光着身子在平底船上!

金宝搏app最新下载裸体科学家们带着节目漂浮在水面上,与一些友好的邻居科学家一起漂流,享受着草莓和香槟。
2018年8月28日

加入裸体科金宝搏app最新下载学家,悠闲地乘坐平底船,经过剑桥风景如画的河畔学院。在每一站,这艘船都会从大学里挑选一些最聪明的人,并听取他们的尖端想法,从防欺诈的全息图到无人驾驶的平底船。此外,团队发现在饮料供应上进行化学反应并不总是最好的主意。

在这一集里

数学桥的桁架结构

04:13 -不是牛顿建的桥

是什么让臭名昭著的数学桥如此特别?

不是牛顿建的桥
与卢瑟福的马克斯·汤普森和剑桥大学的格雷厄姆·麦克沙恩合作

剑桥的数学桥被认为是由艾萨克·牛顿建造的。但是这种结构本身引起了像Graham McShane这样的工程师的兴趣,因为它对自行车头盔等东西有非常有用的特性。首先,卢瑟福的下注者马克斯·汤普森向克里斯·史密斯讲述了皇后学院的情况。

麦克斯:现在我们在你提到的磨坊池塘地区。这是游客开始他们的旅游的主要热点之一。但我们也在达尔文学院旁边,就在那边。这是河边较新的学院之一,当然是以查尔斯·达尔文的名字命名的。然后在我的右手边,我们也有老锚酒吧,以前被称为爵士俱乐部,实际上是一个小乐队,你可能听说过,平克·弗洛伊德,在20世纪60年代举行了他们的第一次演出,当时西德·巴雷特是主唱。

克里斯-我们现在从桥下走。这是酒吧旁边的那座桥。现在哪条路在我们上方,麦克斯?

麦克斯-这里是银街。这将是银街大桥,因此协会。大多数游客通常会站在这里观看数学桥。同时也可以看到大多数的平底船撞在一起因为这是一个转折点,大多数司机都去了河的另一边。所以他们会撞到自雇的人,每个人都撞到另一个人,所以这有点混乱,我们说。我们现在来到了1448年建立的女王学院,其创建者之一是玛格丽特·丹茹,她是国王亨利六世的妻子她建立了国王学院,我们稍后会讲到。我们刚刚从数学桥的下面走过,这座桥是1749年由艾萨克·牛顿的学生威廉·埃斯里奇设计的,由大卫·埃塞克斯建造。所以如果有人告诉你它是由艾萨克·牛顿设计的,他们在撒谎。我们要去接第一位客人了所以我要找个好地方停车让他安全上车。

克里斯-我们只是在侧面移动。我们的第一位乘客正摇摇晃晃地站在上面的岸上。欢迎加入。

格雷厄姆-下去的路很远。

克里斯-下山的路很长。

欢迎来到我们的演播室。

格雷厄姆-谢谢。我叫格雷厄姆·麦克沙恩。我是女王学院的工程学研究员。我是工程系的一名学者,所以我讲授和研究工程材料的主题。

乔治亚州——我们刚刚走过了马克思刚刚告诉我们的那座非常著名或臭名昭著的数学桥。与大多数坚固的桥梁不同,这座桥像十字形的设计,有很多木头和杆子。大量的几何形状。它们看起来像是折叠起来的双层结构。那么为什么这座桥,除了看起来很棒之外,还有什么特别之处呢?

格雷厄姆:你在河上的学院后面看到的那些桥是很不寻常的。正如你提到的,所有其他的桥都是实心石拱,但数学桥,是用木头做的。这是首先要注意的。你可以用木头做的原因是它是一种完全不同的桥。这就是所谓的“桁架结构”。桁架结构由一系列连接在一起的杆组成,它们非常有效地将力传递给支撑。所以通过使用桁架结构,你可以创造出一个结构,它不一定像坚实的石拱那么坚固,但它使用的材料很少。它非常有效地利用了这种材料,所以它能非常有效地将力传递给支撑,所以你有了一个非常轻的结构。

格鲁吉亚——这就是为什么它不像其他国家那样坚固的原因。

格雷厄姆-没错,没错。数学桥的不寻常之处在于它不仅仅是一个桁架结构而是一个拱形桁架结构。你经常看到桁架被用来建造铁路桥之类的东西。在这种情况下,它是一个平面桁架结构,直接横跨河流,但女王数学桥是一个拱形桁架结构,这很难实现。因此,这座桥使用了一种非常独特的方式来布置栏杆,称为“半径和切线桁架”,这是一种实现曲线桁架形状的方法。

乔治亚州——啊,哦。被另一只平底船攻击。我们想在这里进行采访。

克里斯-我们马上就要登机了。

乔治亚州-你有海盗吗?这是一件事吗?这是一个非常令人印象深刻的结构,如果你想节省材料,这似乎是一个好主意。你是一名工程师,你在工作中使用这种结构吗?

格拉姆:嗯,桁架结构显然对高效轻质结构很感兴趣。减轻重量在机械工程设计中非常重要因为人们想要更轻的飞机,更轻的汽车,更轻的火车,所以有一整个领域的研究着眼于如何使用相同的概念来制造材料。如果你想象一下,拿一个像数学桥这样的桁架结构,然后把它缩小到几毫米长,你就得到了一种叫做“晶格材料”的材料。晶格材料是一种由一排棒组成的材料,这些棒分布在结构中,可以非常有效地传递力。这样就可以制造出非常坚硬,非常轻的材料这对于轻量化工程设计来说是非常好的。它们还有其他有趣的性质,当你压碎这些晶格结构时,它们会非常有效地吸收能量。所以它们也可以用在碰撞保护和头盔上。

乔治亚州——啊。另一个剑桥人喜欢的运动是骑自行车吗?

