利用鲎眼的相互抑制网络原理对印刷阿拉伯数字进行的信息加工

在鲎(一种海生的节肢动物)的复眼中,小眼之间有相互抑制现象,因此,从某种意义上看,鲎的复眼好象是一种相互抑制网络。假设其中第p个小眼单独受到光照下的输出为e_p,于是当其周围小眼也同时受到光照下,它的输出就要减小到r_p,减少的数值与周围受照小眼的个数及其兴奋程度成正比。这样一种相互抑制网络,对外界图象信息作某种加工和提取的可能性已有人提过。在我们以前的工作中也可看到,这种网络能够突出边界,随光强增加,输出也线性增加,各小眼的增加速度,与其所在位置有关。但是利用这种网络,是否可以辨认文字符号?如何来辨认?这是本文希望探讨的问题。假设相互抑制网络包括30×22个小眼,排列成长方形。为简单起见,我们只考虑印刷阿拉伯数字经过网络后的变化。数字字母经过某种光学系统,     

趣味科普问答

冷空气上升 问:空气中的热量应该是上升的。那么山顶上为什么要比下面的山谷冷呢? 答一:空气对太阳光的吸收能力较弱。太阳把热能传给吸收能力较强的地表,然后再由地表给临近的空气加热。热空气上升是因为在相同的压强下,它比周围冷空气的密度要小。在其上升过程中,由于周围压强减小,热空气团将会膨胀。这种膨胀降低了气体的温度,因此随着高度的上升,温度计的示数会不断减小,直至平衡状态。     

一种烟草突变型二磷酸核酮糖(RuBP)羧化酶/加氧酶的性质

烟草黄化突变型是 Nicotiana tabacum(var. John Wi11iams Broadleaf)的一种核突变体。在适中的光照条件及空气二氧化碳浓度下,这种黄色突变型的生长速度比野生型要缓慢得多。Zelitch曾报道:烟草黄色突变型的光呼吸作用比深绿色的野生型要高2至3倍,而突变型的净光合作用却比野生型的要低。RuBP羧化酶是光合作用及光呼吸过程中起关键作用的酶,其小亚基是由细胞核DNA所编码的。因此,阐明这种核基因突变是否影响到RuBP羧化酶的结构及性质将是重要而有趣的问题。     

森林的水文效应

森林是一个强大的生态系统,它在整个自然环境的物质与能量交换以及维持自然界生态的动态平衡过程中,占有重要的地位。它是水圈内水的交换、循环等动态平衡的参与者与调节者。一、森林对降水的影响森林植被蒸腾水分,水分的散发使太阳能大量消耗,形成森林地区温度低,相对湿度大,水汽易于饱和,在森林区周围及其上下温差大的作用下,易于造成局部气对流,形成地形雨。森林在上空的空气湿度,要比     

不同适应状态下神经重叠复眼接收视觉信息的模式

双翅目昆虫复眼的每一个小眼包含8个光感受器细胞,其中6个大的外周小网膜细胞(R_(1-6))为第一亚视觉系统。6个相邻小眼的6个不同的外周小网膜细膜接收视觉信息后传递并叠加在第一视神经节的同一个弹药筒内。另外,2个中心小网膜细胞(R(7-8))为第二亚视     

虫粪与植物的生长竞争

许多树木和植物为了争取空间、光照和营养物质。往往产生一些抑制周围其它植物生长的物质,叫做异株相克化学物质。异株相克化学物质一般以挥发性物质从叶片中释放出。或以分泌物的形式从根中排出。可是,澳大利亚的科学家们最近又发现了树木产生异株相克化学物质的奇特途径。桉树周围很少有其它植物生长,这是异株相克化学物质作用的结果。这种异株相克化学物质既不是由桉树叶所产生,也不是由根所分泌,而是遗留在桉树下的昆虫粪便。它是由食桉树叶的昆虫所排出的。科学家们估计,每年桉树所生长的叶子有15—     

光、温度、氧及贮藏方法对大薸(水浮莲)种子萌发的影响

大薸(水浮莲)种子,是需光种子。不同采收期的种子,或在不同贮藏期的种子,以及用不同方法贮藏的种子,光照均明显地促进其萌发,而黑暗则明显地抑制其萌发。处在直射日光下的种子较处在漫射光下的种子发芽迅速(表1)。在人工照光的条件下,光强度较大则种子萌发也较迅速(表2)。     

