防弹皮肤,美国斯隆基金会

作者:艺术家    发布时间:2020-05-06 17:32     浏览次数 :

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科学家发现人体皮肤与蜘蛛丝混合生长能防弹

美国斯隆基金会:资助艺术 表达科学

科学家发现著名超新星“第谷”爆炸形成最新证据

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防弹蜘蛛侠可成为现实吗?

《美丽心灵》剧照。2001年上映的电影《美丽心灵》讲述了诺贝尔经济学奖获得者、数学家约翰:纳什的故事。2011年,在斯隆基金会的资助下,美国公共电台的资深科学记者弗拉:弗雷托主持一个专门讨论会,邀请来自科学界和电影界的嘉宾,讨论这部电影对科学和数学概念的拓展,以及在银幕上对这些人物的描述所带来的挑战和奖赏。(图片提供:斯隆基金会网站)

目前,科学家基于钱德拉望远镜最新观测认为,一颗恒星可幸存于由一颗伴星进入超新星状态的爆炸碰撞中。

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罗莎琳德:富兰克林是英国生物物理家和X射线结晶学家,她的DNA晶体X射线衍射照片对DNA结构的发现起到了关键作用,1958年4月,37岁的她因卵巢癌逝世,无缘1962年的诺贝尔生理学或医学奖,该奖授予发现DNA双螺旋结构的三位科学家,富兰克林也因此被称为“DNA黑暗女神”。 但人们至今没有忘记这位“英格兰玫瑰”对科学的贡献。

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利用蜘蛛丝与人体皮肤混合生长制成的超强材料比普遍使用的防弹衣材料强3倍以上。

据《纽约时报》报道,在美国艾尔弗雷德:P:斯隆基金会(以下简称斯隆基金会)的资助下,美国剧作家安娜:齐格勒女士创作的歌剧《51号图片》将于2011年6月在纽约举行的“世界科学节”上演出。

图像显示“第谷”超新星残骸中的铁物质

据国外媒体报道,近日,荷兰艺术家杰勒:埃瑟迪(Jalila Essadi)和细胞生物学家Abdoelwaheb El Ghalbzouri利用蜘蛛丝与人体皮肤混合生长能使烧伤病人长出一层刀枪不入的“防弹皮肤”。这项研究不仅能修复人们受伤的皮肤,而且使人类的皮肤可以强大到免受伤害,甚至能够保护人的生命。

《51号图片》描写了四位科学家罗莎琳德:富兰克林、詹姆斯:沃森、法兰西斯:克里克和莫里斯:威尔金斯在竞相确定DNA结构中的作用,这是斯隆基金会支持以艺术提高公众对科学技术认识的最新举措之一。

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这项将艺术与科学相结合的研究工作将可能产生医疗奇迹,对于烧伤患者而言,这绝对是个好消息,因为这可能使病人长出一块能防弹的皮肤。

斯隆基金会成立于1934年,由时任通用汽车公司董事长、总裁艾尔弗雷德:P:斯隆(1875~1966)创建。基金会资助原创性研究,以及与科学、技术和经济相关的基础教育。基金会认为,科学、技术和经济领域的学者和实践者是促进社会健康、繁荣的首要驱动力。基金会选择资助由杰出研究人员或团队所提出的原创性项目。

艺术家描述“第谷”超新星残骸中X射线弧光

蜘蛛丝具有超强的强度和弹性,蜘蛛产生的每根蜘蛛丝的抗拉强度是钢材的五倍,弹性也比人造纤维好得多。比如,蜘蛛网可以延伸到原长的十倍,而尼龙一旦延展到原长的20%就会发生断裂。利用蜘蛛丝的特性,埃瑟迪做了一个大胆的实验。他用蜘蛛丝织成了一块巴掌大的“布料”,并且用五周的时间,利用这块“布料”培育出了一层人造皮肤。然后他把这块人造皮肤固定在枪靶上,用一支22毫米口径步枪,将子弹以329米/秒的速度猛烈地倾泻在上面,一轮扫射之后,皮肤依然保持完好,高速摄像机完整地记录了这一切。他把这段视频放在视频网站Youtube上公之于众,立刻引起了网友的骚动,科幻大片就在他们眼前实现了,他们相信任何人都可能做无敌的蜘蛛侠。

斯隆出生于康涅狄格州的纽黑文,在麻省理工学院获电机工程学学士学位,他的第一份工作是一家滚柱轴承厂的制图员,后长期出任通用汽车公司董事长、总裁。他曾在1941年说:“太多情况下,我们不能鉴赏和感激创新精神,这是为我们创造工作职位的精神……”在斯隆基金会资助的多个领域或项目中,有一个是“公众对科学和技术的认识”。该项目致力于资助对公众的科学技术教育,包括支持电影、电视、电台、书籍和戏剧。