格雷厄姆:当然。人们希望在运动、骑自行车和其他各种应用中使用轻便、高效的头盔,所以我们对使用晶格材料制造下一代防护设备和头盔非常感兴趣。也许将来你会看到一个头盔,当你把它切开时,里面看起来像数学桥。

克里斯-格雷厄姆,你看到自然界中出现了同样的结构吗?大自然是否使用相同的物理原理设计了自己的解决方案?

格雷厄姆:当然。如果你看一下鸟类翅膀的骨骼结构,它们是非常坚硬,非常轻的结构,它们的骨骼中有一个复杂的骨骼网络。你有这种桁架结构给你刚度和重量,所以你可以看到它在自然界的发展在任何应用中,你想要减轻重量,但同时又要保持硬度和强度。

乔治亚州——马克斯回避了这样一个事实:人们经常听到谣言说这座桥是牛顿建造的。那个谣言是什么,为什么我们知道它不是真的?

格雷厄姆:嗯,这是一个好故事,但不幸的是,它没有任何事实依据。它不可能是真的主要原因是,这座桥是在牛顿死后很久才设计和建造的,所以不幸的是,他不可能与之有任何关系。

乔治娅——他很聪明,但没那么聪明。

格雷厄姆-他没那么聪明,没错。也有故事说它是由牛顿的一个学生设计的,但这也不是真的。

工业和空气污染

09:21 -碳排放,过去和未来

在过去的十年里,我们的碳排放量发生了怎样的变化,我们能做些什么?

碳排放,过去和未来
剑桥大学赫伯特·于佩尔教授,卢瑟福大学马克斯·汤普森教授

十年前,克里斯·史密斯就不断增长的碳排放水平采访了赫伯特·于佩尔教授。十年后的今天,我们是否离解决危机更近了一步,还是危机看起来比以往任何时候都更糟?首先,卢瑟福的导游马克斯·汤普森向我们介绍了国王学院的内幕。

麦克斯-我们现在来到了1441年由亨利六世建立的国王学院,也被称为疯狂的年轻国王。他经常被认为是《权力的游戏》中乔佛里国王的原型。具有讽刺意味的是,该学院最初是作为伊顿公学毕业生的结业学校建立的,但如今它实际上是剑桥公立学校学生人数最多的学校。

我们还可以看到国王学院的教堂就在这里,看起来非常辉煌。它实际上是欧洲第二大教堂,仅次于梵蒂冈的西斯廷教堂,因为梵蒂冈的所有东西都更大。它原本只需要10年的时间就能建成,但由于所谓的玫瑰战争,它花了90年的时间,这并不像巴塞罗那的圣家堂那么糟糕,但我想仍然没有什么值得吹嘘的。

克里斯-国王学院还有什么值得注意的吗?

马克斯:国王学院最著名的校友当然是阿兰·图灵,他被称为人工智能和现代计算机之父,他基本上帮助我们赢得了第二次世界大战。

乔治亚州——还有一些人在国王学院前可爱的草坪上等着我们,旁边是一个巨大的牌子,上面写着禁止停泊。我们还有两位特别嘉宾,让我们来看看他们是谁。

我是赫伯特·于佩尔。我是剑桥大学的理论地球物理学家我对环境很感兴趣,对火山是如何喷发的,对我们向大气中排放了太多的碳是如何让我们后悔的,或者我希望我们能活下来。

克里斯:有趣的是,当我们宣布我们的到来时,我们给你打了电话,说我们要等一会儿。你说我是地质学家,那可能意味着数百万年。

赫伯特-是的。你知道,地球已经存在很长时间了。你和我都是最近才出现的,甚至人文学科也是最近才出现的时间尺度也不同于你和我习惯思考的地球。

克里斯-另一位乘客是谁?

我是剑桥大学生物化学系的朱尔斯·格里芬。我研究2型糖尿病的各个方面,特别是我们的饮食和患2型糖尿病的相对风险之间的相互作用。

乔治亚州-所以我们稍后会举杯并讨论我们的健康问题?

朱尔斯:是的。

克里斯:赫伯特,我们先谈谈地球的健康,然后再谈谈船上的人们和更广泛的社会的健康。令人惊讶的是,十年前你和我做的事情几乎和我们今天做的一样,因为我们沿着康姆河进行了一次平底船之旅,我们谈论了大气中的碳,碳封存等话题。十年后的今天,你的观点与十年前相比如何?事情的发展是否如你所愿?

赫伯特——我记得那次划船旅行,但不记得十年前我说过的话。

克里斯-我要说的是年龄。

赫伯特——我才21岁!但事情变得更糟了。我不记得25年前的确切数字了,但人类向大气中排放了大约270亿吨二氧化碳。现在是370亿吨,而且一直在增加。

克里斯:每年?

赫伯特:每年都是。全球平均地表温度一直在上升,我们看到了很大的问题。这不是什么大问题,但我们看到今年夏天是多么的干燥和炎热,国王的草坪,就在我的右边,绝对是干燥的。我们想要被烤焦吗?我们想要一个干燥的地球吗?

Chris -很多人认为地球在经历周期;它已经这样做了数百万年;这只是其中一个循环,人类的微小贡献没有推动这个过程?

赫伯特:嗯,那些人认为,恐怕是不正确的。它确实经历了循环,但这是一个人为的循环。这向大气中排放了大量的二氧化碳。比火山爆发或自然事件带来的影响要大得多,而且它很快就会把它吸收进来。在过去的100年里有一个戏剧性的上升,这是一个时间尺度....就像我说的,我是个地质学家,在时间尺度是一百万年之前,现在是一百年,在过去的十年里变得更糟了。

克里斯:如果我们继续这样排放二氧化碳,后果会是什么?

