自然

  3款内地产中成药日前因重金属超标在香港回收

  香港内地,标准为何不一(民生三问)

  对话人:本报编辑 丁 汀 本报记者 王君平 尹世昌

  中国社科院中医药国情调研组执行组组长 陈其广 国家药典委员会首席专家 钱忠直

  香港浸会大学中医药学院一级讲师 梁启文 香港特区政府卫生署新闻发言人

  【新闻背景】

  香港特区政府卫生署日前表示,发现3款市售中成药重金属含量超标,需要立即回收。这3款中成药名称分别为〔鹿参牌〕速效喉痛清、〔中联〕鼻炎片以及〔宜利〕鼻敏感丸。截至8月24日,对3款重金属超标中成药的回收行动已经大致完成。

  可是,内地生产[中联]鼻炎片的厂家却在公司网站上发布声明,称该药是严格按照国家标准生产的,其各项质量指标均符合2010年版《中国药典》标准,出厂合格率100%,市场抽检合格率100%。

  为什么中药中会有重金属?部分中成药在香港为什么会重金属超标?香港内地,为何标准不一?

  一问:

  重金属从何而来?

  编辑:此次在香港发现3款市售中成药重金属含量超标,是这些制剂本身含有重金属吗?

  记者:中药中重金属的来源有两种:一是药物本身含有重金属,如朱砂和雄黄等矿物药及其制剂。中药不单是植物类药,还包括动物类药和矿物类药。也就是说,中药中会含有汞、铜、金等重金属。从这3款中药的组成来看,并不含有矿物类成分。

  钱忠直:中成药重金属另一个来源是:一方面可能与中药生长的环境条件有关,如土壤、大气、水、化肥、农药的施用,以及工业 “三废”对中药材的直接污染和间接污染;另一方面也可能与植物本身的遗传特性,主动吸收功能和对重金属元素的富集能力有关。另外,中药材在采集、运输、加工成饮片以及制剂过程中的污染也是重金属污染的一个重要途径。

  编辑:重金属含量超标是制约中药企业向国际市场迈进的一大障碍。这些中药中本来就含有的重金属,会对人体造成伤害吗?

  陈其广:含有重金属的传统中医经典名方,经过上千年的使用,合理配方,特殊炮制,重金属所起的是减毒增效的作用。中药中的重金属以及砷等有毒物质,不是单独发生作用,而是和其他中药成分在煎煮的过程中发生复杂的化学反应,共同作用于人的机体。但如果使用不当或超量时,就会给人体带来损害。具体情况《中国药典》中有相关规定。

  编辑:这3款中成药产品中重金属超标,是怎么发现的?有人因为服用这些产品产生不良反应吗?为何有正式批号的药品会出现重金属超标呢?

  香港特区政府卫生署发言人:我们是通过恒常市场监测机制发现上述3款产品重金属含量超标的,而非因接获有巿民服用有关产品后不适的报告而发现。

  上述3款中成药产品都是注册中成药。不过,注册前审批仅仅是确保中成药的质量及安全的一种方法。在产品进入市场后,卫生署会以其他机制包括市场监测及药物不良反应事故呈报系统等,随时监察中成药产品的质量及安全性,以保障市民健康。

  恒常市场监测机制的设立是为了确保市面售卖的中成药符合质量及安全方面的要求。如发现中成药出现问题,卫生署会就产品的质量、安全及效能等方面作出风险评估,并按情况指令并监察中药商进行回收。

  二问:

  内地标准不严吗?

  编辑:目前世界各国对中药材和中成药中的重金属的含量都提出了严格的要求。中国内地对此的标准是怎样的?

  钱忠直:2005年版《中国药典》增加了中药材中铅(Pb)、镉(Cd)、砷(As)、汞(Hg)、铜(Cu) 等5种有害元素的测定方法及限量标准,这对于提高中药材质量、维护传统药物在国际上的声誉、 使中药走向世界具有重要的意义。2010年新版《中国药典》在中药附录中加强安全性检查总体要求,在中药正文标准中增加或完善安全性检查项目。在重金属和有害元素控制方面,采用电感耦合等离子体质谱测定中药中砷、汞、铅、镉、铜的含量;对中药注射剂及枸杞子、山楂、人参、党参等用药时间长、儿童常用的品种均增加了重金属和有害元素限度标准。目前,中国内地对食品、药品中重金属含量做出明确规定。中药注射剂中重金属含量不得超过0.15ppm,其它药品重金属含量不超过20ppm。只有符合《药典》标准的中药,才能在国内市场销售,否则的话,药品监管等相关部门将依法进行查处。

  编辑:被香港强制召回的[中联]鼻炎片的生产厂家在公司网站上发布声明,称该公司生产的鼻炎片是严格按照国家标准生产的,其各项质量指标均符合2010年版《中国药典》标准,出厂合格率100%,市场抽检合格率100%。我们和香港地区采用的中成药重金属标准一样吗?此外,我国中药重金属的检测指标和技术,与国际上的检测方法有什么不同?

