癌症的死亡,毒品的种类吸食,人类的死亡,为什么再伟大的工程师(医生,科学家)也无法把它修复?

《百科知识》2011年第2期·百科聚焦·重新认识癌症
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《百科知识》2011年第2期·百科聚焦·重新认识癌症
《百科知识》2011年第2期
[百科聚焦]
重新认识癌症
尽管癌症并非不治之症,但癌症对人类的杀伤力却是第一位的。如今,全世界每年因癌症死亡的人数比艾滋病、疟疾和结核病加起来还要多。认识并征服癌症,不仅会造福人类,也是人类文明和社会发展的一项重大使命。
癌症的起源
今天,人类癌症起源的确切时间仍无从定论,但大致的时间可以追溯到3000多年前。关于人类的癌症过去有一种比较认同的说法,古时候人类很少患癌,只是因为文明的发展和经济条件好转后,随着寿命的延长,人类癌症才开始多了起来,并且变得十分凶恶。
现在,一项新的研究部分认同了这种说法,但却从另一角度解释了癌症的起源。
英国曼彻斯特大学生命科学系埃及考古学教授罗萨莉-大卫和其同事迈克尔?齐莫曼教授对数百具约3000年前古埃及和南美的木乃伊进行了研究,结果在数百具木乃伊中只发现了一例癌症。
这具木乃伊罹患的是直肠癌。据考证,这具木乃伊原本是生活在埃及托勒密王朝时期(公元前200年~前400年)的一名普通人。由于古代缺乏手术治疗手段,因此有关癌症的证据能完整地留存下来。在数百具木乃伊中才发现一人患癌症,因而可以断定,癌症在古代是非常罕见的。另外,研究表明,木乃伊有保存恶性肿瘤(癌症)的功能,而且肿瘤实际上要比正常组织保存得更好。
癌症发展主要是受现代工业化的影响。因为,研究发现,自18世纪工业革命以来,人类的癌症发病率和死亡率开始急速飙升,尤其是儿童患癌症的比例迅速攀升。2010年8月在中国深圳召开的世界抗癌大会公布的资料表明,2008年全球有1270万癌症病例,死亡人数达到760万。今天,单就英国而言,每年因癌症死亡的人数就多达15万。
因此,大卫认为,古时候自然界中没有什么东西会引起癌症,必须承认,癌症是一种“人造的”疾病。污染以及饮食和生活方式的改变都是引发癌症的因素。换言之,癌症是现代生活催生的一种现代疾病。
大卫等人得出古代人类患癌少的结论也是建立在对世界各地木乃伊的研究基础上的,经他们研究的木乃伊中只有两例显示可能患癌。对开罗博物馆和欧洲博物馆中木乃伊所做的放射性调查也未发现患癌症的痕迹。
此外,检索几千年的文献资料也几乎找不到有关癌症的记录。对古代文献检索后发现,只是17世纪才有了乳腺癌和其他癌症手术的描述,18世纪(1771年)才有第一篇关于癌症的科学报告,是由英国人约翰·希尔写的,报告认为长期使用鼻咽壶的人染上鼻咽癌的比例偏高。1775年有一名烟囱清扫工患上了阴囊癌的报告,1832年则出现了霍奇金病(一种白血病,俗称“血癌”)。所以,以今天的眼光来看,癌症的发展与人类的现代生活分不开。
癌症的东西方认识
然而,在东方人,尤其是中国人看来,癌症是与人共生的。早在几千年前出土的甲骨文中就有“瘤”即癌症的病名记载。两千多年前的中医典籍《黄帝内经》中也记载了筋瘤、肠瘤等。在中国历代文献里,说到良性肿瘤与恶性肿瘤的内容,更是为数不少,名目繁多,例如,肿疡、瘿瘤、恶疮、瘤、岩、癌等10几种名称。这些病症中,有些指的就是癌症。
《周礼天官》记载,疡医专管医治肿疡、溃疡、金创、骨折等病。疡医便相当于今天的外科医师,肿疡就指的是肿瘤,其中的恶性种瘤就是癌症。中国人最早留下的癌症病例可能在汉文帝时代,当时记载的癌症是胃癌。“癌”这个字最早出现在12世纪初的《卫济宝书》中,其中有对乳癌的观察,指出40岁以上的妇女易患此症,溃烂3年而死等。
中医对癌症发生的原因也有自己的认识,认为是由于风、寒、暑、湿、燥、火等外界致病因素和人的情志失调互为转化而形成癌肿,其中以气滞血瘀为主。情绪长期不正常,阴阳平衡失调的人较易患癌症。这也提示,癌症的发病原因是内因和外因的结合。内因相当于个体的生理和心理差异和失衡,包括生活方式的差异,如饮食不当、肾气衰竭、情绪长期不正常,阴阳失调等。
不过,西方医学对癌症的认识并非如罗萨莉·大卫所认为的只是到17世纪才有癌症的记载,而是早在公元前400年左右由西方医学之父希波克拉底予以了描述。希波克拉底根据临床的观察指出,人会患肿瘤(或叫赘生瘤),而肿瘤又可分为“无害性”肿瘤和“危险性”肿瘤两大类。危险性肿瘤的希腊文为Karkinoma,相当于今天的癌症(恶性肿瘤)。而“无害性”肿瘤称为Karkinos,也即螃蟹(crab)之意。不过。西方的癌症(Cancer)一词出现的时间较晚,源于拉丁文tantrum,也是指螃蟹。从该词的含义看,寓意癌细胞在体内四处横行霸道,蔓延、侵蚀和破坏健康的肌体。
对于癌症的成因,希波克拉底则认为癌症是因为黑胆汁分泌过盛所引起,而对癌症应尽量避免治疗,让其自然恢复。到了公元200年左右,另一位著名医学家盖伦则把肿瘤分为三大类:自然的肿瘤,如妇女乳房会自然肿大;超乎自然的肿瘤,例如受伤后的修复性肿块;违反自然的肿瘤,类似于今日的癌症。
癌症的发展和控制
今天,无论是中医还是西医都认识到,癌症是内外因相互作用下产生的。癌症有三个主要特点:一是过度增长;二是它的增生既不按机体需要,也不在机体的控制下进行,具有一种“疯长”的特性,即持续不断地迅速繁殖异常细胞并保持原有的恶性行为;三是浸润转移,癌细胞能浸润破坏周围的正常组织,并可转移到身体的其他部位安家落户,继续繁殖扩大。
目前已知癌症大约有200多种。世界上平均每55秒就会有一个人死于癌症,每33秒就会有一个人患癌。一般而言,癌症的发作十分凶猛,从确诊到死亡短的为一二个月,长不过一年,而且涉及到各种年龄的人群。 尽管癌症是一种凶恶的疾病,但是世界卫生组织一直坚持“三个三分之一”的观点,即三分之一的癌症是可以预防的,三分之一的癌症是可以早期诊断的,三分之一的癌症是可以治愈的。
今天,对于癌症的病理和病因以及治疗已经有了长足的发展。例如,治疗方法有手术、放射疗法、化学(药物)疗法、生物疗法和免疫疗法等,而对癌症病因也深入到基因和分子的微观层面。例如,对于女性常见的乳腺癌,现在已经发现,一种称为BRCAI的基因发生变异会显著提高女性患乳腺癌的风险。同时,在BRCAI基因发生变异使女性患乳腺癌的风险提高时,这些女性体中另外5个基因的变异也会加重患病风险。
这一发现意味着,今后对那些携带BRCAl变异基因的妇女进行另5个变异基因的检测,可以早期诊断乳腺癌,从而早期治疗,获得较好的治疗效果。从这个意义上看,可以实现世界卫生组织的后两个三分之一的目标。
至于前一个三之一,即三分之一的癌症是可以预防的则意义更为重要。因为,一分预防胜过九分治疗,通过预防可以大幅度减少癌症的发生率和死亡率。国际抗癌联盟主席大卫·希尔教授指出,大约40%的癌症是由生活方式、传染病以及环境或职业相关危害所引发。例如,吸烟是目前世界上最大的一项可预防的致癌因素,全球肺癌死亡人数中有80%~90%由吸烟导致,在发展中国家这个比例达到30%。而全球大约1/4的癌症是由吸烟引起。其他诸如酗酒、肥胖、缺少锻炼、过度晒太阳、饮食不当(如霉变食物中的黄曲霉素)等,都可能引起癌症,这些因素都是生活方式问题。
从生活方式和环境干预癌症
从今天的现实环境来看,英国曼彻斯特大学教授罗萨莉·大卫的部分观点也是非常正确的,癌症的确是一种“人造的”疾病,污染以及饮食和生活方式的改变都是引发癌症的因素。中国今天癌症的高发病率和高死亡率就是典型的现象。
在中国,癌症发生率正处于快速上升期,癌症已成为中国城市和农村居民的第一位死因。过去30年,中国癌症死亡率增加了80%,现在每年癌症发病人数约260万,死亡180万。中国癌症谱已经兼具发展中国家和发达国家癌症的流行特点,肺癌、肝癌、胃癌、食道癌和结直肠癌是最常见的5种杀手,乳腺癌则成为女性的第一号杀手。农村地区癌症患者死亡率明显高于城市,而癌症高发地区多集中在西部地区和农村地区。中国人死于肝癌的比例是全球平均水平的4倍,胃癌是全球平均水平的2倍。
美国癌症研究人员的研究表明,在不良习惯致癌因素中,饮食、酗酒和吸烟等更是造成癌症的重要原因。例如,饮食过量会导致肥胖,而肥胖是导致癌症的原因之一。以乳腺癌为例,欧美国家平均每7-8名妇女就有一人患乳腺癌,中国乳腺癌的发病率也呈逐年上升趋势,在大中城市最为显著。例如,北京市每年新增3000多例乳腺癌病人,北京、上海等大城市的乳腺癌发病率已超过45/10万,成为女性最常见的恶性肿瘤。而且,中国乳腺癌的发病年龄高峰较西方发达国家提前10年。
乳腺癌的增加与生活方式密切相关,饮食不当、酗酒和吸烟等,都是造成乳腺癌上升的重要原因。因此,重视生活方式的防范,就能让许多人远离癌症。但是,在预防方面,中国做得并不够。例如,中国尽管有在公共场所禁烟的规定,但几乎形同虚设,没有多少人会遵守这种规定。所以,烟草消费等既是生活方式,又是环境问题。如果能从这些方面干预,癌症的发病率将会大大降低。
不过,世界范围的癌症高发病率的一个众所周知的原因是环境严重污染,作为一个发展中国家,中国的问题更为严重。中国农村地区癌症发病率和患者死亡率明显高于城市的一个主要原因就是环境污染。而无论是城市和农村,环境严重污染导致癌症的高发病率已被描述为“生态环境地质病”。既往和现有的调查发现,80%的癌症发病与环境有关,尤其是与环境中的化学物质,如各种杀虫剂、生长激素、催熟剂和溴化阻燃剂等密切相关。此外,工业生产排放的有毒重金属,如铅、镉、汞、砷等,也是导致癌症产生的直接和间接因素。环境污染造成水和空气质量的降低和恶化既可引起人急性中毒,也可导致慢性危害,具有致突变、致癌、致畸、致生殖障碍等远期效应。