照亮健康

正很多人长期待在光照不足的室内,这会对健康造成什么影响?夜间人工光照会对人体产生什么危害?在丹麦一座小岛上,一座座玻璃屋迎来住客。12名志愿者要在这些名为"光子空间"的全透明房屋中住3天,体验自然光照下的24小时昼夜循环。这次玻璃小屋之旅是一个实验项目的一部分,科学家希望通过一系列实验探讨光照和昼夜节律之间的关系。在漫长的演化过程中,地球上的生物适应了每天光暗交替的昼夜循环。     

北京萤火虫复眼的梯度折射率光学和光线追迹

Exner论述了昆虫复眼的重叠原理.70年代,Horridge等人提出了光学重叠眼的特征是必须存在宽的透明带,把小眼的角膜透镜和晶锥与复眼的光感受器层分开.光学重叠眼中的透明带允许多个小眼的光线通过并一直到达光感受器层.在理想的重叠眼中,一束平行光线最后被聚焦在小眼光轴与光线的初始方向一致的那个小眼的光感受器细胞上.但对于萤火虫复眼的研究现在仍存在有不同的结论,有研究认为它是光学重叠型复眼,但     

全身是眼

它生活在热带海洋的珊瑚礁群附近,它有５条细长的手臂,但没有头,手臂直接从圆盘状的小身躯上伸出,看起来很原始,不像是动物,更像是美丽的工艺品。它就是某种蛇尾虫,这种并不十分起眼的海洋动物因为最近科学家一项令人震惊的发现而引起了人们的广泛关注。 盔甲和眼睛合二为一 蛇尾虫５条手臂的外表面由粉末状的碳酸钙结晶体构成,这是它的保护性盔甲。最近,美国贝尔实验室的科学家在英国《自然》杂志上报告说,他们在研究一种蛇尾虫时,偶然发现它身体表面由碳酸钙构成的盔甲竟是由成千上万个极为微小的凸透镜构成的。透镜的直径约为１／２０毫米,能把光线聚焦在体表之下。 因此,这种蛇尾虫表面上看起来没有眼睛,但实际上每条手臂都遍布着许许多多的微型凸镜,即小眼,全身保护性的盔甲就是一只巨大的由小眼组合成的复眼。科学家发现它的成千上万只小眼排列得非常整齐、规则,因而其组成的巨大复眼能看见周围的一切。美国贝尔实验室的生物学家艾仁伯革说：“太让人吃惊了,这种原始动物的复眼实在太奇妙了,这些微型透镜的设计如此精妙,构造如此完美,我相信它绝对超过我们现有的一切人造光学透镜。” 研究人员分析认为,蛇尾虫虽然没有脑子,但是有神经系统。排列规则有致的微小透镜可能...     

非洲爪蟾卵非细胞体系中星体的组装及其在核膜重建中的作用

报道了由微管组成的星体在爪蟾卵细胞提取物中的组装过程、动态变化及其在核膜装配过程中的作用. 用精子染色质在爪蟾卵非细胞体系中诱导细胞核重建. 在初期阶段, 总是在精子染色质基部的中心体周围通过微管装配而形成星体. 随着星体的形成, 具有DNA复制功能的细胞核逐步装配. 当完整的细胞核形成后, 星体开始去组装直至消失. 在实验体系中加入微管装配特异抑制剂秋水仙素, 可以有效地抑制星体的组装, 核膜的组装同时受到严重的影响. 高浓度的秋水仙素还抑制核膜膜泡的融合. 若加入微管稳定剂紫杉醇, 微管可以装配, 并在染色质周围形成大而稳定的星体. 在此情况下, 核膜的装配也受到严重影响. 观察发现, 在此被稳定的星体中, 有转运受阻的膜泡存在. 基于以上实验结果, 认为由微管组成的星体在核膜重建中具有重要的作用, 其机制可能是微管参与核膜前体物质向染色质表面的输运.     