  钱忠直:包括香港、东南亚国家、日本在内,对于中药重金属的限量标准,采用的是食品标准。特别是在欧美国家,并不承认中药是药。中药是以食品、保健品等名义出口的,欧美国家采用的是食品标准对中药进行检测。而中药重金属限量在我国采用的是药品标准。区别在于,药品并不像食品一样大量地、经常地食用,是在短期内在医生的指导下限量服用。更为重要的是,中药饮片上附着的重金属在煎煮的过程中,会发生沉淀,也会通过络合、耦合等反应从药物中析出。药品重金属的含量不能简单地用食品的标准来代替,只能是参考。药品重金属限量标准是世界上一项全新的工作,应在保证安全的前提下,综合考虑资源的有效性等多方面因素,稳步推进,不断积累数据,最后形成科学的限量标准。

  我国中药重金属的检测技术还是比较先进的,不只是检测的仪器很先进,方法也很先进。我国对中药重金属进行价态监测。在中药煎煮的过程中,重金属元素的化合价会发生变化,以砷为例,会出现三价的砷,也会出现是五价砷,不同价态的砷元素的毒性是不同的。

  三问:

  如何防止重金属污染?

  编辑:防止中药被重金属污染难点在哪?

  梁启文:要防止出现重金属超标的情况,必须由源头做起。如改善工业污染地区土壤、水及空气质量。药用植物要在达到优良农业规范(GAP)的生产基地栽培, 严格控制生长环境、农药及肥料的使用,解决重金属污染的来源。

  除了药材,中成药的生产同样须严格把关,生产要在达到优良生产规范(GMP)的药厂生产,中药材原料通过重金属测试后,方可使用。完成品也要通过测试,确保生产过程不受污染。

  对于含有矿物类中药的中成药,生产时须严格控制用药量,并于产品卷标上清楚说明。

  记者:中药材生产最基本的因素是土壤,土壤不受污染是保证中药材产量和质量的重要途径。在我国,中药在种植过程属于农作物。农民施什么化肥,打什么农药,一家一户农民很难进行有效监管。

  防止中药重金属污染,有两种治理途径:改变重金属在土壤中的存在形态,从土壤中去除重金属。但科学家们提出的各种方法,大多数还只是停留在实验室阶段,需要花费大量的人力、物力和财力,对大面积的中药材种植基地而言实用性不大。

  编辑:防止重金属污染,中药生产能不能走出一条可持续发展之路?

  记者:我国有500多种常用中药材、300多种常用中成药。解决好中药重金属污染问题,是保障人民用药安全有效的基础。

  钱忠直:应从源头抓起,建立大规模的符合GAP(中药材生产质量管理规范)的中药材栽培生产基地,从选点、环境控制、选种、种植、栽培及采集等过程严格控制重金属污染,建立绿色中药材生产基地产地。同时,对于中药材的加工、运输等环节,严格重金属含量控制,最大限度地防止重金属污染。

  链  接

  香港中成药重金属含量标准

  根据香港现行《中医药条例》的规定,中成药必须经注册后,方可在香港销售及进口。

  产品于注册申请时,须向有关部门提供认可的重金属测试报告及其他安全性报告。重金属测试须于卫生署中药组认可的本地9间 ISO/IEC 17025 认可实验室或内地指定的17 间药品检验所进行。香港注册中成药重金属含量限量法定标准(按服量计算) 如下——砷:每日1500 微克;镉∶每剂3500微克;铅:每日179 微克;汞:每日36 微克。

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香港回收三款受污染中成药。 香港回收三款受污染中成药。

  港府称三款药物均为内地制造

  因重金属含量超标故呼吁市民停用并交回

  香港特区政府卫生署昨日表示,发现三款市售中成药重金属含量超标需要立即回收,涉及的药品分别为:“鹿参牌”速效喉痛清、“中联”鼻炎片以及“宜利”鼻敏感丸。

  据新华社电 香港特区政府卫生署发言人昨日宣布,卫生署昨日得悉政府化验所的化验结果,显示“鹿参牌”速效喉痛清(注册编号:HKP-01694;批号:100601)的样本含砷量约为限量标准的17.5倍,而“中联”鼻炎片(注册编号:HKP-00241;批号:48911004)和“宜利”鼻敏感丸(注册编号:HKP-13005;批号:1495)的样本则含汞量分别约为限量标准的3.4倍和2.7倍,故指令回收行动。

  发言人表示,砷和汞都是有毒的重金属。急性砷中毒能引致严重呕吐、腹泻、神志不清及昏迷,而长期摄入砷则可引致肝、肾以及心脏功能受损。急性水银中毒可引致口部发炎,如长期摄入过量的汞,可引致神经系统和肾脏受损。