在中国农村地区,环境污染的致癌作用已经发展到疾病高度集中的形式,如癌症利的形成。近几年,中国媒体公开报道的癌症村数量超过了247个,遍布中国大陆的27个省份。癌症利形成的原因主要是工业环境污染,如大量的化工厂、印染厂、造纸厂等企业污染,癌症村的分布与这些企业的集中和沿河分布的特点相一致,在污染严重的厂矿周围和河流沿岸,集中了大大小小的癌症村。例如,污染严重的淮河流域沿岸出现了20多个癌症村,其支流沙颖河、卫河、洪河、黑河、济河、奎河等河流沿岸都有癌症村分布。河北省沧州市黄骅临港化工园区周围的若干村庄就是由于化工园区排放废气、废水而变成癌症村的。
中国同时呈现污染越重,癌症村越多的特点。例如,河南因淮河支流的严重污染导致癌症村数量位居全国各省第一。而中国东部的污染最为严重,造成东部地区(辽、冀、京、滓、鲁、苏、沪、浙、闽、粤、桂、琼)癌症村数量比例最高,约为47.7%;中部地区(晋、内蒙、吉、黑、皖、赣、豫、鄂、湘)污染较重,癌症村数量占到总数的43.3%;而西部地区(渝、川、黔、滇、陕、甘、宁、青、新)污染较轻,癌症村数量所占比例不到10%。中国的癌症村的现实也进一步证明,癌症在很大程度上是一种“人造的”疾病。
因此,采取健康的生活方式和治理环境污染将大大减少癌症的发病率和死亡率,是人类抗御和消灭癌症的上上策。
癌症基因疗法的亮点
尽管癌症是可以治疗的,但是。很多癌症却是难以治疗的。因此,探索各种有效而实用的治癌方法就成为研究人员和临床医生研究的重点,同时也成为患者关注的焦点。今天的癌症治疗在基因疗法方面出现了一些亮点,如果假以时日,相信基因疗法将成为癌症治疗的实用技术。
核糖核酸干扰显神威
癌症的基因疗法有很多,其中有一种显示了独特的魅力,这就是核糖核酸(RNA)干扰。
生命的核心物质包括核糖核酸和脱氧核糖核酸(DNA),它们的本质都是为生命信息编码和复制基因。癌细胞的疯狂生长和侵蚀机体便需要基因的快速编码和复制。但是,如果能干扰癌细胞的基因编码和复制,就能抗御癌细胞的疯狂生长和蔓延。研究人员发现,干扰癌细胞的基因可以采用RNA干扰的方法。这一创意来自2006年的诺贝尔生理学或医学奖。
基因编码生成蛋白质和复制细胞的过程涉及脱氧核糖核酸和核糖核酸。首先是脱氧核糖核酸发出合成蛋白质的指令到细胞质的蛋白质合成部位,这些合成指令是由信使核糖核酸(mRNA)来传递的。早在1998年,美国的安德鲁·法尔和克雷格·梅洛就发现了一种可以降解某一特定基因的信使核糖核酸。如果信使核糖核酸降解的基因消失,相应的基因(DNA分子)便会沉默,后者所编码的蛋白质也不会合成。也就是说,核糖核酸可以干扰脱氧核糖核酸的指令。由于法尔和梅洛发现了“RNA干扰机制——双链RNA引起基因沉默”而获得2006年的诺贝尔生理学或医学奖。
核糖核酸干扰的最大实用之处在于,可以通过对基因信息的干扰来阻止病毒、细菌和癌细胞的复制,从根本上治愈疾病。而拥有干扰功能的核糖核酸是一种小核糖核酸,也称为小分子干扰核糖核酸(siRNA),这一干扰机制也称为核糖核酸干扰(RNAi)或核糖核酸沉默(RNAs)。
现在,美国加州理工学院等机构的研究人员合成了一种直径仅为70纳米的微小载体,它们可以携带特定的核糖核酸进入血液,随着血液流动到达发生癌变的部位,然后进入癌细胞释放出核糖核酸,后者可以对癌细胞产生核糖核酸干扰,从而干扰癌细胞的复制,治疗癌症。由于运载核糖核酸的载体物质十分微小,可随着尿液排出体外,而且不会引起免疫系统的排异反应,因而这一疗法有很高的安全性。
黑素瘤是人们常患的一种恶性皮肤癌,癌细胞的迅速繁衍与RRM2基因有关。如果能关闭RRM2基因,就有可能治愈黑索瘤。于是,研究人员用两个多聚体和一个蛋白制造了一种颗粒,这种颗粒包含有小核糖核酸片段,即干扰核糖核酸。由于肿瘤血管的通透性大,这种纳米微粒可通过血管进入肿瘤组织并与癌细胞结合。一旦进入癌细胞,纳米微粒就分解,释放出干扰核糖核酸,而微粒的其他碎片则很小,可随尿排出体外。
研究人员对15位病人进行了I期临床试验,结果发现,至少有一名患者的RRM2蛋白表达水平和治疗前相比降低。尽管这次试验的样本有限,但研究人员认为已经有直接证据表明可以用干扰核糖核酸来关闭癌细胞以及人体内其他有害基因的表达,从而治疗癌症和其他疾病。
用好基因修复坏基因
癌症基因疗法的一个传统思路是,用好(健康)基因修复坏(缺损)基因,以阳止癌细胞的生长。但是,这需要首先把好基因克隆出来,并通过无害的病毒作为载体导入到患者的癌细胞中,以修复缺损基因。
研究人员针对着色性干皮病(XP)进行的动物基因疗法试验取得了成功。着色性干皮病是一种少见的常染色体隐性遗传的皮肤色素萎缩性疾病,该病早期皮肤上有红斑、色素斑点及脱屑;中期表现为类似慢性射线皮炎,出现皮肤萎缩斑块、毛细血管扩张,有些部位的棘细胞层肥厚及角化过度,表皮细胞杂乱;晚期发生癌变,包括基底或鳞状细胞癌、纤维肉瘤或恶性黑色素瘤。
美国得克萨斯大学西南医疗中心的艾洛尔·弗里德伯格等人发现,Xpa基因发生突变的小鼠会患着色性干皮病并且在照射紫外光后三周内会出现皮肤的癌变损伤。弗里德伯格用一种安全的病毒作为载体,把正常的Xpa基因注射给患有着色性干皮病的小鼠并观察小鼠的变化。结果发现,在正常基因注入患癌小鼠后,小鼠的癌变现象消失了。
而且,在病损小鼠注入正常基因后,他们还将这些小鼠放置在紫外光下数小时到数天。五个月后,这些实验小鼠只是留下了晒斑。而且围绕注射位点的皮肤细胞几乎与正常小鼠的相同,这表示脱氧核糖核酸修复机制被注射进的正常Xpa基因恢复了。这意味着基因疗法不仅能够治疗,而且能预防着色性干皮病。
着色性干皮病在人类主要是儿童易患病。当机体暴露在紫外光下时,分裂期的细胞中的脱氧核糖核酸会受损伤。而正常情况下,机体能召集一组蛋白进行损伤修复工作。但是,在患着色性干皮病的儿童中,由紫外光造成的脱氧核糖核酸损伤却因为修复基因的突变而无法修复。随着细胞的不断分裂,这种脱氧核糖核酸损伤会积累成巨大的突变,当这些突变发生在抑癌基因中时,细胞就会异常发育并引发癌症。
根据这次小鼠的实验,研究人员认为可以将此方法用于治疗人的着色性干皮病,但是,下一步是需要进行对人的临床试验。
促使癌细胞死亡和抑制癌细胞修复
癌症基因疗法的另一个思路和技术是,通过阻断某种促癌基因或诱导某种抑癌基因来促使癌细胞老化和死亡,从而治疗癌症。
美国哈佛大学医学院的皮耶尔·保罗·潘多尔菲等人发现,通过阻断一种名为Skp2的基因,能够使前列腺癌细胞老化并死亡。阻断癌细胞中的Skp2基因能够触发“衰老进程”,迫使癌细胞像体细胞暴露在阳光下那样“干死”,无法无限分裂,也无法在人体内转移。
潘多尔菲等研究人员以两组老鼠为对象进行实验。其中一组老鼠的Skp2基因遭阻断。6个月后,这组老鼠没有长出肿瘤,而skp2基因未遭阻断的另一组老鼠却长出了肿瘤。研究人员再从没有长肿瘤的老鼠身上提取淋巴腺和前列腺组织,发现其中许多癌细胞开始老化,细胞分裂速度变慢。这说明阻断skp2基因促发了癌细胞的老化和死亡。更为重要的是,阻断Skp2基因的作用并非是促使生物体衰老,而是只促使癌细胞衰老和死亡,对正常细胞不起作用。
癌症基因疗法的另一种有效方式是,基因疗法与其他治癌方式结合起来,例如与放射疗法相结合,因而能让两种方式发挥合力作用,从而提高癌细胞对放射疗法的敏感性,大大提高疗效。
英国牛津大学的麦肯纳等人最近进行了一项有意义的基因疗法加放射疗法的试验,获得了意想不到的效果。他们发现,通过放射疗法杀死癌细胞是当前治疗癌症的重要手段之一,但是,很多癌症病人在放射治疗让肿瘤缩小或消失后一段时间,肿瘤又恢复并长大了。原因何在?原来,这与细胞修复基因有关。
麦肯纳等人筛查了与细胞脱氧核糖核酸修复有关的200个基因,发现有一些基因,如BRCA2基因、 Lig4基因和XRCC5基因缺失会让生物对放射性比较敏感,说明这些基因对细胞有修复作用。但是,研究人员发现了另一个更有效的基因,POLO基因,如果这一基因被敲除,将导致包括喉癌和胰腺癌在内的许多癌细胞对放射疗法更为敏感,放疗效果更好。动物实验显示,抑制该基因发挥作用可以使大量癌细胞在放射疗法过程中死亡。
但是,这一基因疗法和放射疗法相结合的治癌方法还需要临床试验后才能进入实用阶段。
尽管上述癌症的种种基因疗法都处于动物和人的试验阶段,但未来基因疗法必将成为治疗癌症的一种有效的新方式。
癌症是一种可防治的慢性病
数十年来,我们只是提高了早期癌症的治疗效果,癌症的机理,也只是显示了冰山一角。但是癌症是一种可防可治的慢性病。
“四分之一”的启示
早在80年代末,美国有医学专家报告说,在80岁上下老年人的尸解中,1/4左右身体内患有肿瘤,但这些老人生前都无与癌症有关的任何症状。而他们的死亡,也是由于其他疾病或原因。换句话说,在老年人体内,出现肿瘤是十分自然之事。
近有海归学者黄又彭教授,在欧洲从事免疫学研究,自诉曾每年解剖近200例尸体,80岁左右老人100%地体内存在隐匿性的、无任何症状的肿瘤。他预计如人的平均寿命达到100~120岁,每个个体体内的肿瘤将达到3~4个。但多数情况下,这些肿瘤并不一定威胁老年人的生存质量,甚或一定条件下不影响他们的生存期限。
以上海地区和美国为例,每年新发癌症患者比例都约占总人口的千分之三,如人的平均期望寿命以80岁计,约1/4的人在一生中会因癌症而求治。这再清晰不过地表明了癌症是一种慢性病、常见病,是一种伴随着衰老而出现的常见疾病。
最近美国国家疾病控制中心的专家预测,假定美国公民期望寿命达到90岁,那么,将有47%的男性和32%的女性死于癌症!