赫伯特:首先,天气会有较大的变化,从热到冷。总温度会升高几度。还有一个问题是海平面将会上升,这将使生活变得非常困难。现在我们在剑桥,15世纪的时候这里几乎是水下。我们可能会在21世纪被淹没。当然还有一个更大的问题,我只是在说剑桥,像孟加拉国这样的地方可能会被完全淹没。移民是不受欢迎的,当成千上万的人甚至失去家园和国家,谁来接纳他们呢?

Chris -现在我们知道有一件事对地球上长期的地质时间尺度上的气候产生了深远的影响,比如构造板块的运动,它形成了山脉,这向大气中展示了可以吸收二氧化碳的矿物质,这改变了大气中的二氧化碳水平。有没有一种方法,我们可以模仿这个过程,让时间倒流,消除我们造成的一些损害,这可行吗?

赫伯特:嗯,这是一个很好的问题,如果我可以这么说的话。在过去40年左右的时间里,人们一直在谈论吸收碳并将其储存在地球上——封存。但就在最近,有人提出,我想对此做一些研究,矿化是否可以加速。我们知道岩石吸收二氧化碳,就像你说的,但那是在地质时间尺度上的。数百万年,我们不得不等待这个平底船。但问题是,我们是否能影响事物,使矿化发生得更快。这是一个有趣的问题,请在十年后邀请我,我希望我会给你一个非常积极的答复。但我还不知道,除了我在哥伦比亚大学有一个非常有能力的地质学同事,就在过去的几个星期里,我们一直在讨论我们是否可以在那个地区一起做些什么。

Chris -还有一个问题,我们是否可以把二氧化碳抽出来,而不是把它变成矿物,把它放在地下,比如石油和天然气的来源,很明显,那里的地质非常稳定;它可以保存数百万年,能够安全地保存它吗?

赫伯特:嗯,碳储存的想法已经有一段时间了。有很多实验;它们在实地试验中都非常成功。我们做了很多实验室实验,基本上都是成功的。但是,实验室实验并不一定总是成功的。我们经常学习不成功的东西,但实地试验是成功的。目前,从大气中提取并储存在世界各地水库中的二氧化碳总量为每年1000万吨。

克里斯:一千万?

赫伯特:一千万。

克里斯:所以我们释放了数十亿美元的资金,但我们只提取了数百万美元的资金?

赫伯特-没错。1000万比370亿,其中一个比另一个小。

克里斯:小三千倍,差不多吧,不是吗?

赫伯特:是的。

克里斯-所以这是不实际的?

赫伯特-不,不。这是个有趣的问题。这能做到吗?是的。国家和公司能否联合起来,成功地以每年200亿吨的速度储存二氧化碳,是的,我认为这是可以做到的。地球上有足够的储藏空间。似乎没有人很热情。如果问特朗普,他会说在任何情况下都不会。问问梅和鲍里斯·约翰逊(Boris Johnson),他们不会赞成。

克里斯:说到那个令人沮丧的话题……

赫伯特:哦,让我告诉你一些好事。

克里斯:好东西,这些草莓看起来不错。你想要一个吗?

赫伯特-哦,是的,我想要一个。

这张图片展示了桌子上的健康食品。食物包括豆类、谷物、菜粉、莴苣、面食、面包、橙子、火鸡、鲑鱼、胡萝卜、芜菁、西葫芦、雪豆、菜豆、萝卜、芦笋、夏南瓜、瘦牛肉……

17:38 -饮食和糖尿病

我们一起吃喝太多了吗?

饮食和糖尿病
朱尔斯·格里芬,剑桥大学

我们的饮食是如何影响我们的生活的,我们的腰围又是怎样的?乔治娅·米尔斯和克里斯·史密斯与研究员朱尔斯·格里芬一起喝了一杯起泡酒,看看这会对他们的健康造成多大的伤害。

朱尔斯:我认为最基本的信息是,作为人类,我们现在可能在西方世界吃得太多了。我的研究着眼于饮食和慢性代谢疾病之间的相互作用。所以像2型糖尿病,心血管疾病,脂肪肝等疾病,饮食是目前这些疾病的主要组成部分。

乔治亚-为什么吃太多食物对你不好?

朱尔斯:作为动物,我们已经很好地适应了储存食物,并经历了相对饥荒和禁食的时期。身体已经做好了禁食和储存碳水化合物和脂肪的准备,直到我们需要它们的时候。但问题来了,当我们可以不停地吃东西,我们基本上可以吃草或吃更大的一餐。我们仍然很擅长储存脂肪和碳水化合物,可能限制因素是我们的骨骼在储存方面实际上可以应对的,如果我们吃得过多,这对健康有很大的影响。

我们也没有做那么多的运动,不像现在那个拖着我们走的家伙。

乔治亚-不像我们,我们很懒。

朱尔斯:没错。我认为真正的关键是,我们喝的东西含有大量的糖或吃的东西含有高饱和脂肪,我们没有做足够的运动。

乔治亚-那你是怎么调查的?

朱尔斯:我们观察人们的血浆和尿液样本。血浆基本上就是你取出所有细胞后的那部分血液。它携带大量的营养物质到身体各处,比如糖,尤其是葡萄糖,脂肪,还有氨基酸。事实上,身体需要这些东西来应付一天,让你度过一天,也需要在生长过程中,但同时,你不想有太多的这些东西因为它们必须以某种方式储存如果你有太多的这些东西它们会不适当地储存在全身。所以它们在脂肪细胞中较少,而在肝脏和肌肉细胞中较多,这就是我们如何产生胰岛素抵抗,然后是2型糖尿病。

Georgia:那么研究这个对我们有什么帮助呢?我不知道,我们能不能阻止糖尿病的发展?

