不少人在谈及睡眠时都十分重视睡眠时间。而美国的一项新研究显示,如果只是睡眠时间充足,但睡眠时常中断,有可能会损害长期记忆。
美国斯坦福大学的一个研究小组在新一期美国《国家科学院学报》上报告说,研究者运用光遗传学技术,改变小鼠的特定脑细胞,使这些细胞的“作息”状态受光线控制。当小鼠入睡后,研究人员向它们的大脑发射光脉冲,打断小鼠的睡眠但不影响其总体睡眠时间。
在如此持续干扰一段时间后,研究人员将小鼠一个个单独放入实验箱,每个箱内放有两件物品,其中一件是小鼠早已熟识的旧物,另一件是小鼠此前没见过的东西。一般情况下,如果小鼠能连贯睡眠,那么它观察新物件的时间比旧物长。但实验结果显示,那些不连贯睡眠的小鼠对新旧物品的观察时间和兴趣相同,这说明小鼠的长期记忆受到影响。研究者由此认为,无论睡眠总时长或深度如何,一段最低限度的连贯睡眠对强化记忆至关重要。
英国睡眠协会前会长、睡眠问题专家尼尔·斯坦利在评价上述研究时说,白天人脑累积各种记忆,此后大脑会对白天发生的事情进行分类,有一些需要‘锁’为长期记忆,这一过程发生在深度睡眠时。因此,任何影响睡眠的情况都会或多或少影响这一过程。
斯坦利指出,有一些明显证据表明,睡眠呼吸暂停症患者在“锁”住记忆方面存在一定问题。这种病的症状是睡眠时患者喉咙反复变窄或关闭,限制氧气吸入,致使患者时常从梦中醒来。
此外,斯坦福大学的研究者还认为,睡眠连贯性是影响多种与记忆相关病理状态的主要因素之一,如阿尔兹海默氏症和与年龄有关的其他认知障碍。
据美国物理学家组织网近日报道,范德比尔特大学心理学家研究发现,人类的视觉感知能力会受到近期记忆中所看到东西的影响,从而削弱其合理的理解能力,以及对眼前所见事物采取相应措施的反应力。此项研究表明,脑海中现存的记忆信息会降低视觉的感知能力。
研究人员设计了一个被称为“运动排斥力”的视觉错觉试验,以获悉现存的记忆信息是否会对感知能力产生影响。试验中,研究者向参与者展示了一组随机运动的点,并要求参与者记住这些点的移动方向;继而又向他们展示了第二组随机运动的点,最后要求参与者汇报第二组随机运动点的运动方向。结果表明,第二组点的运动形态被随意夸大,且深受观察者之前所看到的那组点运动方向的影响。
研究人员发现,当人们已经在视觉记忆中看到一种不同的运动方向后,他们会误解新出现物体的实际运动方向,通常这种错觉产生于人们的视觉在同时观察两组运动的时候。研究人员认为,在基本的感知活动过程中,起作用的视觉记忆与处理基本感知事件的同一个神经中枢机制,会发生直接的互相作用。
这一结论为早前的研究发现提供了支持,即起作用的记忆内容可能在大脑中占据着一定的视觉区域,包括重要的大脑视觉皮层,而这个区域先前被认为对高级认知作用如记忆,不起任何作用。
该研究成果发表在近期出版的《心理规律快报与评论》杂志上。(田学科)
《阿凡达》让3D影像变的越来越普遍
科学网(kexue.com)讯 电影《阿凡达》采用3D影像技术之后,在全世界引起了极大的反响。在此之后,很多部影片纷纷采用3D效果来吸引影迷到电影院观看。如今,3D技术的应用已经越来越普遍,但是美国科学家却发出警告,使用智能手机观看3D影响将会损害视力,并可能引发头痛。
美国的一家网络杂志《视觉周刊》日前发表了一篇报告指出,长时间观看手提电子装置播放的立体3D短片,或会引致视觉不适、眼部疲劳甚至引发头痛,问题成因或在于双眼的协调能力有限。因为双眼聚焦屏幕时,自我调节的能力远不如影像切换的速度快。
