癌细胞可被饿死

　　科学网(kexue.com)讯 癌症可以说是人类最害怕的疾病，可以说是谈癌色变。可是它就真的没有解决方法了吗？英国科学家终于找到了杀死它们的新方法。

　　英国研究人员日前发表报告说，他们找到了一种能够限制癌细胞能量来源的方法，可以通过这种方式“饿死”癌细胞，帮助治疗癌症。

　　英国帝国理工学院的研究人员表示，癌细胞通常是靠分解葡萄糖从而得到能量，如果人类体内的葡萄糖含量不足，它们则转向别的能量来源，研究人员发现一种名为NF－kB的蛋白质控制着能量来源的转换，如果我们可以抑制这种蛋白质的功能，癌细胞就不能按需转换能量供应方式，会进入能量供应不足的状态甚至“饿死”。研究人员在实验室中用肠癌细胞进行了实验，结果显示可以通过这种限制能量供应的方式来杀死癌细胞。此外，如果在抑制蛋白质NF－kB的功能的同时，使用一种已有的糖尿病药物二甲双胍，则“饿死”癌细胞的效率会大大提高。

　　领导研究的吉多-弗兰佐索教授说，这是首次揭示蛋白质NF－kB具有调节细胞能量来源的功能，以前虽然也知道它在癌症中发挥着某种作用，但具体机理不是很清楚，因此与之相关的癌症治疗方式效果也不太理想。本次研究还发现可以将它和二甲双胍联合使用，有望在此基础上研发出更有效的癌症治疗方式。

　　此前研究人员还发现一种存在于细胞和血液中、被称为“微型核糖核酸（miR22）”的物质，可以使乳腺癌和宫颈癌的癌细胞衰老，从而具有抑制癌细胞增殖和转移的功能。看来解决癌症已经为时不远了。

　　(科学网kexue.com 瑞恩)

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神秘大爆炸解不解之谜

　　据国外媒体报道，德国马克斯普朗克天体物理研究所的天文学家佩德罗蒙特罗（Pedro Montero）根据理论发现，在早期宇宙中存在着一种巨型气体云，该类气体云可通过一种神秘的机制推动一次超大规模的大爆炸，其规模仅次于宇宙诞生时的创世大爆炸。而科学家之所以这些巨型气体云如此地感兴趣，是因为在早期宇宙中发了超大质量黑洞，这些黑洞可成长到具有数百万倍或者数十亿倍的太阳质量，这一点已经被天文学家证实。但是，没有人知道这些黑洞为什么会增长得如此之大，以及如此之快。

　　天文学家此前推测，这些超大质量的黑洞是源于许多微小黑洞的吞并而成长起来的，而微小黑洞的质量仅仅是与恒星级别相当，而事实上，早期宇宙中演化出物质，而后出现星系的时间点上根本不允许出现这些庞然大物，也就是说，从宇宙演化的时间导轨上看，这个时期没有足够的的时间聚集超大质量黑洞。所以，这些超大质量黑洞的出现方式可能是通过另一种途径出现。

　　目前，天文学家针对这个未解之谜提出了另一种理论：在早期宇宙中存在着“种子”黑洞，而这些“种子”黑洞的由来是：巨型气体云在其所产生的强大引力作用发生坍缩，形成了“种子”黑洞，接着这些“种子”黑洞会在这个基础上变得越来越大，最后形成了超大质量的黑洞。

　　位于德国巴伐利亚州慕尼黑北部加兴城的马克斯普朗克天体物理研究所的天文学家佩德罗蒙特罗（Pedro Montero）和他的同事正在研究如何计算这些巨型气体云，其质量可高达数百万个太阳，并且有可能根据上述理论演变成“种子”黑洞。此外，他们还发现，巨型气体云的演变方式不仅仅是坍缩成黑洞，而且还能存在着一种引发强烈爆炸的机制。由于早期宇宙中存在的巨型气体云有着极为庞大的质量，它们在这个级别的质量下会变得越来越密集，其程度足以引发核反应。产生的爆炸威力为气体云提供了一个向外的压力，可在一定程度上抵消引力过于强大而引发的自身坍缩。

　　而接下来会发生什么，就要取决于该巨型气体云中所具有的化学成分。比如，重元素，氧和氢，这些元素在垂死的恒星上可推动核反应的速率。根据天文学家计算，如果一个巨型气体云中所含有的重元素至少是太阳比例的10%以上，那其就能引发足够的核反应爆炸并压倒由引力坍缩而产生的向内拉的力量。其爆炸所产生的能量相当于今天所观测到的任何超新星电磁能量释放的100倍以上。

