科学松鼠会 https://songshuhui.net 剥开科学的坚果,让科学流行起来 Sat, 31 Aug 2019 19:26:24 +0000 zh-CN hourly 1 https://wordpress.org/?v=4.3.18 https://songshuhui.net/wp-content/uploads/cropped-songshuhui-32x32.jpg 科学松鼠会 https://songshuhui.net 32 32 如何防止切开的苹果“生锈”? https://songshuhui.net/archives/106378 https://songshuhui.net/archives/106378#comments Sat, 31 Aug 2019 19:26:24 +0000 https://songshuhui.net/?p=106378

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切开的苹果只要放上一段时间,洁白的果肉颜色就会渐渐变深,看起来仿佛“生锈”了一样,让人没有胃口。怎样才能让切片苹果保持漂亮的浅色呢?

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(图片来源:congerdesign/pixabay)

首先我们要了解一下苹果到底是怎么“生锈”的。这其实是一个被称为“酶促褐变”的化学反应过程。在苹果细胞的不同位置分别存在有两样东西:多酚类物质,以及多酚氧化酶。在削皮或者切开苹果的时候,刀子会破坏切面上的苹果细胞,破裂的细胞让多酚和多酚氧化酶走到了一起,而且它们还会遇到另外一样反应物:空气中的氧气。在酶和氧气的作用下,用不了多久多酚类物质就会发生氧化反应,变成深褐色。

这种现象非常常见,除了苹果,香蕉、土豆、茄子等蔬果也都会发生。你甚至可以利用这种反应在香蕉皮上画画:只要用大头针在香蕉皮上刺出想要的图案就行了。和刀子一样,针刺破坏了香蕉皮局部的细胞,让多酚、氧化酶和氧气走到了一起。只要等上几分钟,酶促褐变反应就会自动为针刺的“香蕉画”上色。

在让蔬果“生锈”的酶促褐变反应中一共有三个要素:多酚类物质,多酚氧化酶以及氧气。如果想要阻止反应发生,就要从其中的至少一个方面下手。在生活中,最容易做到的可能是隔绝氧气——只要把切片的苹果泡进水里,就能减少它与氧气的接触,从而减缓变色的过程。如果把苹果片加热一下,让其中的多酚氧化酶变性失活,也可以阻止苹果颜色变深。

但上面这两种方法并不是很适合处理苹果,毫无疑问它们都会影响到苹果片的口感。出售切片苹果的商家经常会选择另外一种不太影响苹果味道的方法:给苹果片喷洒上一些抗氧化剂,比如维生素C。维生素C有相当强的还原性,它会抢先与氧气进行反应,于是就保护了苹果的颜色。

不过,用抗氧化剂处理苹果还是有一点麻烦。要想彻底避免苹果生锈的麻烦,就要改良苹果本身了。通过选育可以挑选出一些相对不容易褐变的苹果品种,你可能平时在生活中也会发现某些品种的苹果褐变会比较慢(然而我并不了解苹果的品种,不知道具体会是哪种)。

而另外一种更有效率的方法则是对苹果的基因加以改造。有一种名叫“极地苹果”的品种就是基因工程的产物。研发人员利用“基因沉默”技术抑制了这种苹果里多酚氧化酶的表达,所以这种苹果的切片不需要做什么特殊处理就可以长时间保持漂亮的浅色。2017年时,这种不容易“生锈”的极地苹果切片已经在美国开始上市销售。

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保温杯里泡枸杞?咋不泡个茄子呢? https://songshuhui.net/archives/106442 https://songshuhui.net/archives/106442#comments Sun, 25 Aug 2019 23:27:41 +0000 https://songshuhui.net/?p=106442

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在过去的三十年间,从外国传入中国的“保健品”,一波一波层出不穷,前有西洋参,后有海狗油,来有深海鱼油,去有水果酵素。讲究“养生”的中国,却很少能用本土“保健品”影响到外国。直到最近,终于有一种小果子实现了反向输出,那就是枸杞(Lycium chinense)。

枸杞。图片:Jeon Sang O / Wikimedia Commons

枸杞。图片:Jeon Sang O / Wikimedia Commons

就在保温杯泡枸杞成为国人养生新风尚的时候,这种小红果子也冲出亚洲走向世界。在一众媒体的报道中,枸杞俨然被欧美朋友当作了调理健康的“黄金果实”,身价也把树莓、蓝莓这些在中国货架上地位“高贵”的浆果比了下去。外国还有人呼吁,用相对便宜的树莓代替饮食中的枸杞,来给钱包“养生”。

就在传统枸杞攻占欧美市场的同时,国内的市场上又出现了新兴的产品——黑枸杞。作为后来居上的“养生水果”,这种小果子的表演技能,显然要强过它的大哥枸杞。只要泡几粒黑枸杞在茶杯中,整杯水就会变成炫目的紫色。

挂在枝上的枸杞果实。图片:Siamaksabet / Wikimedia Commons

挂在枝上的枸杞果实。图片:Siamaksabet / Wikimedia Commons

枸杞和黑枸杞有什么关系呢?黑枸杞的颜色从何而来呢?枸杞除了泡在保温杯里,还有什么吃法呢?我们来吃一把枸杞,讨论讨论这些问题吧。

枸杞这一家子

我们平常见到的,称为“枸杞”的小果子,有枸杞、宁夏枸杞(L. barbarum)和黑果枸杞(L. ruthenicum,简称黑枸杞)三个物种,这三个物种都隶属于茄科枸杞属。中国并不是枸杞属植物分布的中心,枸杞属有80多个物种,大多都产自南美洲,在中国生长的只有区区7个。但就是中国有限的几个枸杞物种,演绎出了无数精彩的“故事”。

为了适应干旱的环境,黑果枸杞的叶子更厚,可以储存水分。图片:Yuriy75 / Wikimedia Commons

为了适应干旱的环境,黑果枸杞的叶子更厚,可以储存水分。图片:Yuriy75 / Wikimedia Commons

我相信很多朋友跟我一样,对于枸杞的深刻记忆,来自于某个名字里有“宁夏”的品牌广告语:“枸杞鲜果精酿的酒”。这条广告,当年可是在央视黄金时段反复出现(日历娘:年龄暴露?),让我有了一个错误认识:中国的枸杞都生长在宁夏。

