原子是如何产生颜色的?

科学家已经开发出一种将颜色引入人体扫描的方法，这可能会带来一种检测疾病的强大新方法。

在本周的《自然》杂志上，马里兰州的NIH研究员Gary Zabow和他的同事描述了他们是如何开发出一种微小的示踪粒子家族的，这些示踪粒子发射出不同频率的无线电信号，磁共振成像(MRI)扫描仪可以看到。然后，扫描仪将这些不同的频率转换成显示给操作员的图像上的颜色。

这些颗粒的直径从千分之一毫米到百分之一毫米不等，类似于纳米级的哑铃，由两个镀金的镍盘组成，两个镍盘之间由一个横跨空腔的交叉构件连接。镍颗粒与扫描仪的磁场对齐，但也会产生相反方向的磁场。结果，位于镍盘之间空腔中的水分子可以被特定频率的无线电波脉冲选择性地激发。然后，这些粒子产生自己的无线电波，扫描仪可以接收到这些电波，并将其构建成彩色图像。

研究人员还表示，这些粒子可以被“功能化”，以便它们优先聚集在某些组织中，或者仅在某些条件下保持稳定，这意味着未来的身体扫描将不仅仅是灰色的阴影，而是彩色的，而且信息丰富得多!

你工作时在办公桌上吃过东西吗?你可能担心你的电脑键盘是细菌的温床，但更令人担忧的是，医院病房的键盘也有细菌。伦敦大学学院医院的彼得·威尔逊博士接受了克里斯·史密斯的采访，他已经采取措施确保医院的键盘更干净。

那么，为什么电脑键盘对医院来说是一种威胁呢?证据是什么?

彼得:我们早就知道电脑键盘上会长出各种各样的虫子。我们做了一项研究，其他人也做了一项研究，我们发现高达25%的人有像耐甲氧西林金黄色葡萄球菌这样的超级细菌。他们去那里是因为护士会对病人进行观察然后把观察结果输入电脑。在接触电脑和病人之间，她不会洗手。然后医生会走过来，触摸键盘——不一定要碰到病人，这样他也不会洗手。然后他会转到下一个键盘。任何从病人带到键盘上的bug都会传到下一个键盘上，再传到下一个病人身上。事实上，当我们做研究时，我们可以看到某些MRSA菌株实际上在病房里传播。

克里斯-有多少比例的键盘感染了漏洞?

彼得:嗯，高达25%的人感染了耐甲氧西林金黄色葡萄球菌。不仅如此。键盘上还有3到4种其他的超级细菌。问题是从来没有人清理过键盘。即使有，也是非常罕见的。

克里斯-有多少比例的键盘会被清洗?

彼得:嗯，我们审计的时候发现只有6%被清理了。这些都是已经有塑料外壳的，这样更容易清洁。如果你用的是普通的键盘，你自己也知道，要想从琴键之间走出来，把自己清理干净，把所有的碎片从琴键之间清除出去是非常困难的。这是一个真正的问题。

克里斯:你做了什么来克服这个问题?

彼得:我们知道我们将会有电子病历，所以这应该是一个无纸化的医院。2005年，我们搬到了尤斯顿路的一家新医院。我们所做的就是看看市场上有什么。市面上有一些可洗的键盘，但它们需要你在水龙头下清洗，然后用吹风机吹干。没人会这么做。然后我们去了四家公司，给了他们我们想要的非常详细的说明，一家美国公司带回来一个非常接近的说明。

实际上，键盘是完全平坦的。它是绝对平坦的。上面印着一种视觉错觉，让它看起来像是普通的钥匙。它是平的原因是你可以用酒精或清洁剂擦拭，只需在大约4秒内擦一次，完全清洁并消毒它。除此之外，我们还安装了一个警报器，如果你12个小时没有清洗它，它就会开始向你发出令人恼火的闪光。只有当你用酒精擦拭整个表面时，才能关闭闪光灯。

Chris -但是在一些电脑使用非常频繁的地方，12小时可能还是太少了，不是吗?

彼得:哦，是的，你可以把间隔时间缩短到3小时。我们在重症监护室把它设定为3小时。如果你这样做，与普通键盘相比，这些键盘表面的bug数量减少了70%。

Chris -以此推断，你认为这对医院获得性感染有什么影响?

