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植物睡眠之谜

自然界有许多植物的叶子会运动，比如含羞草、合欢等豆科植物白天张开叶子，晚上会合上叶子“睡眠”；捕蝇草的叶子能闭合起来，捕食苍蝇等昆虫。像含羞草、合欢等植物的这种“睡眠运动”自古以来就受到人们关注，可是植物为什么会睡眠，一直是个不解之谜。

18世纪，法国生物学家德梅兰把含羞草放到光线照不到的洞穴里，发现它的叶子依然以24小时为周期开合。这说明含羞草体内存在一种不受外界光线等环境因素影响的“生物钟”。19世纪，达尔文在《植物的运动本领》中说，植物在晚上闭合叶子睡眠是“为了保护自己免受夜晚低温之害”。20世纪80年代，德国希尔德奈希特的研究报告指出，叶子的开合是由一种称为“膨压素”的植物激素控制的。此后，日本上田实等人从植物中抽出包含数千种化合物的萃取物，最后成功分离出两种活性物质，一种是可使植物叶子闭合的“安眠物质”，另一种是可使植物叶子张开的“兴奋物质”。

植物睡眠之谜之所以长期不得其解，就是因为此前没有人想到使叶子开合的竟是两种不同的生理活性物质。人们进一步了解到，豆科植物叶下珠的安眠物质是一种含葡萄糖的配糖体，白天配糖体水解，安眠物质浓度降低，夜晚配糖体重新合成，兴奋物质浓度相对降低，而配糖体的合成分解是由叶下珠体内的生物钟控制的。相反，铁扫帚的兴奋物质是配糖体，在夜晚配糖体水解，兴奋物质浓度降低，叶子随之闭合。如果用人工合成的半乳糖代替葡萄糖，由于半乳糖在铁扫帚体内不会水解，反而会成为一种睡眠阻断剂，使铁扫帚始终不能睡眠，以致两个星期之后因缺水枯萎而死。

解开植物睡眠之谜，将为某种“绿色”农药的诞生铺平道路。目前的除草剂还无法让田菁等豆科杂草枯萎而不损害豆科植物，研究人员已经人工合成了使田菁失眠的睡眠阻断剂，实验结果是田菁第三天就整株枯死。由于这种阻断剂只对田菁起作用，因此不会影响大豆的生长。

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幼年的时光去哪儿了？我们为何很难记起3岁以前的事情？研究表明，对时间的感知需要儿童的注意力和短期记忆能力的完全形成，这需要大脑前额叶皮质和海马体发育较成熟以后才能具备。这两个区域的成熟速度较慢，往往到了童年后期才能渐渐完善。孩子们的遗忘速度远比成年人要快，所以他们的记忆更替也更快，这意味着留下幼时记忆的可能性并不大。

幼时记忆究竟从何时开始模糊，直到被永久遗忘？研究发现，早期回忆往往从7岁开始丢失。虽然不少3岁孩子能够记得前一年发生的事，但这些记忆也只能持续到五六岁。在7岁时，童年记忆迅速衰退，到了八九岁，大部分孩子只能回想起童年生活35%的内容。这是因为在7岁时，人们形成记忆的方式开始改变——在那之前，儿童缺少时间和地点的观念，而在年龄较大的儿童中，回忆早期记忆的内容和形式更趋向于成年人。

如果你到了一定的年纪，可能会有这样的感觉：小时候总是盼望快快长大，但是似乎过了很久才长了一岁，而随着年龄增长，就感觉时间过得越来越快，这是为什么呢？

首先，人体内的生物钟在逐渐变慢。实验表明，让年轻人和老年人估测1分钟有多长，结果年轻人通常还没有到1分钟就认为已经到时间了；老年人则往往过了1分钟才觉得这就是1分钟的时长。在生命的进程中，人体内的某种节律在变慢，而客观的时间没有变慢，老年人就会感觉时间过得快了。

