為什么要害怕高壓電線
前兩天有位女同事突然問(wèn)我:液晶顯示器的輻射是不是比普通的要大?我正在困惑的時(shí)候,她又問(wèn),聽說(shuō)仙人掌可以吸收輻射,不知道有沒有用?后來(lái)才知道,那幾天她臉上長(zhǎng)痘,看了網(wǎng)上幾篇文章,于是懷疑電腦的輻射在搗鬼。不過(guò)她這么想也不該全怪那些文章,據(jù)說(shuō)人類天生就害怕身邊看不見摸不著的東西。
今年有個(gè)叫Box 的英國(guó)行為藝術(shù)家,把1000 多根日光燈管插到高壓輸電線底下的田里,一到夜里那些燈管就發(fā)出微光,好像是種了一片燈管田。于是就有人問(wèn)他,這是不是在揭示高壓線輻射的危害呀?不過(guò)該行為藝術(shù)家可不領(lǐng)情,他說(shuō),我就是覺得好玩。這個(gè)行為藝術(shù)的原理很簡(jiǎn)單,因?yàn)? 萬(wàn)伏的高壓線和0 伏的地面之間形成了電場(chǎng),讓燈亮了起來(lái)。那高壓輸電線的電磁輻射危險(xiǎn)嗎?據(jù)說(shuō)北京有一些志愿者測(cè)量了高壓輸電線附近的居民區(qū),發(fā)現(xiàn)輻射強(qiáng)度只有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的幾千分之一,完全不用擔(dān)心。
其實(shí)要說(shuō)輻射,地面上最大的輻射就是太陽(yáng)光。根據(jù)量子力學(xué)的原理,電磁輻射的波長(zhǎng)越短,能量越高。一般來(lái)說(shuō),只有比可見光波長(zhǎng)更短的紫外線、X 射線、γ 射線才能危害健康,因?yàn)樗鼈兡軌騽冸x原子中的電子,它們稱為電離輻射。而高壓輸電線的輻射是屬于低頻范圍,要說(shuō)危害應(yīng)該是電磁輻射中最少的。對(duì)此科學(xué)家進(jìn)行過(guò)無(wú)數(shù)的動(dòng)物實(shí)驗(yàn),得出的結(jié)論是正常劑量的輻射不會(huì)損害健康。但是總有人擔(dān)心,是不是還有人們沒弄清的機(jī)制呢?
其實(shí)每個(gè)年代都有一些科學(xué)概念會(huì)莫名其妙地造成公眾恐慌。在18 世紀(jì)這個(gè)概念是生物電。??碌闹髦芯吞岬竭^(guò)當(dāng)時(shí)的一些醫(yī)生,他們用生物電來(lái)解釋一切疾病的成因。那時(shí)距意大利的伽伐尼發(fā)現(xiàn)青蛙腿會(huì)因?yàn)殡姄舳榇ぶ挥邪雮€(gè)世紀(jì),關(guān)于生物電的許多問(wèn)題科學(xué)家們只研究了一半。這可能才是人們神化它們的原因。如果這個(gè)規(guī)律成立,50 年后的保健熱門話題,會(huì)不會(huì)是“預(yù)防宇宙暗能量損害肌膚”之類呢?
中國(guó)槐還是日本槐?