  两种重金属对幼儿尤其容易造成伤害。卫生署暂时未接获有市民服用有关产品后不适的报告。

  据介绍,三款中成药均在内地生产,而“中联”鼻炎片和“宜利”鼻敏感丸是由同一家制造商生产。三款中成药由三家香港持牌中成药批发商批发。

  卫生署发言人表示,由于这三款中成药产品从内地进口后受到污染的机会微小,事件已转入内地药监部门跟进。

  香港特区政府呼吁

  市民停用这些药物

  又讯 香港特区政府卫生署官网上的公告表示:“任何人售卖拟供人使用但却是不宜作该用途的药物,有可能违反香港法例第132章《公众卫生及市政条例》第54条,最高刑罚为罚款5万元和监禁6个月。当调查完成后,我们会就可能的检控行动与律政司进行商讨。”

  该发言人呼吁拥有任何一款产品的市民应立即停用,并将之交到卫生署于九龙观塘Two Landmark East十六楼的办公室。发言人表示:“市民如曾服用任何一款产品感到不适,应尽快征询医护人员的意见。卫生署会继续调查,并密切监察批发商的回收行动。”

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《变形金刚3》上映,马上去买张票看。其实对这片子完全说不上什么期待,主要是故事情节一直表现的弱智,机器人造型华丽而枝杈太多,特效超级牛但眼花缭乱,整体来说像是一部重金属摇滚时代的MV,所有东西都在那里,想要梳理则相当费劲。而且当年我们看动画片的时候,擎天柱大哥基本是戴着口罩的,在这里他老人家露出一张尖嘴——尖嘴!你能想象吗?

但只要这东西一上映,买票去看就是一种惯性,不看都不行。这就像《哈利·波特》的粉丝一样,哪怕这些年里波特从一个阳光大男孩变成忧郁男子、郝敏从小萝莉到了性感少女,那片子拍得越来越像一般的神怪片,但就是要去看。因为这是一代人的成人礼。

《变形金刚》动画片大概是在上世纪八十年代末引进到国内,时机正好在中国开始真正走入一个工业化社会的关口。变形金刚其实就是工业社会的某种代言,巨大的机器人所代表的,是一种工业社会当中的巨大的机械力量。这是一种让人着迷的力量,庞大且操控自如,有着自己的善恶标准,然后能够通过金属构件遨游宇宙,有足够的零件替换的话,几乎可以不朽。

实际上这种动画是对机械大工业的一曲赞歌。当人类掌握了机械之力的时候,机械本身是独立于人类之外而存在的,倾慕其力量的同时,也对这种力量产生了某种畏惧感。变形金刚诞生的年代,正好是这种工业文明开始到达顶峰,同时对于人工智能也开始正式研究的时代,两者的结合在这里得到了很好的表达。铁甲战士们是人类的一种升级版本,代表着一种潜意识的社会进化方向。

这个时段的机器人想象除了人机互动之外,就是机器人以独立的智慧形态存在,与后来的半机械生命形式机器人有所不同,那是发达国家进入到后工业时代,在技术上与意识上进一步进化的结果,使得生物技术与人工智能高度结合的想象产物。

这就是我们这代人最初受到的工业化教育,正好也赶上了社会发生巨大变化的时间点,就像那时候的重金属摇滚,皮衣与闪亮的金属装饰成了摇滚的象征一样,固定了我们某些审美与未来的思想。现在看着那些巨大的机器人,基本算是一种怀旧了。

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根据这张资料照片,与“泰坦尼克”号船首栏杆相连的冰柱状铁锈,正在慢慢侵蚀这艘沉船(图片提供:Emory Kristof, National Geographic)

  根据这张资料照片,与“泰坦尼克”号船首栏杆相连的冰柱状铁锈,正在慢慢侵蚀这艘沉船(图片提供:Emory Kristof, National Geographic)

资料照片:软体动物吃掉了“泰坦尼克”号的部分木质材料,将金属船体暴露给微小细菌和真菌。随着微生物不断侵蚀“泰坦尼克”号,它们形成了独立的像冰柱一样的生物群落。
这张资料照片显示了泰坦尼克号的一扇窗户。(图片提供:Emory Kristof, National Geographic)

  新浪环球地理讯 据美国国家地理网站8月23日报道,一支美国探险队8月22日从纽芬兰出发,前往世界上最著名的沉船——“泰坦尼克”号的沉没之地,评估这艘已经成为海洋生物美餐的巨轮的受损程度,研究新的保护方法,同时将采用3D技术拍摄“泰坦尼克”号残骸,生动呈现给世人。

  再探“泰坦尼克”号

  1912年4月15日,号称“世界工业史上的奇迹”的豪华客轮“泰坦尼克”号与冰山相撞沉没,1500多人葬身海底,直到1985年它被人从被大西洋海底发现,这艘巨轮才再次出现在公众的视野。如今科学家表示,由于遭受吃金属的生命形式的腐蚀、强大的洋流冲击,甚至是人类自身的过失,“泰坦尼克”号可能会永远地消失。