其实,在我国北方的大部分区域,都能见到野生的枸杞。小区的绿地上,街边的石头缝里,都可能有枸杞在茁壮成长。淡紫色的五角星形小花,有些发白的枝条,卵状或者接近椭圆形的绿色小叶子,不太密集地长在枝条上,这些都是枸杞的特征。宁夏枸杞和枸杞的差别实在是太小了,只在花萼裂片和花冠绒毛上有细微的差别。在绝大多数情况下,这两种枸杞都很容易被混淆。宁夏枸杞的花萼一般裂开成两片,而枸杞有3到5个片。

宁夏枸杞的花萼分成两个片。图片:Paul144 / Wikimedia Commons

宁夏枸杞的花萼分成两个片。图片:Paul144 / Wikimedia Commons

枸杞(L. chinense)的花和叶。图片:Dalgial / wikimedia

枸杞(L. chinense)的花和叶。图片:Dalgial / wikimedia

最近几年,黑果枸杞的名气越来越大。它生长在荒漠戈壁上,拥有与众不同的黑色果实,可以区别于其他两个兄弟物种。似乎在一夜之间,黑果枸杞突然成了保健品里的明星。这些可以把水变成蓝色或者紫色的小黑果子,越来越多出现在佛系中年办公桌上的保温杯里。你有时可能在新闻里看到,过度采集野生黑果枸杞,对生态环境造成的破坏。

枸杞被当成“保健圣品”,到底有没有道理呢?

枸杞的“红与黑”

枸杞之所能在广大范围内开枝散叶,得益于它的果实。这些果实不仅有甜蜜的滋味,还有引人注目的鲜艳外套,这在吃果子的鸟类眼中,简直就是完美的午餐,于是,枸杞种子搭乘“鸟粪空乘”,来到四面八方。

枸杞的红色不是来自花青素,而是来自甜菜色素。和花青素一样,甜菜色素在酸碱度变化时会改变颜色。花青素遇酸变红,遇碱变蓝,但甜菜红素只会在碱性过强的时候变成淡黄色(或者说尿的颜色)。

这大概是我们最熟悉的枸杞的形态。图片:Vmenkov / Wikimedia Commons

这大概是我们最熟悉的枸杞的形态。图片:Vmenkov / Wikimedia Commons

而黑果枸杞就不一样了,黑果枸杞富含花青素,很多朋友问过我,为什么泡黑枸杞花果茶的时候,茶汤有时是蓝色的,有时是紫红色的,我不是买了假的黑枸杞吧?到底哪种颜色是真货?实际上,两种颜色都是真货,问题不是出在黑枸杞身上,而是出在泡茶的水上。这跟每个区域水的酸碱性有关,水越是偏碱性,泡出来的茶汤就越蓝。你可以试试用家里烧开的自来水和纯净水,分别来泡黑枸杞,看看颜色有什么不同。

枸杞叶也是“宝”

除了枸杞的果子,枸杞叶也是美味一道。在华南地区的菜市场里,经常会看到一把一把细长带刺的“树枝”,上面有卵形的小叶子,那就是枸杞叶了。天精草、地仙苗、枸杞尖、枸杞苗、枸杞菜、枸杞头都是枸杞嫩叶的不同名字。每100克枸杞叶中的胡萝卜素含量为4.3毫克,虽然比不上枸杞果,但是在野菜里面也算是佼佼者。胡萝卜素在人体内可以转化为维生素A,但转化率不是很高。枸杞叶跟猪肝的搭配堪称完美,因为后者含有大量的维生素A。

维生素A是合成视紫红质的重要成分,人类在黑暗环境下视物,视紫红质发挥着关键的作用,所以维生素A缺乏会导致夜盲症。民间常说枸杞可以“明目”,对于缺乏维生素A营养的人,这个说法还真的没有错。但是,大多数现代人的生活环境里,食物丰富,各种营养素都不缺乏,摄入超过人体需求量的维生素A,也不会对眼睛带来什么神奇的效果。人体是一个高度复杂的系统,摄入各种物质,对身体造成的影响也是错综复杂的,不能被“明目”这种模糊的概念所概括。

心理作用多于营养

关于枸杞中成分的保健效果,科学上探讨最多的,是枸杞中的多糖类物质。近年来,不同植物的多糖类成分成为关注的焦点,各种真真假假的消息满天飞。虽然在很多动物实验中,枸杞多糖表现出了调节免疫系统、降低血糖等作用,但是到本篇文章发表为止,枸杞对人体的保健效果,仍然缺乏临床实验数据的支持。

花青素具有强大的抗氧化功能,许多疾病都和细胞的氧化损伤有关,所以含有丰富花青素的黑枸杞,也被当成了“万灵药”。但现在没有可靠证据可以证明,服用花青素具有神奇的治疗效果。而且,花青素普遍存在于各种蔬菜水果之中,连我们常常丢弃的茄子皮里,也含有不少花青素,没有必要为了摄取花青素,专门去买昂贵的黑枸杞。

市面上种种食品、保健品,把枸杞吹上了天,但枸杞只是一种普通的食物,不具备“神效”。不过,鲜枸杞仍然算得上是一个优秀的小浆果——拥有足够的糖、维生素和水分,除了为我们提供基本的营养供给,还能让嘴巴享受甜蜜的滋味,让眼睛享受美好的色彩。水果带给我们的不仅仅是生理营养,还有心理“营养”,吃得开心也是买单的理由吧。

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躲车祸、躲猫猫,小松鼠的城市生活真不容易 https://songshuhui.net/archives/106435 https://songshuhui.net/archives/106435#comments Sat, 24 Aug 2019 23:27:36 +0000 https://songshuhui.net/?p=106435

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初到美国的人,多半会注意到城市里的松鼠们。在我所居住的大学城里,狐松鼠(Sciurus niger)是当之无愧的地头一霸,它们数量众多,几乎存在于任何一片绿地中。放眼整个美国,狐松鼠广泛分布在洛基山脉以东,并且已经被人为引入了西部太平洋沿岸的加利福尼亚州和华盛顿州等地。

穿行在城市的邻居

狐松鼠无疑是适合与现代城市和人类共存的。在野外,狐松鼠偏爱地面开阔、林下灌木稀少的森林,如果是小片树林与农田相间的村野地带,那就更加理想了。比起其它松鼠,狐松鼠更喜欢在地面活动,而美国城市的典型绿地是树木和草坪的结合,可想而知是狐松鼠的天堂。喜爱小动物的人类的存在,更是给这片天堂又增加了几分吸引力。