研究人员表示,双眼具有自我调节影响距离的能力,但是这种能力并不是非常快速的转换,在医学上,双眼的这种能力叫做“视觉辐射调节”,但是由于手机和电脑或者其他近距离显示器采用的3D技术导致影响出现在屏幕前,而不是屏幕后,这会让人感到非常的不适应,如果长期观看,可能让双眼受到损害,甚至引发头痛。
美国科学家们警告说:“3D的确让我们观看影片有了更加逼真的效果,但是人们还是尽量避免近距离、长时间的观看的话很容易引起眼睛的不适,所以在观看过3D影像之后,尽量轻柔眼睛,并眺望远方,避免视力受到损害。”
(科学网-kexue.com 卡西西)
第二次世界大战期间,盟军展开的轰炸机袭击在英国东南部上空产生大量凝结尾流,最终影响当地的天气。对1944年空袭进行的一项研究提供了一个罕有的机会,用于审视我们有关凝结尾流如何改变气温的模型。
英国兰卡斯特大学环境研究中心的罗杰·蒂米斯曾收听过这样一段广播节目,一名老妇在节目中回忆战争期间看到的景象。当时,随着一群轰炸机的起飞,天空因大量云层的出现变成白色。在收听这段节目之后,蒂米斯意识到轰炸机能够影响天气。
凝结尾流能够对气候产生多种影响。它们能够充当一个毛毯,捕获热量,阻止其逃逸到太空。白天的时候,它们会反射阳光,为地球降温,程度上超过另一种影响导致的升温。但气候学家普遍认为,凝结尾流总体上导致地球升温。上世纪40年代,民用航空业几乎还是一个零,相关历史记录提供了一个研究日间影响的机会。鲍勃·麦克肯泽表示:“飞行员非常关注凝结尾流。凝结尾流会暴露飞机的方位,最后可能被敌人击落。因此,飞行员会进行报告。”麦克肯泽曾就职于兰卡斯特大学,现在就职于伯明翰大学。
通过分析美国陆军航空队和英国皇家空军的行动记录以及获取的天气数据,蒂米斯和麦克肯泽意识到,他们能够比较空袭路线下方区域与逆风方向没有凝结尾流的几公里区域的温度。
1944年5月11日早晨,天空非常晴朗,空气湿度足以抑制凝结尾流形成。这一天,盟军进行了一次特殊的空袭。蒂米斯和麦克肯泽发现,轰炸机盘旋以及组成编队时可形成人造云,下方地区的温度比逆风方向的基地温度低0.8摄氏度。英国曼彻斯特城市大学的大卫·李表示:“利用这些历史记录是一个具有革新性的做法。”凝结尾流导致温度下降的记录与当前发现的现象完全一致。
美国威斯康星州大学白水分校的大卫·特拉维斯表示,对凝结尾流进行现场研究非常罕见,我们对这种影响的了解主要来自于模型研究。类似麦克肯泽等人进行的研究能够帮助改变这种现状。他此前发现,在“9·11”恐怖袭击后飞机停飞期间,气温变化更大。这一结论遭到一些人的批评,因为凝结尾流影响不能与天气的自然变化分离开来。通过比较同一天相隔数公里的不同地区的温度,轰炸机空袭研究可以绕过这个问题。(孝文)
太阳风暴对地球的正面冲击示意图
太阳表面极紫外波段特写的镜头
在1859年9月,太阳释放出有记录以来最强的太阳风暴之一。这场太阳风暴甚至引发电报收发室着火,瘫痪电报服务,并在古巴至夏威夷的上空出现罕见的极光。然而,目前从美国国家航空航天局华盛顿总部的太阳物理学专家以及相关政府工作人员处得知:这个情况很可能会再次发生,而现代人类社会极度地依赖电子设备,例如全球的电网服务,GPS导航系统和卫星通讯等高科技系统都将在此次的太阳风暴大爆发中受到影响。
6月21日,在第五届空间气候企业论坛(Space Weather Enterprise Forum,SWEF)的年会上,包括联合国、美国国会、美国国家航空航天局以及国际电力公司等代表在内的超过百位空间气候方面的专家积极响应,目的是提高全人类关注空间气候环境的安全意识,尤其是各国的决策者和相关天文机构的负责人。1859年太阳已经进入整体活动低于平均水平的太阳周期(太阳大约在每11年进行一次活动周期循环)。从这个事件中可以看出,太阳出现较弱的周期,极有可能爆发超强的太阳风暴,且2011年正是出于太阳活动异常弱的第24个周期(Cycle 24)。
