科学家发明手机显微镜

第一篇：科学家发明手机显微镜

科学家发明手机显微镜

科学家们已经发明了一种智能手机的“显微镜”，可以检测病毒和材料小于人类头发宽度的一千分之一，根据发表在ACS纳米研究。

来自加利福尼亚大学的研究人员，洛杉矶（UCLA），创造了便携式智能手机的附件，它可以用来检测病毒和细菌，消除了需要昂贵或笨重的显微镜和实验室设备。该装置重量为186克（不到半磅），直接安装在智能手机的摄像头，被描述为一个“荧光显微镜。”这是使用3D打印机创建包含一个彩色滤光片，一个外接镜头和一个激光二极管。

附件作品启发流体在约75度的角度，利用二极管或固体样品。通过照明样品，在这个角度，研究人员说，它避免了检测“散射光”可能干扰荧光图像。通过测试装置，研究人员能够检测人巨细胞病毒（HCMV）单颗粒病毒可导致出生缺陷，包括耳聋和脑损伤。病毒还可以导致谁曾接受器官移植的人死亡风险增加，感染了HIV病毒或有弱的免疫系统。

据研究人员介绍，一个单一的病毒粒子措施大约150-300纳米，和设备检测颗粒清晰。相比之下，人的头发大约100000纳米的措施。在另一项实验中，该设备能够检测到纳米粒子。这是特别为实验测量之间创建90-100纳米标记的荧光聚苯乙烯珠。

研究人员验证了智能设备通过对扫描电子显微镜和光子计数激光共聚焦显微镜。这证实了以前的研究结果。Aydogan ozca，电气工程和加州大学洛杉矶分校萨缪理工程和应用科学学院生物工程教授，说：“这手机成像平台可用于亚波长的物体检测的特异性和敏感性，包括细菌和病毒，因此可以使纳米技术在现场设置生物医学测试甚至偏远和资源有限的环境中实践。”ozca教授补充道：“这些结果也构成单颗粒和病毒已经使用手机的第一时间检测，现场便携式成像系统。”

今日医学新闻最近报道了另一个造物的UCLA-便携式智能设备，可以进行肾脏检查的研究团队。来自英国的研究人员最近发明了一种便携式眼科诊所在一个智能手机，能够诊断白内障，检查视力眼镜处方和检查视网膜疾病的迹象。

第二篇：科学家的发明故事

科学家的发明故事

1、牛顿——万有引力的发现

人们都知道从苹果落地中牛顿发现了万有引力定律的故事，其实那不过是法国启蒙思想家伏尔泰为宣传自然科学而编的故事。

在牛顿之前，人们已经知道有两种“力”：地面上的物体都受重力的作用，天上的月球和地球之间以及行星和太阳之间都存在引力。这两种力究竟是性质不同的两种力？还是同一种力的不同表现？牛顿在剑桥大学读书时就考虑起这个问题了。

牛顿23岁时，鼠疫流行于伦敦。剑桥大学为预防学生受传染，通告学生休学回家避疫，学校暂时关闭。牛顿回到故乡林肯郡乡下。他仍没有间断学习和对引力问题的思考。

那时，乡下的孩子们常常用投石器打几个转转，之后，把石头抛得很远。他们还可以把一桶牛奶用力从头上转过，而牛奶不洒出来。

这一现像激发了牛顿关于引力的想像：“什么力使投石器里面的石头，水桶里的牛奶不掉下来呢？”这个问题使他想到开普勒和伽利略的思想。他从浩瀚的宇宙太空，周行不息的行星，广寒的月球，直至庞大的地球，进而想到这些庞然大物之间力的相互作用。这对牛顿抓紧这些神奇的思想不放，一头扎进“引力”的计算和验证中了。牛顿计划用这个原理验证太阳系各行星的行动规律。他首先推求月球和地球距离，由于引用的资料数据不正确，计算的结果错了。因为依理推算月球围绕地球转，每分钟的向心加速度应是16英尺，但据推算仅得13．9英尺。在失败的困境中，牛顿没有灰心，反而以更大的努力进行辛勤的研究。

1671年，新测量的地球半径值公布了。牛顿利用这一数据重新检验了自己的理论，同时，还利用他自己发明的微积分处理了月一地关系中不能把地球看作质点时，重力加速度的计算问题。有了这两项改进，牛顿得到了两个完全一致的加速度值。这使他认为，重力和引力具有相同的本质。他又把基于地面物体运动的三条定律（即牛顿三大定律）用于行星运动，同样得出满意的正确结论。

