科技万花筒 内容摘要 生命所需的基因数量 会笑的女机器人 空气电池

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1 科技万花筒 内容摘要 生命所需的基因数量 会笑的女机器人 空气电池
会笑的女机器人 第一版 模仿蚊子 打针不疼 第二版 来到北极 第三版 卫星通信话长短 第四版 。美国科学家最近研制出会微笑、嗤笑的机器人，据发明者介绍，这个机器人的面部表情可达28种。这名“女”机器人名叫“K-bot”，她可以作出28种不同的面部表情，其中包括微笑、嗤笑、皱眉、弯眉等表情。她的眼中安装有摄像机，这样对于任何人都可以作出人的反应。   这个机器人的面部是由导电的聚合物制成的24块人造肌肉构成，这样，机器人就可以作出面部表情。该机器人的制造者德克萨斯大学的大卫·汉森介绍，以前制造的机器人“安蒂”只能作出4种面部表情。这可是一张真正的“人脸”！ 整个机器人重2千克，由一张脸、肌肉和一个发动装置组成。这个机器人售价为400美元，但是汉森认为如果可以大批量生产的话，价格可能更便宜。 生命所需的基因数量 美国科学家在对一种细菌进行研究后认为，构成一个简单生命至少需要265到350个基因。 据美国最新一期的《科学》杂志报道，美国马里兰州基因组研究所的遗传学家克雷格·文特尔等人研究的这种细菌只有517个基因，属枝原体目，它是世界上最简单的单细胞有机体。 文特尔等人的研究方法，是逐个使细菌中的基因失去活性，如果细菌死亡，说明这一被杀死的基因是细菌成活所必须的，通过对大量细菌的测试，他们发现了这种细菌成活所必需的基因。由于这种细菌是最简单的生命形式，因此这种细菌所必需的基因数量也就是生命所必需的基因数量。 科学家们指出，这项研究成果有助于人们进一步了解生命起源、细菌进化和细菌的生物机理等，还有助于人们利用很少的基因物质创造出生命。 会笑的女机器人 由于空气中的氧气随时可取，又不占用电池空间，所以在相同体积相同重量之下，空气电池可以储存更多的反应原料，与传统电池相比，它的能量更高，使用时间更长。空气电池以氧为正极活性物质，锌为负极活性物质，因此无须传统电池中铅、汞、镉、镍等化学元素。这不仅降低了成本，也解决了污染问题。  空气电池 第一版 第二版 第三版 第四版

2 睡觉时大脑仍在干活 模仿蚊子 打针不疼 动物冬眠的原因 第一版 第二版 第三版 第四版
我们在夜晚所做的梦大都没什么意义，但对于大脑而言，它强化某种形式记忆的功能却是很有必要的。 哈佛大学医学院的斯迪科高德认为，大脑在睡眠时是很活跃的，睡眠并不是关闭大脑让它休息。白天大脑大量采撷信息，却来不及处理，而在睡眠时它会完成处理过程。 日本科学家准备模仿蚊子叮人的方法，研制一种无痛注射器。 所有的儿童和部分成年人都对打针心存恐惧。科学家提出，蚊子叮咬人之所以无痛，是由于它的长喙突具有锯齿形表面，因此能大大缩小痛觉感受面积。而注射器的针头较光滑，从而引起疼痛感。 研制者发明了一种注射用的微型针头，它用二氧化硅制成，长度为1毫米，针头管壁厚度仅为1.6微米。此外，针头上还连接有一个宽为5毫米的容器。试验在一种橡胶“皮肤”模型上进行，微型针头成功地穿透橡胶，使容器中充满了红色颜料，颜料被放在橡胶“皮肤”表面下方。但是，目前微型针头很脆，常常会使针头末端折断在血管里，需要做进一步的改进。 睡觉时大脑仍在干活 动物冬眠的原因 最近，美国科学家发现了动物冬眠的机理。