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科学

工作时,你愿意听音乐还是需要绝对安静?

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鹿角网观察了很多亲戚朋友后,发现了一个奇怪的现象,包括我在内无论工作或者学习的时候,有的人完全不介意旁边的噪音,甚至可以在麦当劳自习;有的人虽然听不了别人讲话,但却爱听点儿音乐;有的人呢,则是一点儿声音都受不了,需要完全安静才可以。

看新闻也好刷微博也罢,总会看到类似“白噪音有助于集中精力”,“听音乐提高效率”之类的研究,这可能也是很多办公室都采用了开放设计,甚至还会放音乐的主要原因。但其实这些东西,都是高度因人而异的,有时候还会适得其反。

伦敦大学学院的研究者早在2011年做了一项测试,他们找到了100多个中学生,并让这些学生做了一系列心理方面的问卷,然后让他们一边听不同的音乐以及一些噪音,一边做题。

最后研究结果发现,性格外向的同学比较不怕噪音,在听到噪音的时候的成绩也不会太差。但性格内向型的同学,不管是在听音乐的时候、还是听噪音的时候,都难以集中精神。并且当声音较大的同时,内向的同学会很快显现出极度疲劳的状态。

通俗点来讲,内向的人一般对外部输入的信息更加敏感一些,倾向于把自己“保护起来”。其它声音的“入侵”,对于他们而言确实会是比较难受的。

还有个重要因素便是“神经质/Neurotic”的倾向。神经质/神经过敏的人对情感和冲动的控制能力比较弱,同时也会对外界的刺激更加敏感。新南威尔士大学的一项研究就显示说,开放的办公室设计,对于抑制力弱、屏蔽刺激力弱的人会有比较大的伤害,另外对隐私更敏感的人和承担复杂事物的人都会有不良影响。

比较有趣的是有些人会对特定的声音产生躁烦的心态。比如沉重的呼吸声,有人咳嗽或者清嗓子的声音,或者机械键盘打字的声音等等。这些就比较难以用一个理论去解释了,可能是特定的声音会激活特定的脑区。其实这也蛮普遍的,大概有10-20%的人会对特定声音有厌恶,我便非常讨厌吃饭吧唧嘴的声音。

所以说音乐“提高人们的效率”,很多时候是主观的“认为”。音乐虽然有时候会使人情绪上感觉放松,但是它不一定能提高人的工作效率。

其实,卡迪夫城市大学就做过和伦敦大学学院很类似的研究,让学生在听音乐、听讲话的声音和完全安静的情况下做一些数学题。结果显示,不管听者是不是自己喜欢的音乐,听音乐的成绩都不如完全安静情况下的成绩,而听对话和听音乐之间的成绩差别也没什么太大差距。

所以,开放办公室的确是有好处也有坏处的。我个人是非常喜欢开放办公的气氛,也不介意偶尔的一些噪音或者同事说话的声音;但在写文章的时候,还是夜深人静在家的效率最高。

现在鹿角网十分理解每当我工作时,为什么在我旁边的某个同事不管干什么都必须要扣着一个某品牌的降噪耳机,毕竟,我的青轴机械键盘段落感挺强的,而且最近隔壁一直在装修!

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科学

鱼儿之间是怎么互相交流的?

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如果你想联系你的朋友,只需要拿起手机发个消息过去;如果你很久没见自己爸妈,也可以发个视频聊天过去,用手机、电话或者电脑,抑或是面对面的促膝长谈,总之,人与人之间的交流非常容易。

然而,对于其他生物,比如鱼,是不是也是一样的呢?它们彼此之间的交流是否也同样容易呢?更重要的是,它们到底能不能互相交流呢?

事实上,就像人类一样,鱼也可以相互交流。它们们最常见的方法是通过声音、颜色、生物光、运动、电脉冲和气味。这些通信形式通常被用来帮助导航,呼唤产卵,警告捕食者远离,以及战斗。

我们都知道,声音的传播速度比光慢,但在适当的条件下声音可以传播得更远。光在水下传播很短的距离就会被散射或吸收。在更深的地方,甚至更难看到光,这进一步限制了许多海洋动物的视力。

因此声音就成为了最佳的选择。在水下,声音可以传播非常远的距离,甚至一些动物发出的强烈回声在水下会存在很久,因为几乎没有什么音损。

鱼通常用三种声音来相互交流——呼噜声、破碎声和噗噗声。鱼在产卵、繁殖和战斗时,包括从一个地方导航到另一个地方,以及识别掠食者和猎物的存在,都会用到这些声音。而这些声音大部分是人类听不到的。

例如,牡蛎蟾鱼在筑巢后会发出求偶叫声来吸引潜在的配偶,而雀鲷则利用声音保护自己的领地不受捕食者的侵犯,只要它们感觉到有入侵者,它们就会自觉的发出声音。

许多鱼的鱼鳔会发出声音。连接在鱼鳔上的音波肌肉依次收缩和放松,使鱼鳔振动,从而产生声音。同样,当身体的坚硬部分互相撞击时也会发出声音,比如牙齿和骨头。

至于鱼是如何通过气味进行交流的,我们还有很多未知的地方。但是,最近的一项研究报告指出,某些慈鲷会利用尿液作为媒介,在表现出攻击性时向竞争对手发送化学信号。

鹿角网觉得有些动物的下限实在是“感人”,早就听说过羊驼打架吐口水、咬睾丸,又来了这些好好的小鱼打架先撒尿!