在春天的校园广场上,阳光透过栎树的嫩叶洒下,狐松鼠们就在草地上的斑驳光影中打滚嬉戏,到处刨土,搜寻去年秋天埋下的橡子。

在树上探头探脑。图片:卢平

在树上探头探脑。图片:卢平

狐松鼠体型硕大,从头到尾能长到六七十厘米长,一公斤重,一身棕灰色的毛配上黄澄澄的肚皮,大尾巴摇曳生姿。校园里的狐松鼠已经不怎么怕人,拿着薯片坚果赶路的学生,常常把自己的食物分享给这些大只的萌物们——当然,不投喂野生动物是更好的选择。除此之外,绿地四周的垃圾桶上也常见它们的身影。

民居附近出现的狐松鼠。图片:Laura Morland / wikimedia

民居附近出现的狐松鼠。图片:Laura Morland / wikimedia

实际上,美国东部还有另外一种常见的松鼠,也就是远渡重洋、强势入侵了欧洲的灰松鼠(S. carolinensis)。和狐松鼠相比,灰松鼠的体型几乎要小一半,身上的棕黄色调更少,尤其肚皮一般是白色或者灰色。灰松鼠的原生分布范围几乎与狐松鼠完全重叠,在纽约这样的大城市中比后者更为常见。

灰松鼠。图片:Judy Gallagher / flickr

灰松鼠。图片:Judy Gallagher / flickr

让松鼠在城市安家

今天,在北美城市里走街串巷的松鼠俨然一副土著市民的派头。不过就在19世纪上半叶,城市对于松鼠来说还远不是一个友好宜居的地方。在那时的人们心目中,松鼠仍是出没在乡村林地中的羞涩小兽,身上背负着偷吃农作物的名声,偶尔被开拓者和原住民捉去打打牙祭,或者是猎人们消遣的对象。彼时城市中还没有大片的绿地和树木,却有着能威胁松鼠生存的散养猫狗。除了少数作为宠物存在之外,松鼠是城市的稀客。

从1847年开始,松鼠被人们陆续引入费城、波士顿、纽黑文等地的广场区域,但这里没有树木绿地,缺乏食物和隐蔽所的松鼠只能完全依赖人工饲养,免不了因为偶然的断粮和狩猎而全灭,也受尽了散养猫狗的气。显然,要想把松鼠请进城市,首先得把松鼠的家,也就是适宜松鼠生活的生境搬进来。

在后院觅食的小可爱。图片:LMorland / wikimedia

在后院觅食的小可爱。图片:LMorland / wikimedia

1857年,景观建筑设计师弗里德里克·奥姆斯特德(Frederick Law Olmsted)赢得了纽约中央公园的设计方案竞选;次年,日后举世闻名的中央公园就部分地对公众开放了。在之后的数年里,奥姆斯特德又设计了众多著名的城市公园景观,成为了一位自然保护主义者和美国的景观设计之父。

19世纪70年代,奥姆斯特德等人推动了美国的“城市公园运动”,公园绿地的存在也终于为进城的松鼠提供了合适的生境。松鼠被引入到纽约和芝加哥等城市的绿地景观中,又凭借自身强大的繁殖潜能扩散到城市的各个角落。此时,城市中的人类居民不比往昔,针对松鼠的狩猎变成了喂食,而拴绳遛狗习惯的普及也减少了对松鼠的死亡威胁。城市里的松鼠这才算是安定下来。

来自城市两脚兽邻居的关怀。图片:Ron Bulovs / Flickr

来自城市两脚兽邻居的关怀。图片:Ron Bulovs / Flickr

如何选择与人之间的距离

在“进城”的过程中,灰松鼠是各大都市的明星物种,那么狐松鼠是如何在城市中与之共处的呢?

为了研究这个问题,科学家的策略还是向城市借力——在芝加哥郊区进行了一项“公民科学”研究。这个“松鼠项目”号召本地区的热心群众在自家周围搜寻两种松鼠的行迹,然后到网络上填写问卷。结果表明,狐松鼠和灰松鼠对不同的城市区域各有所爱,哪怕在同一片地区也达成了互相干扰比较少的“互补”策略。

简言之,狐松鼠偏爱人相对较少的区域,灰松鼠更喜欢密集的人口。这很可能是因为二者体型有差异而选择了不同的生存策略:人口密集的地区,少有红尾鵟(这个字念kuáng,是一类猛禽)等天敌物种,食物却常常更多,灰松鼠的娇小身躯能更有效地利用摄取的能量,比“傻大个”狐松鼠更合适在此生存。相比之下,狐松鼠的分布范围更偏郊区,这里常有天敌出没,但体型更大的狐松鼠在面对捕食者时也更有底气一些,因此可以利用这些对灰松鼠来说不太友好的生境。

事实上在野外,相比灰松鼠聚集的森林深处,狐松鼠偏爱的林地边缘也是有着更大的被捕食风险。除了食物丰富度和天敌的多寡,还有一个影响两种松鼠分布的因素——家猫的分布密度:小小的灰松鼠需要躲避猫儿的骚扰,而更大只的狐松鼠可能并不在意。生活在城里的狐松鼠和它们的乡下亲戚有着差不多的死亡率,但死亡的主要原因并不相同——“乡下鼠”主要是遭到了捕食,而“城里鼠”的生命威胁多是来自路杀(也就是车祸)。

今天,狐松鼠这种“进城”有一百多年历史的野生哺乳动物,命运已经紧紧地与人类和城市相连,提醒着我们不要忘记在飞速发展的城市里,为野生动物留出一点空间。

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给你命的西瓜,来看看它在中世纪的样子 https://songshuhui.net/archives/106402 https://songshuhui.net/archives/106402#comments Fri, 23 Aug 2019 23:27:30 +0000 https://songshuhui.net/?p=106402

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西瓜是一种大家都非常喜爱的时令水果,这个闷透了的据说是地球历史上最热年份之一的夏天,每次从冰箱中拿出冰西瓜的那一刻,我都有一种被拯救了的感觉。在历史长河中,想必它也拯救过不少其他人类,比如缺水的埃及人。5000年前。另外,在4000多年前建造的埃及墓葬中也发现了种子以及西瓜的绘画,其中描绘的西瓜不像野果那样圆,而是具有我们熟悉的椭圆形状,这表明它已经是一种栽培品种了。西瓜能极大程度地被培育,并传播到世界各地,就是因为它蓄水的能力。

可见,不仅吃西瓜的历史很长,而且画西瓜的历史也非常久远了,如果稍加注意就会发现,有很多著名画家都画过这种水果,卡拉瓦乔、亨利·马蒂斯、保罗、塞尚和安迪·沃霍尔都曾名列其中。