瑞典偉大的博物學(xué)家林奈在出版他的劃時(shí)代巨著《植物種志》的時(shí)候,并不知道他在這本書中采用的“雙名法”(一個(gè)生物物種的拉丁文學(xué)名必須由兩個(gè)詞構(gòu)成,前一個(gè)詞類似“姓”,后一個(gè)詞類似“名”)會(huì)被后世的生物學(xué)家奉為規(guī)范,并給生物的命名帶來(lái)那么多有趣的故事。比如槐樹是北方人非常熟悉的一種樹,它是中國(guó)的特產(chǎn),耐寒、耐旱、耐瘠薄、易于生長(zhǎng),從2000 多年前的周朝就用作庭園樹種了。和槐樹有關(guān)的典故很多,洪洞縣大槐樹和明崇禎帝上吊的“罪槐”大概是最有名的兩個(gè)了??墒橇钊斯⒐⒂趹训氖牵@樣一種典型的中國(guó)樹種,學(xué)名竟然叫做Sophora japonica,翻譯過(guò)來(lái)就是“日本槐”。日本雖然也有槐樹,卻全都是從中國(guó)引種的,把槐樹叫做“日本槐”,可謂豈有此理。然而,這個(gè)學(xué)名正是林奈在1767 年親自擬定的,而且已經(jīng)被植物學(xué)界確定為規(guī)范了。你想把japonica 改成chinensis(中國(guó))?對(duì)不起,植物分類學(xué)家是不會(huì)承認(rèn)的。
那么林奈怎么會(huì)犯下這樣的錯(cuò)誤呢?原來(lái)林奈是根據(jù)一位叫克里斯蒂安· 克萊因霍夫(Christiaan Kleynhoff)的德國(guó)醫(yī)生采集的一張槐樹標(biāo)本,來(lái)給槐樹命名的??巳R因霍夫曾經(jīng)為荷蘭東印度公司在亞洲工作了20 年,其間他到過(guò)日本,并在那里采集了一些植物標(biāo)本。這張槐樹標(biāo)本就是在日本采集的。林奈看到標(biāo)本上注明了“采自日本”,便不假思索地用japonica 為槐樹起了名——這個(gè)永恒的誤會(huì)便這樣出現(xiàn)了。
無(wú)獨(dú)有偶,在2007 年,林業(yè)局曾經(jīng)向國(guó)務(wù)院上交材料,申請(qǐng)把丹頂鶴定為中國(guó)的國(guó)鳥。丹頂鶴是國(guó)人最熟悉的鶴類,而鶴在中國(guó)極富文化意味,按說(shuō)選丹頂鶴為國(guó)鳥應(yīng)該很合適吧?可是有人質(zhì)疑,丹頂鶴的學(xué)名是Grusjaponensis,翻譯過(guò)來(lái)就是“日本鶴”,中國(guó)的國(guó)鳥怎么能叫“日本鶴”呢?結(jié)果直到今天,國(guó)鳥的審批都沒有下文。
印度薄餅與自動(dòng)對(duì)焦鏡頭
在一些印度風(fēng)味餐廳通常可以看到做薄餅的絕活:先把面團(tuán)壓成圓盤狀,然后雙手輪換地將它打起轉(zhuǎn)來(lái),還不斷地往上拋。隨著面餅在空中不斷的旋轉(zhuǎn),它就變得越來(lái)越大,越來(lái)越扁。直到面餅已經(jīng)變成一張又薄又軟的面膜了,廚師還能繼續(xù)往上拋,并保持它的快速旋轉(zhuǎn)。
三月份的《歐洲物理快報(bào)》發(fā)表了一篇研究印度薄餅的論文(Europhysics Letters, 85, 60002)。研究者仔細(xì)觀察了拋餅師傅的表演,然后進(jìn)行了數(shù)學(xué)分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn),廚師們制餅的動(dòng)作,是最省力而又最有效的??紤]面餅在空中的運(yùn)動(dòng)軌跡、落下時(shí)的沖力、以及手與面餅之間的接觸時(shí)間和摩擦力等因素,可以列出拋餅的方程,解出最優(yōu)的一組參數(shù)。隨著該論文一起在網(wǎng)上發(fā)表的,還有兩段拋餅過(guò)程的視頻。不知道這一研究小組里的人是不是都成了業(yè)余的印度薄餅師傅了呢?