颜色绝对是鱼类最发达的交流方式。许多鱼类能够使自己的皮肤变亮或变暗,还有些则可以发光甚至改变皮肤的颜色来模仿其他鱼类。不擅长游泳的鱼也会用鲜艳的颜色来告诉其他鱼不要靠近。

比如,石斑鱼会改变它们的颜色来表示它们愿意产卵,狮子鱼用鲜艳的颜色与捕食者交流。

当然,并不是所有的鱼都能发出声音来交流,所以在这种情况下,就用肢体语言来代替。前面提到过,鱼可以通过振动鱼鳔来发声。

有些生活在深海的鱼会通过化学反应从器官中产生光。由于在海洋的深处通常光照难以到达,生物发光有助于鱼类识别和与其他“视力不佳”的生物进行交流。

许多鱼利用被称为荧光体的器官来发光,在它们的身体上出现发光的斑点。例如,在灯笼鱼的腹部有感光细胞,所以它们的身体两侧就会出现荧光团,可以用来帮助识别不同的个体和进行种间交流。

还有些鱼具有可以传输电脉冲的电子器官。这些电脉冲通常针对捕食者,警告它们远离。电鳗就是利用电脉冲进行交流的一个很好的例子。

电鳗有三种特殊的器官——主电器、捕猎器官和囊器。这些器官占了电鳗身体的80%,所以其他器官都只能紧紧地挤在一起。这些器官会同时产生强电荷和弱电荷,可用于狩猎、导航、防御和通信。

在通信方面,电鳗使用短脉冲产生的低放电。电鳗能在水下探测和识别这些信号,并能收集附近其他个体的信息。利用这种信号,它们可以传递信息。

总而言之,不止人类可以通过多种方式相互交流,鱼类也可以,而且方式往往更具创新性!

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科学

你见过粘着乳鸽的羽毛,像鸟一样飞翔的机器人吗?

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由斯坦福大学的工程师设计的PigeonBot——“鸽子机器人”,于周四在《科学机器人》杂志上发表的一篇论文中首次亮相。这个机器人虽然不能煽动翅膀,但它的机械骨骼有一些与鸟翅膀相同的关节。

从外形上看,它很像一只鸟或者一架飞机,更为准确的说法则是,这是一种生物杂交飞行机器人,它将人造飞机的螺旋桨、机身和尾部与鸽子的翅膀结构和真正羽毛相结合。

鸟翅膀的结构相对复杂,与人类的手臂有许多共同的解剖学特征,它们具有类似人类手腕和手指的特征。罗伯· 韦格为《大众科学》杂志报道说,“鸽子机器人”也有手腕和手指,上面装饰着40根羽毛,每根翅膀有20根。

这些羽毛都是从家养乳鸽身上收集来的,所以鸽子机器人的翅膀是白色的。以后聊起乳鸽不要只知道它们很好吃,它们的一些同类也算对科学有过贡献了。

论文的第一作者戴维·伦特恩克告诉NPR新闻的梅里特·肯尼迪:“大多数航空航天工程师会说这不能很好地工作,但是事实证明它非常强大。”

通过编程使机器人在一个关节处弯曲,研究人员可以明确发现这种动作如何对鸟的飞行作出贡献。在过去,研究人员想知道是否每根羽毛都是由鸟儿们自己的肌肉控制的,而“鸽子机器人”就能够表明,通过调整手腕或手指可以使羽毛落在合适的位置。

“我在鸟类训练方面非常擅长,但我真的不知道如何训练一只鸟来移动它的‘手指’,”伦特恩克告诉《科学新闻》的玛丽亚·泰明。“在机器翅膀上你可以做一些永远无法在鸟类身上做的操作。”

这架飞行器有时需要像鸟一样的保养。如果它的羽毛被弄皱了,就需要用手整理或弄平。如果一架飞行器上所有的羽毛都来自同一只鸟,那么它们在一起配合的效果最好。

研究人员让机器人在风洞中飞行,以观察在不同条件下机翼该如何固定在一起。在狂风中,排列整齐的羽毛会用伦特恩克所说的“定向尼龙搭扣”固定在一起,这种微型挂钩可以防止机翼上的羽毛被吹散。

伦特恩克和他的团队与史密森尼脊椎动物动物学家特雷莎·费合作,特雷莎·费创建了纳米级的挂钩3D模型,并捕获了电子显微镜图像来绘制它们在不同羽毛上的位置,这篇论文发表在《科学》杂志上。

