《环球科学(科学美国人中文版)》第七期内容预览
【封面故事】组装生命的生物工厂
生物工程正从实验室走向工厂!科学家们宣布,制造标准化的生物零件不再是梦想。在组装生命的生物工厂,将DNA、蛋白质、细胞等生物零件组装起来,按照人类意志创造出一个个全新的生命体,实现大规模生产。
合成生物学简史
【医学·健康】
治疗艾滋病的秘密武器
艾滋病是否绝对不治?在一株采自中国台湾的草药中,美国制药公司发现了抗HIV成分,它能以全新方式阻止HIV复制,使病人体内的HIV数量锐减。这难道就是治疗艾滋病的秘密武器?
告别疼痛
健康的身体是相似的,疼痛则各有各的原因。不过,经过20多年的研究,科学家们发现所有的疼痛都殊途同归:痛感信号从身体的各个部位传递给大脑,并在那里转化为疼痛。为此,科学家们采取种种方法来围剿疼痛:灭活环加氧酶、抑制辣椒素受体、阻断离子通道……一个告别疼痛的时代正在来临。
【地球物理】
超级火山要死灰复燃?
美国黄石公园看似平静的地面下,一座超级火山正在积聚能量。一旦爆发,它的狂暴将难以想象:能量是普通火山爆发的数百倍,在短短几小时内,能将半个美国埋葬在火山灰下,而全球气温也将因此急剧下降。新西兰和印度尼西亚的地下,潜伏着同样可怕的超级火山。现在,这些“恶魔”已出现了苏醒的先兆,一场恐慌来袭之前,看科学家如何解释火山的成因,并预测下一波大灾难何时来临。
超级火山的威力有多大
漫长的地球历史上,超级火山先后47次肆虐,令生灵涂炭。喷发之际,这些巨无霸的威力到底有多大?
【生态学】
海洋在哭泣 水污染触目惊心
海滨曾经是人类的心灵家园,但它们正在变成“臭海”,而凶手竟是暴雨径流:无节制的过度开发,让污染的天然过滤器——湿地急剧减少,化肥、农药、病毒、细菌只能被雨水冲进排水系统,汇入河流,最后到达海洋。污染水域之外,更造成下游的疾病大爆发。
【生物】
鹦鹉的天赋有多高
黑猩猩和鹦鹉谁更聪明?答案可能会让你大吃一惊:鹦鹉不仅能听懂我们说什么、作出让人惊叹的反应,还能理解很多复杂的概念。
【数学】
数独成瘾 身陷数字迷阵
9个数字、81个方格,看似简单的数独,却在短短时间内风靡各国,成为全球最疯狂的数字游戏。在一般的玩家看来,即使不懂数学,不用加减乘除,也能战胜数独;但在数学家眼中,游戏的背后却暗藏着连超级计算机都束手无策的难题。
【信息技术】
向软件漏洞宣战
对建立在芯片和软件系统上的社会来说,软件故障是一场挥之不去的梦魇。与程序错误不同,软件设计失误造成的后果往往无可挽回。与其事后一次又一次追加投资,盼着亡羊补牢,不如试试最新的分析工具,从软件设计开始,堵住软件漏洞。
交叉结构 纳米计算机新方向
将所有元器件缩小到纳米级,就能让计算机突破摩尔定律的极限。为了在10年内实现纳米计算机的商业化,惠普实验室的研究人员进行了各种尝试,发现采用交叉结构,将帮助纳米计算机从梦想变为现实。
【前沿扫描】
· 陨石坑 一个真实的百慕大
· 基因寻根
· NASA面临大考验
· 尼古丁——人体炎症的“灭火器”
· “祷告”不是药 · 湿地的终结
· 惩罚的诱惑
· 举杯 还是放下
· 病毒电池
· 灰质让孩子更聪明
· 登陆的鱼
· 再来一块白肉
【专栏】
[技术解剖]石油是怎样炼成的
[抢鲜测试]终极验血
[反重力思考]困于懒惰
[怀疑论者]转折点
[专家解答]焰火中发生了哪些物理和化学变化
在细胞与细菌之间,抗生素如何选择
[经典回眸]原子的秘密◎固体的地球, 流动的熔岩◎危险的旅程 组装生命的生物工厂
撰文 生物工厂研究小组*(Bio Fab Group)
