相比宏观动植物，已有38亿年演化史的细菌...
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Alan-阿烂从江鸟鸿
转采于2017-06-13 18:41:56
相比宏观动植物，已有38亿年演化史的细菌至今都没有演化出多细胞生物——但这并不意味着细菌只会“孤军奋战”。
图上右边是大肠杆菌群落，左边是黄色黏球菌（Myxococcus xanthus）的生物薄膜——10万个细菌分泌多糖彼此团聚形成的群落，其中每个个体都与周围个体交换信息，表现出了敏捷的反应：在这个gif中，黄色黏球菌发现了大肠杆菌，立刻像涟漪一样传递这个好消息，随后集体出动，将大肠杆菌吃了个精光，饱食之后就结出了那些黑色窟窿似的子实体用来繁殖。
这个过程实际持续了7天。
科技
Alan-阿烂
求证：平板上的槽是双曲线中的一支。 这个题其实非常好做，甚至给初中生都能做出来，只要告诉它双曲线是什么，但为了照顾高考之后把数学还给老师的同学们，我做了这个图： r是连接棍子和转轴的短棍，θ是长棍与水平面夹角，灰色长线是长棍。由于短棍与转轴和长棍都垂直，这将构成一个变化的长方体，平板就是橙色的对角面，所以这个题实际上是要证明那个红点是双曲线上一点。很显然啊，x^2 - y^2/(tanθ)^2 = r^2。 ……我只能帮到你这里了。
用Google地图观察一条河流在28年间的河道变迁，就像撒泼的蛇一样疯狂扭动。 这条河位于南美玻利维亚的东北部。像所有水量充沛而又没有堤防的平原河流一样，水流在每一个拐弯处都会强烈侵蚀一侧河床，同时又在另一侧河床堆积泥沙，使得河道弯曲越来越大，终于有一天冲垮河道，重新变成直线。地图上那些隐约可见的弧线全都是过去的河道。 长江中游的荆州等地的九曲十八弯也是这么来的，一度年年水患，治理困难。然而一旦治理，又意味着湿地生态的彻底毁灭——要生态还是要经济，往往是个两难抉择。
这就是上一张图里捕捉空气折射率微小变化的特别的摄影技巧，其实非常简单，如果你是个摄影师，也很容如法炮制。 整个设备布局如图，注意那根红线：光源里发出的光在两个凹面镜之间变成了平行光线，当它们穿过折射率不均匀的空气时会发生不同程度的偏转，导致一部分光线不能汇聚到右侧凹镜的焦点上，于是成像就偏暗，这就勾勒出了空气密度的变化情况——事实上，被篝火扭曲的景象恍恍惚惚，也是这个原理，瞳孔就相当于那个有挡板的镜头，参1楼。 我想，如果能稍作改变，将凹面镜变成凸透镜，还能拍出彩色的照片。
用特殊技巧拍摄下的空气运动，左上是子弹射出枪膛，右上是点燃打火机，左下是人手发出的热量，右下是点燃的爆竹。 空气的折射率与它的密度和温度有关，这在篝火晚会上非常明显，但是空气通常的折射率变化都很小，肉眼无法观察，需要采用某些特别的拍摄技巧才能捕捉下来——这些镜头用了怎样的特别技巧，写在下一张。
如果天体的大小按比例来放的话，会变成这样
热冰实验，过饱和的醋酸钠在冷却后变成无色透明液体，然后只要手指轻轻一碰即可，他这申了一整只手所以更明显了
看过以前的勒洛三角形，或许会觉得这些像球体一样平滑滚动的四面体很简单，把定宽曲线推广到三维空间就行了——图森破。 直接推广勒洛三角形得到的勒洛四面体，是以四面体每个顶点为球心、边长为半径，做四个球相交的部分。稍稍计算就会发现，它相对两条弧形棱的中点距离大于两个顶点的距离，这显然无法平滑滚动。 好在1912年，迈斯纳（Meissne）想出了解决的办法，将三条棱“磨圆”即可，这样一来它实际上就只有大小两个曲面了，像个榛子，被称为迈斯纳立体，目前正在研究这是不是体积最小的定宽曲面。