人类还不可能攻克癌症,只能预防某些癌症的发生或减缓、延迟其发生的时间,提高肿瘤患者的生存质量,延长其带癌生存的时间。从本质上说,多数上了年龄的老人所发生的肿瘤,是一种伴随着机体的衰老过程而难以避免的生理偏差,就像老人会患骨质疏松、脑组织会变性(早老性痴呆)一样。
众所周知,癌细胞是细胞(主要是干细胞)的分化障碍,也就是说细胞在复制过程中出现了偏差,这是一个难以避免的生物学现象。正因为有这种偏差,生物才会进化或衰亡。越到老年,细胞复制的次数越多,出偏差的概率就越高。因此,老年人好发肿瘤。当然,这时,老年人自身的免疫监视、识别、清理系统等的功能,也随着衰老日渐弱化,偏差增多。故异常分化的癌细胞难以及时被识别和清除,也促成了癌变。
研究表明,如今临床上80%的癌症发生与生活方式不良有关。努力纠正诸如酗酒、抽烟、过食肥甘等不良生活方式,至少可以减少30%-40%肿瘤的发生,延缓许多肿瘤出现的时间。这等于是抗击了肿瘤,延长了生命。此外,中老年后,适当用些调整制剂,特别是有明确的调节免疫、诱导细胞分化、诱导细胞凋亡的中成药,是有积极的防范或延缓癌症发生功效的。
对付癌症的六字方针
肿瘤是种难治性的慢性病。人类对付肿瘤,应打“组合拳”,强调综合措施。在过去的20多年实践基础上,医生们总结出了医、药、知、心、食、体的六字方针,作为“组合拳”的核心内容,实施10多年来,收效显著。
所谓“医”,就是医师、各种医疗措施。除人们熟知的手术、化放疗外,还强调肿瘤科医师给予病人的,绝不仅仅是医疗中与治疗肿瘤有关的东西,还可以给得更多。许多老病人常半月、一月或三五个月来到医院一次,或为了改改方,听听建议和鼓励;有的说白了,就想来感受一下圆桌诊疗氛围,听听医生的说法,给自己来打打气,“充充电”,回去就心里坦荡踏实多了。
所谓“药”,就是医院所给予的中西药物,也是治疗中“组合拳”的主体。当然,是以中药为主,汤方、片剂等都有。医院不时还建议配合一些必要的西药,这须以病人确有需求,且代价最小,利益最大为宗旨。
所谓“知”,是认知、知识、态度。关于癌症,人们普遍存在着认识偏差,并由此引发出一系列问题,特别是精神心理问题。而这些又是促使人们对癌症高度恐惧的根本原因,也是肿瘤死亡率居高不下的祸根之一。认知疗法认为,只有改变了认识问题,才能形成正确的知识和相应合理的应对过程,也才会有正确的态度。医师给病人的首先应该是关于癌症的正确认识。
所谓“心”,就是精神心理。心理治疗绝不是一句空话或一种点缀!它既实实在在存在着,又实实在在地有效。这其中充满了伦理、智慧、方法与技巧。
所谓“食”,就是饮食问题。癌症患者通过良好的营养维持,能够提高和巩固疗效。可根据不同病情、年龄、体质、嗜好等的特点综合调配,忌口不宜过多,应掌握新鲜、营养、清淡、对味、少食、多餐的原则。
所谓“体”就是体能锻炼问题。关于体能锻炼,各地癌症康复乐园组织了心身锻炼功,如新郭林气功,均已形成惯例和制度,肿瘤学员们普遍反映效果很好,可分别寻求相近之处的相关组织支持。
分别对待癌症
临床上,癌症异常复杂,即便是同一种类型的癌症,也常常千差万别。对此,应对方略应早期、中期、晚期有别。治疗的短线效果与长期利益兼顾。
对于早期癌症,一般比较好应对。这些患者大多是体检中偶而发现的,若整体身体状态许可,应强调先以手术、放疗、化疗等措施为主。先求尽可能最大限度地杀灭癌细胞,消除可能的隐患。与此同时,中医药零毒抑瘤可积极配合,既能对这些创伤性治疗措施起到“减毒增效”之功,又尽可能地改善患者的生存质量,调整其免疫力,同时积极防范复发与转移。手术等治疗方法着重于短线效果,调整免疫和防范复发转移则是着重于长期利益。
对于中晚期患者,情况比较复杂,需区别对待。首先,中晚期,特别是晚期患者,若仅仅追求短线的杀死所有癌细胞,完全清除癌症,既不现实,又无可能,且代价巨大,每每得不偿失。因此,短线治疗的目标应定位为首先消解症状,改善或提高生存质量;同时尽可能控制癌症的进一步发展,能稳定下来就算上策。能稳定的同时癌症明显缩小或有所消失,更是上上策。即便暂时不能稳定,但发展趋势明显减缓,也是值得庆幸的。再加一把力,很可能就稳定住了。
而长线所追求的,当然是进一步控制或减缓癌症的发展,提高生存质量,延长生存时间。用中医药零毒抑瘤为主,如3~4月内发展变缓,5~6个月内癌症发展有所控制,后续的效果就会越来越好。因为中医药治疗肿瘤有一个鲜明的特点,长期控制肿瘤的疗效大大优于短期疗效。这可能是中医药对内环境、微环境的调整,以及诱导癌细胞分化,并诱导其凋亡大都是一个需要慢火细熬、假以时日的“细活”,3个月内发展变缓,就有可能6个月内稳定,1~2年后甚至逐步缩小、消失。
癌症治疗中的一个普遍现象是,越到中晚期,患者的求生欲望越强烈,越愿意不惜一切代价,尝试各种治疗方法。我们尊重患者对生的渴求,但决不轻易“纵容”他们的治疗要求。因为,很多中晚期癌症患者在过度治疗之后,不仅没能延长生命,剩下的日子反而过得十分痛苦。更为沉重的是,为了挽救生命,有的患者家庭甚至整个家族倾家荡产,最终患者带着负罪感离去,给亲人留下生的负担。治病是为了救人,如果患者的生活质量非但没有因“治病”得到有效改善,反而恶化:生存期也没因治病得到延长,那么,病人又何苦为“治病”最后落得人财两空呢?
中晚期老年癌症患者的治疗重点应该放在调动患者本身的积极因素,抑制肿瘤发展,改善痛苦,提高生活质量上。在此基础上,尽可能争取其良好康复。“带癌生存”的目标追求也属很有价值的聪明选择。饮食起居同于常人,病情稳定,5~10年长期生存,人瘤“和平共处”,甚至逐渐康复,未尚不是病人长期利益的最大化。
[科学前沿]
用3D测量世界
梁 璐 宫 鹏
不知大家是否在树林中看见过这样的场景:几个人,围着树木,拿着皮尺,在测量树木的高度和胸径,还不时用一些仪表测量气温、湿度、风速等参数?他们为什么要测量这些数据?测得的这些数据又有哪些用途呢?
事实上,这些测得的数据,一般也被称为生态参数,在科研和管理中有着非常重要的作用。
为什么要测量生态参数
自然界中,影响植物乃至其他生物生长的主要因素有温度、湿度、光照、风速、风向和人类活动等。它们共同作用导致的结果就是,不同地区的生物种类及丰富程度不一,特别是植物的生长密度、高度、粗细、叶子形状大小、茂密程度等不尽相同。比如,亚马逊地区的森林同中国北方的森林就有很大差别:亚马逊地区有许多高大的热带雨林;在我国北方,最常见的则是针叶林(如松柏)或落叶阔叶林(如枫树)。这是为什么呢?因为在热带地区,常年光照和水分充足,植物通过光合作用能积累较多养分,故而长得高大,而且有足够的能量进行快速新陈代谢,一年到头均能保持旺盛的生长;我国北方地区,寒冷干燥,树木生长季短,积累养分的过程慢,长新叶需要耗费许多能量,因此,一般不落叶的针叶植物比较有优势。同时针叶植物的叶面小,孔隙少,叶片水分流失速率低。这一地区的阔叶植物,在寒冷的季节里叶片会先变色,然后全部凋落。由此可见,自然界的各异形态,就取决于这些生态参数。
人们为了更有效地管理和规划自然资源,需要将复杂的生物类型划分为一个个小单元。每个小单元都有自己的“个性”和“特征”,通过这些特征,能很好地将其与它的邻居单元们区分开来。比如,同样都是大学,各有不同的名字,像师范大学、传媒大学、体育大学,通过这些名称我们就能轻松辨识出每个学校的特色。那么,在自然界中,我们要怎样才能抓住区分各类生物的特征呢?例如,森林管理中会把大面积森林划分为林分,这就需要了解各地区森林的树种、树龄、茂密程度等相应参数。
在科学研究中,生态参数至关重要。现在炙手可热的全球变化科学,就需要利用足够准确的生态参数,来模拟生物圈的各类活动,进而构建出气候变化模式。这些模式可以用来预测未来天气气候变化……有了这些预测,国家和政府就好采取相应措施,尽量减少损失。
生态测量学如何产生
为精确测量生态参数,科学上逐步发展出一个专门的学科,我们称之为生态测量学。
以森林资源调查为例,过去森林制图主要依赖野外调查和航空拍摄的相片判读。野外调查需要深入待调查的地方,利用皮尺、罗盘等工具实地测量树木的高度、胸径;用眼睛判别树的种类和树冠的宽度;利用便携式百叶箱气象台站测量温度、湿度、风速……这样的调查费时费力,每个调查点都需要各类专业人士分工配合,一天下来能查清的区域非常有限。
为提高工作效率,聪明的人类逐渐发展出一些更高效的方法。
19世纪50年代,出现了航空摄影——也就是飞离地面一定高度给地球表面拍照。当时只有探空气球,1909年怀特兄弟发明了飞机,并第一次从飞机上对地面进行拍摄。之后,在飞机或其他航空飞行器上利用摄影机摄取地面景物的技术日益成熟。这就是航空摄影,又称航拍,所得的影像称为航片。
虽然相比野外调查,利用航片更省时省力,但它展示的只是一个平面的世界,对树木的高度等三维几何信息,无法直接测算。
用什么方法才能从3D的角度去丈量世界呢?
从3D角度丈量世界
研究人员后来逐步发展出根据摄影测量学的原理对植物三维形态进行直接测量的技术,这就是数字摄影测量。它是对多角度摄影图像进行自动化三维量测与制图的技术。
其中,最普遍的技术是立体像对,3D版的《阿凡达》就是一个例子。大家进电影院看《阿凡达》时都会领取一个眼镜,只有戴上这个眼镜,才能看到立体的效果,如果不戴眼镜,看到的就是普通的平面电影,加上模糊的画面重叠。很多博物馆中也有这类展示。两张同一地区的照片,如果是从不同角度进行拍摄的,总会有一定的重叠区域,使用立体眼镜就可以看到重叠区域的立体影像。有了立体影像,我们不就可以获得地物或地形的立体模型,并进行测量了吗?