虽然“基因工程”这个词已至少用了30年,DNA重组技术也是现代生物学研究的主流技术,但是大多数生物工程学家所进行的生物相关研究,却与工程技术鲜有共同之处。其中一个原因就是,现有的生物工具,在标准化和实用性方面还没有达到与其他工程技术领域相应的水平;而另一个原因,则是生物学的研究方法和思路还有待改进,尽管生物学研究已经深受工业技术的影响。
举例来说,电子工程的转型起始于1957年。那一年,美国Fairchild半导体公司(这家公司的所在地就是后来的硅谷)的琼·霍尔尼(Jean Hoerni)和罗伯特·N·诺伊斯(Robert N.Noyce)发明了平面技术。这是一种利用光掩模(photomask),在硅晶圆(silicon wafer)内,对金属及化学物质进行层叠和刻蚀的系统。利用这种新技术,工程师们不仅能够制造出品质稳定的、简洁的集成电路,还能通过改变光掩模的模式,制造出各种类型的电路。此后不久,工程师们就可以对前人所设计的简单电路进行选择组合,设计出更加复杂、应用范围更广的电路。
在那个年代,电子电路的标准制造方法还比较原始,只是将电路的各个晶体管(transistor)逐一串连起来。这是一种手工制造过程,其产品质量参差不齐,被新兴电子工业界公认为技术瓶颈。相反,平面技术则大步前进,进展速度惊人,与著名的摩尔定律(Moore’s Law)所提出的速度相差无几。
半导体芯片的设计制造技术与方法学相结合的产物—— 芯片制造厂(chip fab),已成为史上最成功的工程范例之一。它也为另一新兴技术领域—— 生物体系制造业,提供了宝贵的发展模式。
实际上,今天的基因工程师所使用的方法,仍处于较原始的阶段。正如我们的同事,美国麻省理工学院人工智能实验室的汤姆·奈特(Tom Knight)所说的那样:“DNA序列的组装技术没有标准化,致使每一次DNA组装反应在自身还处于实验阶段的同时,就不得不充当解决目前研究课题的实验工具。”
生物工程在制造方法和组件上的标准化,可以促使兼容组件设计库建立,并使组件的加工外包成为可能。理论与制造的分离,使生物工程师能够自由地构想更加复杂的装置,并应用强大的工程工具(例如计算机辅助设计),来处理由此而来的复杂性。向着这些目标,我们小组的成员已经开始寻找和开发能够构成“生物工厂”(bio fab)基础的仪器和工艺技术。我们还想组建一个团队,然后借团队的力量,将最好的工程原理和实践应用于生物技术。
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完整内容请见:《环球科学(科学美国人中文版)》第七期 超级火山要死灰复燃
撰文/伊利亚.N.宾德曼(Ilya N.Bindeman)
美国黄石公园看似平静的地面下,一座超级火山正在积聚能量。一旦爆发,它的狂暴将难以想象:能量是普通火山爆发的数百倍,在短短几小时内,能将半年美国埋藏在火山灰下,而全球气温也将因此急剧下降。新西兰和印度尼西亚的地下,潜伏着同样可怕的超级火山。现在,这些"恶魔"已出现了苏醒的先兆,一场恐慌来袭之前,看科学家如何解释火山的成因,并预测下一波大灾难何时来临。 海洋在哭泣 水污染触目惊心
撰文/迈克尔.A.马林(Michacl A.Mallin)
海滨曾经是人类的心灵家园,但它们正在变成“臭海”,而凶手竟是暴雨径流:无节制的过度开发,让污染的天然过滤器——湿地急剧减少,化肥、农药、病毒、细菌只能被雨水冲进排水系统,汇入河流,最后到达海洋。污染水域之外,更造成下游的疾病大爆发。 鹦鹉的天赋有多高
撰文/克里斯廷.朔尔蒂泽克(Christine Scholtyssek)
黑猩猩和鹦鹉谁更聪明?答案可能会让你大吃一惊:鹦鹉不仅能听懂我们说什么、作出让人惊叹的反应,还能理解很多复杂的概念。 交叉结构 纳米计算机新方向
撰文/菲利普.J.库克斯(Philip J.kuckes)