　　据科罗拉多大学的天文学家米奇伯格尔曼（Mitch Begelman）介绍：我们可以通过未来的观测来验证这些理论是否是对的，如果该理论成立，这类能媲美宇宙级的大爆炸足以产生转瞬即逝的辉光。在今后的天文观测中，我们的观测能量足以监测到这些事件的痕迹。而根据这个理论，如果巨型气体云中的重元素的含量较少，不足以提供整个气体云向外的压力，这时候自身巨大质量所产生的引力就会处于主导地位，最终整个巨型气体云就会坍缩成一个“种子”黑洞。但是，由于巨型气体云中具有极端的高压和温度，巨大的爆炸也会释放出更多的能量，这将使得高能光子变成电子对和他们各自所对应的反物质。

　　而如果产生对应的反物质，就会发生湮灭，释放的电磁能量是目前所观测到的最强超新星爆发的一万倍以上，并以中微子的形式存在。这些粒子很少与普通的物质发生相互作用，且是看不见的，但是能释放出超强的能量。而该项研究的发展方向，天文学家认为如果它们以不同的速率进行旋转，在将来还会提出不同的巨型气体云模型。（Everett/编译）

　　日前美国研究人员开发出一种新材料，能够按需储存和释放热能。以这种材料制成的储热设备不但能量存储密度大，还具有成本低、运输方便、储能时间长的特点，有望开创一种捕获和存储太阳能的全新方式。相关论文发表在《纳米快报》杂志上。

　　自20世纪70年代以来，科学家们就在寻找一种能以化学形式储存太阳能而非将其转化为电能的材料。但相关研究直到近年才取得了一些进展：2010年，美国麻省理工学院的杰弗里·格罗斯曼揭示了二钌富瓦烯的独特性质，并提出了液态储热材料设想。

　　二钌富瓦烯分子在被阳光照射时，内部结构会发生改变并将能量存储起来，形成一种亚稳定结构。当需要时，这些热量又能在特定催化剂的作用下被释放出来，同时其分子也会恢复为放热前的形态。这一过程可以不断重复。通过这种方法可在甲地存储热量，乙地释放热量；也可以用产生的热量驱动蒸汽发电机发电。

　　但这种材料的缺点在于，所含的钌元素稀有且昂贵，且由其制成的储热设备在能量密度上还不及传统锂离子电池。这使这项技术一直无法获得大规模应用。

　　日前，格罗斯曼和他的同事艾拉克斯·库帕克借助碳纳米管对这一技术进行了完善，制造出了一种可取代二钌富瓦烯的新材料。这种材料由偶氮苯和碳纳米管组成，除了具备二钌富瓦烯的优点外，还有价格低廉、热稳定性好的特点，在能量密度上更是超过了锂离子电池。

　　研究人员将偶氮苯分子“捆绑”在碳纳米管上，形成一种碳纳米管化合物，实验显示该材料的能量差（基能态到高能态之间的差值）和活化能（分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量）都较为理想。实验显示，新材料在能量密度上可达690瓦小时/升，超过了传统锂离子电池（200—600瓦小时/升），相对于仅采用偶氮苯的能量密度（90瓦小时/升），也获得了极大的提升。

　　格罗斯曼说：“这种材料非常有效，便宜却仍具有较高的能量密度，其优势在于将能量捕获和存储集成到了一个步骤当中，用一种材料就能同时完成转化和存储两项任务。其缺点是只能提供热能而非电能，但这可以通过热电装置或蒸汽发电机来弥补。”

　　北卡罗来纳大学化学系助理教授金井洋介说，通过化学键来实现太阳能可逆存储近年来广受关注。新研究的创新之处在于，它创建了可以用碳纳米管来制造这种材料的纳米模板，这为今后采用其他材料进行类似的研究铺平了道路。

　　科学网(kexue.com)讯 太阳对于人类来说，可谓是既遥远又神秘。众所周知的是，太阳的温度确实令人难以想象，而太阳最外层的温度是最高的，这个问题对于科学家来说一直是个不解之谜。近日，科学家意外的发现，太阳散发出的强大电磁波或许可以帮助破解太阳最外层的高温之谜。