计及恢复、弛豫效应的含杂质超流氦Ⅱ的Landau-Khalatnikov方程

Landau、Khalatnikov建立的氦Ⅱ的流体动力学方程组(L-K方程)是研究氦Ⅱ动力学行为的基本方程。几十年来,由L-K方程导出的各种结果,已受到了实验的验证。但是,随着实验技术的发展,也揭示了L-K方程中的一些固有困难。所谓的“有限几何效应”就是一个重要的方面。实验的结果表明,在相同的条件下,特征长度很小的容器中氮Ⅱ的超流密度要比大     

螽斯复眼光感受器生理变化作为时间和适应状态的函数

本文利用电生理细胞内记录方法,在24h周期(日间和夜间)内和不同适应(明适应和暗适应)状态下,持续记录。研究了螽斯复眼侧区小眼小网膜细胞的角灵敏度、光谱灵敏度、偏振光灵敏度、绝对灵敏度和适应变化     

揭秘地下生态系统

正科学家们发现了包含数十亿微生物的巨大地下生态系统。根据"深部生命"领域的研究,地球比以前想象的要活跃得多,我们脚下有着丰富的生态系统,几乎是全球海洋生物的两倍。科学家们估计,在地下极热、高压、无光照、缺乏营养     

探测小奇块

粒子物理学标准模型描述了6种夸克(quark),然而,我们周围的物质只包含有组成质子和中子的上、下两种夸克.物理学家们曾长时间地从理论上探讨奇异物质,认为这样的物质应含有奇异夸克(strange quark),奇异物质比普通物质量重、密度也大,因为奇异夸克的质量大约是上或下夸克的10倍.     

银河系中心的黑洞群

<正>科学家们预测在银河系中心存在数以万计的黑洞,这些黑洞的存在可能会对天体物理学产生深远的影响……长期以来,天文学家预测在银河系的中心潜藏着一群黑洞。如今,他们第一次发现了这些黑洞。科学家们了解到,在星系中心有一个质量超大的黑洞,它比太阳大数百万倍,周围簇拥着质量不等的较小黑洞。在巨大引力的作用下,普通恒星及其塌缩后产生的残骸——中子星和白矮星等     

男人的脑,女人的脑

魁梧、强壮、速度快，这些词常被专门用来形容男性，以显示男性与女性的差异。那么，男性的大脑与女性相比，是否也有如此大的差异？这是科学家十分感兴趣的问题。几百年来，科学家一直在寻找男性与女性大脑之间的差异。在现实生活中，男性与女性的行为是有区别的，而人的行为受到大脑控制，因此有理由认为两性大脑在支配行为的部位存在着区别。但这种区别如何？具体又在大脑什么位置呢？ 几乎所有的研究表明，出生时男婴的大脑都要比女婴大，平均大出１２％－２０％，因此男婴的头围也要比女婴大出２％左右。然而在这一阶段，如果将大脑的…     

CO2浓度对中肋骨条藻的光合无机碳吸收和胞外碳酸酐酶活性的影响

为探讨低光照(30 μmol·m-2·s-1)和高光照(210μmol·m-2·s-1)条件下海水CO2浓度变化对海产硅藻中肋骨条藻(Skeletonema costatum)的生理影响,对该藻生长及其光合CO2吸收和胞外碳酸酐酶(CAext)活性进行了测定,结果表明,在低光条件下,CO2浓度变化(4～31 μmol/L CO2)对该藻的生长和净光合速率的影响比高光条件大.CAext在12和31 μmol/L CO2时没有检测出活性;但在4 μmol/L CO2时则有明显活性,且其高光条件下的活性是低光条件下的2.5倍.细胞光合作用对CO2的亲和力随着培养液中CO2浓度升高而下降.另外,高光条件下细胞的光合CO2亲和力明显高于低光条件.这些结果表明,CAext的活性和光合CO2亲和力不仅受CO2浓度而且受到光照强度的调节;在高光照条件下,即使CO2浓度较低,细胞的高CAext活性和光合CO2亲和力也能够提供充足的CO2供其光合固碳所需.     

苯乙烯-反丁烯二腈光照下共聚合研究

许多电子给体-受体单体组成的体系可以形成电荷转移复合物(CTC),从而自发地进行热聚合,生成交替共聚物,这类聚合无论从理论上还是应用上都引起了广泛的兴趣。但是,对这类体系光照下的共聚合还报道很少,所报道的体系中一般都以马来酸酐(MAn)为电子受体单体,其中以MAn-苯乙烯(St)体系研究较多。本文用受电子能力比MAn弱的反丁烯二腈(FN)为电子受体单体,研究其在光照下与St共聚合。     

十万年前的悉尼大海啸

一本流行的澳大利亚小说《最后的浪潮》设想了一次排山倒海的巨浪曾给悉尼周围的海岸带来死亡和毁灭。而今地理学家恰恰找到了这一事件的证据——约十万年前，夹40米高巨浪的一次海啸横扫了澳大利亚的南部海岸。他们的研究表明，巨浪在海岸侵蚀中的作用比一般认为的还要大。