将所有元器件缩小到纳米级,就能让计算机突破摩尔定律的极限。为了在10年内实现纳米计算机的商业化,惠普实验室的研究人员进行了各种尝试,发现采用交叉结构,将帮助纳米计算机从梦想变为现实。 《环球科学》第七期又出来。这一期有我参与的内容不多,因为本期天文和物理方面的重头文章似乎偏少。不过其他内容还是一样精彩,详见上面的目录和内容简介。
这期的头一篇,就是上次我已经提过的、关于陨石坑的短文了。在第六期排版的时候,一些失误导致这篇陨石坑 一个真实的百慕大被临时忽略掉了。不过现在它在第七期上打了头阵,也算是一点补偿吧。其实我给这篇短文起的名字叫做陨石坑气死指南针,因为它开头就提到了南非一个名叫“佛瑞迪堡”的陨石坑,那里的磁场就像传说中的百慕大三角一样,可以让指南针的指向飘呼不定,让人完全晕头转向。科学家对这种怪异现象的成因提出了自己的看法,并且把这种观点应用到了遥远的火星之上。虽然结论仍然存在争议,但至少给我们增长了一点见识。
这期我翻译的另一篇短文名叫NASA面临大考验。相信大家还记得几年前,小布什雄心勃勃地提出重返月球的雄伟蓝图,不过这个设想却给美国国家宇航局带来了一堆麻烦。为了填补航天计划所留下的巨大财政漏洞,新任NASA局长不得不大力削砍了许多科学研究任务,甚至连科学家的个人研究津贴也成了克扣的目标。这种做法引来了多方的不满,甚至可能导致NASA内部的分裂。一切都是钱给闹的,没想到作为世界上最富有国家的航天科学机构,居然还会因为资金问题弄得如此狼狈,真是家家都有本难念的经呀。
除了两篇短文之外,就只有专家解答出自我的手笔了。这次的问题是“焰火中发生了哪些物理和化学变化”和“在细胞与细菌之间,抗生素如何选择”。不过除此之外,本期还有一篇长文,交叉结构 纳米计算机新方向,我也有份参与,不过只是充当校对。这篇文章的译者是一位经验丰富、功力深厚的老师傅,翻译出来的每一句话都值得细细品味一番。以前一直不知天高地厚,总以为自己这个半路出家的翻译,就算水平不到一流,至少也是二流偏上了。校完这篇文章之后,才发觉原来自己一直身处井底,翻译水平大概刚刚入流,只能做到信,达也许沾了点边,而雅则是连门都还没入呢。看来以后进步的空间还是蛮大的,希望多有这样的机会可以从老师傅那里偷师几招。不然真是到了关公面前,还不肯把刀放下呢!至于这次的偷师有没有效果呢,也许下期的杂志就可以看出来了吧。
此文转自我的MSN空间:http://deepsteed.spaces.msn.com/blog/cns!D4177F3B33679F2E!886.entry
杂志的订阅方法详见:http://www.sciam.cn/article.php?articleid=43 你的MSN空间我都去了,还是没看见你的文章啊。。。。。 我的空间怎么会有这些文章嘛,这可是一本杂志喔:) 自己顶一下,大家都不感兴趣的吗?
难道眼睛全都看着天,对其他方面一点热情也没有了吗? 我来帮顶 ^^
这里发帖子要有吸引人的标题,象新闻人那样子~~~,
如果单独发可能效果更好,例如摘录天文方面的发知识版,或者宇宙咖啡屋;把鹦鹉的发灌水版,题目就叫:鹦鹉的天赋有多高。
-------我认为这样效果好
现在话说“鹦鹉的天赋有多高” ,可高了呢,不但能听懂人话,还能说话呢,甚至还能提醒人,有时候还很调皮,以前我家的鹦鹉见MM就套近乎。。。。 ^^ ^^ 望天兄说得对呀,这样的贴子,以后发到“书刊软件多媒体”版好了;) 恩~,发书刊软件多媒体合适
这个水世界都是水呀~,水量大的时候一天功夫新帖子就可能被水淹没,必须自己顶,顶了自己的还要顶水友的,否则水友不帮顶自己顶可累人了 《环球科学》杂志的确不错!
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