一般来说,拍摄角度越多,就越有利于三维模型的构建。
遥感生态测量时代
生态测量发展到航空摄影测量阶段,就步入了遥感生态测量时代。
遥感,顾名思义,就是遥远的感知,是现代人对传说中的“千里眼”的一种实现。遥感技术可以让人们更快、更大范围地精确获取生态参数。
根据不同的需求,遥感技术可选用不同波段的传感器来获取信息,例如,可见光反映的是人眼看到的世界,可以用来探测现实目标;热红外对温度敏感,可用来获取地表温度;微波的波长较长,穿透力强,可以获取地形信息……通过一系列数学物理公式的推导,人们就能从遥感影像中获得地物类型、地表温度、地形特征等各式各样的数据。
用于生态测量的部分遥感方法和数据各式各样(图1给出的示例是利用飞机搭载的激光雷达获取森林信息的工作示意图)。
无线传感器
传感器是遥感科学中最重要的一个环节,拍照的任务都是通过传感器完成的。
遥感传感器的定义广泛,搭载在飞机、飞船、卫星等飞行物上的传感器都在其范畴之内。最近蓬勃发展起来一个新的交叉领域——无线传感器网络技术,更是将传感器循天遁地的能力发挥到极致,极大地拓展了遥感技术的应用范畴。
无线传感器网络技术是指将传感器、自动控制、网络传输、储存、处理与分析技术集成的现代信息科学技术。它的传感器一般与小型计算机和无线发送装置绑定在一起,人们称其为节点。每个节点可放置于观测对象附近,或直接接触观测对象,甚至直接植入其内。节点可以帮人们获得观测对象的物理、化学、生物学特性等相关数据。
从技术层面看无线传感器网络和传统遥感有很多相似之处。它能够使用更多的传感器、有更灵活的搭载平台(人、动物、植物、建筑、车辆、地面或空中)、数据处理也更为简单。
现在,无线传感器网络在遥感领域已经受到了很大关注,并得到成功的应用。
我国遥感科学国家重点实验室在中国最大的淡水湖——鄱阳湖的洲滩上,搭建了一套声像传感系统,主要由摄像机和录音机,以及无线网络数据传输平台组成。这套远程、可控、无干扰的湿地生态系统监测技术,最终可实现对植被生态系统、野生动物群落、家畜牧养的实时监测,为湿地环境生态管理与野生动物保护、遥感数据地面实时验证与真实性检验,及遥感天地一体化提供服务。
传统遥感一般只从天上看地下,很少利用摄像机或录音机传感器,直接在地面进行监测。在鄱阳湖搭建的这套声像一体化系统,就可以通过录音机记录下的鸟声,分辨出鸟的种类。这是怎么实现的呢?大家对人的发音很熟悉,每个人的声音都很独特,因为有性别之分,语言之分,低沉或尖锐的音阶之分,洪亮或微弱的音调之分,还有快慢的频率之分……假如你对某个人很熟悉,即使“不见其人,只闻其声”,你也能知道这个人是谁。鸟声也是一样的道理。鸟声识别就是通过记录下鸟声,分析其音阶、音调、频率等特征,“学习”鸟的语言,进而识别出鸟的种类。
我们都知道,声音在空气中的传播速度是340米/秒,同一地点发出的声音到达不同远近的地方所需时间是不一样的。在这一原理的基础上,通过在多个位置架设的录音机,利用声音信号到达各录音机的时间差,就可以准确估算出声源的位置。同时通过无线远程控制系统,还可以实现同步录音,并且也不会干扰到鸟类的活动。
地文台——未来的梦想
如今,遥感生态测量学可以为野生生物学家、生态学家、林学家和地理学家等提供重要的技术支撑,用于监测地球表面生态过程的变化。
在科技高速发展的今天,人们对信息获取的强度和精度要求越来越高。出行者希望知道天气在下一个小时会有什么变化,空气中污染物的浓度是高是低,以制定出行计划;动物爱好者希望知道他们所关心的动物出现在什么地方,密度有多少;农民希望知道大棚里的温度、湿度、养分是否能满足农作物的需求;科学家希望知道全球尺度CO2的循环,洋流、气流的实时轨迹,地壳的机械运动,以应对全球变化……
这些不是靠区区一两颗卫星或一两种仪器就能实现。设想一下,在遥感生态测量这一学科蓬勃发展之后,将出现诸如地球观测台或地文台(earth observatory)的生态观测平台。
图2是地文台的设想图。地文台的职责是链接所有给予权限实时获取数据的监测站点,航天、航空和地面传感器都将被纳入这一大型观测网络,所有数据实现实时传输、实时显示和数据共享。从点到面、从天到地,从平面到立体地对地球实现全天时、全天候、全方位的连续观测。遥感生态测量学也将在地文台中将其作用发挥到极致。
[科技视野]
从石块计数到“超级电脑”
在漫长的历史长河中,人类所运用的运算工具,经历了由简单到复杂、由低级向高级的发展变化。这一演变过程,反映了人类认识世界、改造世界的艰辛历程和科技发展的广阔前景。
计算演化与时俱进
在原始社会,人类进行计算的方法十分简单,只需把石块放进皮袋或把贝壳串成串,就可以“一一对应”计算出需要计数的物品。后来,人们又发明了在长绳上打结记事或计数。采用这样的“结绳计数”方法,比用石块、贝壳要轻便许多。与此同时,手指计数也是当时常用的方法。至今,有些地区的少数民族还用“手”表示“五”,用“人”表示“二十”。有人研究推测,“十进制”被广泛运用,应该与手指计数大有关联。
考古工作者考证出湖南省长沙楚墓出土的几十根长约12厘米的小竹棍,就是古人用来计算的算筹,这是我国所能见到的年代虽久远的实物:而楚人也是我国古代最早使用算筹进行计算的先民。经专家研究,算筹有两种排列方式:一种是纵式,1至5为并列竖排,6至9为横竖相交,一竖一横表示6,四竖一横表示9;另一种模式则是1至5并列横排,6至9竖横相交,与纵式恰好相反。进行计算时,算筹纵横交叉使用,以十进位,零为空位。《老子》一书中讲到:“善计者不用筹策”,表明那时算筹已经相当普遍了。自春秋战国以来,使用算筹进行计算一直沿用了近两千年。除竹制之外,还有木、铁、玉石、象牙制的算筹。把算筹装在袋子里或笔筒中随身携带,这就是古人说的“算袋”或“算子筒”。唐代曾经规定,文武官员都必须备有算袋,以提高决策的科学性。我国古代数学家刘徽,用算筹把圆周率计算到3.1410。而祖冲之则更为精确地计算到小数点后第七位。
算筹在计算时需要一定的场地,特别是多位数计算占地较大,而且运算过程转瞬即逝。为了克服算筹的弊端,到了宋元时期,人们根据算筹的计算原理,发明了算盘。1366年,陶宗义著《南村辍耕录》中,最初提到“算盘”一词,并说“拨之则动”。15世纪《鲁班木经》中,很为详细地记载了算盘的制作方法。算盘以圆珠代替“算筹”,并将其连成整体,简化了操作过程,运用时更加得心应手。到了元末明初以后,珠算则逐渐取代筹算,成为通用的计算工具。在算盘中,上面的子一个代表5,下面的子一个代表1,是从算筹延续下来。算筹运算的规则和口诀,算盘也都继续沿用。从某种意义上讲,算筹可以说是算盘的祖先。利用算盘不但可以做加减乘除四则运算,还可以乘方开方。即使是多元高次方程这样高深的数学难题,利用算盘同样可以解出来。
珠算是中国的一大发明,虽然历史古老,但现在仍然具有旺盛的生命力,不但在中国如此,就是号称“电脑王国”的美国和日本,也十分重视珠算的使用和普及。美国加州的大部分小学都开设珠算课;日本人则把珠算与读书、写字并列为国民应当具有的基本技能。现在,一种新型的电子算盘已经问世,它把算盘与电子计算器的长处集为一体,是一种中外结合的新型计算工具。
齿轮计算风光显赫
1520年,英国人甘特发明了计算尺,运用到一些特殊的运算中,既快速又省时。到了1642年,法国数学家巴斯嘉制造出世界上最早的手摇计算机。它用一个个齿轮表示数字,以齿轮间的咬合装置实现进位,低位齿轮转十圈,高位齿轮转一圈。经过逐步改进,它既能做加、减法,又能做乘、除法,运算操作也更加简捷、快速。1878年,瑞典发明家奥涅尔制造出一种利用齿数可变功能进行演算的手摇计算机。这种计算机的主要特点是,利用齿数可变的齿轮代替阶梯形轴。其中,字轮与基数齿轮之间没有中间齿轮,数字直接刻在可变齿轮上,并在外壳窗口中加以显示。
到了19世纪80年代,各种机械计算机陆续采用键盘置数的办法。这种计算机在进行除法运算时,要注意听信号铃声,当减去除数的次数过头时,就会响铃,提醒操作者将多减的次数补回来。1905年,一位名叫加门的德国人,在键盘置数的计算机中采用了“比例杠杆原理”,使计算机在操作时产生的噪声很小,做除法运算时也不用专心注意铃响,逐渐成为一种广为流传的机械计算机。1936年荷兰飞利浦公司制造出一种二进制手摇机械式计算机。由于结构简单,操作方便,在20世纪二三十年间一度成为非常重要的计算工具。
用手摇作为动力的机械计算机,应用范围十分广泛。它能够进行四则运算、平方数、立方数、开平方、开立方,还可以输入三角函数和对数。我国第一颗原子弹的研制,就曾使用这种计算机来进行数据计算。不过,手摇计算机也有不足,比如计算的数据中有括号就比较麻烦,需要正摇几圈,反摇几圈,重复多次;另外还要用纸笔记录,既费时又费力。20世纪70年代,使用晶体管和数码管的计算器出现以后,手摇计算机就退出了历史舞台。
超级电脑前景广阔
1946年初,美国宾夕法尼亚大学厄克特博士和物理学家毛希利博士研制成功世界上第一台电子计算机。这是一种根据一系列指令对数据进行处理的机器,俗称“电脑”。