朱尔斯-事实上,这里有一些好消息。我想如果我们在5年或10年前进行这个采访,我们会说2型糖尿病在很大程度上是单向的。但是有一些非常有趣的研究是关于胃分流术的你可以证明,仅仅通过胃分流术的禁食就可以逆转很多2型糖尿病的影响。

我们感兴趣的是试图理解为什么某些人易患代谢性疾病而另一些人却不受影响。因此,我们正在研究这些小的代谢物标记,试图挑选出有风险或受到保护的人群,以了解这些保护机制。

乔治亚:这是遗传因素还是环境因素?

朱尔斯:我们知道部分原因是遗传,部分原因是环境,所以食物是环境因素中最大的组成部分。我们在脂肪肝的发展方面做了很多工作,坏消息是酒精是一个很大的风险因素。但也…

乔治亚州——哦哦。

朱尔斯-是的,我也有这种负罪感。还有含糖饮料。土豆和薯片制品也是如此。

Chris:问题是你说的很多东西在过去的五、十年里并没有发生太大的变化。如果你看一下上学的孩子,他们中创纪录的数量,比如四分之一的西方国家现在在开始上学的时候超重或肥胖。这是一个非常可怕的数字。那么,是什么发生了变化,使我们与40年前年轻人上学的时候有了如此巨大的不同,当时上学的人数还只是一个零头?超重的人数非常少。

朱莉:我认为我们已经看到了两大影响正在发生。一是运动量的减少。实际上,即使你不减肥,锻炼也能起到惊人的保护作用,它能预防2型糖尿病,以及与2型糖尿病相关的并发症。我认为另一个大问题是高糖食物的可得性。好消息是,作为一个国家,我们在减少饱和脂肪摄入量方面可能做得很好。我们需要在这方面走得更远,但坏消息是,我们可能摄入了更多的卡路里,而身体非常擅长储存这些卡路里,所以你会看到越来越多的人超重和肥胖。

克里斯:如果你有脂肪肝的变化,然后你采用更健康的生活方式,它会消失吗?

朱尔斯:这是好消息,它确实消失了。如果你能减少食物的摄入量,或者我试着多出去跑步,反之亦然,因为我的胃口很健康。

剑桥的撑船事故

智能机器和无人驾驶的平底船
剑桥大学的Amanda prorook

机器通信能帮助我们的运输系统更有效率吗?我们能拥有无人驾驶的平底船吗?乔治亚·米尔斯和克里斯·史密斯与计算机科学系的阿曼达·普罗洛克聊天。

阿曼达-我研究的是多机器人系统。我处理算法的开发,允许多个移动机器人以协调的方式操作。

格鲁吉亚-哇!就像一群蜜蜂在移动,不会撞到彼此吗?

阿曼达-从某种意义上说,是的。有些人喜欢称之为集体智慧。基本上,这个想法是,如果你有多个智能实体相互交流和合作,你可以实现的事情不仅仅是单个部分的总和。

Georgia -对于这样一个系统,你会有什么样的应用呢?

阿曼达:我认为交通和运输目前是一个非常有趣的应用。我们可以做很多事情来改善今天的交通状况。我的意思是,你看看今天河上的情况,你看到每个人都在做自己的事情,我们随机地避开其他船只。没有人知道这里的最佳操作是什么,如果我们给这个系统增加一点智能,我们可能会以一种更平稳、更有效、更安全的方式进行操作。

乔治亚-无意冒犯,麦克斯。

阿曼达-无意冒犯。基本上,你可以想想人类是如何驾驭交通的,我们有两种方法。要么我们有反应性行为,也就是我们,探测到我们周围发生的事情。有船,车辆从左到右,从前到后,我们要么从左到右轻轻推一下,要么刹车,要么加速。这是一种方式。

我们处理交通的另一种方式是更慎重的方式。所以我可以看到一艘船从前面或左边开过来,我可以试着猜测或估计我认为那艘船的方向。在此基础上,我可以对我想要去的地方做一个计划这样我就不会和另一艘船的计划发生冲突我已经在脑海里画好了。

所以这种深思熟虑的事情是我们可以更进一步的如果我们真的加入技术的话。所以你可以想象这里的这些船可以规划它们的路线从起点到终点,到目标,它们可以把这些计划传达给附近的所有其他船只,你甚至不会看到这些你在这里看到的演习因为这些计划都被布置好了它们都很顺利地协商好了如何绕过彼此。

乔治亚州:像这样的系统,无论是对撑船还是对汽车来说,都有什么巨大的挑战?

阿曼达:我想说有两个:一个是扩大这些系统的规模。很明显,如果这艘平底船或这艘船有一个计划,它想要驶向哪里,它不会把这个计划传达给剑上其他100艘船,所以你必须决定你想要把这个计划传达给谁。显然,通信带宽是一个问题,计算资源是另一个问题。

另一方面,当我们把我们的计划传达给其他飞行器时,我们假设它们会考虑这些计划并配合这些计划。我说我要走这条路,另一辆车会尝试找到一条绕过这条路而不是进入这条路的路。所以我们含蓄地假设其他人都会和我们合作。

“一切都是合作的”这一潜在假设是一个强有力的假设,原因有二。其他船只或其他车辆可以被恶意破坏,或者其他船只或其他车辆可以简单地破坏。通讯可能会突然停止运行,所以我们真的不能假设其他船只总是收到我们的计划,并按照我们的想法或希望采取行动。

乔治亚-对。无意冒犯,麦克斯,别听我说。但是你认为我们可以用科技和机器人来取代我们的赌客吗?

