專欄

為什么要害怕高壓電線

前兩天有位女同事突然問我：液晶顯示器的輻射是不是比普通的要大？我正在困惑的時候，她又問，聽說仙人掌可以吸收輻射，不知道有沒有用？后來才知道，那幾天她臉上長痘，看了網(wǎng)上幾篇文章，于是懷疑電腦的輻射在搗鬼。不過她這么想也不該全怪那些文章，據(jù)說人類天生就害怕身邊看不見摸不著的東西。

今年有個叫Box 的英國行為藝術(shù)家，把1000 多根日光燈管插到高壓輸電線底下的田里，一到夜里那些燈管就發(fā)出微光，好像是種了一片燈管田。于是就有人問他，這是不是在揭示高壓線輻射的危害呀？不過該行為藝術(shù)家可不領(lǐng)情，他說，我就是覺得好玩。這個行為藝術(shù)的原理很簡單，因為4 萬伏的高壓線和0 伏的地面之間形成了電場，讓燈亮了起來。那高壓輸電線的電磁輻射危險嗎？據(jù)說北京有一些志愿者測量了高壓輸電線附近的居民區(qū)，發(fā)現(xiàn)輻射強度只有國家標準的幾千分之一，完全不用擔心。

其實要說輻射，地面上最大的輻射就是太陽光。根據(jù)量子力學的原理，電磁輻射的波長越短，能量越高。一般來說，只有比可見光波長更短的紫外線、X 射線、γ 射線才能危害健康，因為它們能夠剝離原子中的電子，它們稱為電離輻射。而高壓輸電線的輻射是屬于低頻范圍，要說危害應(yīng)該是電磁輻射中最少的。對此科學家進行過無數(shù)的動物實驗，得出的結(jié)論是正常劑量的輻射不會損害健康。但是總有人擔心，是不是還有人們沒弄清的機制呢？

其實每個年代都有一些科學概念會莫名其妙地造成公眾恐慌。在18 世紀這個概念是生物電。?？碌闹髦芯吞岬竭^當時的一些醫(yī)生，他們用生物電來解釋一切疾病的成因。那時距意大利的伽伐尼發(fā)現(xiàn)青蛙腿會因為電擊而抽搐只有半個世紀，關(guān)于生物電的許多問題科學家們只研究了一半。這可能才是人們神化它們的原因。如果這個規(guī)律成立，50 年后的保健熱門話題，會不會是“預(yù)防宇宙暗能量損害肌膚”之類呢？

中國槐還是日本槐？

瑞典偉大的博物學家林奈在出版他的劃時代巨著《植物種志》的時候，并不知道他在這本書中采用的“雙名法”（一個生物物種的拉丁文學名必須由兩個詞構(gòu)成，前一個詞類似“姓”，后一個詞類似“名”）會被后世的生物學家奉為規(guī)范，并給生物的命名帶來那么多有趣的故事。比如槐樹是北方人非常熟悉的一種樹，它是中國的特產(chǎn)，耐寒、耐旱、耐瘠薄、易于生長，從2000 多年前的周朝就用作庭園樹種了。和槐樹有關(guān)的典故很多，洪洞縣大槐樹和明崇禎帝上吊的“罪槐”大概是最有名的兩個了。可是令人耿耿于懷的是，這樣一種典型的中國樹種，學名竟然叫做Sophora japonica，翻譯過來就是“日本槐”。日本雖然也有槐樹，卻全都是從中國引種的，把槐樹叫做“日本槐”，可謂豈有此理。然而，這個學名正是林奈在1767 年親自擬定的，而且已經(jīng)被植物學界確定為規(guī)范了。你想把japonica 改成chinensis（中國）？對不起，植物分類學家是不會承認的。

那么林奈怎么會犯下這樣的錯誤呢？原來林奈是根據(jù)一位叫克里斯蒂安· 克萊因霍夫（Christiaan Kleynhoff）的德國醫(yī)生采集的一張槐樹標本，來給槐樹命名的。克萊因霍夫曾經(jīng)為荷蘭東印度公司在亞洲工作了20 年，其間他到過日本，并在那里采集了一些植物標本。這張槐樹標本就是在日本采集的。林奈看到標本上注明了“采自日本”，便不假思索地用japonica 為槐樹起了名——這個永恒的誤會便這樣出現(xiàn)了。

無獨有偶，在2007 年，林業(yè)局曾經(jīng)向國務(wù)院上交材料，申請把丹頂鶴定為中國的國鳥。丹頂鶴是國人最熟悉的鶴類，而鶴在中國極富文化意味，按說選丹頂鶴為國鳥應(yīng)該很合適吧？可是有人質(zhì)疑，丹頂鶴的學名是Grusjaponensis，翻譯過來就是“日本鶴”，中國的國鳥怎么能叫“日本鶴”呢？結(jié)果直到今天，國鳥的審批都沒有下文。