  “泰坦尼克”号正在慢慢分解。探索家们已记录了坍塌的屋顶、摇摇欲坠的甲板和“泰坦尼克”号桅杆瞭望台的消失。从这个瞭望台,瞭望员弗雷德里克-弗利特看到了历史上最“臭名昭著”的冰山。美国伍兹霍尔海洋研究所专家比尔-朗格说:“在‘泰坦尼克’号的现状还能维持多长时间上,每个人都有他们自己的见解。有人认为船首会在一两年内坍塌,也有人说还能坚持几百年时间。”

  一个新的探险队于8月22日从纽芬兰圣约翰岛启航赶赴大西洋,朗格担任光学勘测小组负责人。圣约翰岛距离“泰坦尼克”号沉船地大约350英里(约合560公里)。“泰坦尼克”号沉没于深达2.4英里(约合3.8公里)的海底。这个探险队的目标是尽全力保护“泰坦尼克”号现状,最终确定沉船会被冲走多远,还能存在多久。朗格说:“我们正试图将真实、确凿的数据带给那些能够做出上述判断的学者。”

  装备高科技设备

  此次活动名为“泰坦尼克”号探险(Expedition Titanic),将持续20天之久,研究人员会利用遥控潜水器完成对“泰坦尼克”号方圆6平方英里(约合15平方公里)残骸散落地史无前例的考古分析,如“泰坦尼克”号断裂成两半的船体。“泰坦尼克”号的船首和船尾在沉没前即与船体分离,如今相隔0.3英里(约合0.5公里)。大量高清照片和视频将与声音和雷达绘图数据结合起来,形成“泰坦尼克”号遗址的3D图,令科学家和探险家对其详加研究。

  组织者称,有些照片将会揭示前所未见的“泰坦尼克”号部分船体。而其他照片在与早前几年的证据比对后,有助于专家判断“泰坦尼克”号沉船的腐蚀速度。“泰坦尼克”号探险任务还将搜集可靠数据,例如测量船身厚度,检查置于沉船地的钢质实验平台。此外,科学家将获取周围水域的数据,以探究其支撑海洋生物——造成“泰坦尼克”号腐蚀的主要原因——的能力。

  20世纪80年代和90年代,“泰坦尼克”号探险任务领队纳格奥莱特先后30多次下潜至“泰坦尼克”号沉船遗址,见证了它的腐蚀过程。1987年至1993年,纳格奥莱特发现“泰坦尼克”号休闲馆屋顶遭侵蚀坍塌,上层散步甲板腐蚀。在20世纪90年代的一次潜水作业中,他又发现之前与前桅杆相连的瞭望台完全消失了,显然,由于受损严重,瞭望台最终折断落入不明水域。

  纳格奥莱特说:“我在一些地方看到了许多不同之处,在其他地方则几乎没有看得见的损毁。例如,船尾是‘泰坦尼克’号受损最严重的地方,现在,大部分都已坍塌。船首相当狭窄,也是‘泰坦尼克’号最牢固的部分,仍然保存相当完好。”纳格奥莱特是泰坦尼克公司海底研究部门主管。该公司打捞出“泰坦尼克”号的文物用于展览。

  巨轮已成海洋生物的美餐

  “泰坦尼克”号正在海底惨遭多个过程的“蹂躏”。首先,这艘曾经长达883英尺(约合270米)的巨轮成了海洋生物的美餐。软体动物吃掉了“泰坦尼克”号的部分木质材料,将金属船体暴露给微小细菌和真菌。随着微生物不断侵蚀“泰坦尼克”号,它们形成了独立的像冰柱一样的生物群落——rusticle,这是外形类似于冰柱或钟乳石的一种铁锈,为铸铁在水下经氧化后的产物。

  据有过对“泰坦尼克”号现场探索经历的微生物学家罗伊-库利摩尔(Roy Cullimore)估计,到1996年,仅在“泰坦尼克”号船首部分外面,冰柱状铁锈的重量就达650吨,自此,它们不断在沉船内外生长。库利摩尔还是加拿大生物科技公司“Droycon Bioconcepts”的创始人。据他介绍,冰柱状铁锈可能还会侵蚀前桅杆内部,结果可能造成桅杆在一年内完全倒塌。

  下层散步甲板也在慢慢碎裂,按照当前速度,可能在二十年内爆裂。库利摩尔称,为建造“泰坦尼克”号,工人从“天然矿物中提取铁,将其转换为钢。现在,微生物正慢慢侵蚀这种钢,有些冰柱状铁锈生物质接着又将目标瞄准生铁——没有精炼过的粗铁。”他指出,部分被细菌消化的铁进入海洋,最终积聚于动物血液中或需要铁进行光合作用的海洋植物中。

  即便冰柱状铁锈不存在,“泰坦尼克”号自身也能快速腐蚀,一定程度上是因为它含有金属物质,可以支持一个称为电化交换(galvanic exchange)的过程。在维持电子存在方面,铅、铜、黄铜和“泰坦尼克”号上的其他金属物都强于铁,而铁构成了钢质船体的大部分。据美国国家海洋与大气管理局科学家介绍,当铁与电解液(如盐水)中上述金属物质相接触,电子会从一个金属物流到另一个金属物,令铁遭到快速腐蚀。