阿曼达-那会是件很悲哀的事。实际上,用类似的机制设计替换下注者可能不是最有效的做法。你可能想在水里放个马达来推动我们前进。如果你想要某种机械臂它能下潜到水里,触地,向前推进。我确实认为这将是相当具有挑战性的,因为你需要精确的力反馈,我不太确定河底的沉积物是什么样子,但我认为它不是固体。因此,这将涉及到能够抵抗或能够在这种环境中发挥作用并能够提供反馈的传感技术。

Georgia -所以我认为你的工作现在是安全的。

Chris - Amanda,我能问你们,如果我们实施你们的系统,我上班的路上还会堵车吗?我相信每一个听我演讲的人都在想这个。

阿曼达:吞吐量和拥塞控制是我们可以通过交通自动化来摆脱的问题之一。这不仅仅是为了让汽车自动驾驶,也是为了把车和人连接起来,部署一个乘车共享系统,在这个系统中,我们可以更好地利用汽车的容量,而不仅仅是一个人的司机。我们可以通过实施一个系统来实现这一点,在这个系统中,汽车实际上不再是私人拥有的,而是类似于我们在优步和Lyft看到的情况,在城市里以一种共享的模式行驶,人们可以在与自己的私家车通常行驶的路线一致的路线上上下车。

我认为这是对我们生产汽车所需的实际资源的更有效的利用。这是一种更好的房地产资源,因为汽车不再需要停放。所以我认为,如果我们实施这样的系统,在多个维度上都有巨大的改进潜力。

眼睛

33:02 -防欺诈全息图

科学是如何从实验室走向家庭的……

Fraud-preventing全息图
剑桥治疗科学学院生物技术研究所的Chris Lowe

科学并不是永远呆在实验室里的——很多科学成果最终会被拆分为科技公司。克里斯·洛创建了许多这样的公司,并与克里斯·史密斯一起讨论了他的一些衍生公司。

克里斯·L -我现在是第十二个了。

他们都做什么?

Chris L -他们在不同的领域。我的研究领域一直是医疗保健技术,涵盖了诊断和治疗两方面,所以公司跨越了这个领域。我们有一家公司专门从事糖尿病领域的工作。我们也有其他人在研究其他类型的治疗模式。其他的在诊断领域等等。

Chris S -我在什么地方读到过你有没有隐形眼镜可以监测糖尿病患者的血糖?

克里斯·L -是的。我们是世界上第一个用真人进行测试的团队。我们给这个人180克葡萄糖,这是标准的葡萄糖耐量测试,然后我们监测血糖和泪液葡萄糖,这就是隐形眼镜的用做,我们证明了两者之间的相关性。我们只对一个人做过这个实验,那是在2006年发表的,从那以后就没有人做过了。

隐形眼镜是做什么的,它是如何向人们发出血糖信号的?

克里斯·L:嗯,你应该很清楚软性隐形眼镜——一种日常佩戴的隐形眼镜。它是由聚合材料制成的,我们要做的是把体积全息图整合进去。现在体积全息图不像你在信用卡上看到的那样,它是一个表面浮雕。有了体积全息图,我们可以制造出金属颗粒层或聚合物层,它们可以产生衍射光栅,所以当你把白光放进去时,它只释放出一个波长,因此它看起来是有色的。

现在如果我们能改变全息图中这些条纹的间距,在光栅中,我们就能改变回放的颜色。所以我们的想法是把全息图放入一个智能聚合物中,它有一个结合葡萄糖的受体。它与葡萄糖结合,条纹间距就会发生变化,因此波长也会发生变化这在全息图中重现。所以,换句话说,全息图看起来是一种不同的颜色,我们监控这种颜色。

克里斯·S:所以糖尿病患者的血液中会有一些额外的糖,最终会形成眼泪?然后会进入隐形眼镜改变光栅的厚度或大小这会影响穿过它的光线弯曲的方式你最终会看到一种颜色,对吧?

克里斯·L -是的。病人不会看到它,因为它在眼睛里,别忘了,所以我们用手机来监测隐形眼镜里的颜色然后把手机的反应转换成浓度。

所以他们知道应该注射多少胰岛素?

Chris L -没错,这就是我的想法。

克里斯S -它有效吗?

克里斯·L -原则上是可行的。我说,我们已经在一个人身上试过了。但是,当然,你必须对它进行主要的临床试验因为人们的生命依赖于它所以你必须做一项重要的试验我们还没有做,但我们计划做。

如果你感兴趣的话,我带来了一些传感器。

克里斯,你有吗?

克里斯,我口袋里有一些。这是我们一直在开发的全息系统之一。它和隐形眼镜里的全息图是一样的,但你看,它的用途略有不同,它是一个身份验证传感器。所以如果你有一块昂贵的…我不知道,比如你可能有一个昂贵的手提包。但你没有。

哦,我当然有,克里斯。我确实有一个很贵的手提包,尤其是在周末。

如果那是原件,你可以在上面放一个像这样的全息图。这是一个呼吸激活的。换句话说,它随着你的呼吸而变化。如果你看到这里,这里有SH。这是我参与的一家公司——智能全息图公司。如果我对着它呼气,你看它有一点点……

克里斯S -它变绿了,还有小虱子。

克里斯·L -上面有小勾子,没错。这就是把一个全息图换成另一个全息图。

克里斯·S:那就把秘密说出来吧,这是怎么回事?因为你所做的只是“哼”一声,然后对着红色的“SH”吹了几口气,它就变成了一堆看起来是绿色的小箭头。

克里斯·L -这实际上有两个全息图在里面。一个开始于紫外线,另一个开始于可见光区域。第一个上面写着SH,它在可见区域。现在发生的是,当你对着它呼吸时,你呼吸中的水分,也就是水,实际上会稍微扩大全息图。一个全息图从可见光移到红外线,所以你看不见它,而隐藏在紫外线中的那个移到可见光,所以你得到了一个全息图被另一个全息图取代。