电子计算机的种类繁多,但总体上都是处理信息数据的工具。随着科技的飞速进步,新一代计算机出现之后,在性能上总是要明显超过前一代。早期计算机的体积足有一间房屋大小,而今天某些嵌入式计算机可能比一副扑克牌还小。小型的、为个人应用而设计的计算机被称为微型计算机,简称微机。我们日常使用“计算机”一词时,通常大都是指这种计算机。当然,在特别的科学计算或面向大型组织的事务处理中,依然有大量体积庞大的计算机在工作着。
我国国防科技大学研制的“天河一号”超级计算机,其峰值运算速度为每秒4700万亿次。“天河一号”运算1小时,相当于全国13亿人同时计算340年以上;“天河一号”运算一天,相当于一台主流微机运算620年的总和。
超级计算机又称高性能计算机、巨型计算机,是世界公认的高新技术制高点和21世纪最重要的科学领域之一。1994年,美国航空航天总署的戈达德太空飞行中心的科技人员,建造了世界上第一组个人台式电脑机群超级计算机。现如今,超级计算机已成为研究全球气候变化、高能粒子、天体变化、核反应等的关键工具。日本开发的“地球模拟器”超级计算机可提供全球性天气预报。在运行过程中,该计算机需要将地球表面分割为许多大约10平方千米的区域,这样就需要处理5000多万套大气及海流的变化数据。为了对这些数据进行及时处理以做出天气预报,以往需要数千台计算机处理器来进行共同运算,而该台超级计算机完全可以独自担当重任。
科学家通过超级计算机揭示了黑洞质量之谜。在大约1亿年的时间里,黑洞质量不断增长,将更多气体燃料吸引到自己身边,气体在向黑洞靠近时变得更热、更明亮。这样,融合后的星系核就成了一个类星体。按照超级计算机的模拟结果,大黑洞在经历称为“类星体”的成长阶段时,周围炽热的气体物质会爆发,产生一股强大的宇宙风,将绝大部分气体尘云从黑洞附近乃至整个星系里刮走,抛入深空。放完这个巨大的“宇宙焰火”之后,黑洞没有了“食物”,质量不再增长。
超级计算机对于一个国家的经济发展具有十分重要的意义。这是因为,越来越多的用户需要实施技术计算任务,用以挖掘采购和供应趋势的数据。超级计算机强大的运算能力使模拟更加准确,为降低成本、增加效率提供了依据。现在,运用超级计算机对产品设计进行模拟,也已经成为现代产品设计领域的标准工具。作为中国高技术研究发展计划(863计划)中重大项目的“天河一号”,设计始于2008年。它采用了“多阵列可配置协同并行体系结构”等多项关键创新技术,综合技术水平位居世界前列,具有高性能、高能效、高安全和易使用的特点。2010年年底,这台由103个机柜组成、占地面积近千平方米、总重量155吨的庞大计算机安装到了中国两个国家级超级计算中心之一的天津中心,开始向国内外用户提供超级计算服务。“天河一号”将在资源勘探、生物医药研究、航空航天装备研制、金融工程、新材料开发等方面得到广泛应用。
科学家预计,未来10年左右时间,世界上将研制出运算速度超过每秒百万万亿次(即10的18次方)的超级计算机。这一速度是目前世界上最快计算机的1000倍。
“维基解密”的背后
雨 心 田 子
他是美国国防部的眼中钉,是互联网上的“罗宾汉”,他一而再、再而三地公布不能说的秘密,把美国及其盟友一次次推向舆论的风口浪尖,几乎一夜之间,朱利安?阿桑奇和其创办的“维基解密”网站就在全球家喻户晓。虽然遭遇各方压力,过着流浪汉般四处漂泊的生活,后又身陷“性侵犯”的指控,但阿桑奇从没对自己的“出格”行为流露出丝毫悔意。最近,他又迫于生计和“维基解密”网站的运转需要,要以写自传的方式赚钱,以继续其揭秘之路,谁也不知道“维基解密”下一次又要剥下哪位皇帝的新衣。
阿桑奇的“梦想”
幽灵般的肤色、松垂的白发以及低沉的嗓音,阿桑奇不仅外貌行为酷似科幻电影中的人物,他的成长经历和处世态度也颇为另类。在多数人眼中,阿桑奇是一名令人赞叹的世界级电脑奇才,但是根据与他共事过的人介绍,从个人以及政治层面来看,他却是一个情绪复杂多变,有时甚至不可理喻,而且难以相处的人。
阿桑奇的童年生活非常动荡。由于父母离异,母亲与继父关系不和,14岁时,他和母亲已经搬了37次家。在即将告别少年时代时,因参与黑客活动,阿桑奇与政府发生了冲突。澳大利亚警方搜查了他的住处,并且没收了他的电脑设备。他曾被控31项与黑客有关的犯罪行为,也因争夺儿子抚养权经历了30多次听证和诉讼。历经诸多坎坷,见识了无数的人与事之后,阿桑奇逐渐意识到,人类最关键的斗争,是个体与机构之争,还草拟出一个类似宣言的文件,标题为《阴谋即统治》。他认为,当一个政权内部的沟通线路被破坏,那些阴谋家之间的信息交流便注定会缩小,而当这种交流趋近于零的时候,阴谋就会被瓦解。泄密是信息战的一个工具。
2006年,阿桑奇怀着“瓦解阴谋”的梦想创立了“维基解密”网站,但梦想成真却是在4年之后。2010年7月,“维基解密”在网上公布了共计约9万多份阿富汗战争的秘密文件,这是有史以来规模最大的未经授权的机密信息被泄露。一时间,“维基解密”曝光于各大媒体头条,成为全世界的关注焦点。然而这次泄密只是一个开始,12月,“维基解密”又将美国机密外交电报公之于众,这次重量级的国际“八卦”让美国陷入外交危机。从默默无闻到一鸣惊人,“维基解密”的一夜成名绝非偶然。不难看出,四年磨一剑的“维基解密”并非是一个无政府主义者的空中楼阁,而是阿桑奇及其追随者精心打造的战斗工具。
设计周密的技术堡垒
“维基(wiki)”是个缩略词,来自英语What I Know Is(我所知道是……)。它本来是一句鼓励的口号,鼓励人们在网上分享自己所知道的一切。“维基百科”就是这个理念的践行者。不过,“维基百科”分享的是知识,而“维基解密”分享的则是“秘密”。
该网站接受世界各国泄密者匿名上传的政府和企业机密文件,并通过网站公之于众。网站运营主要依靠1200名左右世界各国志愿者的无偿付出,服务器和技术支持的费用,也主要由这些人来自掏腰包。几年来,网站接收了来自十几个国家泄密者上传的文件120万份,每天有30份机密文件在这家网站上被泄露。借助互联网的传播优势,这些被刻意隐藏的秘密,一夜间大白于天下,引发了一系列丑闻和危机。“维基解密”称:“信息的传播可能会揭发犯罪,或使一个制度难堪,但我们视之为一项权利、一种责任。”
“维基解密”的主机位于瑞典一个被弃用的防空洞内。该防空洞修建于冷战时期,犹如谍战大片中展示的一样,它有着坚固的钢铁大门,而且还能承受核攻击,如今它被开发成了一个地下数据中心。为了进一步加强保护,服务中心把数据存放于更多不同的国家,用户提交的资料首先会被送到位于瑞典的主服务器上,然后再被传到设在比利时的另一个服务器上,之后再传到“另一个在法律方面提供保护的国家”。而在那里这些文件将从“终端机”上被删除,并储存到其他地方。所有这些服务器都由一些身份保密的网络工程师维护,这些人是“维基解密”的资深骨干。
为保护泄密者也为保护自身,“维基解密”还设立了复杂的“去中心化”流程,以降低编辑人员对泄密过程的过深介入。泄密文件由全球工作人员合作编辑,大家互不知晓对方,即使核心成员也无法接触到系统中某些关键部分。此外,整条渠道以及通过它所传输的资料都经过严格加密。为进一步保护文件,“维基解密”的计算机每时每刻都在这些通道上传送着数十万份假文档,以掩护真正的文件。
游走于制度缝隙
“维基解密”利用了全球化网络和区域性制度之间的脱节,游走于制度缝隙。尽管阿桑奇爆料无数,惹怒了白宫,但美国的保密法还是拿一个在互联网揭秘的澳大利亚人没有办法。
事实上,与传统媒体不同,“维基解密”的整个架构设计极为巧妙。“维基解密”为自己精心设计了两道防御体系,一是刀枪不入的技术设计,二是避实就虚的法律安排。两者配合起来使用,防御能力相当可观。
“维基解密”总部设在法律上对泄密行为最为宽容的瑞典,“维基解密”网站的主机由瑞典一家公司托管,这家公司提供“高度保密的,不向顾客提任何问题的主机托管服务”,他们甚至不保留顾客的任何注册信息和网站日志文件。
采取这些措施,不仅使它能够确保自己的活动受到法律的保护,避免美国政府的无端干预,而且避免了广大用户,特别是为网站提供机密信息的人员的后顾之忧,使他们能够放心大胆地为网站源源不断地提供信息。同时,“维基解密”声称,它已经要求各互联网团体为其打开镜像网站,这样,“维基解密”网站就永远不可能从互联网上消失。因此,尽管此前阿桑奇因“性侵犯”指控遭到逮捕,并有可能以违反1917年《间谍法》为由被引渡至美国受审,但“维基解密”很可能仍将继续发布机密文件。
不过,大量泄密事件之后,“维基解密”还是遇到了一些麻烦。先是亚马逊网络服务公司突然宣布停止为“维基解密”网提供服务器支持,造成“维基解密”网的主页一度无法登录。之后,PayPal、Visa和万事达卡等几家具备支付功能的网站和银行组织先后宣布切断“维基解密”的账户服务,和“维基解密”划清了界限。对此,大量“维基解密”的忠实拥趸组成一个黑客团队,对这些服务商的网站发起了报复性的攻击。同时,全球约60万“维基解密”网站支持者在网上签名请愿,希望伦敦法院“立即停止打击‘维击解密’,不要惩罚阿桑奇及其合作者”,“尊重信息自由、新闻自由”。
网络时代=泄密时代?