  避免与沉船相撞

  “泰坦尼克”号无声无息消失在北大西洋海底,而难以预测的海底洋流也在不断侵蚀沉船。纳格奥尼特在谈到洋流时说:“它始终在变化,前后拍击,这就像是飓风从一侧绕树运动几小时,接着从另一侧运动几小时,最终,这棵树不见了。几年前,我可以在甲板上看到几个窟窿,现在,这些窟窿变得越来越大——洋流来回运动,每天24小时作用于它们。”

  人类活动可能也在加速“泰坦尼克”号的分解,而且肯定改变了它的栖息之地。例如,数千件文物已被合法打捞上来,还有未知数量的文物可能已被非法打捞。载有科学家、电影制作人员和游客的船只将许多垃圾扔到“泰坦尼克”号沉船周围。

  此外,据“泰坦尼克”号探险任务的另一位领队戴维-加洛介绍,1985年带领一个探险队找到“泰坦尼克”号的探险家罗伯特-巴拉德和其他探险家称,由于降落在“泰坦尼克”号沉船附近或不小心与沉船相撞,水下自动潜水器可能对“泰坦尼克”号造成相当大的破坏,而最新探险将会倍加小心,不会造成这种破坏。

  加洛是伍兹霍尔海洋研究所特别项目主任,他说,新的遥控潜水器也会在“泰坦尼克”号沉船周围探测,但会采取任何可能的措施,以免损坏沉船,或与沉船相撞——无论对“泰坦尼克”号还是遥控潜水器而言,相撞都意味着极大的危险。

  他说:“我们会非常的小心,避免碰到‘泰坦尼克’号沉船。这就像是一次军事行动或手术:风险始终存在,但我们竭尽所能确保我们不会以任何形式改变遗址自身。”“泰坦尼克”号探索任务可能还会找到人类过去对“泰坦尼克”号造成哪些损坏的确凿证据,加洛说,在此之前,大部分这样的证据都是道听途说。探险人员此次可能会找到电缆等现代设备残骸,最终将它们回收。

  “泰坦尼克”号腐蚀确凿证据

  “泰坦尼克”号探索任务将在沉船地打捞其腐蚀的确凿证据——钢质实验平台,即看上去像是小型折梯的设备。这个实验平台最早是在1998年部署到海底的,承受了与“泰坦尼克”号同等条件的破坏。因为科学家清楚实验平台部署到海底时的准确厚度,所以,借助这些实验工具,研究人员可以准确评测“泰坦尼克”号沉船地金属分解速度。

  微生物学家库利摩尔说:“我们其实就是在检查它们周围还有多少钢。”一旦对金属分解速度分析完毕,科学家就可以更准确地预测出“泰坦尼克”号还能保持多长时间的相对完好状态。除了伍兹霍尔海洋研究所,其他一些顶尖科研机构也在设法采集“泰坦尼克”号的数据。不过,拥有“泰坦尼克”号沉船打捞专有权的泰坦尼克公司资助了“泰坦尼克”号探索任务。

  过去二十多年来,打捞“泰坦尼克”号一直备受争议,反对打捞的人当中就包括发现“泰坦尼克”号沉船的巴拉德。巴拉德认为,世人不应打破“泰坦尼克”号的现有宁静,而应让它作为死于这场灾难的1500多名乘客和船员的“神圣墓地”,但是,打捞公司、游客和电影制作人员却将“‘泰坦尼克’号沉船地变成乡村集市的‘怪人秀’。”

  不过,“泰坦尼克”号探索任务的组织者表示,他们不会有意收集文物。加洛说:“我们要寻找的唯一财宝是精神财富。除了数据,我们不会收集任何东西。”即便如此,加洛承认,探险队的最新发现可能会对是否打捞“泰坦尼克”号的争论起到推波助澜的作用。他说:“如果我们发现船体会在短期内完全坍塌,那时我们该如何处理船体内的文物?”

  3D呈现“泰坦尼克”号

  加洛又反问道:“难道我们让它自然分解?或者,我们尽力保存这些遗产,从海底打捞部分文物?”在涉及颇具争议的“泰坦尼克”号沉船上,至少每个人在一件事上可以达成共识。加洛说:“有人说,‘泰坦尼克’号的状况看上去是有史以来最好的,我不清楚他们这样讲是什么意思。我们知道,它正像大多数人造物体一样遭到腐蚀,在深深的海底不能保存很久。”

  他最后指出,从严格意义上讲,“泰坦尼克”号探索任务“是获取有关这艘巨轮遭遇科学证据的第一次真正尝试,是严格的取样和绘图的系统性工程。”加洛希望,这次任务制作的3D考古模型能结合像视频游戏一样的技术,让世界各地的人亲身体验以虚拟方式探索沉船的感受。当然,有朝一日,“泰坦尼克”号残骸模拟视频将会生动呈现给世人。(孝文)