粉还是红?油画中的西瓜变脸史

围绕着名画上的西瓜,甚至发生过一小段公案。几年前,在vox.com上的一篇文章《文艺复兴时期的绘画揭示了育种如何改变了西瓜》中写道,威斯康星大学园艺学教授James Nienhuis在教学中,使用了来自17世纪的油画来作为西瓜育种演化的证明。这副由佳士得提供的作品来自意大利静物画家乔瓦尼·斯坦奇(Giovanni Stanchi),大约绘制于1645年至1672年间。

by Giovanni Stanchi

by Giovanni Stanchi

可以很清楚地看到,画中右下角切开的西瓜中,囊的部分并不像我们今天常见那样以鲜红色为主,而是有很多粉白色,教授指出,这是因为人类用几百年时间,将其变得更加富含茄红素,才成为今天这个样子的,而且种子也越来越少。

人类出于自己的喜好而将水果颜色彻底改变并不稀奇,最著名的一次就是把胡萝卜从野生的浅黄色变成了橙红色,所以这个案例听起来也没什么不对,但是,且慢……很快有网友在网上贴出了自己家厨房里切开的西瓜,说我们家的西瓜也这样子,乔瓦尼·斯坦奇画里应该不是育种前的正常颜色,而是某种病态的发育不完全,比如说成长过程中较长时间浸泡在了水里。

网友po的西瓜

网友po的西瓜

也有其他人贴出了同时期其他画家画的西瓜——弗拉芒画派的亚伯拉罕·布鲁格尔(Abraham Brueghel)在大约1660年左右画的一系列水果鲜花静物中,西瓜是经常露脸的,其红色的囊和我们今天吃的看起来也一般无异——以此证明当时的西瓜并不需要经过由粉白到红的育种。

Still life of fruits and flowers with afigure,by Abraham Brueghel

Still life of fruits and flowers with afigure,by Abraham Brueghel

A still life of fruit andflowers on an acanthus stone relief,by Abraham Brueghel

A still life of fruit andflowers on an acanthus stone relief,by Abraham Brueghel

于是《文艺复兴时期的绘画揭示了育种如何改变了西瓜》一文的作者Phil Edwards又去讨教了北卡罗来纳州立大学研究西瓜育种的教授Todd Wehner教授,要求他给个说法。教授提醒他注意看斯坦奇画中,西瓜的种子是黑色的,而网友家发育不全的瓜籽是白色的。也就是说,在中世纪夏收季节,部分欧洲人将不得不吃到斯坦奇笔下的那种西瓜,它是健康成熟的。事实上,教授能够从种质库(一种包含许多不同品种的遗传样本库)中找到了与这幅画中类似的品种,把它们拿去种植,就会出现大片的白色区域,经常空心,而且也不够甜。

不过,亚伯拉罕·布鲁格尔版本的西瓜在当时也是存在的,这是多样性的一个证明。要是我们多找一些当时的画作来研究一下,会发现的确没有那么绝对,红的粉的都不乏例证。

出生于格罗宁根的荷兰画家阿尔伯特·埃克豪特(Albert Eckhout)是第一批画新大陆风景的欧洲艺术家之一,他也有大量水果和蔬菜的静物画留世,不少是来自南美巴西的作物。下面这幅《菠萝、西瓜和其他水果》创作年代不详,不过画家本人生于1610年,卒于1665年,肯定是同时代作品。他这个西瓜比较接近乔瓦尼·斯坦奇版本。

Pineapple, watermelons and other fruits(Brazilian fruits),by Albert Eckhout

Pineapple, watermelons and other fruits(Brazilian fruits),by Albert Eckhout

还有那位超现实主义先驱、喜欢用水果、羽毛、动物来组成人脸搞怪的朱赛佩·阿尔钦博托(Giuseppe Arcimboldo),也有这副带着西瓜的作品《夏天的拟人寓言》,里面的囊颜色好像是介于两者之间的,既没有那么多粉白部分,也没有那么全盘都红。画家在世时间为1527年到1593年,也就是说它的创作年份比斯坦奇和布鲁格尔都要早。

Anthropomorphic Allegory Of Summer,by Giuseppe Arcimboldo

Anthropomorphic Allegory Of Summer,by Giuseppe Arcimboldo

STILL LIFE WITH FRUIT ON ASTONE LEDGE,by Michelangelo Merisi da Caravaggio

STILL LIFE WITH FRUIT ON ASTONE LEDGE,by Michelangelo Merisi da Caravaggio

《石头架上的水果静物》是意大利巴洛克大师米开朗基罗·梅里西·达·卡拉瓦乔(Michelangelo Merisi da Caravaggio)的作品。关于它的创作年份有各种说法,从1601年到1610年不等,其中比较被认可的一个是1603年。它展现了一种非常大胆的尝试,研究结构、形式和光线,被认为是卡拉瓦乔的重要杰作之一,也是唯二两张确认是出自其手的静物画之一。1671年,它首次被记录在枢机主教安东尼奥·巴贝里尼(Antonio Barberini)的收藏中,据猜测,可能是另一位红衣主教弗朗西斯科•玛丽亚•德尔蒙特(Francesco Maria Del Monte) 1627年去世时,巴贝里尼从他手中买下的。有趣的是,画面中给出的是西瓜的纵切面,这和大多数名画中的西瓜都不一样,很特别,大致可以看出是更偏布鲁格尔版本的。

Harry S. Paris博士在他与人合作的一篇发表于2013年的文章《欧洲地中海地区西瓜的中世纪图像》中,曾经做了一个搜集,他们能找到的来自欧洲地区的第一张红瓤甜西瓜彩图,出自中世纪的手稿,这本书是根据11世纪巴格达医生伊本·巴特兰的著作写成的健康生活指南,一个14世纪的意大利贵族委托其他人制作了这本书的精美插图。画面中可以看到瓜农正在采摘西瓜,而左下的筐子里,已经摘下来的当中有两个裂开来的,能看到红色囊肉的部分。