牛顿整整经过了7个春秋寒暑，到他30岁时终于把举世闻名的“万有引力定律”全面证明出来，奠定了理论天文学、天体力学的基础。

万有引力定律的发现，宣告了天上地面的万物都遵循同一规律运动，彻底否定了亚里士多德以来宗教势力宣扬的天上地下不同的思想，这是人类认识史上的一次飞跃。

第三篇：科学家伽利略的发明介绍

科学家伽利略的发明介绍

古希腊哲学家亚里斯多德有句名言：重的物体下落比轻的物体来得快。后来，竟被当作是一条真理而持续了千余年，且人们对此深信不疑。直到十七世纪，意大利一位名叫伽利略的物理学家公开号召人们不再当亚里斯多德的奴隶。

伽利略生于意大利的一个科学世家，十七岁就进入比萨大学学医。但是，他对物理学有独特的兴趣，每当比萨大教堂集会时，他总是对牧师的讲道不感兴趣，反而是两只眼睛直盯着那盏悬挂于教堂中的大吊灯。经过仔细观察，他发现虽然灯摆动的振幅逐渐减小，但是摆动一个周期所需要的时间却是一样的。这就是摆的等时性原理。等加速度运发现这个原理时，伽利略还只有十七岁。

伽利略号召人们不做亚里斯多德的奴隶是有实验根据的。他从事著名的小球滚动实验，并从中得出四大发现。

他先在木板上刻了光滑的槽，然后把木板的一头抬高。让小球从上向下自由滚动，并且记下每次运动时间和距离的关系。他不断地改变木板的长度和倾斜角、测量时间和距离，证实小球运动的速度和时间成正比，运动距离和时间成正比，这就是动的定律，即V=at，S=1/2at2，s为距离，a为加速度，t为时间。这为第一项发现。

第二个重大发现是，当木板倾斜角是直角时，小球就成为自由落体。他发现自由落体公式：V=gt，S=1/2gt2，g是重力加速度，所以自由落体运动也是一种等加速度运动，这就证明了物体下落的快慢和物体轻重没有关系。据说他在比塞塔上用两个重量悬殊的铁球，做自由落体运动实验，结果两者同时落地。这样，就纠正了亚里斯多德的错误。

第三个主要发现是，小球从斜面滚到平面上，如果平面很光滑，小球差不多保持等速运动：如果另外接一个上升的斜面，小球差不多能够达到下落前的高度。这个发现推翻了亚里斯多德曾认为外力停止，运动也停止的观点。

第四项重大发现是，小球从桌上滚到地下始终受惯性和重力的影响。这种运动跟炮弹离开炮膛一样是一个抛物线。

此外。伽利略还发现运动相对性原理，也就是坐标系中的物体和坐标一起运动。例如，当船在运动，从船桅杆顶部掉下的东西不会落在桅杆后面。他用这一原理解释了为什么地球在运动而入却感觉不到的道理，有力地支持了哥白尼的日心说。

十七世纪英国著名哲学家霍布斯称誉伽利略是「第一个为我们打开了通向整个物理学领域的大门」。由于伽利略支持哥白尼的学说，触犯了亚里斯多德的权威，因而遭当时的教会迫害，被斥为异端分子，受到罗马宗教法庭传讯，以至判罪，在拘留中渡过他一生中的最后九年。

第四篇：德科学家发明超级减肥药

德科学家发明超级减肥药

科学家最近提供了一种不用手术刀但也非常有效的减肥方案，尽管这个研究目前只进行了老鼠实验，但是这种药物是一种可以同时影响三种肥胖相关激素，使用一种药物可以将体重减少1/3，可谓药效强大。

胃切除手术经常是治愈肥胖病和糖尿病唯一选择，科学家最近提供了一种不用手术刀但也非常有效的减肥方案，尽管这个研究目前只进行了老鼠实验，但是这种药物是一种可以同时影响三种肥胖相关激素，使用一种药物可以将体重减少1/3，可谓药效强大。

减肥手术如胃旁路手术是一种改变肠道结构、关闭大部分胃功能的手术。手术将患者的胃分成上下两部分，用于容纳食物的只有原来胃部的1/6-1/10，然后在小胃的切口处开一条 “岔路”，接上截取的一段小肠，重新排列小肠的位置，改变食物经过消化道的途径，减缓胃排空速度，缩短小肠，降低吸收，从而达到减肥的目的。

英国剑桥大学内分泌学家StephenO'Rahilly说，减肥手术不仅能减少患者食量，而且能改变多种胃肠激素的释放，激素释放改变的意义非常大。长期高热量饮食导致患者代谢紊乱，细胞无法处理多余的脂肪，变成脂肪存储过多形成肥胖。而肥胖使患者代谢紊乱进一步加重，导致体重越来越严重，陷入恶性循环，患者即使改变饮食习惯和运动都难以逆转这种状态。减肥手术能刺激多种代谢激素的释放，打破这种恶性循环，使患者血糖降低、脂肪燃烧增加，并抑制食欲，同时也能改善胃肠菌群平衡。