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铜像上的生物以铜和锡这两种来源稳定的食物为生
    铜像上的生物以铜和锡这两种来源稳定的食物为生(图片提供:Vidoslav Barac ,photograph collection of the Croatian Conservation Institute)

  这个希腊运动员青铜雕像看上去面无血色,但鉴于它在水中泡了2000年,保存情况已相当不错。科学家希望利用这个雕像开发出对“生物淤积”(biofouling)更具抵抗力的金属

  上图是一个古希腊雕像在刮掉动物生成的矿物质表层前后的头部状况。这个青铜雕像是1998年在克罗地亚海岸附近发现的,当时头部已同整个雕像分离。专家认为青铜雕像是公元前1世纪在希腊铸造的。

  整个雕像高6.2英尺(约合1.9米),是古希腊艺术作品中常见姿势的典型例证:运动员用一个小小的弯曲的工具擦去身上的尘土和汗水。青铜雕像前面有一层厚1.2至1.9英寸(3到5厘米)的硬壳,是在有机物、管虫、蚌、藤壶等生物矿化以后形成的。在这层硬壳下面,遭腐蚀的金属呈现出超凡脱俗的色调。

  萨格勒布卢德杰尔·博什科维奇研究所(Rudjer Boskovic Institute)的达沃林·梅达科维奇(Davorin Medakovic)说:“这种色彩同雕像表面形成的绿色氧化铜有关,而嘴唇处的红色则缘于镶嵌在青铜雕像的纯锡金属。”复原这尊雕像的克罗地亚科学家表示,这个有硬壳的希腊运动员铜像可以提供海洋生物如何吸收金属物质以形成贝壳所需矿物质的线索。

  梅达科维奇的研究小组指出,即便与青铜雕像表面无任何直接接触的生物,也吸收了部分金属物质。他们的研究成果发表在《晶体生长与设计》(Crystal Growth & Design)杂志上。梅达科维奇说,此外,研究“表明这种金属摄入对海洋有机物的代谢途径产生了很大的冲击和破坏,使得痛苦的有机物在它们的贝壳里生成了非典型矿物质。”

  铜像上的生物以铜和锡这两种来源稳定的食物为生,它们将金属物质“消化”以后生成外壳,而外壳中镁方解石和霰石的含量比都不正常,还具有少量的长石和石英。据梅达科维奇介绍,了解哪些金属物质扰乱生物的消化能力,可以帮助研究人员开发出对“生物淤积”(biofouling)更具抵抗力的金属。所谓生物淤积是指藤壶和其他可以不断侵蚀船体的水下生物的聚积。

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  好莱坞电影中的终结者,能将坚硬的身体变成液态而迅速修复损伤,而事实上,材料的机械性质由电子结构来决定,要从根本上改变很难。但来自德国和中国一个联合研究小组现已为人们带来了这种材料的雏形。据美国物理学家组织网6月2日报道,德国汉堡大学、赫尔姆霍茨联合会盖斯特赫斯勒中心和中国沈阳的金属研究院共同开发出一种神奇的纳米材料,只需按一下按钮,几秒钟内就能改变自身的强度,从坚硬易碎到柔软而有韧性,整个质变过程由电信号来控制。相关研究发表在最新一期《科学》杂志上。

  煮蛋的软硬可以由加热时间来决定,但某些事情一旦确定就不可改变,比如煮硬的蛋无法变软。在制造金属与合金的时候也要面临相似的问题,材料的属性一经设定,整个生产中就无法改变。因此工程师在设计机械属性时,常常面临着鱼和熊掌不可兼得的困境,硬度越大,脆性也就越大,抗损伤的能力也就越差。

  在开发过程中,研究人员将贵金属材料如金或铂放入酸溶液中腐蚀,材料里就形成了微小的管道和孔洞;然后将一种纳米结构材料灌注到整个孔道框架中,同时也让每个微孔都充灌满了可导电的液体(如简单的盐溶液或弱酸溶液),成为一种金属和液体杂交的材料。

  研究人员将这种新奇材料称为金属水联体,其可以通过电信号激发,按一下按钮就可改变材料属性。有外加电流时,金属表面原子键会加强,硬度增加;切断电流则原子键减弱,材料也能变得更软,抵抗损伤的能力更强,延展性也更好。

  研究人员指出,这种新材料的机械性质可在软硬两种状态来回切换。基本上,它也能自发而有选择地生成电信号,所以在压力集中的地方能自动变强硬,还能预防甚至修复断裂损伤。

  汉堡大学材料物理与技术学院教授约格·维缪勒说,该材料目前还处于基础研究阶段,但这是一个巨大进步和转折点,其具有广阔的应用前景,未来有望开发出能自动将一些裂痕瑕疵修复平整的高性能智能材料。

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智能手机找地雷

  根据联合国儿童基金会的数据,在世界各地有110多万种类型的地雷仍然隐埋在地下;而全球因地雷伤亡人数的85%是在阿富汗、安哥拉和柬埔寨。

  扫雷人员冒着生命危险进行扫雷作业。他们用金属探测器全面扫过可能埋有地雷的地域。当在地面移动时,金属探测器不时发出响声,扫雷者可以根据提示音的模式辨认出地雷的形状和在地下的位置。不过,这位扫雷者必须训练有素、富有经验,还得有超凡的记忆能力。