据英国《每日邮报》报道,目前,钱德拉X射线望远镜最新观测图像可能为科学家提供揭开历史最著名超新星爆炸之谜的最新证据。

Abdoelwaheb El Ghalbzouri介绍说,这种材料比现在普遍使用的凯夫拉防弹衣材料强3倍以上。初步确定它的强度可以阻挡常规步枪一半速度的子弹。

从20世纪90年代末开始,斯隆基金会资助数百个与科学相关的戏剧、音乐、电影和书籍。比如,电影《潜水钟与蝴蝶效应》和《灵光乍现》;获普利策奖的戏剧《证明》;戴瓦:梭贝尔的书籍《伽利略的女儿:关于科学、忠诚和爱的历史回忆》;以及即将上演的新剧《伟大的追寻:经济学天才的故事》,作者是《美丽心灵》的作者西尔维娅:娜萨。此外,基金会还提供大量经费资助公共电视台和国家公共电台的科学新闻节目。

1572年,丹麦天文学家第谷:布拉赫(Tycho Brahe)观测发现一颗超新星爆炸,并将其命名为“第谷”。目前,科学家基于钱德拉望远镜最新观测认为,一颗恒星可幸存于由一颗伴星进入超新星状态的爆炸碰撞中。

相比防弹,这种材料用于医疗则更加适合,特别是应用到烧伤等需要移植新皮肤的病人身上。只要提供其适当的营养、温度和空气,人体皮肤细胞在蛛丝网的网状结构中就可以获得新生。埃瑟迪说:“在治疗烧伤皮肤时将蜘蛛丝嵌入皮肤中会加速皮肤细胞的繁殖,进而加速皮肤的愈合,而且定期纳入蜘蛛丝能够减少疤痕。”这种特殊的皮肤很快受到比利时艺术收藏家吉尔特:韦比克(Geert Verbeke)的青睐,他打算在今年晚些时候移植部分蜘蛛丝人造皮肤到自己的手臂上。韦比克说:“它是自然、科学、艺术的结合体,能把它移植到我的手臂上并与之结下不解之缘是件非常有意思的事情。”

1998年,斯隆基金会资助英国剧作家麦克:弗雷恩创作了戏剧《哥本哈根》。《哥本哈根》描述了德国纳粹时代的科学家沃纳:海森堡和丹麦科学家尼尔斯:玻尔及夫人玛格瑞特在死后灵魂相聚的回忆与对话,解密现代科学史上著名的1941年9月“哥本哈根会见之谜”,展开对原子弹研制成功前后的历史的审视。《哥本哈根》由皇家国立剧院在伦敦首演,并连获普利策、托尼最佳戏剧奖,在欧美引起广泛轰动。同一年,导演戴伦:阿朗夫斯基发布他的第一部电影作品《死亡密码》,这部电影描写天才数学家沉迷于数字密码,为追寻自然界法则而陷入疯狂,电影的制作获得斯隆基金会的资助。

美国马萨诸塞州大学丹尼尔:王(Q Daniel Wang)说:“看上去它的伴星爆炸时释放巨大的能量,但这颗恒星却毫无损失。很可能是当伴星爆炸时产生一股排斥力,结合轨道速率,使这颗恒星快速地弹出。”

由于蜘蛛丝的强度和硬度,除了能培育出皮肤细胞,科学家下一步将研究它能否培育出更多的人体组织细胞,比如可再生骨、软骨、肌腱、韧带,甚至还包括研制手术线、降落伞和落伞线等等。

斯隆基金会资助的重要艺术科学项目还包括:资助纽约大都会歌剧院以高清晰传播方式,向全美数百家剧院现场直播歌剧《原子博士》。该剧于2005年首演,取材于第二次世界大战期间的美国原子弹工程——曼哈顿计划,描写了负责参与制造原子弹的理论物理学家罗伯特:奥本海默;2009年,基金会还资助了一部有关查尔斯:达尔文的电视节目的播出,以纪念《物种起源》出版150周年以及达尔文诞辰200周年。