印度薄餅與自動對焦鏡頭

在一些印度風味餐廳通?？梢钥吹阶霰★灥慕^活：先把面團壓成圓盤狀，然后雙手輪換地將它打起轉(zhuǎn)來，還不斷地往上拋。隨著面餅在空中不斷的旋轉(zhuǎn)，它就變得越來越大，越來越扁。直到面餅已經(jīng)變成一張又薄又軟的面膜了，廚師還能繼續(xù)往上拋，并保持它的快速旋轉(zhuǎn)。

三月份的《歐洲物理快報》發(fā)表了一篇研究印度薄餅的論文（Europhysics Letters， 85， 60002）。研究者仔細觀察了拋餅師傅的表演，然后進行了數(shù)學分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，廚師們制餅的動作，是最省力而又最有效的?？紤]面餅在空中的運動軌跡、落下時的沖力、以及手與面餅之間的接觸時間和摩擦力等因素，可以列出拋餅的方程，解出最優(yōu)的一組參數(shù)。隨著該論文一起在網(wǎng)上發(fā)表的，還有兩段拋餅過程的視頻。不知道這一研究小組里的人是不是都成了業(yè)余的印度薄餅師傅了呢？

有的人也許會說，怎么科學家拿了國家這么多經(jīng)費，就去研究這么“次要”的東西？事實上，自然界的規(guī)律都是普遍的。拋印度薄餅的效率問題，跟駐波超聲電機的效率問題是一回事。

超聲電機（Ultrasonic Motor， USM）最早由佳能公司發(fā)明，并應(yīng)用在了自動對焦鏡頭之中。它具有慣性小、響應(yīng)快、控制性好、不受磁場影響、運動準確等優(yōu)點?，F(xiàn)在它除了成為自動對焦鏡頭的標配以外，還應(yīng)用在機器人、微型機械、航空航天等領(lǐng)域。而在駐波超聲電機內(nèi)部發(fā)生的主要事情就是“拋餅”——定子通過諧震的超聲波，把轉(zhuǎn)子當作“印度薄餅”來拋著轉(zhuǎn)，以產(chǎn)生動力。因此，超聲電機的設(shè)計，就是要讓定子成為一個精明而熟練的“印度薄餅師傅”，以達到節(jié)能、高效的目的。

下次再看到印度薄餅師傅表演的時候，你除了贊嘆他的高超技藝之外，還可以拿起自己手機，用自動對焦攝像頭把它拍下來——這時你也拋了幾下餅。

食人族的苦魯病

上世紀50 年代，一位澳大利亞的官員在南太平洋巴布亞新幾內(nèi)亞的土著人中發(fā)現(xiàn)了一種怪病。患病的人身體劇顫，頭來回搖擺，不時地發(fā)出怪笑，時而發(fā)呆，不能走路，嚴重的甚至不能進食，幾個星期之后死亡就降臨了。當?shù)厝苏f這些人得了“苦魯病”，是魔鬼附體了。澳大利亞的醫(yī)生開始研究這個怪病，一開始他們注意到患病的人多是女性和兒童，以為是一種遺傳病，但經(jīng)過認真的觀察，科學家們發(fā)現(xiàn)了這個怪病與當?shù)赝林说囊环N風俗習慣有著非常緊密的聯(lián)系，這個習慣就是吃人。

當家里的親戚死了以后，當?shù)厝司桶咽w分著吃了，婦女負責分割尸體，孩子幫忙，分割的過程中這些婦女和孩子就把尸體的腦子吃了，吃腦子的人最容易得這種病。之后歐洲科學家發(fā)現(xiàn)這個苦魯病與歐洲羊患的一種病非常相似，腦子也會出現(xiàn)像海綿一樣的空泡樣變化，這個現(xiàn)象引起了美國科學家蓋達塞克的關(guān)注。他把患苦魯病死亡病人的腦子注射給實驗室的猩猩，不久猩猩也患上了苦魯病。于是蓋達塞克提出，苦魯病應(yīng)該是一種傳染性疾病，可能是一種“慢病毒感染”造成的。他因此獲得了1976年的諾貝爾醫(yī)學生理學獎。

吃人的風俗在20 世紀50 年代后期就停止了，之后患苦魯病的人數(shù)快速下降。事情還沒完，后來人們發(fā)現(xiàn)這個苦魯病和20 世紀20 年代描述過的克雅氏病是一類疾病。美國人普魯辛納開始系統(tǒng)地研究這類疾病之間的聯(lián)系和治病原因，他發(fā)現(xiàn)這類病不是所謂“慢病毒”引起的，而是與一種特殊的蛋白質(zhì)有關(guān)，這種蛋白質(zhì)與病毒類似，可以像病毒一樣自我復制，所以又被叫作“朊病毒”。因為在朊病毒研究上的卓越貢獻，1997 年他也得了諾貝爾獎。

著名的“瘋牛病”和克雅氏病，牛羊患的癢病和這個苦魯病其實都是一類病，都是朊病毒感染造成的。這種食人族的怪病給諾貝爾獎貢獻了兩位得主，在醫(yī)學史上也算掛得上號了。