而1859年爆发的强太阳风暴就造成大面积的电报业务瘫痪以及热带出现罕见极光,如今一旦发现此类级别的太阳风暴,势必将严重影响全球通讯等高科技行业。例如,由于变压器受影响,全球范围内的出现大面积停电,飞机和船只等交通工具无法使用GPS进行导航,全球航班瘫痪、银行网络被迫关闭,严重扰乱了全球的贸易秩序。根据美国国家科学院(National Academy of Sciences)2008年就着手起草的关于本次太阳周期内强太阳风暴对全球的影响估计:经济损失至少相当于20个肆虐新奥尔良市的卡特尼娜飓风的袭击,而那次飓风袭击的直接经济损失就超过1500亿美元,也就是说,保守估计将导致全球3万亿美元的损失。
然而,面对强太阳风暴,人类应该进行充分准备。相关的研究结构必须尝试对风暴来袭的时间进行预测,加大对太阳活动变化的监控力度,更加精确地跟踪太阳风暴并计算出抵达时间,为地球防御粒子流的冲击争取更多的时间。美国国家航空航天局戈达德空间飞行中心空间气候环境实验室的负责人兼SWEF的发言人Michael Hesse说:我们目前已经能做到对太阳表面进行全面的监控,以及模拟出太阳风暴在冲击地球前的任何动作,可以提前进行空间环境预警,特别是在这段太阳活动极其异常的时期,挽回一些经济损失。
于此同时,美国国家航空航天局已经在太阳周围部署了包括日地关系空间天文台和太阳动力学空间天文台在内的空间探测器,一旦出现强太阳风暴的爆发,地面控制中心的计算机将会立即形成一个3D的模型,预测出太阳风暴的袭击路径,可以精确到各个行星以及地球上哪些地方或者哪些轨道的卫星在哪个时间段将受到太阳风暴的正面冲击。而图2显示的是一个太阳表面特写的镜头,2011年6月16日太阳动力学天文台在极紫外波段下拍摄的太阳部分活跃区域,显示了太阳表面6000度环境下的电离态氦分布情况,以及等离子喷流从太阳表面喷射出而隐匿的过程,持续时间超过13个小时,此外该区域周围还存在着许多小型喷流产生的斑点。
对在空间环境预报实验室工作的Antti Pulkkinen研究员来说,这确实是个非常激动人心的工作,这不仅得益于我们强大的科技实力和理论物理的研究成果,也证明了人类在面对宇宙空间的威胁时有能力进行预测并采取措施。我们所采用的计算机模拟太阳风暴的模型是非常深奥的,可以做到预测当太阳风暴冲击地表时,土壤中产生的电流流动,这些电流对变压器将构成致命的影响,足以瘫痪其工作能力。进行这项预报有助于帮助当地的电力供应单位及时进行相关保护工作,避免电力网大面积受损。
而地球表面上的人们,尽管有地球大气层以及磁场的保护,太阳风暴发出的高速粒子流以及辐射都会在一定程度上被削弱,但是在空间站里的宇航员就不一定了,他们将受到太阳风暴的直接冲击。美国国家航空航天局空间行动任务理事会兼SWER的议长John Allen解释说:在轨道上的宇航员将受到辐射影响是肯定的了,受到的辐射剂量将是地面上普通工人受到工业辐射剂量的四倍。
但是美国宇航局一直在研究轨道上的宇航员辐射剂量的积累情况,这个问题将影响宇航员的整个职业生涯,然而,精确的空间天气警报可以对这个影响进行控制,例如在可能发生太阳耀斑的时间段,推迟或取消太空行走。当然,并不是所有的警报都是危险的,美国国家航天局也会发布安全警报,有利于空间站合理安排宇航员在合理的时间段进行集中太空行走。