Melone dulces of Tacuinum Sanitatis

Melone dulces of Tacuinum Sanitatis

他们笔下的西瓜,象征了爱与死亡

好,最后插播另一段小故事,虽然它不是来自中世纪,但却是感人到让我不得不提,也是关于名画里的西瓜,和一对著名的现代画家夫妇。

1954年7月,弗里达·卡罗(Frida Kahlo)去世前8天,完成了被普遍认为是她最后一幅作品的创作,一组静物画,有没切开的西瓜和已经切好了的西瓜,底部中心切开的一块上,她留下了Viva La Vida。这是她与折磨了自己将近30年的身体疼痛做道别宣言,1925年一次差点致命的车祸把一根金属扶手插进了她的腹部,造成了终生困扰她的健康并发症,并使得她数次流产。西班牙语Viva La Vida的意思是生命万岁,所以,没有对死亡的恐惧,也没有希望延续生命的绝望渴望,死亡于她,成为一种超越尘世及痛苦的自然之路。在同时间段的日记中,弗里达留下了这样的一段话:我希望离开是快乐的,我希望永远不会回来。

Viva La Vida,by Frida Kahlo

Viva La Vida,by Frida Kahlo

卡罗去世三年后,她的丈夫迭戈·里维拉(Diego Rivera)于1957年11月24日死于心力衰竭并发症,在他生命的最后几天,他画了一幅由切开的西瓜组成的静物画,表达对妻子的纪念,迭戈的画作不像弗里达那样明亮,而是黯淡的,皱巴巴的,似乎表达了妻子死后他的存在已然无生命的本质。

The Watermelons,by Diego Rivera

The Watermelons,by Diego Rivera

他们的婚姻,和很多艺术联姻一样,激烈而充满动荡,弗里达曾说她一生最大的灾难有两个,就是车祸和迭戈,而在她死的那天,迭戈明白,这是他一生中最悲惨的一天,“我永远失去了心爱的弗里达——太晚了,现在我意识到我生命中最美好的部分是我对弗里达的爱。”在墨西哥文化中,西瓜的意象和绝望、死亡相关,通常会出现在亡灵节的庆祝活动中。

参考来源

  • https://www.vox.com/2015/7/28/9050469/watermelon-breeding-paintings
  • https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4512189/#mcv077-B142
  • https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3747804/
  • https://www.thevintagenews.com/2017/09/15/viva-la-vida-expressing-love-in-death-the-cut-watermelon-still-lifes-of-frida-kahlo-and-diego-rivera/
  • https://www.newworldencyclopedia.org/entry/Watermelon
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https://songshuhui.net/archives/106402/feed 1
『我的英雄动物』(六) 三巨头+职业英雄 https://songshuhui.net/archives/106381 https://songshuhui.net/archives/106381#comments Thu, 22 Aug 2019 23:27:27 +0000 https://songshuhui.net/?p=106381

本文来自红色皇后的微信个人公众号“濑尿虾的松鼠窝”,未经许可不得进行商业转载

穿透

持有人:通行未吏生。可以穿透一切物体

对应物种:河乌(Cinclus spp.

通行未吏生,英雄名丁丁,啊不,通行百万,具有穿透一切介质的能力,这个能力十分不好用,稍不小心就会卡在墙里面,所以他费尽心思来琢磨使用能力的方法。有一类动物,同样在不利的先天基础上,发展起神乎其技的能力,而且它的能力,也是在不同的介质间穿行。

达尔文曾经说过,如果只见过河乌的样子,你绝对无法想象它是如何生活的。河乌看上去像一只普通的肥啾,但它可以钻进湍急的溪水,寻找水底的虫子和鱼籽。在有热泉的地方,即使气温降到零下几十度,河乌照样一个猛子扎到水里。

河乌潜水的过程动图。来源:youtube,作者:Between It All

河乌潜水的过程动图。来源:youtube,作者:Between It All

小鸟的身体散热快,耗氧量也很大,对于潜水的动物来说这是很不利的条件,很容易窒息或失温。在演化中,它们发展出了一系列潜水的适应,可以在险之又险的环境里生存。河乌的身体虽粗短,却是完全的流线型,在水下阻力很小。翅膀短而强健,在水下,它主要靠翅膀的动力前进。河乌也可以在水底奔跑,它的脚上长着结实的爪子,可以勾住河底,防止上浮。河乌的鼻孔上有皮瓣,可以防止鼻子灌水,羽毛很厚,有助于保暖。它的尾根处有非常大的脂肪腺,它平时会用腺体分泌的油脂涂在羽毛上,增加防水buff。  

河乌可以收缩瞳孔周围的肌肉,让晶状体的曲率改变,更适合在水下看东西。它的血液血红蛋白浓度很高,可以携带更多的氧。入水之后,它的心率还会迅速降低,以减少氧耗。不过,毕竟是耗氧量很高的小型鸟类,河乌的屏气时间最多只有半分钟,它的潜水策略是多次短潜,一分钟可以下潜五次。

河乌娇小的身体和极端的生活方式,使它显得格外富有韧性。研究者甚至在野外见过独脚的河乌,它仍然可以潜水觅食,存活下来。为了压过流水的背景音,河乌的歌声格外嘹亮。美国作家约翰·缪尔说,不管是晴朗还是风雪满天,这种歌声里永远是全然的喜悦,没有一点点阴霾。  


吞食再现

持有人:天喰环。吃下去什么东西,都能在自己身体上再现出来。

对应物种:蓑海牛(Aeolidida

天喰环的能力非常逆天,他可以把吃过的任何生物,从身体上再现出来。这是什么?四舍五入就是一个终极生命卡兹啊(敲黑板)!

蓑海牛是一类海蛞蝓,跟低调的天喰环不同,蓑海牛的外表非常美丽耀眼。它们裸露在体外的鳃,称为露鳃(cerata),色彩斑斓,宛若孔雀羽毛。之前讲物间宁人的时候,我们讲过吃掉红萤来获得毒素的天牛,蓑海牛的技巧要更胜一筹,它能把其他动物身体的一部分,搬运过来为自己所用。

学名Trinchesia caerulea的蓑海牛。来源:Wikimedia Commons,作者:Bernard Picton

学名Trinchesia caerulea的蓑海牛。来源:Wikimedia Commons,作者:Bernard Picton

珊瑚虫、水母、水螅等动物,有一种特殊的武器,刺细胞(cnidoblast)。刺细胞里有一个囊,装着毒液和一根长长的刺丝,受到刺激之后,刺细胞会释放刺丝和毒液,来攻击冒犯它的动物,有些刺丝会刺伤敌人,有些则会缠绕在敌人身体表面。因为有刺细胞的存在,水母虽然软绵绵的,却是人类最害怕的有毒动物之一。

