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科学松鼠会
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Last updated about 5 years ago
如何防止切开的苹果“生锈”？
about 5 years ago
本文来自窗敲雨的微信个人公众号“酷炫科学”，未经许可不得进行商业转载 切开的苹果只要放上一段时间，洁白的果肉颜色就会渐渐变深，看起来仿佛“生锈”了一样，让人没有胃口。怎样才能让切片苹果保持漂亮的浅色呢？ （图片来源：congerdesign/pixabay） 首先我们要了解一下苹果到底是怎么“生锈”的。这其实是一个被称为“酶促褐变”的化学反应过程。在苹果细胞的不同位置分别存在有两样东西：多酚类物质，以及多酚氧化酶。在削皮或者切开苹果的时候，刀子会破坏切面上的苹果细胞，破裂的细胞让多酚和多酚氧化酶走到了一起，而且它们还会遇到另外一样反应物：空气中的氧气。在酶和氧气的作用下，用不了多久多酚类物质就会发生氧化反应，变成深褐色。 这种现象非常常见，除了苹果，香蕉、土豆、茄子等蔬果也都会发生。你甚至可以利用这种反应在香蕉皮上画画：只要用大头针在香蕉皮上刺出想要的图案就行了。和刀子一样，针刺破坏了香蕉皮局部的细胞，让多酚、氧化酶和氧气走到了一起。只要等上几分钟，酶促褐变反应就会自动为针刺的“香蕉画”上色。 在让蔬果“生锈”的酶促褐变反应中一共有三个要素：多酚类物质，多酚氧化酶以及氧气。如果想要阻止反应发生，就要从其中的至少一个方面下手。在生活中，最容易做到的可能是隔绝氧气——只要把切片的苹果泡进水里，就能减少它与氧气的接触，从而减缓变色的过程。如果把苹果片加热一下，让其中的多酚氧化酶变性失活，也可以阻止苹果颜色变深。 但上面这两种方法并不是很适合处理苹果，毫无疑问它们都会影响到苹果片的口感。出售切片苹果的商家经常会选择另外一种不太影响苹果味道的方法：给苹果片喷洒上一些抗氧???剂，比如维生素C。维生素C有相当强的还原性，它会抢先与氧气进行反应，于是就保护了苹果的颜色。 不过，用抗氧化剂处理苹果还是有一点麻烦。要想彻底避免苹果生锈的麻烦，就要改良苹果本身了。通过选育可以挑选出一些相对不容易褐变的苹果品种，你可能平时在生活中也会发现某些品种的苹果褐变会比较慢（然而我并不了解苹果的品种，不知道具体会是哪种）。 而另外一种更有效率的方法则是对苹果的基因加以改造。有一种名叫“极地苹果”的品种就是基因工程的产物。研发人员利用“基因沉默”技术抑制了这种苹果里多酚氧化酶的表达，所以这种苹果的切片不需要做什么特殊处理就可以长时间保持漂亮的浅色。2017年时，这种不容易“生锈”的极地苹果切片已经在美国开始上市销售。
保温杯里泡枸杞？咋不泡个茄子呢？
about 5 years ago
本文来自微信公众号“物种日历”，未经许可不得进行商业转载 在过去的三十年间，从外国传入中国的“保健品”，一波一波层出不穷，前有西洋参，后有海狗油，来有深海鱼油，去有水果酵素。讲究“养生”的中国，却很少能用本土“保健品”影响到外国。直到最近，终于有一种小果子实现了反向输出，那就是枸杞（Lycium chinense）。 枸杞。图片：Jeon Sang O / Wikimedia Commons 就在保温杯泡枸杞成为国人养生新风尚的时候，这种小红果子也冲出亚洲走向世界。在一众媒体的报道中，枸杞俨然被欧美朋友当作了调理健康的“黄金果实”，身价也把树莓、蓝莓这些在中国货架上地位“高贵”的浆果比了下去。外国还有人呼吁，用相对便宜的树莓代替饮食中的枸杞，来给钱包“养生”。 就在传统枸杞攻占欧美市场的同时，国内的市场上又出现了新兴的产品——黑枸杞。作为后来居上的“养生水果”，这种小果子的表演技能，显然要强过它的大哥枸杞。只要泡几粒黑枸杞在茶杯中，整杯水就会变成炫目的紫色。 挂在枝上的枸杞果实。图片：Siamaksabet...