“维基解密”产生在互联网时代,也只能产生在这个时代。在前互联网时代,你需要破门而入,打开上锁的密码箱,才能接触到材料,而且,无法大规模搬运。互联网时代创造了前所未有的通信基础设施,虽然也能够像纸介质时代那样,建立起一道防火墙,对信息分级、加密。然而,要穿过构成这些信息等级制度的屏障,也就是那些网路传输协议,却比过去穿过重重关卡抵达密室成本小多了。
近几十年来,美国发生过不少重大泄密事件,如:1971年,五角大楼泄密事件,致使越战提前结束;1972年,水门事件,使得尼克松总统下台;1986年,伊朗门事件,美国通过军火向伊朗换回人质……但相比之下,这些事件带来的影响通常仅局限于当事人或事件直接相关机构,传播速度和范围也远逊于诞生于网络时代的“维基解密”。39年前,埃尔斯伯格向《纽约时报》泄漏越南战争文件时,反战运动已经开始,而“五角大楼文件”发布时,最新消息都是关于3年之前的事了。而“维基解密”带来的阿富汗战争的最新消息距离事发仅有6个月,这让泄密者的“老前辈”埃尔斯伯格也自叹不如。
更重要的是,以前的泄密案通常都是单个事件,泄密者也与事件直接相关。而“维基解密”却从未直接通过非法手段获取情报,而是泄密者的分享平台和保护伞。它的背后不是某个人,而是无数隐藏在人群中的潜在泄密者,泄密者的初衷也许是为了“正义”,也许是因为个人恩怨,也许是一时冲动……其实在网络丛林背后会有什么样的惊天秘密,阿桑奇和“维基解密”都无从知晓,泄密之后的巨大影响也超出了他们的控制能力。“维基解密”像一个随时能爆发危机和丑闻的定时炸弹,让全世界大大小小的“机构”时刻不得安宁,既痛恨又无奈。
其实,人们在感受“维基解密”挑战权威带来的震撼之后,也无不为个人信息安全感到担忧。互联网在经过了20多年的发展之后,已然形成了一个虚拟世界,并且对现实世界产生着难以想象的影响,从个人隐私到国家安全,泄密已经无处不在。虽然互联网极大地拓展了社会的自由开放程度,但个人自由的扩大也隐藏着难以预料的危险。互联网应该保持开放性及言论自由,还是应该加强信息保护和控制,依然没有达成世界范围内的共识。
细菌与金属
细菌与金属似乎是两种“风马牛不相及”的东西,但在科学家的眼中却是有关系的,它们或互为克星、或相互利用,科学家们也从它们的关系中获得很多启示,并利用它们的关系为人类造福。
在砷中生长的细菌
最近,美国航空航天局(NAsA)发现了可在砷中生长的细菌。这项新发现不仅推翻了科学界对生命本质的看法,还有助于全新地看待生命形式,拓展外星生物探测领域的研究。
科学家第一次发现地球生命能利用砷代替磷,无疑是生命探索领域的一个突破,但它与外太空生物探测有什么关系呢?一直以来,我们对外太空生物的猜测都是以地球上的生命形式作为出发点的。在外太空科学研究中,也多数以地球生命的结构和生存环境为条件去寻找外太空的生命。例如,我们一直觉得土星太冷,金星太热,那上面是不可能有生物存在的。但是,是否有可能外太空生物的生命形式与地球完全不同,可以生活在完全不适合地球生物生存的环境下呢?在天马行空的科幻小说中曾描述过这种生物,但科学家却没有找到可靠的证据。
细菌可以在砷环境中生长的发现给了我们新的启示。目前被命名的生物有两百万种左右,在已知生命形式中,认为具有剧毒的砷是危害生命的毒素,生物无法生活在这种条件下。但是,美国航空航天局赞助的研究却找到了一种只依靠砷就可以生存的细菌。这样,至少在探索其他星球是否有生命存在的条件时,不再将砷排除在外,这是宇宙生命形式上的突破。
使细菌致命的镓
抗生素的滥用,使很多细菌产生了耐药性,“超级细茵”就是临床上出现的多重耐药茵,普通的杀菌药物——抗生素药物对它不起作用,病人会因为感染,出现可怕的炎症,高烧、痉挛、昏迷直到最后死亡。因此,人类寻求一种战胜超级病菌的新药物,但一直没有奏效。
如今,科学家们发现金属有可能成为消灭这些耐药病菌的有力武器。一种稀有金属镓可能成为抗药性细菌铜绿假单胞茵(即绿脓杆菌)的克星。绿脓杆菌是医院内感染的主要病原茵之一。患代谢性疾病、血液病和恶性肿瘤的患者,以及术后或某些治疗后的患者很容易感染上这种细菌。此茵引起的感染病灶可使患者发生茵血症和败血症,甚至死亡。由于广谱抗生素、激素以及免疫抑制剂的广泛使用,绿脓杆菌对多种抗生素快速产生耐药性,使得临床的抗感染治疗越来越困难。
然而,绿脓杆菌有一个致命的弱点:它在合成脱氧核糖核酸(DNA)、传输能量以及保护自己免受氧化时需要大量的铁。科学家于是想是否能够利用绿脓杆菌的这个“死穴”来消灭它呢?他们在稀有金属中发现了一匹“特洛伊木马”——镓。镓的离子大小和携带的电荷都与铁类似,但却无法执行铁的重要任务。于是,他们以假乱真,用分子结构和分子量与铁相似的镓来代替铁,让细茵将它当作铁摄取进去。由于镓攻击细茵的模式非常独特,细菌对这种稀有金属并不会产生抗耐性。因此,细菌在摄取了大量的镓后,等待它的将是“自取灭亡”。通过实验他们得到理想的结果。当研究人员向培养绿脓杆茵的培养皿中添加少量镓后,细茵的数量竞减少只有最初的千分之一。最新的研究显示,除了镓以外,铜也有“消灭”超级细菌的作用。
“吃”金属的细菌
在自然界有一群具有“特异功能”的细菌,它们以“吃”金属为生。首先发现的是二些“吃”铜的细菌。在20世纪初,一件奇特的事情引起了科学家们的注意:在美国和墨西哥已开采完、并被水淹没的旧铜矿中,发现了大量的铜!这些铜不像是有人放进去的,那么来自何处呢?科学家们猜想,可能是废矿渣中残留的铜,在某种因素的作用下“跑”了出来。经过科学家的进一步观察和研究,将铜从旧矿渣中“请”出来的是一类对铜有着特别喜好的嗜金属细菌。这些细菌以铜为食,进行自身的代谢,生长繁殖,同时促使铜从含铜的硫化物中游离出来,富集到一起,使废矿“死而复生”。
以上发现可帮了冶金业的大忙。科学家们认为,有着“铁齿铜牙”的细菌,可以帮助人们采矿和提炼金属,并解决了人们多年来未解决的矿渣再提炼的难题。把含有金属的矿石或废矿渣浸泡在含有嗜金属细菌的水中,就可以达到提炼金属的目的。由于细茵在探测、采集、提炼金属方面特殊的功效,导致了一种新兴冶金工业——生物冶金业的发展。
首先,可用细菌来“寻金”。某些芽孢杆茵,如蜡样芽孢杆菌,对黄金有特殊的“敏感性”,它们可以嗅出黄金的气味。因此,人们可以根据这类细菌的分布、增殖数量、与黄金发生的特殊颜色反应等,作为探测黄金矿的依据。人们甚至做成微生物探针,带到野外去用来标示黄金的潜在储量。
第二步就是利用细菌来“吃”黄金了。黄金是一种十分贵重的金属,虽然在世界上分布很广,但绝大部分地区的黄金矿产含量非常低。用化学的方法来提炼黄金,成本很高,几吨金矿石只能提炼出几克的黄金。然而,栖息于自然界中的嗜金细菌具有采金和炼金的本领,这些细菌们披挂上阵,利用小巧的身躯随水钻进岩石和矿渣的每一个微小缝隙中,将分散的黄金金属微粒聚集起来,形成天然的黄金矿床。人们就可以从细菌液浸提物中收集到浓度比较高的金子。
细茵这种“吃”金属的“特异功能”不仅为冶金业带来了新的生机和希望,而且还有净化环境,清除污染作用。例如,全球大量的核废料正在蚕食着人类的生存空间,清洁这些有毒废料的常规办法通常非常昂贵,而且效果不佳,人类必须寻求一种新的途径来解决核废料对环境的破坏。德国科学家发现了能够在核废料中生存的球形芽孢茵,它们能够清洁核废弃场中的有毒金属。
绿色环保的浅层地温能
在2010年的上海世博会上,众多高新科技给游客留下了深刻的印象,其中最为有名的五大永久建筑之一的世博轴更是赚足了眼球,这个集商业、餐饮、娱乐、会展等服务于一体的大型商业、交通综合体也是一个高科技集合体。
为什么这样说呢?
不知你是否知道,世博轴安装的空调系统颇为与众不同,为了保证空调的正常运转,在世博轴桩基下面居然埋藏着700千米长的塑料管道,但它并不需要消耗大量的电能,那它是用什么能量供空调系统正常运转的呢?这么长的管道又是干嘛用的?
地热改变世界
日,在印度尼西亚巴厘岛召开了第四届世界地热大会。这届大会的主题是“地热,改变世界的能源”。大会发布的报告显示,现今世界地热利用已经达到了历史最大规模,2009年世界地热直接利用的能量比上一届地热大会公布的2004年的数据增长了60.2%。这样的成长形势十分喜人,因为绿色能源使用量的增加不仅意味着世界经济在持续发展,同时也表明相当一部分化石燃料,如煤炭、石油、天然气等被新能源取代了。报告还显示,中国对地热的利用量已跃居世界首位。
说地热能改变了世界并不夸张。我们的地球可以称得上是一个巨大的热库,其内部的总热能约为地球上全部煤炭储量的1.7亿倍,具有经济价值的潜在地热能大约相当于现在全球能源消耗总量的45万倍。人们自从发现了地热资源的巨大价值之后就在想方设法开发利用这些资源。
作为世界上地热资源最丰富的国家之一,近20年来,我国地热直接利用量始终走在世界前列,如果将我国利用的地热资源量换算成化石燃料的话,相当于每年减少了近4000万吨=氧化碳排放,这为我国可持续发展理念倡导下的低碳经济发挥了重要作用。
延伸的地热资源
虽然地热能非常丰富,但并不意味着只要你随意往地下打个孔,就能发现滚烫的热水。换句话说,地热资源并非均匀分布,地区差异很大。
我们知道,如果按照温度变化来划分,可以将地壳划分为3层:外热带、常温层和内热带。外热带又被称为太阳辐射热带,因为这一层主要通过接收太阳辐射热而增温的,可想而知它的影响深度不会很大,平均只有15米左右。这一层以下为温度常年不变层,我们称为常温层。常温层以下几十公里的地壳,被称为内热带。内热带的能量来源,当前人们认为主要是由地下放射性元素蜕变放热及地下物质受巨大挤压而释放的热能。内热带越往地亮深处温度越高,平均深度每增加100米,地温将会增高3℃,但各地区的增温率并不相同,有正常增温区,也有地热异常区。
除此之外,还有专门用来衡量地热能质量优劣的标志,如温度,就像用矿产品位来评估金属矿的贫富一样。因各地热田的温度有高有低,人们就因地制宜分别加以利用。热储温度较高的水(一般高于150℃),通常用于发电、进行工业干燥和工业热加工等;温度稍低的水,既可以用于供暖,也可以混合冷水之后用于沐浴和水产养殖、农业灌溉等。
但是,倘若取出的地下热水温度太低,则不能被人们直接利用了。想想看,如果其水温和自来水差不多,况且它们的水质还不一定能比得上自来水,谁还愿意千辛万苦从地下深部将其抽出来呢?因为这些地下热水已经~--Z-了其原有的价值。可喜的是,随着现代科技的发展,出现了新的技术,可以利用起这种温度较低的地下热能,从而给能源家族中增添了一位新成员——浅层地温能。
浅层地温能,顾名思义,就是指一种埋藏在“浅层”的“地温能”,按照中国地质调查局浅层地温能研究与推广中心认定的标准,这个深度通常是地表以下200米范围内,温度则是低于25℃。
现在的问题是,这种比我们人体体温还要低很多的能源,我们该如何利用?如果你知道冰箱的工作原理,也就不难理解浅层地温能是如何被利用的了。要利用起浅层地温能,离不开一种被称为“热泵”的东西。热泵是什么呢?大家都熟悉“水泵”吧,它是一种将水从低位抽到高位的机械,“热泵”和水泵类似,只不过它传递的是热能。我们居住的室内环境和地层土壤中的温度始终具有一定的温差,在冬季时,利用热泵可以把地下的热量“抽”出来,供给室内采暖;在夏季时,再把室内的热量“取”出来,排放到地下储存起来。无论是冬季还是夏季,水都是载体,被加热后以便用来储存热量。由于电流只能用来传热,而不能用来产生热,因此热泵只需消耗较小的能量便可以提供较多的能量,通常情况下热泵每消耗1000瓦的能量,用户可以得到4000瓦以上的热量或冷量。由此可见,浅层地温能在冬季和夏季都可以利用,而且由于这种资源绿色环保、储量大、可再生,非常值得大面积推广使用。
现在,你该明白世博轴桩基下埋藏的管道是做什么用的了吧?其实,它们就是热泵的一部分,专门用来进行热交换的,因其热源来自于土地,所以被称为地源热泵。上海世博会的世博轴中央空调系统正是采用这样的地源热泵,再加上“江水源热泵”,巧妙地利用黄浦江水和土壤,既能做到从土壤中提取热量为室内供暖,又能做到将热量排入黄浦江为室内降温,真正实现了冬暖夏凉。
经过测算,世博轴采用浅层地温能制成的绿色中央空调系统每年可节约电能660万千瓦,相当于节约煤炭2640吨,节水26400吨,能减少5440吨二氧化碳的排放量。
浅层地温能的开发利用,是近年来才逐渐被大家所关注的。虽然曾经有段时间出现过利用研究的热潮,但与当时的廉价化石能源相比,浅层地温能仍缺乏足够的竞争力,故而其开发利用长期停滞不前。
直到近年来,人们逐渐意识到全球变暖的危害,也就开始把注意力集中到绿色能源的研究当中。毫不夸张地说,除了赤道附近和高纬度地区之外,其他地区都可以大力开发浅层地温能,特别是四季分明的中纬度地区,我国大部分国土正好处在这样的地理环境中,潜在浅层地温能利用价值巨大。据专家测算,我国地下近百米深度内的土壤每年可采集的低温能量是目前国内发电装机容量4亿千瓦的3750倍,地下百米内地下水每年可采集的低温能量也有2亿千瓦。
目前,处于浅层地温能研究领先地位的当属北京。据国际上近期刚刚开展的浅层地温能调查评价工作表明,北京平原区浅层地温能资源潜力中,静态储量为1.9×1015千焦,折合0.662亿吨标准煤,可供暖面积达9.59亿平方米。这里所说的标准煤是一种比较各类发热值不同的能源和计算能源总量时所采用的综合换算指标,我国规定每千克标准煤的热值为29.27兆焦(或7000千卡)。据统计,每燃烧1万吨标准煤,将向大气排放一氧化碳227吨、碳氢化合物4.5吨、氮氧化物36.2吨、二氧化硫167.2吨,粉尘100余吨。想象一下,如果北京市平原区地下蕴藏的浅层地温能被充分利用的话,那将会减少多少污染啊!