其次，与新鲜感能刺激人大脑记忆有关。比如我们新去一个地方时，去时路总是显得很长，回来时却似乎要短得多。因为去时路上你所看到的景色都是新鲜的，你的大脑需要对这些新鲜事物进行处理记忆，就会感觉时间过得很慢，路似乎很长。而回来时，这些景象不再是第一次体验，一切变得熟悉，大脑需要处理的事物也就少了，感觉时间过得就快了，路也似乎短了许多。人生也是一样，小时候看这个世界都是新鲜的，外界充满了各种新刺激，这样就显得每一天都很漫长；随着年龄的增长，外界的事物已经缺少太多的新鲜感，更多的只是一种单调的重复刺激。丰富的经验使神经对于生活中的信息处理得极为快速，渐渐进入了“适应性”的状态，不但削弱了对时间流逝的感知，同时保留的记忆也信息不全，这样显得一天不经意间就过去了。

第三，可以用“相对论”来解释。一个5岁的儿童，他会感觉过去的一年很长很长，这是因为过去的一年占他生命总过程的20%；一个20岁的青年，过去的一年只是他生命总过程的5%；而对于一个50岁的中年人，过去的一年仅仅是他生命总过程的2%。人越老，几个月甚至几年的光阴在其整个人生当中所占的比重就越小，同漫漫人生相比，就会觉得这些微不足道的时间过起来很快。

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超声波是频率在人耳听觉范围上限（16KHz-20KHz）以上的声波。超声波因其频率高，方向性强，穿透本领大，尤其在液体中能产生空化现象等特点，已被广泛应用到许多领域。超声波应用技术甚多，主要分为检测超声、医学超声、功率超声和高频超声等。超声波清洗技术（以下简称“超声清洗”）是功率超声中应用最广泛的一种，主要是利用超声波在液体中的空化作用将物体表面的污物层剥离，从而达到清洗的目的。液体在超声波作用下产生大量的非稳态的微小气泡和空泡，这些气泡和空泡随超声波的振动反复生成、闭合并迅速变大，在闭合时会产生压强高达几百乃至几千帕的微激波，因剧烈碰撞导致突然爆裂，使气泡周围产生上千个大气压，这种现象叫空化现象。由于空化作用极易在固体与液体交界面进行，并且空化瞬时在局部产生几百度的高温和上千个大气压，不仅能把附着在物体表面和死角内的污物打散，而且振动加剧溶液的脉动和搅拌，更增强了清洗的效果。因此，超声清洗已成为国内外最有效的清洗手段。

利用超声清洗，不必将物件拆开和刷洗，省时省力，速度快，效率高。它可清洗结构复杂的零件、深孔、空穴、凹槽、暗洞、盲孔及狭缝中的污物，清洗质量高。在一些难以清洗并有损人体健康的场合，如核工业及医疗中的放射性污物，利用超声清洗可避免对人的伤害，并易于实现清洗自动化。

超声波清洗机自1951年在日本问世以来，发展迅速，并很快应用于各行各业。在汽车工业中，主要的精密零部件在轧制或热处理后，表面会形成锈，还有油污等，装配前采用超声清洗可获得极佳的效果。在维修时，这些零部件的表面有许多积炭、油腻、油泥等，一般的方法很难清洗，以前常采用有机溶剂浸泡，用小锯条等工具刮的方法，洗不净不说，还损伤工件表面，效率相当低，采用超声清洗则易如反掌。在电子工业中，特别是随着微电子技术的发展，对某些材料和零部件的清洁度要求越来越高，如超大规模集成电路中，不允许有0.1μm的微尘和细菌，超声清洗很容易达到要求。另外，利用超声清洗还可除去电子管零件、半导体元件、硅片、印刷电路的油污、焊剂、防腐剂、氧化物、污垢、手垢等，清洗质量好。在医药卫生方面，如手术使用后的器械上附着血液、脂肪、肌肉组织等，加之器械有很多齿纹及关节，手洗不易洗干净，利用超声清洗效率高，又便于无菌操作。除此之外，超声清洗目前已在宝石加工、钟表、光学机械等精密工业、橡胶工业、印刷业、航天工业、食品工业、通讯、机械工具、原子能等行业得到广泛应用。超声清洗因其具有环保、节水、省时、高效、低成本、低腐蚀等特征，必将具有更为广阔的开发和应用前景。