刺细胞。A是刺盘绕在细胞内的样子,B是释放刺的样子。来源:Flickr,供图者:Internet Archive Book Images

刺细胞。A是刺盘绕在细胞内的样子,B是释放刺的样子。来源:Flickr,供图者:Internet Archive Book Images

海蛞蝓可以采食珊瑚虫(或者水母、水螅),然后通过消化道,把刺细胞送进露鳃。在露鳃的尖端,有肌肉质的小囊,刺细胞就储存在里面。这就成了它防御捕食者的武器。谁敢碰一碰蓑海牛美丽的“羽毛”,立刻会尝到刺细胞的毒液和刺针。这就引来了一个问题:蓑海牛自己为何不被刺伤呢?在啃食珊瑚虫的时候,它体表的粘液可能具有保护作用。另外,蓑海牛可能会刻意收集未成熟的刺细胞,让它们在露鳃顶端的“军火库”里酝酿成熟,只待该出手时就出手。


冲击波

持有人:波动捻丽。能发出冲击波,具体参数与功能不详。

对应物种:枪虾(Alpheidae),枪虾(Termes panamaensis

波动捻丽的资料很少,我们只知道她的能力是“冲击波”。所以我们随便地聊聊冲击波吧!

要选动物中最接近“冲击波”的能力,枪虾当之无愧。枪虾有一只螯特别大,形状有点像夹核桃的钳子,“钳子”上可以移动的半边凸起一块,下面不能移动的半边有个坑。螯闭合的时候,凸起的硬块一下子捣进坑里,就像臼米一样,杵砸进臼里,这一下产生的压力,会挤出一股高速的水流。

枪虾钳子细节。来源:Matus Hyzny et al. (2017) Scientific Reports 7(1):4076

枪虾钳子细节。来源:Matus Hyzny et al. (2017) Scientific Reports 7(1):4076

这股水流的速度将近100公里。这样高速的流体,会使压力急骤下降,产生气泡。气泡的存在时间只有几微秒,就在水压的作用下迅速坍缩,这就是以前我们讲皮皮虾的时候,说过的“超空泡现象”。气泡爆裂时,会产生210分贝的巨大声响,把附近的动物震昏。枪虾借助这把“音波枪”捕食和保护自己。

枪虾猛然合上钳子,产生高速水流和气泡。来源:youtube,上传:Michel Versluis

枪虾猛然合上钳子,产生高速水流和气泡。来源:youtube,上传:Michel Versluis

另外一种冲击式的武器,存在于白蚁身上。学名Termes panamaensis的白蚁,兵蚁的大颚特别纤细修长,无法撕咬,但它可以发出一切昆虫里最快的冲击。这个武器的使用方式很简单。首先白蚁把大颚夹紧,让它受力一点点变形,然后,两边大颚夹合不住,突然打滑,像一把剪刀一样张开50~60度。大颚弹开,仅需0.025毫秒。前面我们讲过,大齿猛蚁的咬击,同样拥有类似冲击的效果。不过,蚂蚁是靠着神经反应去咬噬,而白蚁用积蓄的弹力。

白蚁颚的夹合与弹开。来源:youtube,提供:mean gene

白蚁颚的夹合与弹开。来源:youtube,提供:mean gene

虽然白蚁的身躯微小,但因为速度实在太快,大颚弹开的功率达到了1.5瓦。按照这个比例,一公斤白蚁肌肉可以产生11兆瓦的功率。和OFA(还有皮皮虾)一样,这种力量不是它自身产生的,而是储藏之后突然释放的结果。在白蚁窝里,到处都是狭窄的隧道,如果敌人(比如捕食白蚁的蚂蚁)闯进了通道,这种奇特的大颚,可以在巷战里建立奇功。兵蚁跑到蚂蚁跟前,对着它的头猛地一咬,弹开的大颚像鞭子般砸到蚂蚁的脑袋上,这一下冲击的力量就足以让蚂蚁丧命。


消除

持有人:相泽消太。能将看到的人的“个性”消去,缺点是不能眨眼,否则被消去的“个性”就会恢复。

对应物种:地纹芋螺(Conus geographus

相泽老师的超能力是“消除”,被他注视的人,都会暂时丢失超能力。在迷信和神话中,“凝视”常被认为具有神奇的力量,例如能够用目光杀人的怪物“美杜莎”和“蛇怪”。这种想象可能源于“看眼睛”对人类的重要性。人类的表情很大一部分依赖眼睛。人类的巩膜进化成白色,让眼睛显得“黑白分明”,很可能就是为了增强传递感情的效果。

另外,捕食性的动物多拥有位于正前方的眼睛,所以一些动物,比如小型鸟类,对朝前看的大眼睛有本能的恐惧。昆虫长有酷似眼睛的斑点,可以恐吓食虫鸟类。不过在我们看来,昆虫的眼斑并不恐怖,甚至还有点可爱。比如《博物杂志》的“干儿子”夹竹桃天蛾(Daphnis nerii)幼虫。

“网红”夹竹桃天蛾幼虫。来源:wikimedia Commons,拍摄者:SKsiddhartthan

“网红”夹竹桃天蛾幼虫。来源:wikimedia Commons,拍摄者:SKsiddhartthan

想在动物世界里找到“消除”,首先要了解“消除”是怎样一种情况。不同于“瘫痪”或“麻痹”,被消除者只是无法使用超能力,没有受到实质性的伤害。

芋螺(Conidae科)都是些低调凶残的家伙,它们的舌头上长有毒刺,毒性剧烈,有时一刺就可以杀死成年人。地纹芋螺是其中尤为凶残的一种。如果地纹芋螺碰到一群小鱼,它就会往水里释放特殊的化学物质。吸入这种物质的鱼,身体不会受损,却动弹不得,只能愣愣地呆在原地。

地纹芋螺的“定身法”,说破了也非常简单:胰岛素。地纹芋螺会产生脊椎动物的胰岛素(它还有一种胰岛素来供自用,有趣的是,两种胰岛素的结构是完全不同的),吸入了胰岛素的鱼,血糖骤降,很快就会因为低血糖而休克。休克只是暂时的,接下来芋螺会张开富有弹性的嘴,将小鱼包裹起来,用毒刺刺它。芋螺的毒液能够阻断神经信号的传递,使小鱼彻底瘫痪。相泽老师同样会在消除对方能力之后,进一步使用暴力制敌。但他的目标是生擒,所以只是用金属丝把敌人捆住。芋螺的猎物中毒以后,会因为无法主动呼吸,缺氧而亡。