北卡罗来纳大学的研究人员在黄鼠身上鉴别并绘制出了启动动物冬眠的两个基因，这两个基因控制合成对于冬眠至关重要的酶。 据当地媒体报道，该校马修·安德鲁博士等人，利用在黄鼠体内找到的一种基因，控制合成了胰腺甘油三脂酶，这种酶能分解以脂肪酸形式储存在体内的甘油三脂，然后将之转化成作为黄鼠冬眠时能量来源的脂肪。另一种基因则控制丙酮酸盐脱氢酶、激活酶和同功酶的合成，这些在饥饿时候被激发的酶，能帮助保持体内的葡萄糖储备，在冬眠开始时或即将开始前，两个基因都在黄鼠的心脏中得到了表达。 研究人员还发现，这些基因与在非冬眠动物身上找到的对等基因，几乎是一致的，但它们在冬眠与非冬眠动物身上的表达不一样，胰腺甘油三脂酶仅在非冬眠哺乳动物的胰腺中得到表达，却同时出现在黄鼠的胰腺和心脏中。 科学家若能鉴别出那些在冬眠这类极端状态下负责保护器官、降低血糖消耗和保持肌肉性能的酶，将能开发出延长移植用人体器官“保质期”的新方法，还可研制出诱导宇航员在长期太空旅行过程中安全进入类“冬眠”状态的方法 第一版 第二版 第三版 第四版

3 去年１２月初，作为“地球村民北极行考察团”三名学生记者中的一员，我代表中通社北京分社有幸地踏入了遥远的北极。
罗瓦涅米是芬兰拉普兰地区的首府，最最重要的——这里是圣诞老人的故乡。 驱车前往圣诞老人村。快到目的地时，向导指向前方的一列彩灯，“那就是北极圈的坐标线。” 我们拜访了圣诞老人的家，温暖的壁炉，艳红的炭火，可爱的红帽……一切一切恰如在童年时就已描摹出的那般。不过今天，我们是戏中人，只是此刻成了悲剧人物——老人外出了，据说他是去拍电影了。幸好，坐椅上方的壁画中，他笑态依然。 此刻虽然刚过３时，可河畔的灯火已有如萤虫。只有湖面上这一队行进的摩托，轰鸣的马达划破了“千湖之国”的安谧。我不得不说，这里就是芬兰的缩影了。河畔是高大的银松，颤动的枝丫间漾出树林深处的灯火，零星稀疏。 来到北极 瑞典Anoto公司研制成的一种电子笔能替代计算机键盘和其他手工装置输入信息。对于那些不想使用计算机键盘的人来说，电子笔的出现是输入信息的又一种可选取方法。Anoto公司设计的电子笔初看上去像一枝普通的圆珠笔，只是在外形上显得有点粗胖。不过，电子笔的“内芯”却像一台计算机。 原来，在电子笔的外壳内安装有一个微型数码相机、图表信息处理机、电池、存储器和发送器。发送器能将数据无线传输给计算机。电子笔的开和关可以通过取下和套上笔帽来实现。像普通圆珠笔一样，电子笔头部装有一个墨水软管，因此可以像笔一样书写。它可以在任何一种纸上书写。书写时，笔中的摄像机会形成频率超过50赫兹的红外相片，然后由微处理机处理。此外，电子笔内的存储器可以保存几页手写文稿的信息。例如，需要发一份 信件，只要用电子笔书写一下信件内容，然后在页面的特殊部位作上标记即可，整个过程甚至不必动用计算机。 第一版 第二版 第三版 第四版

4 卫星通信话长短 第一版 第二版 第三版 第四版 卫星通信同现在常用的电缆通信、微波通信等相比，有较多的优点，基本可以概括为几个字；
　　远：是指卫星通信的距离远。俗话说，“站的高，看的远”，同步通信卫星可以“看”到地球最大跨度达一万八千余公里。在这个覆盖区内的任意两点都可以通过卫星进行通信，而微波通信一般是50公里左右设一个中继站，一颗同步通信卫星的覆盖距离相当于三百多个微波中继站。 　　多：指通信路数多、容量大。一颗现代通信卫星，可携带几个到几十个转发器，可提供几路电视和成千上万路电话。 　　好：指通信质量好、可靠性高。卫星通信的传输环节少，不受地理条件和气象的影响，可获得高质量的通信信号。 　　