美国哈佛大学研究人员发现,日常生活中一些不良习惯看似微不足道,却对体重影响较大,如看电视、吃薯片、喝含碳酸饮料、熬夜能稳步增加体重。
研究人员认为,与其发胖后痛苦减肥,不如养成良好生活习惯阻止发胖。
饮食影响
研究小组分析3项大型健康研究中近12.1万名美国人的数据,探求饮食、运动和睡眠习惯对体重的影响。结果显示,饮食习惯对体重影响最大。
这3项研究每4年调查一次研究对象的生活习惯和体重情况,延续20年。研究伊始,所有研究对象体重正常,身体健康。随时间推移,他们体重逐渐增加,平均每人每4年增重逾1.5千克,研究结束时平均每人增重7.6千克。
体重增加较多的研究对象,平均每天摄取薯片0.76千克、土豆0.58千克、加糖饮料0.45千克、未加工红肉0.43千克和加工肉制品0.42千克。
路透社22日援引哈佛大学公共卫生学院大流士莫扎法里安的话报道:“体重逐步增长,而且历经这么多年,研究人员和个人难以发现致胖的特定因素……是这些细小选择的效果叠加所致。”
应重品质
莫扎法里安说,防止发胖或许比让肥胖人士减肥更为有效。
在美国,超过三分之一的成年人和近17%的儿童属于肥胖人群,罹患Ⅱ型糖尿病、心脏病、高血压、脂肪肝和某些癌症的风险增大。治疗肥胖相关疾病一年耗费1470亿美元,占美国医疗支出将近10%。
研究人员发现,体重减轻或长年保持稳定的研究对象较少食用加工食品。莫扎法里安说:“如果你多摄入水果、蔬菜、全麦和坚果,体重会减轻,这可能因为它们取代了其他食物。”
研究人员说,并非所有食物只要适量摄取就有益健康,食物同样有好坏之分,摄取食物应注重品质。
莫扎法里安说,不同食物对身体影响各异,同样是1卡路里,不同食物对饱腹感、血糖水平、胰岛素水平和其他机体生物反应的影响不同。
其他习惯
除饮食变化,其他生活习惯同样影响体重,如每天看电视一小时,每4年会增重0.14千克。
睡眠有一定的影响。每天睡眠6小时至8小时的研究对象体重不易增加;每天睡眠少于6小时或多于8小时的人则容易增重。
另外,时常锻炼身体的研究对象在20年研究期间体重增加较少。
研究论文由最新一期《新英格兰医学杂志》周刊发表。
推自行车前行的学生
科学网(kexue.com)讯 据综合消息报道,昨日下午,北京遭遇十年以来最大降雨,局部地区雨量达到百年一遇标准,大雨导致多条环路及主干道积水拥堵,部分环路断路,地铁1号线、13号线、亦庄线等线路部分区段停运。
据中新网报道,23日下午,北京地区自北向南出现明显的雷雨天气,天色昏暗,暴雨如注。据观测显示,从14时至18时,城区平均降雨量达到51毫米。城区西部雨量较大,雕塑园、五棵松、紫竹院等地雨量超过100毫米,其中,模式口降雨量达到173.2毫米。
受雷雨影响,北京市区不少地方积水严重,部分路段由于严重积水已致交通瘫痪,此次降雨正值北京交通晚高峰,对市民出行造成较为严重影响。北京市交管局消息称,此次降雨更使得部分地区道路中断。
在北京地铁4号线陶然亭站内,人们在被雨水冲刷的台阶上行走
受大雨影响,1号线、13号线、亦庄线等地铁部分区段停运。同时,由于积水,京城多处断路。城西部地区拥堵路段首次打开主路应急掉头设施,允许车辆原地掉头从对向车道返回。据透露,昨天交管局122接警量打破近几年纪录,多以报堵点、寻求拖车帮助为主。
据新京报报道,17时许,沿南三环万芳桥向西南三环方向行走,途中几乎通过的每一个路口和立交桥,都要涉水而行,积水最深处可漫至大腿。玉泉营桥至万柳桥辅路两侧,随处可见倒地的树木、电杆和工地围挡。西南三环的铁路桥下,3米左右深的积水中,一辆300路公交车几乎被淹没,只可见车顶。
