央视网|中国网络电视台|网站地图
客服设为首页
登录

更多 精彩视频排行

网友评分最高


首播

重播

  几个星期以前,我错过了半天的工作,电脑屏幕上看上去像两个干净的树胶熊的玩意让我看呆了,这不是一个午后血糖崩溃;我正在苦思冥想那些照片,老鼠的大脑和胚胎在浸泡Scale——一种便宜的可以被用于观察正常的不透明生物组织的“清洁剂”——后变成了透明的。

  去年被日本的Riken大脑研究所的研究者发现的Scale是在生物实验室很常见的化合物制成的,像尿素和表面活性剂Triton X。Scale的低成本意味着他能比之前发展的样本清洁剂获得更广泛的使用。它使科学家们对组织的观察比过去任何时候更加深入。而且这个发现使Riken团队得到了在已发表的所有报道里某种程度上最具细节的大脑神经结构图。

  透明让一切变成了可能,这个神奇的然而简直被忽略的属性被果汁瓶、光纤线缆以及无所不在的空气共享。透明如此重要,对从现代通讯到哺乳动物的生物活动之类的所有事情来说,但是当我盯着屏幕我发现我不知道他是怎么个运作法。为啥玻璃是透明而制造他的石英砂就不是呢?为何我妻子的眼角膜是透明的而她大大的蓝色瞳仁就不是呢?为啥当一个粉色的老鼠大脑扑通掉进装了Scale的容器时它就变透明了呢?

  原来透过卧室窗户和异想天开的穿过老鼠的脑子看风景背后的物理原理是一样的。当一组光能量,或者光子,撞击一个立体物质时,三件事可能发生。光可以消失:如果光子和撞击的材料本身的电子有一致的振动频率,这些电子吸收了他们的能量,光子从光能转化成了热量。光也可以分散:表面的电子能抓住光子的能量,然后射出一个波长相同的光子,这就是你如何能看到几乎所有那些不能自己发光的东西的原因。但是如果光子没有可以被吸收的震动频率,并且假如材料中的原子被组织成了阻止反射的形式(比如在玻璃或空气中随机杂乱的分子),光子的能量从一个原子传递到另一个原子,浮现在另一边时闪亮依旧,于是你得到了透明。

  至少那些都是最基本的。一旦你扩大到亚原子水平,其他因素干扰了透明度,就像在一个均一材料中的缺陷——想象一块玻璃中的一些气泡。生物组织使事情更复杂化。如水母那样的生物它有如此少的内部结构以至于它们自然的透明了,但当涉及到复杂如老鼠胚胎,就需要额外的工作使光子穿过。

  “为了提高透明度,你必须摆脱散射,”杜克大学的生物学家snoke Johnsen说。经过对透明海洋生物15年的研究,他承认科学家还不能确切的知道某些动物如何允许光穿越它们自己。但他确实知道什么破坏了透明度:“我们观察光从一个折射率下转移到另一个折射率的情况。穿过越多的折射面,散射越多。“皮肤肌肉骨骼多样的折射率使得大部分动物不透明。Scale通过渗入细胞制造一个统一的折射率而使光子穿过。

  Scale只代表了许多不断进展的掌控透明度的方法之一正在改变科学。研究人员可以用激光撞击出铝和铁中的电子,使它们对某些频率的光透明——可能会是光学计算中非常重要的一个进展。革命性的新透明陶瓷工艺给核物理研究中高能激光使用的合成晶体放大器更强大的替代选择。Scale无疑将为否则只是不透明生物提供更加非同寻常的内部视角。