  拉希如·贾亚蒂拉克是哈佛大学工程与应用科学学院的研究员,他与卡耐基—梅隆大学和麻省理工学院的研究人员合作,设计开发一个称为“辅助地雷检测的模式增强工具”(PETALS)的应用程序,使用连接到金属探测器的智能手机帮助寻找地雷。

  对应于金属探测器的每一声鸣响,系统会在智能手机的屏幕上显示一个红点,逐步组成详尽的图片,勾勒出地下有什么。哈佛校刊的新闻说,它将影像从扫雷者的头脑中解放出来,放到地图上,将地下埋雷的轮廓形象化。

  拉希如说,在那些仍可找到许多地雷的地区,资源往往有限,PETALS系统需要的只是一个普通的智能手机,安装在金属探测仪上。PETALS也不需要扫雷人员改变自己惯用的步骤和节奏,它只是增强了你的能力。“保持现有的设备,着眼于提高扫雷人员,这是改进排雷技术的新思考。”他说。

  当然,新工具可以用来帮助培训扫雷新手。根据测试报告,使用可视化工具的扫雷新手的表现,比没使用该工具的高出80%。

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  中新网5月27日电 据香港明报报道,香港牙医兼探险家伍士铨与他的团队,研制出小型机械车,深入埃及胡夫(Khufu)金字塔,穿过从王后密室伸延出去的20厘米乘20厘米窄小秘道,车上可转弯镜头,终把4500年来从未曝光的小密室门后的红色图案,展现世人面前,而这一道小密室门亦很可能引领至另一隐藏密室。

  胡夫金字塔是吉萨金字塔最大的一个,属于世界七大古迹之一。塔内有3个部分,包括国王室、王后室及一条大通道。王后室内有两条秘道,从室内的南北两边伸延至石门。

  自制机械车 揭秘道门后图案

  根据前天科学周刊New Scientist报道,以往已有人多次利用机械人深入秘道,1993年有机械人攀爬上南边63米长的秘道,发现一道有金属梢的石门,那之前从未在金字塔内发现的金属梢,有人指它是门把手、锁匙,甚至有人说是外星人所建的电源。2002年,另一个机械人亦曾钻过秘道,但拍下的资料不多。

  红色图案 或工人留下符号

  伍士铨领导的团队去年出发到埃及,虽然一度因为埃及开罗局势不稳而影响探索工作,但他们的小型机械车不负众望。该机械车能通过窄小的秘道,备有可转弯的摄影机,首次拍下石门后的情况,发现有一些疑似象形符号的红印,可能是当时的工人留下,或者是宗教符号。

  哈佛大学埃及古物学者Peter Der Manuelian指出,“这可能是石匠或者工人的记号,代表数字、日期,甚至是团队的名。”机械车上摄影机设计者Shaun Whitehead指所拍下的照片,为门上的金属梢提供更多线索,认为门梢的设计显示它属装饰多于接驳电源之用,他又指门后经修饰,显示有一定重要性。

  不过,没参与探索的剑桥大学埃及古物学者Kate Spence则怀疑秘道可能没有实际用途,只有象征意义,他指第二道门较粗糙,不认为背后还有一个密室。埃及古物最高委员会秘书长Zahi Hawass则表示,没有其它金字塔有这种秘道,所以认为该处别有洞天,隐藏着另一个密室。

  牙医爱上探险 年底中美洲寻金

  伍士铨自1977年成为香港牙医,脱下医生袍的他热爱探险,9年前因看过美国国家地理频道直播的金字塔探险节目,燃起他对破解金字塔建筑之谜的兴趣,为参加金字塔的考古工作,8年间10次往返埃及,最终获当局批准,去年出发探险。

  曾自言“当年大学选错科”的伍士铨,常做与牙医专业完全无关的工作,他曾为俄罗斯太空总署设计太空用的工具钳,又曾为欧洲太空总署设计火星探险任务用的岩芯取样器;后来又协助打捞铁达尼号的法国公司设计海底寻宝机械人专用的机械爪。

  除了金字塔,他今年底将前往中美洲哥斯达黎加的“可可岛”,寻找早年海盗从秘鲁偷走的一批总值10亿元的黄金,会带备他与工程师好友冯静波共同研发的“寻宝地毡”与“黄金探测仪”,测探地下是否“有金执”。