地纹芋螺吞食猎物,它的嘴像橡胶制品一样有弹性。来源:elifesciences,拍摄者:Dylan Taylor

地纹芋螺吞食猎物,它的嘴像橡胶制品一样有弹性。来源:elifesciences,拍摄者:Dylan Taylor


睡眠香

持有人:香山睡(午夜)。身体能发出足以催眠他人的香气。

对应物种:锤兰(Drakaea spp.)、兰花蜂(Euglossini

此人的体味对男性具有强效催眠效果。看上去有点糟糕,但其实没有什么不宜说的内容。“气味”是动物交流的基本手段之一,所以它经常跟性紧密相关,连嗅觉非常迟钝的人类,都忍不住把香味和“香艳”联系起来。正因为气味的特殊意义,有些生物选择利用气味来达成不可告人的目标。例如生长在澳洲的锤兰,它的有性繁殖,完全依靠欺骗别人的感情。

锤兰的唇瓣形状怪异,长在一根细细的“杆子”上,看上去像一把锤子。开花时,它会散发出特殊的气味,模仿臀钩土蜂科(Tiphiidae)一些蜂的雌性外激素,吸引雄蜂。被“女人香”谜得神魂颠倒的雄蜂,会把唇瓣当成雌蜂抱住,接着唇瓣会抬起,让他一头撞上兰花的花蕊部分,完成传粉。

这种“骗婚”,对于真正的雌蜂来说,是非常卑鄙的行径。因为给锤兰传粉的那些蜂,雌性不会飞,必须有雄蜂“请吃饭”才能活下去。无翅的雌蜂爬到草杆上,散发外激素,雄蜂闻香飞来,把她抱起来,送到花上去吃花粉,然后结婚生子。雄蜂都被兰花假扮成的“狐狸精”拐跑了,雌蜂找不到雄蜂,就有活活饿死的风险。

另一类昆虫则把兰花的气味,变成了自己把妹的工具。兰花蜂是蜜蜂科里的一类,外表光彩夺目,非常好看。雄兰花蜂不仅貌美还很有才华,他的把妹手段,在整个动物世界都堪称奇特:制造香水。

首先,雄蜂要找到造香水的原料。他的材料通常是兰花,但也会利用其它植物,甚至树脂和朽木来造香水。他从唇腺里分泌出油脂,涂在材料上,吸收材料里的挥发性物质。在我们制造香水的时候,也会用到类似的办法收集香味,称为油脂分离法,在电影《香水》里可以看到(当然,死人不能用来制香水)。

接下来,雄蜂用前腿把吸满香味的油脂刮起来,送到后腿扩大的胫节上,很多蜜蜂的后腿胫节特化成为装花粉的“篮子”,但兰花蜂的胫节是用来装香味的“香囊”。接下来,雄蜂飞到别处,散出芳香,吸引雌蜂。
收集香味的过程中,雄蜂也为兰花授粉,不同种类的兰花蜂选择不同的兰花作为香水材料,所以兰花蜂的香水制造业,直接影响到兰花物种的进化形成。


高音

持有人:山田阳射(麦克风)。简单来说就是能发出很大的声音。

对应物种:蝼蛄(Gryllotalpidae)、婆罗洲树洞蛙(Metaphrynella sundana)、面天树蛙(Kurixalus idiootocus

山田的能力简单地说就是狮吼功,根据相泽老师的说法,他出生的时候,哭声把妇产科的大夫震得耳膜出血。实际上,即使是普通婴儿,哭声也能超过110分贝,足以对附近的人听力造成损害,有研究者建议父母应该带降噪耳塞,不仅是为了健康,也是为了防止父母被吵昏了头虐待孩子。

先前我们讲过的枪虾,通过大螯挤出水流制造的空穴现象,可以发出超过200分贝的巨响。这是动物所能制造的最大声音。不过持续时间极短,我们来不及听到。

有一些没有发声异禀的动物,会借助外界的条件,像麦克风一样,把自己的声音扩大。比如农民最讨厌的蝼蛄。常言道“听拉拉蛄叫还能不种地了”,跟它的亲戚蛐蛐和蝈蝈一样,雄蝼蛄会唱歌来吸引雌虫。他会发挥自己的挖洞天赋,为自己挖掘一个“演奏室”,再配上一个喇叭口形的洞口,利用声音在空室里的共鸣,扩大自己的歌声。如果音效不好,他还会修改洞穴。

蝼蛄的演奏室示意图。来源:monstrousindustry

蝼蛄的演奏室示意图。来源:monstrousindustry

婆罗洲树洞蛙是一种只生活在婆罗洲的小蛙。求爱的雄蛙会找到一个有积水的树洞,坐在里面,歌唱求爱,吸引“声控”雌蛙。他的歌声很尖,像鸟叫多于像蛙鸣。和蝼蛄一样,青蛙也利用洞穴共鸣来扩音。树洞的形状各有不同,适合产生共鸣的声音也不一样,雄蛙不能像蝼蛄那样挖掘,无法改变洞穴的形状,但他会反复改变自己的歌声,直到找到共鸣效果最好的声音。生活在中国台湾的面天树蛙,则会借助技术的力量。这些小蛙喜欢聚集在路边的水泥排水管里,却对“更天然”的路边草丛不屑一顾。排水管的空腔,会扩大雄蛙的求偶叫声,所以小青蛙很快爱上了这个新的音乐会场。

面天树蛙。来源:Wikipedia,拍摄者:Evan Pickett

面天树蛙。来源:Wikipedia,拍摄者:Evan Pickett


操纵水泥

持有人:石山坚(水泥侠)。只要碰到水泥,就可以调整其软硬程度,从刚拌好到完全水泥化都可以。

对应物种:珊瑚(Anthozoa

这位大哥似乎很适合做表情包……正如其名,他的超能力是控制水泥,非常好用的一个能力,在普通的城市里就差不多等于我爱罗在沙漠里。

说到水泥,我们都会想到“钢筋水泥森林”,觉得充满人工感,其实水泥与生物的关系并不远。水泥的主要成分是石灰,石灰是煅烧石灰石(碳酸钙)造得到的,而很多生物都会利用碳酸钙这种材料,比如我们的骨头。
自然界最伟大的建筑,就是用碳酸钙砌成的。澳洲著名的大堡礁,长2600公里,包含900多个岛,人造卫星可以从高空俯瞰它。它是由数以亿计的微小珊瑚虫,历经漫长岁月建造出来的。珊瑚虫从海水里吸收钙离子和碳酸根,合成碳酸钙晶体,用来制造包裹自己的“小房子”。无数死去珊瑚虫的“小房子”堆积起来,就成了珊瑚礁。珊瑚礁的成长速度,每年只有几厘米而已。