汽车被水没顶
据北京市气象局统计,至19时,全市平均降雨量为35毫米,城区平均降雨量为57毫米。多处站点的降雨量大于100毫米,包括丰台体育中心、丽泽桥等。市气象局分析,此次降雨是受冷暖空气共同影响出现的典型蒙古东移低涡天气过程,在北压下抵达北京,加之冷空气配合,因此强度较大。不过,出现这种强降雨并非异常,往年均有这样强度的降雨发生。
不过,昨日的这场降雨,将给今明几天带来明显的降温。市气象台预计,24日至26日的中考,都普遍较为凉快,不会有高温天气出现。
联合国未能准确计算保护森林给全球气候带来的益处。
树木不仅为许多物种提供了家园,还能储存原本会让地球变暖的二氧化碳。为此,联合国2008年设立减少毁林和森林退化所致排放量(REDD)项目,该项目会根据森林储存的二氧化碳量来向贫困国家提供资金,支持它们保护森林。
该项目没有考虑到的一点是,森林也会以其他方式改变温度。靠近地球两极的森林与农田相比因为颜色更深,所以会吸收更多阳光。但在热带地区,森林蒸发的水量多于没有森林覆盖的土地,因此森林周围的温度会低一些。
为了更加全面地作出判断,加拿大维多利亚大学的维韦克 阿罗拉和加拿大圣弗朗西斯 泽维尔大学的阿尔瓦罗 蒙特内格罗用计算机模型来评估重新造林的整体影响。
他们承认所设想的是“有些极端”的情形:2060年之前全球半数或全部农田都变为森林。在将全部或半数农田变为森林的情况下,全球气温到2100年会分别降低0.45摄氏度和0.25摄氏度。
阿罗拉说,事实上只有10%到15%的现有农田可能会变成森林,因此重新造林的效果甚至还要更小。他说:“实际造林对气温的整体影响微乎其微。”
虽然造林的总体影响不大,但并非所有森林都一样。阿罗拉和蒙特内格罗在研究后发现,热带地区的森林在降低气温方面的作用是高纬度地区森林的3倍左右。
这是因为热带森林能通过增加水汽的蒸发来给周围降温。高纬度地区森林在降温方面效果不明显的原因是它们吸收了太多阳光。
不过REDD项目在评估森林的作用时只是依据它们所捕捉的碳的数量,这主要是因为衡量水汽蒸发和反射率的变化并非易事。这种评估方法没有区别看待低纬度和高纬度森林。新的研究结果表明,这样的计算方法是错误的。
英国气象局的理查德 贝茨说:“我们必须考虑到土地覆盖变化所产生的其他影响。”
今年以来,长江中下游地区遭遇罕见大旱,虽然三峡水库持续“放水”支持抗旱,但指责“三峡工程本身就是导致干旱的原因”的议论四起,再次把三峡工程推到了舆论的风口浪尖。
在6月3日中科院举行的“科学看待气候与水电发展媒体座谈会”上,中国科学院院士、清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室主任王光谦告诉南方日报记者,三峡工程与干旱没有关系,干旱就是因为不下雨。
当不少言论把矛头指向三峡工程改变长江流域气候大环境,致使“旱季蓄水涝季泄洪”时,王光谦院士表示,三峡工程虽有利有弊,但其利远远大于弊。
“就是河道里筑的一个大坝”
这个大坝大概有2公里长,185米高。原来没有大坝时水位大约60米
当提到“三峡工程”的时候人们想到的是什么?王光谦院士指出,要了解三峡工程这个综合性水利工程,就得明白“它究竟是什么?带来了什么?”他表示,三峡工程至少带来了防洪、航运、发电、调水四大好处。
对于三峡工程的定义,王光谦有个很简单的描述“它就是在河道里筑的一个大坝。”