有的人也許會(huì)說(shuō),怎么科學(xué)家拿了國(guó)家這么多經(jīng)費(fèi),就去研究這么“次要”的東西?事實(shí)上,自然界的規(guī)律都是普遍的。拋印度薄餅的效率問(wèn)題,跟駐波超聲電機(jī)的效率問(wèn)題是一回事。
超聲電機(jī)(Ultrasonic Motor, USM)最早由佳能公司發(fā)明,并應(yīng)用在了自動(dòng)對(duì)焦鏡頭之中。它具有慣性小、響應(yīng)快、控制性好、不受磁場(chǎng)影響、運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。現(xiàn)在它除了成為自動(dòng)對(duì)焦鏡頭的標(biāo)配以外,還應(yīng)用在機(jī)器人、微型機(jī)械、航空航天等領(lǐng)域。而在駐波超聲電機(jī)內(nèi)部發(fā)生的主要事情就是“拋餅”——定子通過(guò)諧震的超聲波,把轉(zhuǎn)子當(dāng)作“印度薄餅”來(lái)拋著轉(zhuǎn),以產(chǎn)生動(dòng)力。因此,超聲電機(jī)的設(shè)計(jì),就是要讓定子成為一個(gè)精明而熟練的“印度薄餅師傅”,以達(dá)到節(jié)能、高效的目的。
下次再看到印度薄餅師傅表演的時(shí)候,你除了贊嘆他的高超技藝之外,還可以拿起自己手機(jī),用自動(dòng)對(duì)焦攝像頭把它拍下來(lái)——這時(shí)你也拋了幾下餅。
食人族的苦魯病
上世紀(jì)50 年代,一位澳大利亞的官員在南太平洋巴布亞新幾內(nèi)亞的土著人中發(fā)現(xiàn)了一種怪病?;疾〉娜松眢w劇顫,頭來(lái)回?fù)u擺,不時(shí)地發(fā)出怪笑,時(shí)而發(fā)呆,不能走路,嚴(yán)重的甚至不能進(jìn)食,幾個(gè)星期之后死亡就降臨了。當(dāng)?shù)厝苏f(shuō)這些人得了“苦魯病”,是魔鬼附體了。澳大利亞的醫(yī)生開始研究這個(gè)怪病,一開始他們注意到患病的人多是女性和兒童,以為是一種遺傳病,但經(jīng)過(guò)認(rèn)真的觀察,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了這個(gè)怪病與當(dāng)?shù)赝林说囊环N風(fēng)俗習(xí)慣有著非常緊密的聯(lián)系,這個(gè)習(xí)慣就是吃人。
當(dāng)家里的親戚死了以后,當(dāng)?shù)厝司桶咽w分著吃了,婦女負(fù)責(zé)分割尸體,孩子幫忙,分割的過(guò)程中這些婦女和孩子就把尸體的腦子吃了,吃腦子的人最容易得這種病。之后歐洲科學(xué)家發(fā)現(xiàn)這個(gè)苦魯病與歐洲羊患的一種病非常相似,腦子也會(huì)出現(xiàn)像海綿一樣的空泡樣變化,這個(gè)現(xiàn)象引起了美國(guó)科學(xué)家蓋達(dá)塞克的關(guān)注。他把患苦魯病死亡病人的腦子注射給實(shí)驗(yàn)室的猩猩,不久猩猩也患上了苦魯病。于是蓋達(dá)塞克提出,苦魯病應(yīng)該是一種傳染性疾病,可能是一種“慢病毒感染”造成的。他因此獲得了1976年的諾貝爾醫(yī)學(xué)生理學(xué)獎(jiǎng)。
吃人的風(fēng)俗在20 世紀(jì)50 年代后期就停止了,之后患苦魯病的人數(shù)快速下降。事情還沒完,后來(lái)人們發(fā)現(xiàn)這個(gè)苦魯病和20 世紀(jì)20 年代描述過(guò)的克雅氏病是一類疾病。美國(guó)人普魯辛納開始系統(tǒng)地研究這類疾病之間的聯(lián)系和治病原因,他發(fā)現(xiàn)這類病不是所謂“慢病毒”引起的,而是與一種特殊的蛋白質(zhì)有關(guān),這種蛋白質(zhì)與病毒類似,可以像病毒一樣自我復(fù)制,所以又被叫作“朊病毒”。因?yàn)樵陔貌《狙芯可系淖吭截暙I(xiàn),1997 年他也得了諾貝爾獎(jiǎng)。
著名的“瘋牛病”和克雅氏病,牛羊患的癢病和這個(gè)苦魯病其實(shí)都是一類病,都是朊病毒感染造成的。這種食人族的怪病給諾貝爾獎(jiǎng)貢獻(xiàn)了兩位得主,在醫(yī)學(xué)史上也算掛得上號(hào)了。