆是世界上第一个获得纯胃液的人,他发现胃液不但能够分解蛋白质含量极高的牛肉,甚至连铁钉都能溶化。这就给人们带来一道谜题,为什么人的胃在健康状态下能安然无恙地工作几十年?

事实上,胃在某些情况下被胃液消化也是可能的。比如胃炎、胃溃疡病人就要服用中和胃液的药物以抵抗胃液中盐酸的侵蚀,在有些严重病况下,胃液不但能把胃壁腐蚀出溃疡面,甚至会有胃穿孔并致人死亡的风险。

不过健康的胃的确能抵挡胃液的侵蚀,个中秘密就隐藏在胃黏膜上。坚实防线以及快速更新是胃黏膜的拿手武器。黏液-碳酸氢盐屏障是第一道防线。黏液是由胃黏膜上皮细胞所分泌,内含大量不溶于水的黏稠凝胶。面对食物、胃酸及胃蛋白酶的物理和化学侵蚀,这层防线能够起到有效的防御作用。胃黏膜上皮层是第二道防线,这里的细胞能够形成紧密的连接。有了这一层防线,胃酸中的氢离子便无法扩散至细胞内,避免胃壁细胞受到伤害。

快速有效的修复机制对于健康的胃不可或缺。当胃黏膜受到浅表伤害时,周围的健康细胞能立即伸出扁平伪足,将伤口完全覆盖并形成紧密连接。伤口愈合的速度更是惊人,据计算,胃黏膜上皮细胞全部更新只需要3天时间。另外,胃黏膜的微循环也很重要,这种生理机制不但可以迅速带走胃组织中多余的氢离子、代谢产物以及毒素等,还可有效维持细胞代谢及全身的酸碱平衡。

变绿的紫菜有毒吗?

紫菜之所以是紫色的,是因为其中含有一种叫做藻红素的特殊色素蛋白。这种色素是紫菜生活在海水中所必备的工具。与陆地上的光照环境不同,太阳中的长波光(如红、橙、黄光)行进到海水几米深的地方就被吸收掉了,只有波长较短的绿光和蓝光才能深入海水深处。像紫菜这样生活在深层海水中的植物就需要利用这些短波光线,它们为此定制了能高效吸收绿光和蓝光的藻红素。

藻红素可以溶解到水里,同时,这种色素蛋白并不稳定,特别是遇热容易分解。所以,我们在煮汤时,失去藻红素的紫菜就褪去了它们原有的紫色。

不过,在脱去藻红素之后,紫菜没有变成无色透明,而是变成绿色了。这是因为,除了藻红素,紫菜中还含有叶绿素、胡萝卜素和叶黄素等色素。在它们中间,叶绿素的含量最高。正所谓山中无老虎,猴子称大王,取代了藻红素位置的叶绿素就将紫菜叶片变成绿色了。当然,这些绿色色素同菠菜、油菜、小白菜这些常见蔬菜中的叶绿素是一样的,自然也不会有什么毒性。

那些长期储存的紫菜,会因为藻红素逐渐降解而变成绿色,也是正常的现象,不会因此变得有毒。实际上,在自然情况下,也会有一些紫菜发生遗传突变,部分或完全丢失藻红素,变成绿色的紫菜。

变色镜为什么能变色?

在阳光下,变色眼镜会慢慢从透明变成灰色到黑色。其中的原理和照相用的胶片有相似之处。照相用的胶片是一层赛璐珞,上面涂着一层以溴化银为主的光敏材料。当光线通过快门照射到胶片上的时候,光照强的地方,光敏材料就会分解成银颗粒和溴。溴会蒸发,留下微小的黑色银颗粒。所以我们看到冲出的底片是负片,光照强的地方,颜色反而深。变色镜也是同样的原理,只不过它的光敏材料不是涂在镜片上,而是掺杂在玻璃当中。这样,受光照而分解出的溴化银颗粒并不会分开,在光线变暗的时候,会重新结合成无色的溴化银。1964年,美国康宁玻璃公司最先开发出了光致变色玻璃,但是直到90年代才逐渐在太阳镜上流行起来。在这种镜片中,除了添加溴化银和氯化银之类的光敏材料之外,往往也含有氧化铜颗粒,用来作为变色的催化剂。一般来说,变色太阳镜变色的速度和温度以及紫外线强度有关。在经过多年的研究之后,现在的变色镜已经对温度不那么敏感了。光敏镜片可以制造出具有近视或者远视度数的太阳镜,这也是它最早的卖点之一。然而,不同厚度镜片中的光敏材料含量不同,所以中央部分和边缘部分的变色程度也就不同。为了解决这个问题,人们开发出树脂镜片渗透技术。将树脂镜片浸泡在特定溶液中,卤化银微粒将会浸透到镜片内深150微米左右处。这样就能解决变色不均匀的问题了。

为什么肥皂水能吹出泡泡?

皂泡、荷叶上滚动的水珠,略高于杯口而不流出的水,这三者之间有什么相同的地方?有,这都是表面张力的作用。表面张力这个概念是在1629年提出的,它界定了所有液体和气体的表现。简单来说,表面张力会让几种不同态的物体在接触时,尽可能产生最小的接触面积。这也就意味着,液体的表面张力决定了它和气体或者固体交界处的样子:在空气中,一滴水会尽可能地缩成一个小球,而在光滑的固体表面上,它会散成一摊;而一小滴水银无论在空气中还是在固体表面上,它都倾向于成为一个球形。这是因为水银的表面张力比水大得多。不能用纯水吹出泡泡,就是因为水的表面张力太大。肥皂能让水的表面张力变小到纯水的1/3,并且帮助泡泡的薄膜保持稳定随着薄膜的拉伸,肥皂的密度减小,使得肥皂水表面张力增大。在这个动态平衡的过程中,整个肥皂泡会趋向均匀,不容易破裂。实际上,肥皂水并不是吹泡泡最好的选择。肥皂里的杂质和自来水里的各种离子可能会形成微小的悬浮颗粒,让肥皂水膜变得不均匀而容易破掉。更好的选择是离子含量较少的蒸馏水、一些不含香料的中性洗涤剂,再加上一些甘油或者糖它们可以增厚水膜,让泡泡不会因为过快地蒸发而破裂。尝试不同的配比可以获得更多的经验,有人用自己的保密配方,吹出了长达6米、高达1.5米的巨型泡泡呢。



附件: