判断时间正确率与日俱增

如果从现在起钟表之类一下子消失了,情况将会如何呢?千叶工业大学(千叶县习志野市)的石川隆三郎教授(科学技术史)在学生的通力协作下举行了一次有趣的生活实验。结果发现,学生在不带钟表情况下猜测用餐等活动的时刻时正确性与日俱增,但在进行绘画等工作时,对所历时间长短的判定能力却并非逐日上升。可见,人通过学习能提高判断时刻的能力,但对时间长短的感觉却难以把握。

实验在千叶县饭冈町千叶工业大学的研修所进行,实验对象为该校的十位学生。他们一律不带钟表、收音机、盒式微型录音机等计时、报时装置,在集体宿舍住了七天。这十位学生每天必须做两件事:一是判断五次基本活动(起床、早餐、午餐、晚餐、就寝)进行时的时刻,并用各自房里的无线电装置与指导实验的总部联系核对;二是遵嘱做抄写汉字等等逐日而异的模仿性工作,并判断所费时间多少。

实验结果显示,判断时刻的正确率逐日提高;左侧图表是根据以判断起床时刻为例的统计结果绘制的,第一天全体学生判断的时刻均比实际时刻早很多,次日相反都晚了,但第三天以后正确性日增,最后一天他们的误差几乎都在15分钟以内(其中第五天息,起床时间未作校验)。

然而,在判断时间长短方面却几乎看不到这种趋势。右侧图表就是根据学生判断从某时刻起到一时时间的情况画成的,第四天和第六天的情况几乎相同。

另外,曾让学生不断讲话,两分钟后自行停止。结果全体都超过了所规定的两分钟界限。最接近的是2分10秒,2分以上3分以下的仅二人,过了4分钟还滔滔不绝大讲的也有两人。这与单纯判断时间长短有所不同,由于让学生不停地讲话,他们不习惯,精神就高度集中在这项工作上了。

实验中,判断误差在15分钟以内者便可获奖品(就餐券)。判断时刻时,第一天有2人,第四天有6人,最后一天有9人获奖。而判断时间长短时,大致每天都有三人左右获奖。

在这一周内,学生各以如下几种独特的方法来猜度时间:“自己平时读丛书的速度”,“驱蚊香和香烟燃尽的时间”,“重复同样的纸牌游戏(每次5分12次便可推测为一时)”,“每到所猜的一定时间便放一颗棋子在桌上”等等。

判断的标准是天空颜色的变化

用餐及餐后运动时,全体学生碰头的机会甚多,也允许自由交谈。然而,受试学生之一——织田克树(二年级)说“我们当时虽然也彼此询问现在大概几点钟,但我想并未因此而互相影响。第一天我完全凭直觉来确定时间,第二天以后就一直是求助于观察天空颜色的变化了。”的确,从住单人宿舍的学生与住双人宿舍的学生的受试成绩来看,并无足以说明后者比前者好的证据。

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另外,女学生龟山千里(二年级)说:“开始时,由于生活环境的剧变思想上很急躁,但后来就置之度外,同时对自己的感觉形成了一种自信心。赖以确定时刻的是天色、物影、鸟啼声等等。”这一点已得到证实:在天空颜色变幻莫测的傍晚时分,学生猜测晚餐的时刻几乎总是有20分钟左右的误差。

十位学生中有二人是女性,她们的猜时误差常较小而多次获奖。但石川教授认为,这一结果只产生于极少数人的试验,不能因此而得出女性时间观念一般较强的结论。

“在人的五种感官中你是用哪一种来判断时刻、时间的呢”面对这一问题,多数学生的回答是“眼睛”。也有学生根据空腹程度来判断用餐时刻,特别是在午餐时,往往天色、物影、“腹时钟”三者并用。然而,也正由于难以观察到午餐时天色等外界条件的变化,学生的猜时成绩比早、晚餐都差。

实验结束后,石川教授让学生发表感想。他们写道:“尽管明知没有钟表,实验中还是有好几次无意识地举起左手想看表”“实验结束时又戴上了手表,有一种好不容易才回到现实社会的感觉”,等等。这些感想大都表达了与时间密切相关的现代人的心理。

〔郑斯雄译自《科学朝日》198011月号〕

糖为什么味甜

糖具有甜味,这是人们熟知的事实:但是,糖的甜味是怎样产生的呢?生物化学的分析表明,甜味是与化学作用、电、电荷的相互吸引、分子中原子间的束缚以及质子和电子间不可思议的距离有关。

具有甜味的第一个要求是当食物被咀嚼而和唾液混合后,必须能分成一种有特殊结构的分子;这个分子中又必须有一个氢原子被分离出来,并且直接排列在一个不同原子的邻近,而该原子是带有轨道电子的。这就是基本的化学作用。

第二个要求是分离出的氢原子必须是带正电的——孤单的质子,迫切要求获得一个电子达到稳定。而邻近带有负电荷的原子必是迫切要求放出它拥有许多电子中的一个电子。这就是电荷的相互吸引。

但是这两个原子在交换电子时并不能相向移动接近,因为它们各自固定在大分子的适当位置上。这是原子的束缚。

事实上(这是糖的秘密),对于绝大多数剧甜的分子,其孤单质子到邻近原子的最外一个电子间的距离为三埃,或者是三亿分之一厘米。质子和电子这一不可思议的距离所分隔,若其电荷对越多,则该分子品尝时越甜。

最后,用舌头来感知时,这些成对的“甜单元”必须和味蕾中的“甜感受器”排列起来,味蕾由相应的正负原子对组成。

“甜单元”和“甜感受器”紧密相遇的结果是通过上述四个方面引起神经末梢的快感,并激起人们的想象。

〔原文注:本文参照纽约州农业实验站生物化学家Shallenberger的化学分析为依据〕

(张文净译自Science Digest,1981年3月)

袋状的流感菌苗

加拿大的研究者已经发展了一种流行性感冒菌苗,这种只有在显微镜下才能观察到的叫做脂质体的袋状物为一种新药物系统开拓了道路,这种抗流感作用的新剂不像其他菌苗那样具有副作用,并且几乎具有同样的疗效。它的概念是使刺激人体产生抗体的病毒外壳的一部分受到已被吸收入人体的这种袋状物的插入。

通常的菌苗包含病毒的全部脂质、蛋白质和核酸(遗传物质)。对于使从病毒外壳的抗原中分离出来,加拿大魁北克大学的L. Thibodeau致力于一种脂质体——由与人体细胞膜的相同物质磷脂构成的微细袋状物——的研究。

流行性感冒菌苗普遍适用于成活病毒的处理(使失去活性),使它不在人体内增殖。可是这些细胞具有一个携带常量遗传物质的核。Thibodeau说,这种外源基因经常有莫名其妙地混入人体遗传物质的危险。目前虽则对于人体细胞的病毒DNA的危险性还不够了解,但某些专家则害怕这些细胞会转为致癌物质,但这种可能性毕竟还是遥远的。普通对这样的菌苗的反应是皮肤经注射或发烧后的局部发炎。

制造脂质体菌苗的第一步是“暴露”病毒并使它同包括连结细胞其他部分蛋白质与类脂体的膜相分离。并不是所有的病毒外壳都用于制造菌苗,只有两种刺激人体产生抗体的蛋白质——血球凝集素和神经氨酸苷酶变成脂质体的一部分。这些增强了的糖蛋白是由氨基酸长链的疏水或厌水的一端把病毒的膜固定,然后用去垢剂使血球凝集素和神经氨酸苷酶从外壳上分离开来。

脂质体菌苗并不太新奇,过去的研究者利用病毒蛋白和磷脂的混合水溶液制备菌苗。磷脂本身规则地集合成一种结构—脂质体一把某些病毒蛋白密封起来,但是这种生产过程要损失许多能够刺激抗体生产的物质。

由魁北克大学发展的技术是把流感病毒的血球凝集素与神经氨酸苷酶插入已经形成的脂质体表面,再刮去去垢剂使蛋白质暴露出来,于是分子能够在同病毒外壳极相似的位置上粘着脂质体的表面,它的最终结构几乎可以同病毒微粒清晰分辨开来,Thibodeau他们称之为免疫体。

他们说这种免疫体能够同由全部病毒制备的常规制剂那样使家鼠免受流感感染。更加令人惊奇的是这种免疫体比单独由血球凝集素或神经氨酸苷酶(而不是由整个病毒)制备的“亚基”菌苗更活化(潜在保护性)些,他们还将在今后三、四个月内使用这种菌苗进行临床试验。

〔希摘自New Scientist,1981年5月28日〕

葵花豆

美国科学家已经发展了一种“葵花豆”,那是富有营养和促进人体健康的法兰西豆和向日葵的孪生种。

美国农业部长约翰 · 希洛克昨天宣称,政府与威斯康星大学的研究者已经把法兰西豆的蛋白质基因转移给一种向日葵的组织,产生了一种他们命名为“葵花豆”的植物组织。

布洛克说,这个变种植物是走向添加植物营养价值、使植物增加抗病害能力并生产一种不需氮肥的玉米新种的第一步。

研究小组领导人约翰 · 肯浦告诉路透社记者说,这一突破为我们指出了一个鼓舞人心的前景:一种对人类营养必不可少的全部氨基酸被囊括无遗的植物已经可能生产出来了,而迄今为止绝大部分植物对这种酸至少要缺少一种。他还说,另一种可能的应用,将是改变植物的遗传组成以产生其可消化蛋白质的大部。

官方宣称,这种新技术的实际运用,还有好几年的距离。但是布洛克称赞这种试验,认为在由于不同植物的不一致性,长期来限制着通过基因拼接增加食物蛋白质价值的潜力方面有了突破。他们还说,这一发明的另一应用是使谷物有可能从空气中吸入更多的氮,这样就可以使昂贵的肥料的需要有所减少。

〔希摘自路透社6月30日华盛顿电〕

糖尿病患者的腹部装置

自从利用外科手术为心脏病患者装置起搏器普及化以来,已经保住了数以千计的人类生命。目前这种概念已经通过实验扩展到另一种严重危及健康的问题——糖尿病。由Sandia国立实验室和新墨西哥大学医学院发明的一种电子控制的装置已经安装在一位41岁的患糖尿病的男腹部起着按划提供胰岛素的作用。

糖尿病患者的胰腺制造胰岛素的功能受到了损害,因而许多患者需要每天注射激素。新的电子装置除了把胰岛素唧入病人腹腔内的门静脉并流入肝脏之外,其余都十分类似于标准的胰腺的工作。

装置上部是微型泵与两节锂电池,外壳是极薄的钛,总重量为11英两。装置的关键是一个由圆筒形线圈电动驱动的蠕动泵,它是借鉴于Sandia实验室为武器控制系统的装置而制成的病人根据程序设计器规定的膳食量,被提供不同量的胰岛素。

〔希译自Popular Science,1981年7月

棉籽面包

在美国,目前至少有二个公司在出售一种棉籽仁制成的高蛋白面包。这种面包的味道类似坚果。与其他许多植物种子和坚果食品相比,棉籽面包含有较多的蛋白质,较少的脂肪。

这种面包是美国得克萨斯州四所大学研究了二十多年后才问世的。

一种棉籽的蒸馏品——棉籽酚,现正被试验用作一种男用避孕剂。这样,棉花的用途进一步扩大了,从厨房至卧室,到处都留有它的踪迹。

〔倪敏译自Science Digest,1981年4月〕