胃肠细胞可以释放胰高血糖素样肽1(GLP-1)、抑胃肽(GIP)和胰高糖素三种激素，吃饭后GLP-1和 GIP释放能帮助机体维持血糖水平正常，GLP-1也能通过大脑抑制食欲。二型糖尿病患者血糖高导致GLP-1和 GIP分泌功能障碍，长期高血糖也会导致患者出现各种并发症，如肾脏、心血管和神经疾病。

胰高血糖素则能促进肝脏将脂肪转化为葡萄糖使血糖升高，糖尿病患者由于持续高血糖状态，为维持血糖平衡，机体将抑制胰高血糖素的释放，这一措施同时也导致脂肪燃烧过程被中断。健康人和减肥手术患者，胰高血糖素重新分泌，能启动脂肪燃烧。

现存的药物能分别激活上述三种激素，但是对肥胖和糖尿病的治疗效果有限。例如，GLP-1只能平均减肥2.7公斤，而且存在严重恶心呕吐等副作用。这一尴尬局面让许多科学家提出联合使用多种激素达到减肥目的的设想。

德国亥姆霍兹糖尿病中心内分泌学家MatthiasTsch?p就是按照这一思路开展了最新研究。他们制造出一种蛋白质，这种蛋白质具有GLP-

1、GIP和胰高血糖素三种激素的结构，为实现这一目标，科学家首先制造出GLP-1和胰高血糖素两种激素结构的蛋白质，然后花费数年对这一分子进行修改并添加如GIP成分。每获得一种三激素杂交蛋白质后，他们使用细胞和动物检验是否能同时激活三种激素的受体和信号通路。最终他们成功地实现了目的，制造出同时具有三种激素活性的蛋白质，从而获得一种超级减肥药。

将这种三激素超级药物给肥胖和糖尿病动物，药物能迅速启动代谢改变，动物血糖恢复正常、脂肪燃烧加速、体重明显下降，这非常类似减肥手术的效应。让人激动的是，这种超级减肥药三周就能让动物体重平均下降1/3，血糖下降1/2，脂肪也降低了1/3，而且各项生理指标都恢复健康。Tsch?p等今天等将这一研究结果发表在《自然医学》上。

这一研究设计非常聪明，也非常耗费精力，但确实毕竟实现了目的。问题是如果联合使用三种激素也能达到同样的效果，何必费力弄一个三激素超级药物。另外，动物实验结果不能简单推及人类，最终必须依靠人体实验才能功成名就，如果人体研究效果不好，或者副作用非常大，那么这个看起来非常聪明的研究，也只能成为一个传说。

第五篇：科学家们发明 隐形斗篷

科学家们发明 隐形斗篷

科学家们设计了一个隐形装置，可以把物体隐藏在大范围的光频里。但对哈利·波特迷来说很不幸，想要把物体完全隐藏不见还需要很长的路要走。

事实上，他们在Physical Review X报刊上发表承认某些频率能使物体在他们的研究中更为明显。他们已经发明了他们认为是将来最棒的东西——基于一个电子系统的宽频“斗篷”。

来自得克萨斯大学奥斯汀分校的Andrea Alu教授说：“我们的斗篷是一种全新的理念和设计，目的是挑战„斗篷‟的极限，我们做到了。”

他还说：“如果你想要让一个物体在全方位和宽频带隐形，这是一个好解决的方案。” “我们正在寻找实现这一科学技术的时机，但我们仍处于初级阶段。”

根据研究，这并不仅仅是个童年梦想，这项发明还可以在显微镜、军事技术、生物医学传感领域有很大的用处。

当一个物体在光谱的一个点上可能不被我们看到，它实际上在另一点上亮如灯塔，所以它不可能完全看不到。研究推断一个全功能的隐形斗篷是“不可能的”。

Alu教授说：“ 如果你抑制某一范围内的内散射，你需要带着兴趣在其他范围里付出代价。” 他还说：“比如，你可能制作出一件这样的隐身衣，它让一个物体在红光照射下就看不见了。但如果你被白光(含所有颜色)照到了，你将看起来会是鲜艳的蓝色，因此更突出了。”

这样的设计不是首次尝试。杜克大学的David Smith教授在2006年首次提出的斗篷，让微波应用于小铜圆柱体。他说这是个有趣的实施，但对于某些类型物体的实施可能是有限的。