躲车祸、躲猫猫，小松鼠的城市生活真不容易
about 5 years ago
本文来自微信公众号“物种日历”，未经许可不得进行商业转载 初到美国的人，多半会注意到城市里的松鼠们。在我所居住的大学城里，狐松鼠（Sciurus niger）是当之无愧的地头一霸，它们数量众多，几乎存在于任何一片绿地中。放眼整个美国，狐松鼠广泛分布在洛基山脉以东，并且已经被人为引入了西部太平洋沿岸的加利福尼亚州和华盛顿州等地。 穿行在城市的邻居 狐松鼠无疑是适合与现代城市和人类共存的。在野外，狐松鼠偏爱地面开阔、林下灌木稀少的森林，如果是小片树林与农田相间的村野地带，那就更加理想了。比起其它松鼠，狐松鼠更喜欢在地面活动，而美国城市的典型绿地是树木和草坪的结合，可想而知是狐松鼠的天堂。喜爱小动物的人类的存在，更是给这片天堂又增加了几分吸引力。 在春天的校园广场上，阳光透过栎树的嫩叶洒下，狐松鼠们就在草地上的斑驳光影中打滚嬉戏，到处刨土，搜寻去年秋天埋下的橡子。 在树上探头探脑。图片：卢平 狐松鼠体型硕大，从头到尾能长到六七十厘米长，一公斤重，一身棕灰色的毛配上黄澄澄的肚皮，大尾巴摇曳生姿。校园里的狐松鼠已经不怎么怕人，拿着薯片坚果赶路的学生，常常把自己的食物分享给这些大只的萌物们——当然，不投喂野生动物是更好的选择。除此之外，绿地四周的垃圾桶上也常见它们的身影。 民居附近出现的狐松鼠。图片：Laura Morland / wikimedia...
给你命的西瓜，来看看它在中世纪的样子
about 5 years ago
本文来自微信公众号“科学艺术研究中心”，未经许可不得转载 西瓜是一种大家都非常喜爱的时令水果，这个闷透了的据说是地球历史上最热年份之一的夏天，每次从冰箱中拿出冰西瓜的那一刻，我都有一种被拯救了的感觉。在历史长河中，想必它也拯救过不少其他人类，比如缺水的埃及人。5000年前。另外，在4000多年前建造的埃及墓葬中也发现了种子以及西瓜的绘画，其中描绘的西瓜不像野果那样圆，而是具有我们熟悉的椭圆形状，这表明它已经是一种栽培品种了。西瓜能极大程度地被培育，并传播到世界各地，就是因为它蓄水的能力。 可见，不仅吃西瓜的历史很长，而且画西瓜的历史也非常久远了，如果稍加注意就会发现，有很多著名画家都画过这种水果，卡拉瓦乔、亨利·马蒂斯、保罗、塞尚和安迪·沃霍尔都曾名列其中。 粉还是红？油画中的西瓜变脸史 围绕着名画上的西瓜，甚至发生过一小段公案。几年前，在vox.com上的一篇文章《文艺复兴时期的绘画揭示了育种如何改变了西瓜》中写道，威斯康星大学园艺学教授James Nienhuis在教学中，使用了来自17世纪的油画来作为西瓜育种演化的证明。这副由佳士得提供的作品来自意大利静物画家乔瓦尼·斯坦奇（Giovanni Stanchi），大约绘制于1645年至1672年间。 by Giovanni Stanchi 可以很清楚地看到，画中右下角切开的西瓜中，囊的部分并不像我们今天常见那样以鲜红色为主，而是有很多粉白色，教授指出，这是因为人类用几百年时间，将其变得更加富含茄红素，才成为今天这个样子的，而且种子也越来越少。 人类出于自己的喜好而将水果颜色彻底改变并不稀奇，最著名的一次就是把胡萝卜从野生的浅黄色变成了橙红???，所以这个案例听起来也没什么不对，但是，且慢……很快有网友在网上贴出了自己家厨房里切开的西瓜，说我们家的西瓜也这样子，乔瓦尼·斯坦奇画里应该不是育种前的正常颜色，而是某种病态的发育不完全，比如说成长过程中较长时间浸泡在了水里。...