金宝搏app最新下载裸体科学家和亚历克斯·托姆享受着一杯雷斯林

干杯!葡萄酒的化学成分
剑桥大学的Alex Thom,卢瑟福大学的Max Thompson

没有一两杯酒,划船之旅还算完整吗?乔治娅·米尔斯和克里斯·史密斯与来自剑桥大学的理论化学家亚历克斯·托姆一道,他是一位敏锐的生物学家。但在开始喝酒之前,他们从卢瑟福的导游马克斯·汤普森那里了解了一些风景。

亚历克斯:理论化学主要是在计算机上研究化学。这很难,因为化学中通常有很多原子。所以我的工作主要是通过设计算法使我们能够更容易地在今天的计算机上解决问题。

乔治亚-为什么在电脑上而不是在盘子上做化学实验更有帮助?

亚历克斯-有时候你就是不能做实验。假设你想研究木星或太阳大气中的化学成分,甚至假设你有很多不同的材料,你想要筛选一些令人兴奋的性质,比如太阳能电池。做这些实验是不经济的,或者是不可能的,所以如果你能从电脑上得到答案,至少会有所帮助。

乔治亚-为什么这么难?

亚历克斯-这都是物理学家的错。我们需要解决化学下的量子力学,基本上,分子中的每个电子都与其他电子纠缠在一起,你需要考虑到所有这些关联,这很快就会变得非常可怕。

Georgia——这听起来很棘手,可能会让我们想到你的另一个兴趣,也和化学有关。跟我说说吧。

亚历克斯:是的。我对葡萄酒和酿酒学有兴趣有一段时间了,这是一种研究葡萄酒酿造和品酒的研究。

乔治亚-这是不是意味着篮子里可能有酒?

亚历克斯:是的,这里有几瓶酒。

乔治亚州——哦!你好!

亚历克斯-还有其他快乐。我带了几瓶不同的葡萄酒,尝试它们会很好,甚至可能对它们进行一些科学研究。

乔治亚州——可能吧,也许吧。主要是喝。化学是如何影响品酒的呢?

亚历克斯:当然,在酿酒过程中有很多化学反应。很多葡萄园都有自己的酿酒师,他们基本上就是一个化学家。当你开始用葡萄汁酿造葡萄酒时,很多地方都可能出错,你需要能够很快地研究并解决它们。要做出好喝的产品并不容易,所以你对酒里的成分了解得越多越好。

味道是由数百种不同的分子组成的。主要成分是酒精和一些酸度和水。但有趣的是味道分子很难分离和组合它们每年都不一样,不同的葡萄,不同的酒。

乔治亚州-当有人会说,哦,是的,有一点橡木的味道,这是味道分子在起作用吗?

亚历克斯:没错。你知道那是番石榴、菠萝的味道,甚至是割过的草的味道。所有这些都是挥发性分子,当你闻它的时候,也当你尝它的时候。

乔治亚-这一切都让我流口水了,所以也许-我们要尝的第一个是什么?

亚历克斯,我带来了一种很有趣的酒,叫雷司令,就是这种葡萄,我选择它是因为葡萄酒的重要成分之一是酸度。这就是葡萄酒口中多汁的感觉,我想尝试一下改变葡萄酒的酸度,看看味道会有什么变化。

乔治亚-哦,所以我们真的可以改变酸度即使它已经制成了,放进瓶子里,我们可以修补吗?

Alex -化学的乐趣在于我们可以用一种可控的方式来处理这些元素。我们就这样尝一尝,然后评论一下,然后我再告诉你官方的品酒笔记是怎么说的。

克里斯-我喜欢这个。你可以看出你是个化学家,亚历克斯,因为你有一个耐热玻璃烧杯,你要用它来喝这个。

亚历克斯:实际上我是在今年的国际化学奥林匹克竞赛中得到这个的,所以这是一个礼物。太棒了。

克里斯:太棒了。它实际上是一种耐热玻璃,就像你把它放在纱布上,然后在实验室里煮沸一样,但它的侧面有一个把手。

亚历克斯-我要先在杯子里放一点雷司令。这是纯正的葡萄酒,我们来尝尝。也许可以在杯子里舀点水,让它的味道散发出来。

乔治亚州——我觉得有点烟熏。有点花香,也许还有点柑橘味?

亚历克斯-是的,里面有柑橘。花很漂亮。我自己吸不到烟,但是。

乔治亚州-也许有人不再吸烟了。

亚历克斯:对,没错。大气中各种各样的东西。但是,一切都是原创的。

克里斯:它很锋利。我得说这酒很酸。

亚历克斯:是的。我选它是因为它是雷司令,以最酸的葡萄酒之一而闻名。这可能是好事,也可能是坏事。人们喜欢酸度,因为这意味着它们保存得更久,存放得更久,但如果酸度太大,它就会变得尖锐而可怕。所以这款酒你可能会在炎热的夏天喝——有点像今天,它的酸度让它感觉更清爽。

格鲁吉亚——非常非常好。我们看看改变酸度会发生什么。

亚历克斯:是的。我要稍微调整一下酸度我把一些酒倒进烧杯里我们要往里面加入一些小苏打。这是一种碱性盐。这只是一种标准的厨房化学品,因为我们是在冒险,所以很难判断用量,也很难正确地添加,所以我要在酒里加点自制的指示剂。我昨晚用红卷心菜做的。希望这不会太改变味道。但这酒现在是一种不错的黄色,如果我加一点这个,它应该会变成一种惊人的粉红色,希望如此。我可以用这个指示剂来告诉我这酒的酸度,所以这个粉红色表示它现在很酸。

乔治亚州,碱性越强,颜色越蓝?

Chris -现在看起来像玫瑰,不是吗?

亚历克斯:对,没错。现在我要往里面加入一些小苏打希望它能发出很好的嘶嘶声,现在它的紫色变深了。所以我们要找的是紫色而不是绿色。如果它变绿了,说明它碱性太强了。

乔治亚州——感觉酸味可能变了,但我们还放了卷心菜和很多苏打水。这真的能告诉我们什么吗?

我选择这个部分是因为我昨晚在冰箱里有一个红色的卷心菜。是的,现在颜色确实变了。它变成了一种咸味,可能是很淡的玫瑰色,而不是明亮的粉红色。现在味道应该少了很多,因为我…

克里斯-是的。闻起来肯定不一样了。

亚历克斯-如果你不喜欢,尽管说。

克里斯-我们有痰盂吗?

亚历克斯-有个水壶我们可以当痰盂用。

克里斯-天啊。这太可怕了。啊的男人。

亚历克斯-它怎么了?

乔治亚州-它被毁了!事情就是这样。啊。

克里斯-这太厉害了。

亚历克斯-它带走了所有的酸味。我们现在得到的是……

克里斯-它不仅带走了酸味。它带走了所有酒的味道。

亚历克斯-是的。基本上味道很糟糕。

乔治娅-就像喝洗洁精一样。

亚历克斯:是的。我可能加得太多了。我还能尝到酒的味道。所以它尝起来就像一杯酒,但没有其他任何东西。

下一个实验是看看我们能否用另一种酸恢复酸度。所以酸度在葡萄酒中是非常珍贵的因为它赋予了葡萄酒风味,所以大多数味道也消失了。如果你在一个非常炎热的气候下,葡萄会把所有的酸度变成糖,它们会失去很多味道。这是一种酸,我要加入它和我们之前用过的酸不同。葡萄酒中的大部分酸都是一种叫做酒石酸的酸,我在这里找到了,还有苹果酸。

克里斯-你在制造什么麦角酸?这是一种不同的酸,不是吗?

亚历克斯-乳酸!当你运动太快时,这种物质就会在你的肌肉中积累起来,它尝起来有点像酸奶。

克里斯:嗯,它的颜色又变对了,不是吗?

亚历克斯:又变成漂亮的粉红色了。

克里斯-它又变成粉红色了,所以我们知道它又变酸了。我会试试的。继续吧。

亚历克斯:很酸。

克里斯-味道回来了。

亚历克斯-又有味道了。

克里斯-是的。这味道,又是酒的味道。

乔治亚-是啊,我又闻到酒味了。

Chris -这是我们之前喝的雷司令酒。我告诉你,这比我们第一次用小苏打时做的要容易得多。

乔治亚-就像那种超级酸的糖果。所以味道没有被我们放进去的红卷心菜糊破坏,它们还在吗?

Alex -只是通过改变ph值来隐藏。正如你所看到的,酸性更强的葡萄酒给了味道更多的机会。

克里斯-你真的很享受,乔治娅。

亚历克斯-你的脸很漂亮。

克里斯-你还要吗?加满?

乔治亚-我很好。

亚历克斯:所以这就是你能做的,当然,酿酒师在酸度方面要小心得多,而不是把一些东西倒在一起。

Georgia:这是一个非常有趣的例子,说明了酸度是多么重要。我对酸味有了新的认识,因为它尝起来确实很糟糕,然后味道又回来了。

亚历克斯:没错。我还有一个。我们不需要马上喝完所有的瓶子。

克里斯:每人一个。

乔治亚-哦,我发现了一个词,香槟。

亚历克斯-是的,是的。

乔治亚州——哦,我的天哪。你请客。

亚历克斯:是的。这是葡萄酒界的好名字。如果有香槟出来,我可能会拿一个杯子接住……哦,不,不完全是。

乔治亚州——啊!

亚历克斯:对不起,我用手指捂住了瓶子,不让它喷出来。我找到了....

这是刘易斯·汉密尔顿在乔治亚州的经历。

亚历克斯-干杯。

格鲁吉亚-干杯。

克里斯-干杯,亚历克斯。有趣的是它有非常小的气泡。

乔治亚-气泡会改变味道的化学成分吗?明白了吗?它们会改变我们对化学反应的看法吗?

亚历克斯:是的。当气泡在你的舌头上和嘴巴里的时候,它们就像小气囊一样,就像在旋转你的杯子一样。它们在形成的过程中产生压力梯度,使葡萄酒更有味道,所以你可以品尝到风味分子。如果你把香槟放在外面一天,你可以得到一瓶不错的葡萄酒,但一天之后它的味道就不那么好了。

肠道微生物(细菌)

49:46 -细菌:下面是什么

与克莱尔·布莱恩特的短途旅行,他向团队讲述了古代水手的传统和前沿的细菌研究……

细菌:下面是什么
克莱尔·布莱恩特,剑桥大学

你需要一艘更干净的船。克里斯·史密斯和乔治亚·米尔斯采访了兽医科学家克莱尔·布莱恩特,她警告他们河里潜伏着令人讨厌的细菌,并讨论了她自己对沙门氏菌的研究。但首先,为什么处女航经常打碎香槟酒?

克莱尔:是的。下水的历史非常有趣,可以追溯到几千年前。希腊人这么做,显然是为了祝船上的人好运,因为水手们都很多疑。他们以前用月桂花圈之类的东西来做这个。

然后在中世纪,它获得了一种宗教内涵,当时他们习惯做的是,他们习惯喝一点,然后把剩下的扔在船上,然后他们把船扔进水里。但这变得非常昂贵,因为很多这些容器都是由贵重金属制成的。

随着时间的推移,它演变成了一瓶可以喝的东西。最终,在维多利亚时代,他们开始使用香槟。但这确实带来了一些挑战,因为瓶子必须非常非常坚固,因为气体处于高压下,所以玻璃实际上非常厚。所以如果你想把一瓶酒砸向一条船,让它第一次破碎,你必须在玻璃上划痕,使它变弱,这样当你把玻璃砸向一条船时,它就会破裂。

克里斯-有一些事故,人们试图发射飞船,瓶子没有破裂?

克莱尔:对。是的,是的。

克里斯-我的天哪!然后他们会怎么做,因为那是坏运气,不是吗?

克莱尔:嗯,我相信他们只是再试一次。但我在YouTube上看到的一些视频确实是这样的。

Chris -所以人们真的会在瓶子的侧面划伤,来插入一个弱点?

克莱尔-是的。当你把它撞到船上时,它就会爆炸。

克里斯-你喜欢你的香槟吗?

克莱尔-我在享受我的香槟。我总是喜欢喝杯香槟,克里斯。

克里斯-我这么问是因为亚历克斯把杯子在河里冲洗了。

克莱尔-哦,谢谢你,亚历克斯。现在我不喝了。

克里斯:因为这是一个可怕的联系,你实际上是一个免疫学家。表面上,我们让你上船的原因是想谈谈你的科学。你的免疫学研究是什么?

克莱尔:我研究沙门氏菌,它会导致食物中毒,是一种大规模的人畜共患疾病。所以我说的人畜共患疾病是指从动物传染给人类的疾病。由于我在一所兽医学校工作,我对沙门氏菌等细菌特别感兴趣,这些细菌基本上是隐藏的。动物的免疫系统似乎无法识别它们,但一旦你吃了一些鸡肉,沙门氏菌就会被人类识别出来,给你带来严重的肠道不适。

当我们感染沙门氏菌时,它是如何使我们感到不适的?

克莱尔:这是一个相当复杂的过程。至于沙门氏菌从鸡传染给人,它们会产生一系列的细菌蛋白质,然后侵入上皮细胞,上皮细胞是肠道内壁的细胞,然后导致细胞发炎,患病,导致腹泻。所以这是非常令人讨厌的,在某些情况下,它可以穿过肠道进入血液供应,然后人们真的会生病。

克里斯:你想弄清楚,细菌是如何逃避免疫系统的,还是免疫系统如何攻击细菌的?

克莱尔-我们想做两件事。一是我们试图了解沙门氏菌是如何激活人体免疫系统的。其次,我们试图理解为什么在像鸡这样的动物身上,它们似乎对沙门氏菌没有同样的看法。那么细菌和宿主动物的不同之处是什么呢?宿主动物的免疫系统意味着沙门氏菌可以很愉快地呆在鸡的肠道里,根本不会引起任何问题。

克里斯-所以鸡肉携带了沙门氏菌但并没有使鸡肉生病但同样,鸡肉也没有抵抗沙门氏菌并摆脱它?

克莱尔:是的,完全正确。我们的一个想法是,我们可以通过某种方式去除鸡肉中的细菌,比如通过接种疫苗。或者通过刺激肠道中的免疫系统这样鸡肠道中的细菌,沙门氏菌就会被清除这样它们就不会进入食物链感染人类了。

克里斯-你打算怎么做?

克莱尔:嗯,我们正在努力开发疫苗,我们正在努力开发能够做到这一点的免疫刺激剂。但为了能够以最正确的方式定位,并试图了解鸡是如何看到沙门氏菌的,然后看看哪些分子是最好的目标,看看我们是否可以阻止沙门氏菌在鸡的肠道中,在肠道粘膜表面。

为了了解如何解决这个问题,我们需要了解生物学和宿主免疫相互作用,到目前为止,我们还没有完全了解。但这是一种绝妙的感觉。鸡和人的免疫系统有很多有趣的不同之处。

Chris -我注意到了一两个。它们是鸟,我们是人类。但同样的道理,我的肠道里也有很多有益的细菌,所以我的身体能忍受它们,不会把它们赶走,因为它们对我很有好处。是不是在鸡体内沙门氏菌的行为是这样的它们就像鸡体内正常的细菌一样?

克莱尔:实际上是的。但我们不明白的是为什么会这样。例如,有些沙门氏菌是人类可以忍受的,不会引起疾病。有些沙门氏菌会引起鸡的疾病,而另一些沙门氏菌则不会,很明显,沙门氏菌基因组之间存在着复杂的差异,这是造成这种情况的部分原因。但是,可以推测,有一些分子会对鸡产生特别的病原体作用这些分子存在于某些细菌种类中而不存在于其他细菌种类中这些分子在导致人类疾病的细菌种类中是不同的。因此,理解为什么一种沙门氏菌是病原体而另一种是共生菌是最重要的,我认为我们还没有真正理解这一点。

乔治亚州-当我们谈论细菌的时候,作为一个在晴朗的天气里半频繁地在Cam里游泳的人,我该有多担心呢?

克莱尔:非常担心!Cam是一种叫做钩端螺旋体病这可能会导致一种叫做威尔氏病的疾病。它真的很恶心,所以-你会喜欢这个-它来自老鼠的尿液。它是由老鼠和狗传播的。我们给我们的狗接种了这种疾病的疫苗,专门防止人类感染钩端螺旋体病。真的很恶心。你不会抓到我到那条河里去的。

Georgia -只是找个朋友-症状是什么?

克莱尔-有很多症状。有多种症状;在最严重的情况下,它会导致肾脏疾病——肾衰竭;它能引起脑膜炎;它可以引起严重的发烧。在最轻微的情况下,它只会导致你严重发烧,让你感到不适。这不是你想尝试和获得的细菌。

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