　　据悉，太阳的最外层以及日冕的温度均可高达350万华氏温度（约200万摄氏度），该温度足以比太阳地表的温度要高出20倍之多。而且，太阳还会向外爆发出一股由带电粒子组成的电流风，电流风的速度十分快，通常每秒可刮过数百英里的距离。除此之外，太阳还会经常发生太阳耀斑等活动，这一切活动的发生都需要巨大能量的支持，但这些能量究竟来自于哪里呢？这对于科学家来说一直是个谜。

　　而科学家近日在太阳周围发现了通常被人们称为“阿尔芬波”的磁波，它来自于太阳大气最低冷的一层，同时也一直作为太阳活动的能量源头而存在着，虽然曾也发现了此强大的源头，但一直也没有充分的证据可以证明磁波具有可以支持日冕活动的足够强大能量。但现在，国际科学小组发现的磁波要远远超过曾发现的磁波的能量，甚至要比曾经的磁波强一百倍之多。有了这些证据，科学家不但不会怀疑磁波的能量，而且还充分肯定了磁波完全具有供给日冕等太阳活动的潜能，甚至要比曾经所供给的能量还要多一万倍。

　　据了解，研究小组利用美国宇航局的太阳能动力天文卫星拍摄到了太阳的结构和运动，图片十分清晰珍贵，每12秒达到了540英里分辨率。而科学家是在太阳的日冕中探测到这些磁波的，并经计算发现，这些磁波甚至能够驱动太阳风和日冕活动。研究合作人太阳物理学家斯科特—麦金托什（Scott McIntosh）也肯定的表示，这些磁波的确拥有供给太阳大气活动的足够能量，它们十分强大。

　　但科学家目前依然无法弄清楚，磁波究竟是如何将其能量转移到日冕中的物质上，以及如何对日冕进行加热和驱动。除此之外，在日冕活动的区域，一些能量较为活跃的区域还会喷发出一些强烈的辐射排放物，利用目前探测到的磁波，还不能够充分来说明这些辐射排放物的来源。(乔尔)

　　科学网(kexue.com)讯 从远古人类到现在 ，人类依靠聪明智慧逐步发展到今天，也许大家都会认为，未来人类将变得更加聪明。可结论恰恰相反，未来人类的智商也许会慢慢退化。

　　最新研究显示，基于大脑所需能量巨大，加上脑袋发展的自然限制，人类智力或已到顶，未来人类更可能因进化压力而变蠢。

　　英国剑桥大学神经生物学教授劳克林表示，脑部耗用能量惊人，脑部约占体重2%，却消耗20%全身能量；他更发现，脑细胞跟心脏耗能一样多，大脑灰质耗能更惊人。顶层次思考所需能量尤其大，在演绎法思考时，脑部不断关联和对比着不同消息。能量所限，使脑袋以至智力难以进一步提升。

　　脑部发展的自然限制，也使人类智能见顶。不少研究已指出，人类智商和脑部神经纤维之间关系密切，关联愈强愈优质，智商愈高。人类进化过程中，脑细胞不断微型化，细胞之间的关联愈来愈多，正是人类一代比一代聪明的原因。

　　现时每3磅(1.2公斤)脑部组织，即包含1000亿个神经元；每立方毫米的脑皮层组织，便包含10万个神经元。科学家又认为，脑部可分为10个相对独立的模块，专责运动、视力等不同功能；每个模块内的细胞与邻居沟通，与距离较远的细胞则通过轴索(axon)联系，线路复杂，每立方毫米的脑皮层组织，便包含4公里长的轴索。

　　但科学家认为，神经元小得无可再小，否则会跟计算机一样过热，但脑部将无法散热。轴索也无可再幼，否则无法生成神经脉冲，因此人类再没太大空间变聪明。荷兰乌特勒支医学中心精神病学助理教授范登休维尔指出，人类智能受到紧促的限制。

　　不但如此，人类智能更可能不进则退。劳克林指出，脑部发展是适应环境、优胜劣汰的自然结果，过去大脑其实时而变大、时而缩小。将来出于进化需要，大脑不排除会变小，使人类更好地适应环境。

　　(科学网kexue.com 乔尔)