『我的英雄动物』（六） 三巨头+职业英雄
over 5 years ago
本文来自红色皇后的微信个人公众号“濑尿虾的松鼠窝”，未经许可不得进行商业转载 穿透 持有人：通行未吏生。可以穿透一切物体 对应物种：河乌（Cinclus spp.） 通行未吏生，英雄名丁丁，啊不，通行百万，具有穿透一切介质的能力，这个能力十分不好用，稍不小心就会卡在墙里面，所以他费尽心思来琢磨使用能力的方法。有一类动物，同样在不利的先天基础上，发展起神乎其技的能力，而且它的能力，也是在不同的介质间穿行。 达尔文曾经说过，如果只见过河乌的样子，你绝对无法想象它是如何生活的。河乌看上去像一只普通的肥啾，但它可以钻进湍急的溪水，寻找水底的虫子和鱼籽。在有热泉的地方，即使气温降到零下几十度，河乌照样一个猛子扎到水里。 河乌潜水的过程动图。来源：youtube，作者：Between It All 小鸟的身体散热快，耗氧量也很大，对于潜水的动物来说这是很不利的条件，很容易窒息或失温。在演化中，它们发展出了一系列潜水的适应，可以在险之又险的环境里生存。河乌的身体虽粗短，却是完全的流线型，在水下阻力很小。翅膀短而强健，在水下，它主要靠翅膀的动力前进。河乌也可以在水底奔跑，它的脚上长着结实的爪子，可以勾住河底，防止上浮。河乌???鼻孔上有皮瓣，可以防止鼻子灌水，羽毛很厚，有助于保暖。它的尾根处有非常大的脂肪腺，它平时会用腺体分泌的油脂涂在羽毛上，增加防水buff。 河乌可以收缩瞳孔周围的肌肉，让晶状体的曲率改变，更适合在水下看东西。它的血液血红蛋白浓度很高，可以携带更多的氧。入水之后，它的心率还会迅速降低，以减少氧耗。不过，毕竟是耗氧量很高的小型鸟类，河乌的屏气时间最多只有半分钟，它的潜水策略是多次短潜，一分钟可以下潜五次。...
把凝胶堆在一起就变成了魔方，而且还能转？
over 5 years ago
本文来自窗敲雨的微信个人公众号“酷炫科学”，未经许可不得进行商业转载 分享一个今天看到的有趣但也有点迷惑的研究演示：有研究者用凝胶材料做了一个魔方。这是魔方转动时的样子： 这个魔方有什么特别之处？它全部都是基于同一种凝胶材料制作的，没有再用到额外的粘合剂，也没有一般魔方中间的连接结构。只是把27个凝胶小方块堆在一起，它们就可以彼此粘住不会散架，同时还能够旋转，贴在凝胶小方块表面的彩色贴片也不会掉下来。 下面是凝胶魔方组装的过程： 小方块的六面分别贴了具有不同荧光色彩的凝胶片： 27个这样的小方块堆在一起： 所以，这到底是想说明什么？ 其实这里是展示了一种基于酰腙键的自愈性凝胶材料，以及用于产生荧光颜色的聚集诱导发光( AIE )技术。这样的凝胶材料在彼此接触时，会随着时间推移在接触面上形成共价键连接（酰腙键），凝胶就会自动粘在一起。较短时间的接触（1小时），这种粘附作用还较弱，可以比较容易低被打破，而如果长时间接触（24小时），它们就会牢固地粘在一起。 （这是论文中的一个图示，凝胶彼此接触的地方形成酰腙键连接） 而这个凝胶魔方其实就是同时展示了短时间与长时间不同的粘附效果。彩色贴片与凝胶小方块贴在一起之后是经???了长时间的放置，而小方块组装成魔方之后只经过了短时间的放置。因此，在转动魔方时小方块之间彼此还能分离，同时表面的彩色贴片则不会掉下来。...