这是一张真实的照片，没有经过任何液化处理——NASA用彩色的烟雾呈现出的飞机翼尖涡流，用来更好地研究这一现象。 飞机的升力来自空气经过机翼上下表面时速度差带来的压力差——但是在机翼末端，这种压力差不再有机翼阻挡，下表面的空气就会迅速向上回流，形成一个强大的漩涡。这种涡流不但会导致航空器失稳和升力减小，还会破坏后方飞行器的流场，引发严重的飞行事故，所以机翼常常要在翼尖装有翼尖小翼以削弱翼尖涡流，而多架飞机也要切忌尾随飞行——特别是在着陆的时候。
怎样给猫施定身法？ 猫脖颈子后面的皮肤非常松弛有弹性，当它们小的时候，猫妈妈就叼着这块皮肤带着小猫转移住处，小猫也很懂事，一被叼住脖子就老老实实的——因为捕猎是剧烈的运动，猫妈妈不能怀有过大的胎儿，小猫刚生下时发育很不健全，非常脆弱，需要经常转移阵地，减少被掠食者发现的机会。 而小猫这种一叼脖子就变老实的行为是印在脑子里的非条件反射，终生都会保持——这也是为什么公猫在交配时会机智地咬住母猫的脖子，这让强奸变得非常容易。 人要是也有这么一块皮，多少事儿都省下了……
相比宏观动植物，已有38亿年演化史的细菌至今都没有演化出多细胞生物——但这并不意味着细菌只会“孤军奋战”。 图上右边是大肠杆菌群落，左边是黄色黏球菌（Myxococcus xanthus）的生物薄膜——10万个细菌分泌多糖彼此团聚形成的群落，其中每个个体都与周围个体交换信息，表现出了敏捷的反应：在这个gif中，黄色黏球菌发现了大肠杆菌，立刻像涟漪一样传递这个好消息，随后集体出动，将大肠杆菌吃了个精光，饱食之后就结出了那些黑色窟窿似的子实体用来繁殖。 这个过程实际持续了7天。
这是你的细胞内正在发生的一幕——DNA双螺旋的复制过程，它看上去和我们的想象或许有些不同。 我们都知道细胞要分裂首先要复制细胞核内的DNA，也就是拆开双螺旋并以两条链为模板，再根据碱基配对原则各自复制一条出来。 但是如图所示，其中只有下方那条链能够连续不断的复制下去；另一条就需要经过一道复杂的手续分段复制然后连接起来。这是因为DNA聚合酶（紫色）只能从一个方向聚合DNA，而双螺旋的两条链方向相反。
扫描电镜下的神经束冰冻断裂截面，无论外观还是功能都是神经系统的导线。（神经束太脆弱，用刀切会搞得很糟，所以要用极低的温度快速冷冻后才能获得良好的截面）。 那些棕色的核心是神经细胞的轴突，其细胞膜上大量的离子泵可以改变电势差，神经冲动就以电流的形式在其中传递；外面紫色部分是包围轴突的髓鞘，丰富的脂质起到绝缘层的作用，防止短路并减小能耗，还能起到跳线的作用加快动作电位传递，参1楼链接。 在髓鞘的帮助下，轴突能以更小的直径和能耗实现更快的传递，脊髓中冲动速度可达每秒100米以上。
最近有很多了不起的科技突破，比如这个——美国宾夕法尼亚州立大学制作出了第一批小到可以在活的人细胞内运作的发动机，就是那些小颗粒，金灿灿的，因为它们真的是用金子做的。 这些圆柱形的纳米发动机（Nanomotor）一端是金一端是钌，长度仅为3微米，动力来自两段发出的超声波振动，并由外部电磁场控制。当它们在海拉细胞内游动的时候，细胞展现出了一些前所未见的力学响应，这除了暗示人类开始直接操控活细胞内外，在向活体组织内实现细胞级的超精药物输送上也有应用前景。
这种神奇的" 凉粉" 叫做气凝胶，是一种新型的特种陶瓷，有很多奇妙的性质。 气凝胶是凝胶被脱去液体而保留固体结构制成的，也就是空洞极多的无定性碳、硅、铝，每克物质的表面积超过一个足球场，因而密度极低，全碳气凝胶的密度仅为室温下空气密度的13%，所以又被称为“固态烟”。 这东西非常耐压，可承受几千倍自身重量的压力，但不耐折，一掰就断；隔热性超强，可以用来做飞船外壳（参1楼）；Gif里最后一段是气凝胶粉末与水的混合物，形成了奇异的表面疏水的水——只要被分开，