珊瑚虫制造碳酸钙的过程。来源:slideplayer

珊瑚虫制造碳酸钙的过程。来源:slideplayer

除了珊瑚虫,会利用海中材料制造碳酸钙的生物,还有单细胞藻类、贝壳、有孔虫等。和人类的建筑一样,珊瑚虫的石灰建筑,为许多生物提供了住处。珊瑚礁仅占地球面积的0.17%,却居住了地球上1/4的物种。在包容性和多样性方面,珊瑚就要比人类的城市强多了。珊瑚礁为人类提供的经济利益(比如捕鱼、发展旅游业),每年达到3千多亿美元。

大堡礁。来源:pixabay

大堡礁。来源:pixabay

不幸的是,珊瑚虽然坚固,珊瑚虫却很脆弱,全球变暖使大量的二氧化碳进入海水,而二氧化碳的增加,会影响到珊瑚虫制造碳酸钙的过程。海水温度上升也会使珊瑚虫死亡。为了保护这些自然建筑师,生活一定要注意低碳啊!


分身术

持有人:Ectoplasm(分裂英雄)。字面意义,可以分裂成好几个,上限是三十多人,但可以通过减少数量来增加体积。

对应物种:沙钱(Dendraster excentricus),佛州多胚小蜂(Copidosoma floridanum

Ectoplasm大概是雄英老师里能力最酷的。Ectoplasm的中文翻译是“灵质”,是一个迷信概念,认为思想可以凝结成烟雾样的实体,从嘴里吐出来。有不少口吐白烟的照片,“验证”灵质的存在,但实际上都是嘴里叼着破布条之类东西拍出来的。Ectoplasm从嘴里吐出烟雾,制造自己的复制人。“分身术”看似荒唐,但要是不限时间和能量的话,它也不难实现。同卵双胞胎就可以视为一种“一分为二”。三带犰狳(Tolypeutes tricinctus)每胎都是同卵四胞胎。当然,这看起来不像什么超级英雄的能力。我们来讲一种比较酷炫的“分身术”。 

沙钱也叫沙币(不是骂人),是一类扁平的小型海胆,身上有五瓣花一样的漂亮图案。学名Dendraster excentricus的沙钱,幼虫会运用“分身术”避敌。沙钱幼虫感觉到鱼类(捕食者)的粘液之后,就会通过出芽或者分裂,把自己变成两个。这使它的体型缩小,更不容易被鱼类发现。

分裂的沙钱幼虫。来源:Dawn Vaughn et al. (2008) Science 319(5869):1503

分裂的沙钱幼虫。来源:Dawn Vaughn et al. (2008) Science 319(5869):1503

也有用于攻击的“分身术”。佛州多胚小蜂(Copidosoma floridanum)是一种很小的寄生蜂,它的幼虫以蛾类的幼虫为食。雌蜂在蛾的卵上产卵,一次只生一两个,但一个卵就能孕育一支军队。

佛州多胚小蜂和她的卵。来源:natural history museum,拍摄者:Max Badgley

佛州多胚小蜂和她的卵。来源:natural history museum,拍摄者:Max Badgley

蜂卵首先发育成桑椹形胚(morula),然后快速分裂,形成多个幼虫胚胎,最多可达3000个。幼虫分为两类:一类是矮胖的繁殖幼虫,将来会化蛹成蜂,生育后代。另一类是细长的士兵幼虫,无法化蛹,无生育能力,只能死在毛虫体内。“士兵”的责任是分泌毒素,杀死这个毛虫里的其他寄生蜂幼虫(包括其他同类的幼虫),为自己的兄弟姐妹争取生存空间。

两种不同形态的幼虫。来源:Jeffrey A. Harvey et al. (2000) Nature 406, 183–186

两种不同形态的幼虫。来源:Jeffrey A. Harvey et al. (2000) Nature 406, 183–186

最奇妙的是,佛州多胚小蜂可以自己控制“军队”的阵容。如果雌蜂发现自己产卵的地方,已经有别种的寄生蜂捷足先登了,她产下的卵,会孵出更多的“士兵”,杀死先来者,为自己争取生存空间。

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把凝胶堆在一起就变成了魔方,而且还能转? https://songshuhui.net/archives/106367 https://songshuhui.net/archives/106367#comments Thu, 22 Aug 2019 06:29:02 +0000 https://songshuhui.net/?p=106367

本文来自窗敲雨的微信个人公众号“酷炫科学”,未经许可不得进行商业转载

分享一个今天看到的有趣但也有点迷惑的研究演示:有研究者用凝胶材料做了一个魔方。这是魔方转动时的样子:

vrain-gluing-gel-cube-1

这个魔方有什么特别之处?它全部都是基于同一种凝胶材料制作的,没有再用到额外的粘合剂,也没有一般魔方中间的连接结构。只是把27个凝胶小方块堆在一起,它们就可以彼此粘住不会散架,同时还能够旋转,贴在凝胶小方块表面的彩色贴片也不会掉下来。

下面是凝胶魔方组装的过程:

小方块的六面分别贴了具有不同荧光色彩的凝胶片:

vrain-gluing-gel-cube-2

27个这样的小方块堆在一起:

vrain-gluing-gel-cube-3

所以,这到底是想说明什么?

其实这里是展示了一种基于酰腙键的自愈性凝胶材料,以及用于产生荧光颜色的聚集诱导发光( AIE )技术。这样的凝胶材料在彼此接触时,会随着时间推移在接触面上形成共价键连接(酰腙键),凝胶就会自动粘在一起。较短时间的接触(1小时),这种粘附作用还较弱,可以比较容易低被打破,而如果长时间接触(24小时),它们就会牢固地粘在一起。

vrain-gluing-gel-cube-4

(这是论文中的一个图示,凝胶彼此接触的地方形成酰腙键连接)

而这个凝胶魔方其实就是同时展示了短时间与长时间不同的粘附效果。彩色贴片与凝胶小方块贴在一起之后是经过了长时间的放置,而小方块组装成魔方之后只经过了短时间的放置。因此,在转动魔方时小方块之间彼此还能分离,同时表面的彩色贴片则不会掉下来。

当然,想要还原这样一个魔方就很容易作弊了:把小方块一个个全拿下来重新组合也十分轻松。另外这个魔方如果放置得时间太长估计就拧不动了……

这项思路十分神奇的研究论文发表在Advanced Materials上,原文见:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.201902365

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