喝柠檬水美白？长斑？要不要先打一架
over 5 years ago
有网友给我发了个问题：有人说白天喝柠檬水皮肤会长斑，这是真的吗？ 该图片由Peggy Choucair在Pixabay上发布 我很诧异。之前写辟谣，是网上流传“喝柠檬水能够美白”，怎么又出来长斑了呢？ “长斑”是光敏物质演绎而来的 查了一下，这个说法源于柠檬中有光敏物质，叫做“呋喃香豆素”。光敏物质的分子很小，能够穿透细胞达到DNA上。如果再照射紫外线，DNA会失去复制能力，宏观上看就是光敏性皮炎。光敏性皮炎的症状是皮疹，表现之一就是斑点。光敏物质能够通过饮食摄入，经过消化吸收和血液循环到达皮肤。不过这种途径增加皮肤敏感性的效率比较低，更高效的途径是光敏物质与皮肤直接接触。 柠檬中含有光敏物质，主要存在于柠檬皮的精油中。所以，如果把柠檬皮的汁液沾到了皮肤上，然后去晒太阳，确实是更容易出现皮炎的。 柠檬并不是唯一含有光敏物质的食物。在中国常见的食材中，含有光敏物质的还有芹菜、莴苣、油菜、菠菜、苋菜、小白菜、芹菜、胡萝卜、萝卜等，其中芹菜是含量最高的。在国外的食材中，有一种叫做“欧防风”的蔬菜含量最高。在研究光敏物质与健康的研究中，一般也就是用芹菜和欧防风来做实验。在实验中，即便一次吃下几百克芹菜或者欧防风再照射紫外线，也都没有发生不良反应。也就是说，即便是吃下几百克芹菜，也还是达不到“增加皮肤敏感性”的地步。 其他食物的光敏物质含量比它们更低，也就更不值得担心了。柠檬水中的光敏物质就更少，再经过吸收，分配到皮肤的量就更加有限。通过喝柠檬水让皮肤的敏感性增加，估计把肚???胀破了也不行。文献中报道过光敏性物质导致皮炎的案例，是收割搬运芹菜的工人，因为某一年的芹菜中光敏物质含量比平常年份都高而出现的。 “美白”只是美好的臆想 所谓喝柠檬水能够美白，是源于柠檬中含有丰富的维生素C，而维生素C跟黑色素以及胶原蛋白的合成有一定关系，于是被演绎出“美白”“护肤”的功效来。其实，维生素C对于人体健康至关重要，也确实参与黑色素的平衡以及胶原蛋白的合成。但是，人体是一个极其复杂的整体，体内生化反应的进行受到各种调节，并不是多吃一点某种参与反应的成分就能够改变的。这就像吃饱饭跟我们的体力有关，但你吃饱了之后再吃得更多，也不会有更大的力气。 跟其他植物一样，柠檬中也含有许多“生物活性成分”，除了维生素C，还有柠檬酸，柠檬苦素、类胡萝卜素、叶酸、维生素B6、黄酮类化合物以及钾等矿物质。它们也都能影响到人体中的一些生化反应，具有一定的“生物活性”。但是，这并不意味着多吃柠檬，或者多喝柠檬水，就能获得什么特别的健康功效。...