电镜下的海拉细胞（Hela Cell）——生物学界最传奇的“永生细胞”。 海拉细胞是1951年从美国妇女汉丽埃塔·缺（Henrietta Lacks）身上取下的宫颈癌细胞，半个多世纪来复制了18000代，累计重量超过100个帝国大厦，出现在全世界的生物医学实验室里，比如下张。 然而更重要的是，海拉细胞已经不再是人类细胞了：它们混入了人乳头瘤病毒的基因，每个细胞有76到82条染色体，并且能在培养皿里快速繁殖散布消灭其它细胞——毫不夸张的说，这是许多以人类基因为蓝本的新型史莱姆。
以前发过一个能钻进细胞内的黄金纳米发动机（参1楼），这是它的另一个演示实验——用纳米发动机驱动海拉细胞排成糖葫芦，并且高速旋转。 实验完成自宾夕法尼亚州立大学，Gif中好像龙珠一样晶莹剃透的圆球就是海拉细胞——1951年从汉丽埃塔·缺（Henrietta Lacks）女士身上取下的宫颈癌细胞；那些金灿灿的颗粒就是纳米发动机，用金和钌制成。 实验中，发动机在超声波和电磁波的控制下排成一列并不断旋转，显示出了此项技术对细胞控制的极大潜力，未来有希望实现细胞级别的癌症治疗。
热解碳的高抗磁性使它可以在磁铁上实现磁悬浮。 这是一种碳的人造同素异形体，结构和石墨类似，不同的是在石墨的碳原子片层结构之间建立了共价键，使其有些类似云母。通常是在真空中加热纤维材料使其脱氢脱氧生成的，所以叫做热解碳（Pyrolytic carbon）。 像云母一样，热解碳在不同方向上的物理性质很不一样，尤其是晶体的劈开面上，是目前为止室温下抗磁性最强的材料——也就是说它会强烈排斥磁场，与钢铁受磁场强烈吸引的性质恰好相反。 这种奇妙的性质让它在磁悬浮技术上有了不错的应用前景。
“无管虹吸”或称“自虹吸”是一种很挑战视觉经验的物理现象。 通常的液体，比如水，会由于连通器原理在封闭管道内从水压较高的开口流向水压较低的开口，虹吸现象或者用吸管喝水都是这个原理。但是对于非牛顿流体——指那些黏度与运动状态有关的液体，比如玉米糊糊——它们仿佛能记住自己的运动状态不愿改变。镜头里就是一种厌恶拉伸的非牛顿流体，一旦开始流动就变得像绳子一样难以断开，此时如果对“绳子”一端施以外力，比如注射器的吸力或者下落的重力，就很容易表现出“隐形的吸管”怪相了。
一组航拍到的莫斯科冬季供暖系统废气排放景象，巨大的白色水蒸气团冲天而起，然后变成一扇遮天蔽日的人造云，给这座严峻的城市留下了绵长的阴影。 莫斯科的供暖系统采用俄国储量丰富的天然气作为燃料，燃烧产物主要是水蒸气和二氧化碳，实际污染并没有看上去那样严重。另外值得注意的是，这些排放出来的水汽凝结成云雾以后并没有扶摇直上，而仿佛触到了一个无形的顶棚。那是因为俄罗斯地区冬季强大的寒流让地表温度比高处空气更加寒冷而沉重，形成了一个难以对流的结界，即冬季逆温层，这团人造云正被夹在两层之间。
这就是前一张大蓝闪蝶（Morpho menelaus）翅膀鳞片的细微结构，不断放大直到电子显微镜的扫描结果。 这些鳞片上的栅栏结构有很多层，在最细微的地方只有200纳米，而可见光波长有几百纳米，阳光经反射后会发生明显的干涉，其中蓝光因叠加而增强，于是让蝶翼显出鲜艳的蓝色。 这其实是一种特殊的防御机制，大蓝闪蝶在飞行中扑翼很慢，两次闪光之间的距离很远，鸟儿只能看到片片蓝光，却不知道真身在哪——而且它们毒性很强，除了人类鲜有天敌。 为了获取美丽的翅膀，巴西已大量商业饲养大蓝闪蝶。
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