"全透明手机"(科学网-kexue.com)配图

　　美国科学家在最新一期《美国国家科学院院刊》上指出，他们研发出了一种透明的锂离子电池，其柔韧性非常好，而且，成本与常规电池相当，有望在消费电子领域“大展拳脚”。

　　此前，已有几家公司成功制造出部分透明的电子产品，比如数字相框和具有透明键盘的手机。然而，由于电池中关键的活跃材料迄今还无法制造成透明状或用透明材料替代，全透明的电子书阅读器或手机还没问世。现在，斯坦福大学材料与工程系副教授崔艺（音译）和其研究生杨远（音译）研发出了一款“透明的锂离子电池”，让全透明手机离人们更近了一步。

　　该透明电池的电极为网格状架构，网格中每条线的宽度约为35微米(人眼的分辨能力介于50到100微米之间，如果材料小于50微米，人眼看来它就是透明的)，因为单条线如此细小，光会穿过网络线之间的透明缝隙，整个网眼区域看起来就是透明的。

　　为制造该透明电池，崔艺和杨远设计出精巧独特的三步过程。首先，他们选定了透明而有弹性的化合物聚二甲硅氧烷（PDMS），替代铜或铝等不透明的常规材料。PDMS非常便宜，但它不导电，为此，他们将PDMS倒进硅模型中制造出了网格状的沟槽，然后让金属薄膜产生的蒸汽飘在沟槽上方，制造出了一个导电层。随后，他们将包含有纳米级有效电极材料的溶液倒入沟槽中制造出了电极。接下来，杨远对一种凝胶电解液进行了改变，使其既做电解液又做分离器。因为普通电池中被用来做分离器的材料都不透明，因此，这是关键的一步。

　　通过将新的透明的电解液精确地放置在两个电极之间，崔艺和杨远制造出了一块功能性的透明电池，而且，可以通过添加多层让透明电池体型更大、功能更强。

　　只要网线能精确地匹配，透明性就能一直保持。光传输测试显示，该电池在可见光中的透明性为62%；三个电池层叠在一起的透明性为60%，而且，整个电池非常柔软。更重要的是，其成本同常规电池一样。

　　杨远说：“唯一的限制是，这种透明电池的能量密度比普通锂电池低，同镍镉电池差不多。”大多数手提电脑和手机都由锂电池提供电力；镍镉电池主要用于数码相机和其他能量密度较小的设备上。不过，该透明电池的能量密度可以通过改进材料性能而不断完善。

　　崔艺已为该电池申请了专利，并乐观地表示， 透明电池对基础研究非常重要；我们也希望同苹果公司合作，让人们在未来能拥有透明的苹果手机。

　　概况

　　这种恐龙是它们那个时代的“史前坦克”，因为它们身上都披有坚硬的甲壳，提供超级保护，免受它们的最强大的掠食者----暴龙的侵害。大面甲龙的身体表面布满成排的尖刺，头上还长着小角，全身的防御系统可谓全面而严密。掠食者唯一的办法只有将矮胖的四腿甲龙仰面掀翻在地，露出它没有防护刺的腹部，这里才是它最易攻击的弱点所在。

　　另外，甲龙与众不同的甲片不仅可抵挡打击，还可以当作进攻武器使用。在它的尾巴末端，尾椎骨的上端有一片连结在一起的甲片，这种像球棒一样的尾巴可以发出强有力的一击，对掠食者相是一个严重的威慑。

　　甲龙象鸟类一样的尖嘴小牙能够进食大量的草类，用以支持自身三至四吨体重的能量。大面甲龙在甲龙几大种类中体积最大、重量最重，身长可达33英尺(10米)。

　　基本信息

　　类型：史前动物

　　食物：食草

　　身长：25至35英尺(7.5至10.5米)

　　鲜为人知的是，甲龙的脑部与身体相比要小得多，因此可能并不聪明。

　　受保护级别：已灭绝

　　当海啸排山倒海而来的时候，几乎没有东西能阻挡。但是从牛顿时期就开始的水波研究，最近有了一个重大的突破——复旦大学昨天宣布，由该校先进材料实验室胡新华教授带领的课题组与他的合作者研究发现，一个由低频共振器排成的周期阵列能够完全阻挡住水波，这一阻挡的过程转化为电能，即便是海啸也可能变成发电的能源。这项最新成果发表在物理学领域的顶级刊物、最新一期的《物理评论快报》上。

　　后浪并非比前浪有力

　　人们总说“长江后浪推前浪”，似乎后浪的“力气”肯定比前浪大。实际上，波浪从泛起一直到平静，不管浪花走了多少路，它所包含的能量几乎不会衰减。也就是说，无论是普通的风浪波还是海啸的水波，水波的长度周期不会使它的能量减少。