“第谷”是由1a类型超新星形成的,1a超新星具有可靠的亮度,是一种用于测量天文距离的恒星爆炸类型。它曾用于测量宇宙的膨胀加速度,这种太空效应归咎为暗能量的作用。

据说,人类利用蜘蛛丝始于1909年,在第二次世界大战时蜘蛛丝曾被用作望远镜、枪炮的瞄准系统中光学装置的十字准线,但20世纪90年代后开始对蜘蛛丝蛋白基因组成、结构形态、力学性能等有了深入研究,为蜘蛛丝商业化生产提供了可能性。据悉,蜘蛛丝的理化性质与蚕丝相比,具有非常明显的优势,在力学强度方面,蜘蛛丝纤维与强度最高的碳纤维及高强合纤芳族聚酰胺纤维等强度相接近,但它的韧性明显优于上述几种纤维。因此,蜘蛛丝纤维在国防、军事、建筑等领域具有广阔应用前景。天然蜘蛛丝主要来源于结网,产量非常低,而且蜘蛛具有同类相食的个性,无法像家蚕一样高密度养殖,所以要从天然蜘蛛中取得蛛丝产量很有限。随着现代生物工程发展,用基因工程手段人工合成蜘蛛丝蛋白是一种新突破,不久有可能形成具有一定规模的人工蜘蛛丝纤维生产厂。

美国导演、剧作家艾伦:阿达尔描写女科学家玛丽:居里的戏剧《灿烂》的制作和上演,也受到斯隆基金会的资助。基金会委托剧作家麦特:舒尔茨制作戏剧《世界最高大楼》,讲述位于纽约曼哈顿的世贸双塔大楼的工程学知识。剧作家伊达玛:摩西的戏剧《圆满》讲述了发生在一位分子生物学家和一位计算机科学家之间的罗曼史。摩西获得斯隆基金的资助,组织专业科学家委员会对剧本进行评估,让故事中呈现的科学更为真实。

一支研究小组对“第谷”超新星进行了深太空钱德拉观测,并发现超新星残骸中喷射着X射线弧光。强有力的证据显示当一颗白矮星爆炸时会产生X射线弧光释放的冲击波,这股冲击波会吹散邻近伴星的表面物质。

英国《每日邮报》网站相关报道

斯隆基金会艺术项目负责人多隆:韦伯在《纽约时报》上说:“真正的回报也许还要在好多年后,因为这是我们第一次系统地将这些题目呈现给整整一代的艺术家,但我们也有少数令人激动的成果,比如《美丽心灵》,人们因此知道你在讨论什么。”

中科院研究员卢房军说:“长期以来科学家一直置疑1a类型超新星是如何形成的,它被用作指示太空距离的稳定信号灯,对于它形成的理解是至关重要的。”

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斯隆基金会的绝大多数资助均是通过与剧院、电影学院和电影节的共同伙伴资助关系来执行的。斯隆基金会的伙伴资助机构包括:曼哈顿戏剧剧院俱乐部、合奏工作室剧院、纽约的卡内基梅隆大学,以及纽约的翠贝卡电影节和圣丹斯电影节。

一种普遍观点认为,1a类型超新星是两颗白矮星合并而成,在这种情况下,没有伴星或者伴星表面物质被吹散的证据存在。而另一种主流观点认为,一颗白矮星从“正常的”、类太阳伴星牵引物质,直至热核爆炸发生。

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戏剧的成本比电影少,因此对戏剧的资助可以做更多的事。翠贝卡电影学院的执行主任贝斯:约翰逊说,电影学院利用斯隆基金会提供的经费举办专题讨论会、研讨班、电影放映等,以及发放与科学题材相关的剧本奖金和补贴。多隆:韦伯表示,通常情况下,作家、制片人和剧院在同一时间会制作多个项目,一些额外的经费能促进与科学相关的题材成为重要项目。

以上两种情况可能真实发生于不同状况,但钱德拉望远镜最新观测结果支持后者理论。此外,“第谷”超新星研究显示伴星具有显著的弹回迹象,当超新星爆炸时还吹散该伴星表面少量物质。

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2011年,斯隆基金会拨款500万美元,用于委托制作和表演戏剧、电影、电视节目、书籍、电台节目、演讲等;此外,基金会为公共电视台和电台提供了500万美元的资助。在《51号图片》之外,安娜:齐格勒还获得2.5万美元为一部描述数学算法的电视节目创作剧本。

之前采用光学望远镜进行的观测研究显示,在超新星残骸中的恒星移动速度比其邻近星体更快,暗示着这颗恒星就是其伴星。基于X射线弧光的特性和“候选伴星”,研究小组认为,双星系统中两颗恒星在爆炸之前存在着轨道周期和分离距离。

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《科学时报》 (2011-05-24 A4 国际)

轨道周期大约为5天时间,而分离距离仅为1光年的百万分之一,或者少于太阳和地球距离的十分之一。相比之下,超新星残骸自身大约20光年直径。

其它X射线弧光详细资料显示它来自于伴星,例如:超新星残骸喷射的X射线显示邻近弧光的“阴影”。这项最新研究将发表在5月刊《天体物理学杂志》(The Astrophysical Journal)上。

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