这个大坝大概有2公里长,185米高。原来没有三峡大坝时水位大概是60米,抬高后正常水位为175米。夏天的时候,水位是145米,形成1公里宽、600公里长的河道,库容393亿立方米。
由于长江洪水灾害严重,三峡工程最重要的功能就是防洪。
“1840年推算出来长江洪水流量是每秒11.6万立方米,若这样的洪水泛滥会把长江以南的平原扫光,而1998年洪水也达到每秒6万立方米,所以当时要严防死守。”王光谦分析,有了三峡工程,抵抗百年一遇的洪水没有太大问题。
“如果1998年三峡工程能用,就不会死那么多人。去年洪水是7万吨的流量,比1998年还要大,由于把洪水存到三峡水库里,所以并没有问题。”王光谦说。
三峡工程带来的第二好处就是航运“原来长江上行船,过不去的地方有人光着背拉船。我记得有一年要从武汉运送30吨的设备经宜昌去重庆,花了极大的代价,一个月才运过去,现在一个晚上就可以到。”王光谦表示,随着物流成本高,三峡带来的好处比人们能想象的还大。
“第三个好处是发电,支撑国民经济的发展。此外在水资源利用方面,能从丹江口把水调出来。”王光谦说。
三峡四弊首害影响生态
生活环境没有改善,指望脱贫没有希望,影响不是两三天的事
说到三峡工程带来的负面影响,王光谦首先想到的就是130万移民。
“为了保证三峡工程的建设,工程移民是必须的。然而就工程移民和拆迁移民关系来说,我们国家大部分没有处理好,如果让我打分,应该是不及格。”王光谦告诉记者,三峡移民一部分移走了,但很多人不愿意背井离乡,人太多没法安置,只能往山顶上放,本来山就陡,地质灾害也是一个问题。生活环境没有改善,指望脱贫没有希望,影响不是两三天的事。
“第二就是生态环境问题,最直接影响的是珍稀鱼类。我看的一份资料上说,有一种鱼在水温18℃时准备产卵,产的卵会在流水中冲走,如果这时水库进水,卵就会落到库底死掉。”王光谦说,原来三峡工程设计规划的时候,并没有把生态功能考虑进去。20年前,关于生态环境保护的概念几乎是零,十几年前才慢慢认识到生态功能的重要性。
此外,三峡大坝建成后,大的洪峰经过带来泥沙冲刷,对生态环境也造成一定影响。
“第四个问题就是地质灾害,由于三峡水库水位攀升,快速升降,加上这个地方本来就是地质灾害多发区,滑坡很多,水坝再一泡,就容易坍塌。”王光谦告诉记者,三峡工程会引发低震级地震。工程建成后,地震增加了很多,最大震级是6.4级。
其实早在2007年4月,中科院长江水利委就发布了《长江保护与发展报告》,报告显示,2003年三峡水库蓄水以来,三峡地区微震活动频率明显增加,塌岸和局部滑移会危及部分居民点的安全。报告统计,库区共有各类崩塌、滑坡体4719处,其中627处受水库蓄水影响,863处在移民迁建区。
三峡工程只影响局部气候
三峡与干旱没有关系,干旱就是因为不下雨。这次干旱肯定是天灾
“我可以很明确地说,三峡工程利远远大于弊。三峡与干旱没有关系,干旱就是因为不下雨。这次干旱肯定是天灾。”虽然王光谦的话掷地有声,然而外界关于“往年要防汛抗洪,今年却要抗旱”的质疑仍然不止。
日前,环保部在国新办新闻发布会上针对三峡大坝的质疑进行回应,称持续少雨是致使干旱的主要原因。
中国气象科学研究院灾害性天气重点实验室常务副主任王东海表示,干旱涉及一个水系平衡的问题,也是一个能量问题,降水偏少不等于干旱。
“干旱是自然常态,在全球变暖的大背景之下,天气和气候有可能被改变。就像美国春季龙卷风很多,1000多场龙卷风是不是因为美国人汽油烧多了所致呢?人家不会这么想。人为原因不能说没影响,但是影响很小很小。”王东海告诉记者。