活：指运用灵活、适应性强。它不仅可以实现陆地上任意两点间的通信，而且能实现船与船，船与岸上、空中与陆地之间的通信，它可以结成一个多方向、多点的立体通信网。 　　省：指成本低。在同样的容量、同样的距离下，卫星通信和其他的通信设备相比较，所耗的资金少，卫星通信系统的造价并不随通信距离的增加而提高，随着设计和工艺的成熟，成本还在降低。 　　下面说说对广播卫星的技术要求： 广播卫星必须是对地静止的，以便观众使用简单，无需跟踪卫星而且定向性强的接收天线，这不仅要求使用赤道同步卫星，还要求卫星能精确地保持它在轨道上的位置和姿态。 广播卫星必须有足够的有效辐射功率，以简化地面接收设备。在覆盖面积较大，波束为2°左右的情况下，个体接收卫星电视广播所需的转发器发射功率是几百瓦，集体接收方式所需的是几十瓦。 广播卫星必须有足够长的使用寿命和可靠度，以降低停播率，并避免经常更换卫星所带来的停播和浪费。为此要求卫星使用长寿命、高可靠度的元件、部件，并必须设置星上备份部件、备份转发器，及发射备份卫星。目前的广播卫星设计寿命为5～7年。 广播卫星的重量应保证工作需要，并在此前提下尽量减轻，以节约发射费用。为此，星上各分系统所用的材料比重要小，耗电部分应尽可能提高效率，以减轻整个星体重量。已发射的以及近期内将要发射的广播卫星的重量，大体在3000～8000公斤之间。 卫星通信话长短 卫星通信同现在常用的电缆通信、微波通信等相比，有较多的优点，基本可以概括为几个字； 　　远：是指卫星通信的距离远。俗话说，“站的高，看的远”，同步通信卫星可以“看”到地球最大跨度达一万八千余公里。在这个覆盖区内的任意两点都可以通过卫星进行通信，而微波通信一般是50公里左右设一个中继站，一颗同步通信卫星的覆盖距离相当于三百多个微波中继站。 　　多：指通信路数多、容量大。一颗现代通信卫星，可携带几个到几十个转发器，可提供几路电视和成千上万路电话。 　　好：指通信质量好、可靠性高。卫星通信的传输环节少，不受地理条件和气象的影响，可获得高质量的通信信号。 　　活：指运用灵活、适应性强。它不仅可以实现陆地上任意两点间的通信，而且能实现船与船，船与岸上、空中与陆地之间的通信，它可以结成一个多方向、多点的立体通信网。 　　省：指成本低。在同样的容量、同样的距离下，卫星通信和其他的通信设备相比较，所耗的资金少，卫星通信系统的造价并不随通信距离的增加而提高，随着设计和工艺的成熟，成本还在降低。 　　下面说说对广播卫星的技术要求： 广播卫星必须是对地静止的，以便观众使用简单，无需跟踪卫星而且定向性强的接收天线，这不仅要求使用赤道同步卫星，还要求卫星能精确地保持它在轨道上的位置和姿态。 广播卫星必须有足够的有效辐射功率，以简化地面接收设备。在覆盖面积较大，波束为2°左右的情况下，个体接收卫星电视广播所需的转发器发射功率是几百瓦，集体接收方式所需的是几十瓦。 广播卫星必须有足够长的使用寿命和可靠度，以降低停播率，并避免经常更换卫星所带来的停播和浪费。为此要求卫星使用长寿命、高可靠度的元件、部件，并必须设置星上备份部件、备份转发器，及发射备份卫星。目前的广播卫星设计寿命为5～7年。 广播卫星的重量应保证工作需要，并在此前提下尽量减轻，以节约发射费用。为此，星上各分系统所用的材料比重要小，耗电部分应尽可能提高效率，以减轻整个星体重量。已发射的以及近期内将要发射的广播卫星的重量，大体在3000～8000公斤之间。 第一版 第二版 第三版 第四版