　　胡新华教授介绍说，水波有两个特点：一是它是重力作为回复力的一种机械波，也就是说，如果没有重力，水波是不可能传播的，这也是为什么太空中不会出现水波，即便是在小小的杯子里，水也一直是平静的，不会有动荡的感觉。另一个特点是，水波是在水的表面上传播。普通的风浪波周期是1秒到25秒，海啸的波涛周期更长，周期是10分钟到两个小时。一般的风浪波是由风吹动水引起的波，而海啸则是水从海底上升或者从海面卷下来形成了波，并且造成了整个水体都在震动。

　　人类对水波的研究开始得很早，即牛顿时期。而对海洋能的运用，到现在已经研究了30多年。从1975年开始，科学家们把海浪能的研究作为一个热门课题，但5年之后，随着石油价格回落，对海浪能的研究投资出现大幅度下降。但在一些发达国家，仍有不少科研机构在从事这方面的研究。

　　共振器阵列使海浪动能转化为电能

　　胡新华教授和他的合作者研究发现，一个低频的共振器产生的周期阵列可以完全阻挡住往常人们认为不能阻挡的长水波。因为研究结果发现，当水波的频率在共振器频率附近时，共振器阵列会完全反射水波，并且使共振器上下运动，这种强反射戏剧性地改变了共振器的海浪能吸收效率。

　　胡新华介绍称，所谓的共振器，是一种开缝管，它和实心的柱子不同，是空心的，而且在管壁上有一些缝，通过这样的共振器排成一种阵列，而且在共振器的下方有一些可上下浮动的特殊设备，当水波频率和共振器频率相同时，就能高效地吸收海浪能量，并将机械能转化成电能。而这些特殊设计的设备未来可用于提取海浪能，成为海浪能发电厂的核心部件。

　　海浪能的效率是风能的1000倍

　　相对于我们熟悉的风能来说，海浪能是它的1000倍，因为水的密度是空气密度的1000倍，所以能量的密集程度也是风力发电的1000倍，海浪能里面的能量密度则更高。但胡新华教授表示，这一领域的缺点是海浪能的测试和研发成本要比风能高很多。

　　因为海浪的频度很宽，有各种波长，就像阳光一样，光线频谱中既包含可见的部分，这就意味着需要各种频率的共振器，如果想要利用海啸的海浪能发电，按照海啸在远海中500公里的波长，近海中1到2公里的波长，要阻挡海啸的话，这个共振器就必须做得非常庞大。

　　课题组目前已经在部分海域尝试放置了共振器阵列，发现这个共振器阵列除了可以发电以外，还有另外的效果，就是阻挡海浪后，在这个阵列后面形成一片比较安静的水域，鱼类可在其中迅速地繁殖。不过目前来说，还很难将之用于渔业的发展。

　　据英国《新科学家》杂志4月25日报道，欧盟通过了一项研究计划——极光基础设施(ELI)，支持科学家建造三台可合起来使用的激光器，其中每台激光器都会让现有激光器相形见绌。这三台激光器有望于2015年问世，该计划的成功将会为建造更强的激光器(其能将“虚拟”粒子从时空空白处中拉出)奠定基础。

　　这三台新激光器将于2015年分别建在捷克、匈牙利和罗马尼亚。每台激光器将发出强度高达10拍瓦(petawatt，1拍瓦=1015瓦)的脉冲，其强度是现有激光脉冲的几百倍。

　　这种激光脉冲的持续时长仅为1.5×10-14秒，比光通过发丝直径的长度距离所需时间的十分之一还少。因为这种脉冲如此短暂，它们所包含的能量少于美国国家点火装置(NIF)的激光脉冲(其持续时长为2.0×10-8)所拥有的能量。但在这稍纵即逝的瞬间，ELI脉冲产生的能量却是NIF的20倍。

　　《激光世界》杂志报道称，每台激光器的造价约为4亿美元，由于设计细节各有不同，因而可用于进行不同的高能物理实验，包括使用激光脉冲给粒子加速、研究原子核以及产生更短暂的脉冲来研究原子内部极快事件的动力学原理等。

　　如果一切进展顺利，第四台激光器将“应运而生”。该项目协调人、法国超快光学研究所所长杰拉德·莫瑞希望，第四台激光系统最终能达到的强度能使“虚拟”粒子出现在现实中。