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中科院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室固体原子像研究部叶恒强院士、杜奎研究员、博士生章炜与清华大学朱静院士、于荣副教授等合作研究,利用球差校正电镜发现在Laves相金属间化合物中,位错通过反复地在上下两个不同的滑移面间来回跳跃,从而以波浪形状的路径向前滑移。这种位错滑移机制的产生归结于Laves相中不同原子层之间结合力的不同。这种特殊的变形机制将有利于解释金属间化合物在高温变形时存在脆-韧转变的特性。该研究结果已在《物理评论快报》(Physical Review Letters)(106, 165505, 2011)上发表。
金属间化合物虽然具有优异的高温力学性能,适合用作耐高温材料,但是它们在室温下的脆性严重地阻碍了其工业应用。这类材料要实现塑性变形,往往需要加热到很高的温度(脆-韧转变温度以上),位错才可能被激活。由于金属间化合物具有复杂和特殊的结构,位错在其中的运动不像在金属中那样简单,它们的滑移往往需要涉及几个甚至几十个原子的协调运动,而不仅仅是在某个固定的滑移面上简单的剪切过程。这样,位错滑移的区域也由一个滑移面扩展为一个滑移区域。这样复杂的过程需要通过高温的热激活降低原子间的键合,从而使得原子的协调运动成为可能。但是,目前还没有足够的实验证据显示这个复杂滑移过程的具体步骤,以解释热激活是如何促进位错运动的。
科研人员利用球差校正电镜,在原子尺度上确定了Laves相中基面不全位错的核心结构,从而揭示了位错在一个柏氏矢量距离上的运动是由三个阶段组成的:首先,位错在结合力较弱的滑移面上以晶体学滑移的方式移动;接着,位错跳跃至另一个结合力较强的滑移面,以原子重整(shuffle)的方式实现三层原子的重新排列,从而避免了单纯晶体学滑移会造成的高能垒状态;最后,位错返回到原来的滑移面,继续晶体学滑移。由于位错在每个柏氏矢量距离的运动中都必须经历一次原子重整,因此位错的运动需要热激活的帮助才能完成。
另外,通过对位错周围的定量应变分析,研究也发现了这一特殊的位错结构周围具有异常的应变场分布。虽然利用Foreman模型计算出的位错周围的应变场分布和实验得到的大致相符,即滑移面上半部区域是压应变状态,下半部区域是拉应变状态,但是实验得到的拉应变却是一种花瓣形分布,与集中分布在位错正上方的压应变呈现非对称的形态,甚至在位错核心正下方没有任何应变分布。这种奇特的应变场分布,跟这种特殊的滑移过程导致的位错核心结构有很大关系。这也同时表明,要得到精确的位错应变场分布,尤其是在具有复杂结构的材料中,往往需要精确地确定位错核心结构。
Laves相中波状滑移机制的发现,不仅有助于理解金属间化合物的脆-韧转变,也将丰富对金属间化合物中位错运动机制的认识,同时也扩展了对于位错性质的认知和理解。自然界中很多脆性材料都具有比较复杂的结构,这也将预示这种波状滑移机制有可能用于解释更多材料的变形过程。
该研究得到了国家自然科学基金的资助,同时也得到了北京电子显微镜中心和上海超级计算中心的支持。(来源:中科院金属研究所)
 
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科学家发明金属咖啡豆 可让咖啡保温长达5小时
咖啡豆能够快速将咖啡温度降至可饮用程度,速度是正常冷却情况下的3倍,而后长时间保持这一温度。

科学家发明金属咖啡豆 可让咖啡保温长达5小时
咖啡豆采用不锈钢壳体,内装特殊的无毒材料。

  每天早晨一杯咖啡已经成为很多人雷打不动的一个习惯。为了让人们在更大程度上享受咖啡带来的快乐,发明家发明了一种神奇的金属豆,可以让咖啡在长达5小时内保持最理想的温度。

  这种金属豆被称之为“咖啡豆”,能够将咖啡温度快速降至可饮用的程度,速度是正常冷却情况下的3倍,而后长时间保持这一温度。温度过高时,咖啡豆将吸收额外热量,随着温度逐渐下降,它们又释放储存的热量,让咖啡保持最理想的温度。

  咖啡豆采用不锈钢壳体,内装特殊的无毒材料,其工作方式似乎违背热力学定律。研制小组的发言人表示:“这种材料在温度达到140华氏度时熔化,熔化过程吸收大量能量。这也就是为什么咖啡豆冷却咖啡的速度可达到正常情况下的3倍。一旦温度降至一定程度,这种特殊材料便开始凝固,释放熔化时储存的能量。这也就是为什么咖啡豆能够让咖啡的保温时间达到正常情况下的2倍。”

  咖啡豆的使用要比它们的工作原理简单得多,你需要做的就是将它们倒入咖啡中即可。除了用于咖啡的冷却和保温外,这种金属豆也可用于其他任何热饮,例如茶水、热巧克力或者牛奶。据悉,咖啡豆将很快登陆美国市场,每包的零售价为50美元。

  值得一提的是,这种金属豆在带盖子的杯子中使用效果最佳。如果使用普通的厨房用杯,咖啡豆让饮品保持理想温度的时间只比正常情况下长几分钟。在保温杯中,这种金属豆可让咖啡在长达5小时内保持理想温度。咖啡豆的体积可达到杯子的15%,因此,倒咖啡时别忘了多倒一点。

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