吸毒为何成瘾?
吸毒成瘾同时要有三个标准:(一)经人体生物样本检测证明其体内含有毒品成分;(二)有证据证明其有吸食、注射毒品行为;(三)有戒断症状或者有证据证明吸毒史,包括曾经因吸食毒品被公安机关查处或者曾经进行自愿戒毒等情形。
要理解上述三项指标同时具有才能认定为吸毒成瘾,就需要了解吸毒成瘾的原理和吸毒者的毒瘾症状、表现,包括戒断症状等。
毒品成瘾的原理
吸毒者为何会成瘾,为什么会不顾一切寻死觅活地寻找毒品?科学研究已经给出了一些答案,主要有几种学说。一是大脑奖赏学说,二是惩罚学说,三是病理性记忆学说,四是强迫学说。
大脑奖赏学说主要认为,人在吸毒后可以获得如同吃饱饭(酒足饭饱)、饥渴时的饮水、性爱时的欣快感以及哺育时的满足感一样的感觉。这些基本的生理感觉是人类和其他动物在生存竞争和进化中所获得的一种自然机理,目的是为了让种群延续和扩大。所有这些生理感觉的满足都在大脑和周围神经的掌控之下。而吸毒后,毒品中的化学物质也通过大脑和周围神经让人感到欣快、愉悦,甚至是致幻感,如飘飘欲仙。这样的感受如同奖赏机制,吸毒所获得的满足和欣快感就如同吃喝和性爱一样。这就鼓励吸毒者一再重复这样的行为来获得满足,故名奖赏。
奖赏学说的提出是依赖于许多科学技术手段对大脑的研究得出的。例如,利用现代脑成像技术和电刺激技术,发现人的大脑中存在奖赏通路,又称多巴胺通路。这个神经通路的组成和结构主要包括:腹侧被盖区(VTA)、腹隔核和前额叶皮质。腹侧被盖区由舍多巴胺递质(一种化学物质)的多巴胺神经元组成,通过神经纤维与腹隔核和前额叶皮质相联系,并通过神经纤维释放多巴胺递质,将信息传递到腹隔核和前额叶皮质。在进食、饮水、性交、哺育和受到自然奖赏时,这一神经通路就会被激活,人就会体验到美好的感受。
此外,电刺激奖赏通路时,机体会出现类似受到自然奖赏刺激时的愉快效果,但其强度较自然奖赏刺激强度大。尽管电刺激、自然奖赏和药物(毒品)等是不同的物质和技术,但是,所有导致愉悦感觉的原理是一样的,都是直接或间接作用于奖赏通路,即多巴胺通路。例如,自然奖赏是通过行为反射促进多巴胺递质释放,电刺激是通过电流促进多巴胺递质释放,吸毒、滥用药物和吸烟则是直接模拟多巴胺的作用或促进多巴胺递质的释放。
当然,奖赏学说也不能完全解释吸毒成瘾,所以也还有其他学说,例如惩罚学说。在生活中和临床戒毒中可以看到,一些长期吸毒的病人在后期吸毒时已不像初期吸毒那样明显地体会到欣快感,但他们仍表现出强迫用药和觅药行为。而且,吸毒者一旦停用毒品后就会出现躯体戒断症状,难受、痛苦不安、焦躁、流涕,甚至自我伤害。
显然,奖赏学说无法解释吸毒者的这种现象。所以,有的研究人员用惩罚学说来解释吸毒者的这些行为。惩罚学说认为吸毒病人表现出的强迫用药和强烈的心瘾(强迫性觅药)不是为了体会欣快和美好的感觉,而是害怕停用毒品后产生难以忍受的痛苦。为了避免经历痛苦而强迫用药,是为了尽快结束痛苦经历而强迫性觅药和用药。
病理性记忆学说则认为吸毒者对毒品引起的奖赏和惩罚效应形成了难以忘记的异常记忆,他们在这种病理性记忆的驱动下不断地强迫性觅药和用药。而强迫学说认为,吸毒者与患强迫症的病人相似,明明知道某一情况并不存在,但还是无法控制,要一遍遍地去检查某一情况是否存在。吸毒者的毒品成瘾也同样表现出难以控制自我,强迫觅药和用药。
但是,目前学术界大多认同奖赏学说,并结合其他学说来解释吸毒成瘾。
吸毒成瘾的表现和行为
无论是麻醉药品,还是精神药品,几乎所有的毒品都可以直接和间接刺激多巴胺通路,从而让多巴胺绝对和相对增多,以引起吸毒者的欣快感和毒瘾。所以,多巴胺又称为欣快物质。
例如,可卡因是通过抑制多巴胺转运体的功能,提高大脑神经元突触间隙内多巴胺浓度,从而让吸毒者感到愉悦并致使其产生精神依赖。甲基苯丙胺则主要是通过促进多巴胺能神经元释放多巴胺,并阻止多巴胺在大脑中的再摄取,提高神经元突触间隙内的多巴胺浓度,让吸毒者感到愉悦并致使其产生精神依赖。阿片类药物主要是通过激活位于Y-氨基丁酸(GABA)神经元突触前膜上的阿片受体,减少Y-氨基丁酸释放量(Y-氨基丁酸是哺乳动物中枢神经系统中重要的抑制性神经传递物质,约50%的中枢神经突触部位以Y-氨基丁酸为递质),使受Y-氨基丁酸抑制的中脑腹侧被盖区多巴胺能神经元解除抑制,增加多巴胺释放并提高神经元突触间隙内多巴胺浓度,使吸毒者感到愉悦并致使其产生精神依赖。
从这些原理可以获知,如果减少大脑中的多巴胺含量,就可能戒毒。例如,用多巴胺受体阻断剂阻断多巴胺受体,用多巴胺转运体激动剂促进多巴胺能神经元对释放到突触间隙内的多巴胺再摄取等方式,可减少多巴胺的浓度,从而让吸毒者抗御多巴胺的精神依赖,起到戒毒作用。
在毒瘾的表现上,人和动物都有一些典型的行为和表现。
人和动物吸毒后的行为首先是强迫性吸毒。对毒品的经典毒理学试验说明了这一点。例如,把老鼠放在两个装置之前,它们的鼻子随机可以触动A装置和B装置。触动A装置之后可以获得一个剂量的毒品,而触动B装置之后只能获得一点生理盐水。在随机触动几次A装置而获得了毒品的欣快感后,老鼠在毒瘾发作后就会主动选择A装置。此后,再在A装置上安上电击开关,老鼠每触动一次A装置虽然可以获得毒品,但却会受到一次电击的痛苦。尽管如此,老鼠在毒瘾发作时,宁肯受到电击,也会触动A装置以获得毒品。这就是强迫性吸毒行为。
人的吸毒与老鼠一样,明明知道吸毒会有痛苦,甚至给亲朋好友带来伤害和倾家荡产,也会不顾一切地吸毒,甚至采取各种欺骗行为,借钱、偷盗、卖淫来满足毒瘾。人的强迫性吸毒行为当然与动物有明显的区别,这种区别就是人可以认识自己的吸毒具有重大的危害,因而在毒瘾未发作时具有清醒的判断和悔过自新的想法和表示,例如,有羞愧感、悔过、要求戒毒、写悔过书等,但是,毒瘾一发作,又会违背自己的忏悔,以各种欺骗手段来吸毒。而且,他们把吸毒看得比事业、工作和学习更重要,比与朋友交往更重要,甚至比进食、睡眠等生理需要还重要。这便是吸毒者的双重人格表现。
与此相联的是吸毒者的躯体戒断症状。吸毒者在无法获得毒品之时,或在戒毒期间会产生许多症状,表现为:流泪、流鼻涕、打哈欠、口干、体毛竖直、便秘、出汗、心慌、失眠、恶心、呕吐、腹痛、腹泻、关节酸痛、全身疼痛、虫蚁感、阵发性抽搐、厌食、意识障碍、紧张焦虑、坐立不安、情绪不稳等。如果能成功戒毒,这些症状会慢慢消失,但是,正是这些症状和生理反应成为吸毒者戒毒的关键。有些吸毒者脱毒后,由于戒断症状的困扰,会让他们再次产生寻觅毒品的想法,即心瘾。
而且,即使一些人戒毒成功,而且已经没有躯体戒断症状存在,但他们再次回到熟悉的吸毒环境中,或者看到吸毒的场景,便会产生无法遏制的渴望。所以,他们在脱离强制戒毒环境后第一件要做的事情就是寻找毒品,这种心瘾甚至可以持续十几年。
最后是一些人吸毒成瘾或戒断毒品后对行为控制能力的减弱,换句话说,是对冲动和欲望的控制力的减弱,也称为冲动控制障碍。由于吸毒成瘾者普遍有冲动控制障碍,吸毒者脱毒后三个月的复吸率高达95%以上。
三种依据的解释
尽管职业戒毒工作者大致可以根据躯体特征看出一个人是否是吸毒成瘾者,但还是要根据上文三种情况同时具有才能科学和准确判断一个人是否吸毒成瘾。
首先是检测人体内是否有毒品成分。现在可以比较方便地检测尿液和血液中的毒品成分。例如,可以用毒品检测试剂一次就能检测人尿液中的毒品代谢物,从而快速甄别一个人是否吸服吗啡、冰毒、摇头丸、大麻、海洛因等毒品。这些检测试剂包括吗啡快速检测试纸(MOR)、安非他明快速检测试纸(AMP)、冰毒快速捡测试纸(MET)、K粉快速检测试纸(KET)、摇头丸快速检测试纸、可卡因快速检测试纸(COC)、大麻快速检测试纸(THC)、巴比妥快速检测试纸(BAR)、美沙酮快速检测试纸(MTD)等。
如果尿液检测结果不准确,还可使用血液检测方法。现在比较灵敏的检测方法是气相色谱一质谱新方法,可以检测A,Az液中鸦片类、巴比妥类和苯二氮卓类等10种常见毒品。
而对于吸毒者的吸食、注射毒品行为则可以由医务工作者、社区服务人员和警察进行调查,以确认个人是否吸毒。最后便是专业医务工作者判断某人有否戒断症状,以及某人是否被公安机关查处过吸毒。
如果认定个体同时具有这三种情况,就可以基本认定一个人吸毒成瘾,可以依法对吸毒成瘾人员采取戒毒措施和提供戒毒治疗。专业人员等如果认为有更为合理的判断吸毒成瘾的方法,也可以提出,以便有效帮助吸毒成瘾者戒毒。
碳纳米管可能改变世界的八种方式
你可以把碳纳米管想象成是由厚度仅为一个碳原子的碳薄片卷成的管状物。它具有惊人的强度和令人难以置信的导电及导热能力,因此目前科学家正在研究将它用于癌症治疗、氲燃料车等广阔领域,甚至建造太空梯和打造现实世界的“蜘蛛侠”。下面是几种碳纳米管可能的应用途径,它们中可能有些最终会以失败而告终,但是只要其中几项技术变成现实,人们为之付出的巨大努力就是值得的。