彼得:这很难说。我们知道，大多数医院获得性感染都是通过人的手传播的。我们知道很多是直接在病人之间传播的。大概有三分之一是从病人传染到当地的某个地方然后被其他人传染给病人。它可能对大约三分之一的医院感染传播产生影响。不过很难证明。当你在这些键盘上投资时，它们可以使用四年它只需要对感染的总体水平产生4%或5%的影响就可以收回成本。

是的。这么说是有原因的。原因是约克大学天体物理学教授布莱恩·富尔顿告诉我的。所以我知道这是对的!原因是太阳的密度很大，因为它是一个巨大的物体，中间有很大的压力，光子的行为就像一个巨大的弹球游戏。光子到处都是条纹，很难逃脱。如果你往回推，聚变反应:四个氢原子聚变生成一个氦和一些能量。这些能量可能至少在一百万年前就产生了。只是花了这么长时间才过滤到水面。如果你从逻辑上得出结论如果太阳突然停止了所有的活动你可能仍然有一百万年的光被锁在里面。

乳牙确实有牙根，在这方面我有一个痛苦的个人经历。当我14岁的时候，我的牙医认为我的乳牙太多了，需要拔掉。他把它们拔了出来，非常疼，因为它们的根都很长。那些掉下来的都没有根。

原因是，当你长出副牙，或成牙时，它们长在乳牙下面，侵蚀牙根，使牙齿松动，脱落。只有一次长出了第二颗牙齿，因为——从进化的角度来说，没有牙齿是不行的:如果你所有的牙齿都掉了，那么你就没有东西可以代替它们——如果你回到古代，没有福利机构开始用锅面来照顾你，你可能会饿死。

这就是为什么牙根会溶解这样牙齿就可以被副牙取代。

他看到的是大自然的行动!

这都是因为细菌有所谓的向性。它们是为了在特定的环境中生存而专门设置的。例如，它们可能有分子抓钩，叫做毛。这些细菌相当于VelcroÃ?，®。它可以让它们附着在特定的组织上。我们身体的不同组织有不同的化学环境。如果你看一下，你的膀胱和尿道，人们会受到尿液感染，因为一种特殊形式的大肠杆菌，叫做尿源性大肠杆菌，可以附着在膀胱壁上，也可以附着在尿道上。然后你的身体试图阻止他们这样做通过这种解剖TeflonÃ?，以非常光滑的细胞的形式。大肠杆菌有很强的VelcroÃ?，®使它们能够粘在一起。

其他细菌会被冲走。血液中有一些细菌会附着在心脏瓣膜上。它们能做到这一点是因为它们已经发展出了一种识别心脏瓣膜表面的能力，附着在上面，然后分泌出一种叫做生物膜的东西:一种阻止免疫系统接近它的保护层。这倒不是说他们知道该去哪里。更多的是，他们偶然发现自己在正确的地方，他们有能力坚持下去，在那里建立一个家。不同的细菌在不同的环境中茁壮成长，因为它们专门存在于这些特定的地方。

Meera -在这个GPS和寻路器的现代时代，我们中的许多人不再觉得有必要拥有甚至看地图。地图的内涵远比表面上看到的要丰富。我们可能会错过一项重要的技能。我再次来到伦敦和Chris Vallance一起他将告诉我关于地图所能提供的广泛信息。你好,克里斯。你好吗？

Chris V -很好，谢谢。有点累了，刚从芝加哥超级地方新闻回来。

米拉-那是什么?

Chris V -这真的是地图的复兴。因为有了可用的社交工具，比如谷歌地图，你可以在服务中内置地图功能。数据和地理很容易混淆。

米拉-这和新闻有什么关系?

Chris V -在新闻领域有一种超本地新闻的运动。换句话说，将信息叠加到地图上，您可以搜索到邮政编码或街区级别。我在芝加哥见过一群人他们负责管理每个街区，就是这样。你可以在地图上得到关于你所在社区的各种信息。非常细致，非常详细:从谁被盗窃，抢劫，学校表现，当地报纸报道相关的特定领域的一切。

当涉及到将这类数据与地理相结合时，我们就像在挥舞旗帜一样。早期使用地理数据来提供信息来进行病例分析的先驱之一是英国医生约翰·斯诺他是流行病学史上非常重要的人物。他的工作主要围绕伦敦爆发的霍乱展开。事实上，在伦敦市中心就有一座他的纪念碑。说是泵是因为他能追踪到爆发的源头找到一个特定的泵。他提出他的案例的部分方式，他认为这是疫情爆发的来源，他使用了地图数据。约翰·斯诺的故事是由超级本地新闻组的某个人用最尖端、最现代的方式讲述的。我是斯蒂芬·约翰逊，他写了一本新书《幽灵地图》。

史蒂芬-当然在某种程度上这是一部医疗惊悚片。这是伦敦历史上霍乱大爆发的故事但最重要的是有两个人，约翰·斯诺和亨利·怀特黑德，住在这个社区，他们试图找出霍乱的来源。水里有霍乱。是关于水源被污染的。斯诺和怀特黑德一起绘制了这张苏豪区和伦敦所有死亡人数的地图，当你在一页纸上看时，它生动地指向了这个中央水泵。我觉得这个故事的有趣之处在于斯诺和怀特黑德都是当地人。他们就在附近。这是怀特黑德的社交网络;因为他认识这么多邻居，所以他能对这个案子贡献这么多。我喜欢这个故事的一点是，在所有这些事情的交叉点上，有一个关于地图、信息科学、城市流行病学以及城市和社区如何解决问题的伟大研究。

如果你看看约翰·斯诺的原始地图，如果你在谷歌上搜索它们，它们并没有太大的不同。

斯蒂芬:没错。第一场比赛。他从健康记录中获取了一些公开的数据，显示了哪些人活着，哪些人死了。他添加了他自己的数据，他和怀特黑德收集的数据，采用了公开的街道网格——只是不是数字形式的——他在上面分层数据，并建立了一些东西，创造了一个全新的感知，了解他的社区发生了什么，最终是世界各地的社区发生了什么。

克里斯·V -地图对这个案子有帮助吗?