今日好奇：为什么每个人的童年记忆里都有一只搪瓷盆？
over 5 years ago
本文来自果壳网的微信公众号，未经许可不得进行商业转载 据说，每个人家里都有过这样的一个搪瓷盆： 不仅如此，童年记忆里的搪瓷器皿还有好多：印着大红鲤鱼的搪瓷脸盆，印着喜字的搪瓷痰盂，深绿色的搪瓷汤勺，还有最经典的白色搪瓷茶缸……搪瓷究竟是种什么样东西？它为何走进千家万户，又为何淡出了我们的生活？ 什么，搪瓷就是珐琅？ 土味“搪瓷”，其实就是洋气的珐琅（enamel），只不过人们一般习惯把实用制品称为搪瓷，而把类似工艺烧制的装饰工艺品称为珐琅。这是一种在金属材料表面烧制玻璃质釉层的工艺，釉层可以同时提供保护与装饰的作用。钢板、铸铁、不锈钢、铝、铜、金银等材料表面上，都可以覆盖这种釉层，而我们生活中的搪瓷器皿里面一般是钢或铸铁。 刚从炉中取出的烧制搪瓷碗，你也可以叫它珐琅 | coppervideo/Youtube 搪瓷是怎么做的？ 制作搪瓷制品时，首先要用某种方法让釉料粉末均匀地附着在器皿表面。比如说，可以是将釉料制成浆状，把器皿在其中浸没一下，然后再烘干；也可以用静电吸附等方法把釉料喷涂到器皿表面。制作搪瓷釉料的原料通常含有石英砂、长石、纯碱、硼砂等成分，还会加入白色或其他颜色的着色剂（成分多为金属氧化物）。之后，就要对器皿进行烧制。在高温下，粉末状的釉料熔融在一起，形成均匀的釉层。涂搪与烧制的过程可能会重复多次。 工业革命让搪瓷走进生活 在金属上烧制玻璃层的珐琅工艺历史非常悠久，最早的珐琅装饰可以回溯到公元前13世纪[1]。最早的珐琅工艺应用???黄金饰品上，随后它又被用于银、铜器表面。在古代，装饰性珐琅已经发展出了复杂精巧的工艺（比如明清时知名的“景泰蓝”掐丝珐琅），但它们并没有进入大众的生活。...
又臭又黏还拉丝儿，竟然被称作美食？？？
over 5 years ago
本文来自微信公众号“物种日历”，未经许可不得进行商业转载 如何分辨一个日本人和东亚其他地方人士？坊间传言是，只要拿一碟小小的神秘豆子摆到他们面前，看了若无其事、甚至两眼放光吃掉的，是日本人，而捏着鼻子走开的，就是中国人或者韩国人了。这当然只是玩笑，但这个神秘的豆子——纳豆——确实是日本饮食的一大奇葩。这种黏糊糊、透着奇怪气味的豆子，堪比法国的蓝纹奶酪、英国的黑布丁以及中国的臭豆腐，基本可以算是文化鸿沟了。 说到日本食物，纳豆必须拥有姓名。图片：Shades0404 / wikimedia 然而就算在日本，实际也并不是每个人都能接受纳豆的气味：调查显示，约有12%的日本人表示“绝对不会吃纳豆”。但作为国民食物之一，纳豆本身不乏营养和健康价值，因而从上到下还是备受推崇的。在日本有不少纳豆的名产地，早上起床一小碗纳豆，是不少日本人每天必做的功课。 纳豆、小菜配米饭是典型的日食早餐。图片：yoppy / wikimedia 日本专门有一个组织，叫“全国纳豆协同组合联合会”（简称“纳豆联”，听起来仿佛是纳达尔的球迷组织），是日本纳豆制造业的业界团体，旗下有200多个企业。这个组织负责纳豆在全社会的推广和宣传，包括纳豆的健康营养价值、料理方法、优质纳豆品牌的评选等等。秉承日本组织一向爱卖萌的特点，纳豆联还曾找到日本女子偶像组合 AKB48，并请了几个萌妹子当“纳豆天使”（ナットウエンジェル）。 纳豆的原料是再普通不过的大豆（Glycine...
夏天怎么还没过完？看看奇形怪状的冰冷静一下！
over 5 years ago
本文来自果壳网的微信公众号，未经许可不得进行商业转载 这个夏天太热了！快看看冰冷静一下。本文将带你欣赏六种特别的冰雪现象，假装我们已经逃离了夏天…… 冰花 冰花 | James R. Carter 这不是窗户上的冰花，而是一种从植物茎秆基部垂直生长出来的纤细冰晶，英文中常被称为“Ice Flower”。人们通常会在寒冷的冬日清晨发现这种现象。 根据观察和推测，它应该是这样形成的： “冰花”一般在一些寒冷的冬夜里生长，这个时候气温很低，但土壤相对温暖，还没有冻结起来。这些植物茎杆在这个季节可能已经死掉，但它们的内部依然保留着可以吸收水分的管路。...