8、超级X光
以碳纳米管为基础的新成像系统生成的图像,将比现在使用的X光和CT扫描更加清晰,而且成像更快。X光扫描仪的工作原理是,它内部的金属丝被加热到临界高温时会释放出电子,这些电子穿越人体,撞击到人体另一侧的金属电极,生成图像。CT扫描则通过交替改变电子来源,产生三维图像。美国研究人员通过给碳纳米管施加电压,让它们同时发射出数百个电子。由于没有金属丝需要加热,这种新系统比常规X光仪的速度更快,而且这种多功能纳米管发射器还能在不需移动的情况下,从多角度拍摄图片。
7、开发氢燃料车
制造由氢燃料电池供能的汽车一直是人类的清洁能源之梦,但其价格一直居高不下,这是因为要使用铂催化剂来加速电池反应的速度。美国一个科研组发现,利用上面涂有氮的碳纳米管,可以制成更加有效的催化剂。虽然目前纳米管的造价也非常高,但取自石墨的碳纳米管未来终究会比铂划算。
6、快速的医疗诊断
西班牙研究人员发现,碳纳米管有助于解决非常棘手的医疗问题,比如可以制成用来诊断真菌传染病的生物传感器。传统方法在收集细胞样本后,要在实验室的培养皿里进行培养,查看它里面是不是有白色念珠茵出现。而新的方法则利用碳纳米管和抗体(主要攻击假丝酵母细胞)制成晶体管。把细胞样本放在传感器上,酵母细胞和抗体之间的互动,改变了该装置的电流。传导性极好的纳米管记下这种改变,研究人员根据记录结果,可以测量出样本中出现酵母细胞的数量。
5、世界上最小的芯片
科学家可以利用碳纳米管制成芯片,取代现有硅芯片。几个科研组已经找到把碳纳米管展开,制成厚度仅为一个原子的石墨烯薄片的方法。石墨烯跟硅一样,都是半导体,但是可大大提高电脑芯片的处理能力。展开纳米管要求非常严格,科学家把纳米管粘贴在高分子膜上,然后利用氩气腐蚀掉“管子”之间的“纽带”,从而形成石墨烯薄片。
4、模仿壁虎研制强效黏合剂
壁虎的脚上覆盖着数百万根微小的纤毛,每根纤毛的顶端都堤压板形。由于壁虎脚落在物体表面时,会产生强大的吸引力,即范德华力,因此壁虎可以克服重力,在天花盘上如履平地。研究人员模仿壁虎脚掌的结构,把纳米管垂直排列,然后把更短的纳米管连接在它们顶端,看起来像分叉的树梢一样。这种黏合剂在多种物体表面上都能用,无论是粗糙的砂纸抑或光滑的玻璃。
3、柔软可弯曲的电子设备
无论是折叠起来,还是像揉报纸一样把它揉成一团,它的性能竟一点不受影响,你相信有这样的电脑屏幕吗?日本研究人员用有机发光二极管(用有弹性的成对纳米导管制造的)制成一个显示器。当有电流通过时,有机发光二极管里的有机成分会发光,从而使这种显示器不需要背后照明,因此它们比传统显示器更薄。
研究人员利用碳纳米管制成气凝胶,结果发现它像钢铁一样结实。给它施加电压后,这种材料的柔软度会比橡胶还好。这种材料的应用途径有哪些呢?其中一种是用纳米管制成绳索,当作太空梯的电缆。太空梯可以把宇航员、货物送入轨道。近10万千米长的太空梯必须非常结实,柔韧性非常好,这样才能抵御大气风暴和太空碎片的侵袭,同时它们还必须非常轻,这样才不会被自身重量坠断。
1、治愈肿瘤
在最新研究中,研究人员把碳纳米管注射到患有肿瘤的老鼠的肾脏里,然后向肿瘤发射近红外光。这些碳纳米管通过震荡,对激光流产生反应,这个过程产生的热量足以杀死周围的肿瘤细胞。在接受激光治疗的老鼠中,注射纳米管数量最多的一组,有80%老鼠的肿瘤缩小或者消失不见了。这种方法显然对老鼠的的内脏没有任何损害,仅在它们的皮肤上留下轻微的烧痕。当然,在把这种方法应用到人体以前,还要进行很多试验。
[考古论今]
亚马逊:被忽视了的文明?
早有人提出疑问,通常大河流域总是会伴随着一些古代文明,为什么单单亚马逊河流域没有出现文明古国呢?学者们曾解释说,亚马逊不是个适合人类大面积居住的地方,因为亚马逊河中上游流经热带雨林,气候恶劣,不适合人类繁衍生息;下游流经巴西平原,巴西平原属于热带平原,有大型食肉动物分布,威胁人类的生存。因此,人们得出了这样一个传统又符合常理的观点,那就是在15世纪西班牙人和葡萄牙人进入亚马逊盆地之前,那里没有复杂的社会组织。但是近年来的考古发现却证明这一说法是错误的,有证据表明亚马逊确实可能存在过远古的文明。
卫星技术发现森林中道路
现在,随着航拍和卫星成像技术的成熟,人们对亚马逊有了更多的认识和研究。由于巴西和玻利维亚边境地区大面积的森林被砍伐,因此考古学家可从空中清晰地看到巨大的街道、沟渠和围墙等。
2010年1月,卫星图片及飞机观测都显示出:在巴西与玻利维亚边境的亚马逊盆地有大约260个几何形状的土木工程。这个方圆为250平方千米地区里,圆形、正方形及其他几何图案的形状形成了一个街道、沟壑及围墙的网络。这些遗迹一般都是土木结构,有的是正方形的,有的是三角形的,还有的是同心圆或是更复杂的几何图形,如六边形、八边形等,中间有道路相连。这些建筑年代比哥伦布发现新大陆要早得多,一些可以追溯至1283年,最早的建筑甚至可以追溯到公元200年。在对遗迹进行初步挖掘后,考古学家们认为,这些都是一个此前未知的文明存在的证据,在亚马逊丛林可能存在着一个远古文明。
“兴谷花园城市”的发现
事实上,早在2003年,美国佛罗里达大学的迈克尔?赫肯伯格博士便有类似发现。他所率领的考古队在巴西中北部的亚马逊雨林中,发现了“兴谷花园城市”——它有千余年历史、呈网络状分布。迈克尔估计,这些环形村庄可分别容纳人,而它们的形态极为相似,就连村子间的道路也有相同的数学特征。在迈克尔看来,“兴谷花园城市”虽算不上大城市,但已具备都市化生活,其规模与中世纪的城镇或古希腊的城邦相差无几。它表明,在三四千年前,这里的人们已能有效利用冲积平原和高原的地理特征,建造自己所需的建筑。
神秘的古路是文明的符号?
传统的考古学往往关注古代的遗址,比如纪念碑、居民点、城市、墓地、人工土堆以及其他一些重要设施。而一些文化景观,比如道路、灌溉水渠、农田等充填在遗址与遗址之间的事物,往往容易被考古学家忽略。一个比较新的考古学领域——“景观考古学”把景观也看成重要的考古对象,因为景观能够提供关于古代人每天生活的新线索。景观考古学研究表明,道路在古代亚马逊地区的居民的生活中扮演着特殊的角色。
早在20世纪50年代,一个叫肯尼思?李的考古学家在位于亚马逊冲积盆地的河流上游玻利斯地区发现了古代的道路和水渠,并向外界做了报导。后来的考古学家利用航空照片发现,当地有一些由小树排列而形成的笔直的暗线,区别于旁边浅颜色的绿草覆盖的土地,那些暗线其实就是道路。利用更清晰的卫星照片,人们发现,绝大多数的道路都非常直,延伸几千米远,而且彼此平行的道路也很常见。
为什么玻利斯地区的古代人会修建如此多的道路?在古代,当地没有运输用的骡马或车轮工具,因此他们似乎没有修建这些道路的需要。这些道路的确可以用于走亲访友,从一个村庄到另一个村庄十分方便。可是,这些丛林中的道路如此宽阔,如此笔直,如此数量众多,让现代人觉得这些古代人简直是在浪费自己的精力,进行过度建设!考古学家推测,如果不是经济上的需要,这些道路可能是政治权力的象征,或者是文明炫耀的象征。同那些用石块修建公共建筑、庙宇的民族不同,这些玻利斯地区的古代人似乎以在空旷的土地上修建土木工程为荣。也许,那些从远方来拜访玻利斯居民的人很可能还没有到达城市里,就已经被沿途宽广的道路征服了,他们将会对玻利斯居民产生敬畏。然而,当时的玻利斯居民是否有足够的能力修建如此庞大的道路网并维持下去?他们修建道路的真实用意到底是什么?这些问题依然没有答案。
古代天文观测站的发现
几年前,巴西考古学家宣布在亚马逊森林发现一个石柱阵的观测站。它由127块3米高的花岗岩组成,并以均匀的距离模式形成一个圆形。考古学家从邻近发现的陶器碎片推测,观测站应有500年至2000年历史。研究员将这次发现比作英国神秘的史前圆形巨石阵。这个遗址类似一座可供作天文台的神殿,因为那些巨石按12个月的太阳运行路径摆放,冬至阳光正好能够穿过其中一块石的孔洞,估计用来计算农耕和祭祀的时间。这个发现表明古亚马逊人拥有天文知识,印证了当地曾经有过先进文明。考古学家认为:唯有一个有复杂文化的社会,才会有这样的遗迹。
黑土的秘密
有些学者认为,由于亚马逊土壤的营养含量极低,不适合发展农业,因而也无法为社会发展提供经济基础,所以亚马逊地区不可能有农业文明。但“黑土”的发现有力地反驳了这一观点。
考古学家在巴西城市马瑙斯不远处发现多条“黑土”地段。这种黑土是印第安人用木炭、人粪、

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