通过使用鸽子机器人,研究人员确定了挂钩对于稳定飞行是必不可少的。当羽毛旋转时,钩子无法无法排成一排,它们在强阵风中无法固定在一起,机器人变得不稳定。就像尼龙搭扣拉扯时会发出“呲啦”声一样,羽毛中的机制会发出这种明显的声音,而仓鸮这样无声飞行的动物是没有声音的。

东北大学的工程师阿里礼萨·拉梅扎尼表示这的确是一项令人印象深刻的工作,他带领的团队在2017年制造了蝙蝠式机器人。

北卡罗莱纳大学教堂山分校的生物力学家泰森·亨德里克没有参与这项研究,但他告诉《科学新闻》,伦特恩克的“鸽子机器人”是测试鸟类飞行时翅膀羽毛状态的最佳机器翅膀,但“还有很大的改进空间。”亨德里克指出,这种机器人的关节有限,他认为,肩部关节对翅膀升降的影响将是未来研究的一个有趣方向。

据美国国家公共电台报道,拉米扎尼认为,受生物启发的机器人的成功,为新型无人机设计和实验飞机开辟了道路。与旋转式无人机的硬质螺旋桨相比,以柔软、羽毛为灵感的设计更适合安全地在人群中飞行。

伦特恩克认为,这种“定向尼龙搭扣”也许会在高科技服装或专业绷带中很有用。但是,带羽毛的飞机可能不会出现在地平线上。这种想法可能是出于目前各方面水平的考量,但鹿角网觉得,真正是有价值的东西,必然是值得深入研究的。

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科学

为什么千年银杏古树可以活如此之久?

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在陕西西安罗汉洞村观音禅寺的院子里,有一棵已经悄然落叶1400年的银杏树。从它在终南山前朴实无华地站哨开始,这棵树经历了奥斯曼帝国的兴衰和黑死病的折磨,见证了电力彻底改变了人类历史,见证了两次世界大战的混乱。

鹿角网很早就听说过,银杏树拥有“植物大熊猫”地美誉,以及它的全身上下地观赏价值、药用价值和研究价值。

这棵长寿的树可能还会存在几十年、几百年甚至上千年。来自阿伯里斯特威斯大学的植物生物学家霍华德•托马斯在接受《科学》杂志艾琳•马尔茨伯里采访时表示,对于银杏还有一些其他植物来说,“永生似乎是一种默认状态”。

银杏树虽然长寿,但能有上千年树龄地也并不是非常常见,所以才更加珍贵,所在的地方也往往闻名遐迩。

现在,研究人员开始发现银杏惊人寿命背后的一些植物学秘密,我们这些快速衰老的人类可能很难理解这个概念,更不用说自我复制了。根据发表在《美国国家科学院院刊》杂志上的一项研究,银杏树不会随着年龄的增长而减少多少。相反,它们会继续释放出保护性化学物质。与其他许多生物不同,它们似乎并没有细胞死亡的程序。

研究报告的作者、北德克萨斯大学的生物学家理查德·迪克森告诉《纽约时报》的记者乔安娜·克莱恩,对于人类而言,上了年纪地人更容易死于疾病,而一棵有1000年历史的银杏树的免疫系统本质上“看起来就像一棵20岁的树”。

尽管其他生物的生长通常会随着时间的推移而逐渐消失,但古代的银杏树却会继续生长,仿佛什么都没有改变。它们的持久力甚至可以用肉眼观察到:百年老树和年轻的树木一样拥有数量繁多的种子和叶子。

为了得出这些结论,迪克森和他的同事们比较了年轻和年老的银杏的DNA,着眼于叶子的细胞以及形成层——一种生长在树的内部木材和外部树皮之间的组织。在更老的树木中,负责形成形成层的基因活性较低,并且细胞分裂似乎减慢了,从而产生了更薄的组织条带。

但在大多数情况下,老银杏并没有显示出它们的年龄。抗氧化剂和抗菌素产生的基因在老树和幼树中均具有很高的活性,帮助植物抵御感染。虽然扇形的银杏叶最终会枯萎、变黄甚至死亡,但形成层中的细胞并没有以同样的方式退化,部分原因在于它们没有表达促使衰老的基因,而衰老往往是生命的最后阶段。

如果所有这些分子机制都能持续运转下去,理论上银杏是可以长生不老的。负责落基山树木年轮研究的生物学家彼得·布朗,没有参与这项研究,但他告诉《纽约时报》,长生不老不是不可战胜的,树木仍然经常死于害虫、干旱、人类发展和其他压力大、破坏性的事件。

不过,没关系。如果银杏树永生不灭,这个世界将会是一个非常拥挤的地方,没有太多其他长寿生物的生存空间了,比如“永生”的灯塔水母。

即使在树林中,银杏也有很好的同伴,红杉也能存活数千年,英国紫杉直到900多岁才被认为是“古老”。甚至是加州4800岁的狐尾猴也可以参加角逐。

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