斯蒂芬:当然可以。有些人认为这张地图就是斯诺找到答案的途径。他画了地图，意识到霍乱一定在水里，因为水泵。事实上，情况正好相反。他自己提出了水是问题所在的理论。他制作地图更多的是为了推销自己的想法。你马上就能在他的地图上看到这一点。

克里斯五世——那是在1854年。从那时起，我们至少有154年的历史了。我们在做什么，利用我们掌握的工具?

斯蒂芬:有两种思考方式。第一个就是地图的概念。这是业余地图绘制者的伟大复兴，这要感谢雅虎和谷歌等公司提供给我们的开放工具:创造我们自己对周围地理世界的看法。我们可以拿着这些地图说，‘嘿，我画了一张所有我喜欢的披萨店的地图’，或者‘这些是对当地学校的评论……这些都是已经发生的罪行。”另一件与地图无关的事情是，世界各地社区的当地专家正在蓬勃发展，他们利用网络的连接力量来分享他们对现实世界环境的看法。我们一直在。n之外开发这项服务，它只在美国可用，从某种意义上说，我们试图从网上抓取所有我们能找到的与地点、社区、学校、公园、房地产开发相关的信息。我们收集了所有这些信息，并将其映射到地理点上，这样你就可以走到它跟前说，‘我正站在这个街角的这个特定地点，告诉我在我周围1000英尺内发生了什么。’

Meera -这是Stephen Johnson，幽灵地图的作者。我想这些超局部映射会取代本地报纸吗?

克里斯·V:地方报纸的特点是它能给你提供全市、地区范围内的信息。它不一定会深入到每条街道或每一个邮政编码，这是超级本地新闻所做的。他们会链接到基于特定地点的新闻文章，比如关于特定学校的新闻文章。他们只会链接回新闻。他们并没有真正取代它。他们只把它看作是互补，而不是竞争。

这是Meera Senthilingam对Chris Vallance关于超本地新闻的谈话——这是最新的在线发展，你可以在这里找到关于特定道路或邮政编码的最新新闻，并建立一个修改过的地图，显示从最近的学校到最近的按摩店的任何东西!

值得注意的是，它实际上都源于维多利亚时代医生约翰·斯诺博士开创的制图技术他绘制了一幅地图来追踪伦敦霍乱流行的源头。

脑瘫患者的一个问题通常是一种“闭锁”综合症。他们保留了智力和非常敏锐的大脑，但问题是它将他们想要做的事情的信息翻译到身体的各个部分，使这些事情发生，比如移动四肢或四处走动。这就是他们的问题所在。你提到的这个装置是由安德鲁·施瓦茨完成的。他在美国，他所做的是制造一个系统，一台计算机，它可以解码大脑运动神经元区域的神经交流，并计算出哪种运动(在这个阶段，猴子)，但猴子的大脑运作方式与我们的非常相似。他可以破译细胞之间的对话，让猴子移动机械臂，通过倾听大脑的动作，让猴子自己做出非常精细和精确的动作。我认为毫无疑问，用类似的方法治疗脑瘫是可能的。我们有充分的理由认为这可能会奏效。目前，还没有人在人类身上做这种实验尽管他们做得很有限他们做得还没有美国人做得那么彻底。这是非常实验性的。

它被称为太阳辐射计，它绕着一个圈转动，想到这东西能在阳光照射下转动，真是太神奇了。里面没有马达。它只是在这个小针尖上保持平衡，然后在太阳下旋转。它是如何做到的?如果你仔细看那些叶片，那些面板，你会看到它们有光明的一面和黑暗的一面。一边吸收光线，另一边反射光线。这是最好的证据，证明光可以是粒子和波。当光击中某物时，它可以产生一拳或一脚的影响，并推动物体前进。这就是推动这个物体的光。人们正在讨论建造太阳帆，这样你就可以制造一艘飞船，把它送到太空，光会从它身上反射回来，你会得到一个非常小的推力，因为每个光子都会反射回来

另一种解释是你们手上的克鲁克辐射计的工作方式略有不同。它们有两面，一面亮，一面黑。如果阳光照到黑面，它会比照到亮面时更热。辐射计里有一种低压气体。如果低压气体靠近热的一面那么它就会变热，膨胀，被推开因此把辐射计推了一点。如果它碰到有光泽的一面就不会那么热了。它没有那么多的踢腿所以黑色的一面被向后推，闪亮的一面被向前推，然后它就旋转了。