童年迷思：乌鸦到底能不能靠扔石子喝到水？
over 5 years ago
本文来自果壳网，地址在这里，未经许可不得进行商业转载 很多人小学的时候都学过“乌鸦喝水”的故事：一只乌鸦口渴了，四处找水喝。它发现一个瓶子里有水，但是够不着，于是聪明的乌鸦把石子丢进去，升高了水位，从而喝到了水。 这个故事最早的出处可能是伊索寓言，名为“乌鸦和水罐”，佩里索引号为390。在伊索的原版里，乌鸦先是试图把水罐弄翻，发现力量不够，然后想到了丢石头的办法。4世纪的寓言作家阿维安努斯说这个故事的寓意是聪明才智比蛮力更重要，16世纪画家弗朗西斯·巴罗则说它的寓意是“需要是发明之母”…… 总之，作为一个寓言，它有各种各样的解读方法。那么今天我们来换一种解读：乌鸦到底能不能靠丢石头喝到水？怎样的条件下它能成功，怎样的条件下不能呢？ 重要的是水量，水够多就不用在乎瓶子 如果把这道题化简成纯物理题，那么就是：瓶子的体积为V1，瓶内有体积为V2的水，装满小石块之后所有石块的总体积为V3。假如V2+V3>V1，那么水就会溢出来，从而乌鸦肯定能喝到水。而V3实际上是可以计算的，这涉及到一个概念：孔隙率（porosity）。 孔隙率是多孔材质物体里“空”的部分占总体部分的比例。当然这个比例受偶然因素影响很大，但一般有一个范围。如果查阅数据会发现，对于松散物质而言，它的颗粒越“粗”，总孔隙率反而越小。比如粗砾石的平均孔隙率为0.28，细砾石是0.34，粗砂是0.39，细砂是0.43，粉砂是0.45。这个结论虽然看起来有违直觉，但实际上是因为自然环境中，粗粒沉积物基本都是最先沉下来的，来不及经过水流筛选，大小相差甚远——用沉积学的话说是“分选”很差。因此，大孔隙之中总会有小颗粒的物质进一步填充，于是减少了孔隙率。 不过在乌鸦的例子里，因为每一粒???子都是乌鸦用喙丢进去的，所以石子之间的大小相当一致，或者说是“分选良好”。因此它们在孔隙率上并无明显优势。如果乌鸦换成了大一点或者小一点的石子，也没有本质区别——假如让所有石头等比例缩小或者放大，对于孔隙所占的比例并没有影响。（当然实际上太大的石头还是会产生影响的——边缘处的空隙太多。） 我们用实验验证了所需水量。这个杯子的容量约为95ml。往里面丢立方体亚克力块，丢满时刚好水溢出，这样所需水量为41ml。折合孔隙率为0.43。 道具：Greeny 摄影：Ent 如果使用平均直径小一半的鱼缸碎石，所需水量为39ml，相差无几。折合孔隙率为0.41。...
世界上最轻的金属结构，一口气就吹跑了！
over 5 years ago
本文来自窗敲雨的微信个人公众号“酷炫科学”，未经许可不得进行商业转载 这一坨东西，乍一看可能像是某种刷锅的钢丝球： 不过它其实有个很厉害的身份：据说这是世界上最轻的金属结构（注意：并不是最轻的金属）。它有多轻呢？一口气就可以吹飞： 蒲公英都能把它托住： 在2016年10月，它获得了这项吉尼斯世界纪录。这种结构的密度只有0.9mg/cm³，这是聚苯乙烯泡沫塑料的1/100。 这个东西是由HRL实验室的研究者研发的，它是由镍-磷合金制成的一个网络结构，在压缩时依然会保持结构不被破坏，在压缩之后还能恢复。不过，实心的金属丝可编不成这么轻的结构，构成它的其实是壁很薄的金属空管。这个空管结构的制作方法据说是先用塑料制成骨架，然后在上面加上薄薄的合金镀层，然后再溶解除去塑料的部分。 根据我看到的报道，在这个结构中，镍合金层的厚度只有100nm。2011年的时候，研究成果的论文发表在《科学》上。它有希望用来制作一些需要重量尽可能轻的同时保持强韧的东西。 本文参考： http://cen.acs.org/articles/89/i47/Structures-Strong-Small.html http://cen.chempics.org/post/157632378674/worlds-lightest-metal-in-october-2016-hrl 原论文： http://science.sciencemag.org/content/334/6058/962