机器人外科医生为人类做手术

正未来,外科手术室将由精准而灵巧的手术机器人来接管。在病人被打开的血肉模糊的腹腔内,外科医生迈克尔·斯蒂菲尔曼(Michael Stifelman)正在精心控制两个机械手臂给一根手术缝线打结。接着他又操纵着第三个机器人手臂驱动缝合针刺入病人肾脏的肌肉层,将原先肿瘤所在位置留下的切口缝合起来。最后一个机械臂负责手持内窥镜,将视觉信息源源不断地传送到斯蒂菲尔德的显示屏上,每个机器人手臂都可以通过大约只有5毫米宽的小切口     

会做心脏手术的机器毛毛虫

一种拥有水蛭功能的机械小装置可能很快就会被放置到心脏病人的胸腔中。这种装置看上去像是一个机器人毛毛虫在跳动的心脏表面蠕动爬行,它可以使心脏病患者摆脱传统心脏手术的痛苦,轻松地重获健康。     

机械工厂自动化的现状和未来前景

前言近二十年以来,由于计算机、控制设备、机械自身在结构和功能方面的发展,机械工厂的形势正在发生划时代的变化。用计算机来控制几台数控机床的柔性加工系统的出现,实现了多品种小批量生产的自动化,采用这种系统,还成功地实现了机床的夜间无人操作运转,使机床运转率飞跃上升。再者,工业机器人这一新型作业机械的诞生,使至今一直由人来进行的材料搬运、銲接、油漆、装配等作业,也可     

趣话古代中国灌溉机械

机,有机关、灵巧之义;械,有器用之意。机械,则是灵巧而又呆板的器具。灵巧是因为它能按预想完成动作,呆板是自始至终保持同一动作。清末,外人引入了使用蒸汽机动力的农副产品加工机械，国人按加工对象分别称之为“xx机械”，以区别于使用人力或畜力的农具。机械这词越来越流行。其实，在中国数千年的古代文明史中，科技发展一直走在世界前列，     

药物+蚊子=疟疾疫苗?

<正>疟原虫的天然暴露和抗生素的组合使用是否可以支持病人的天然免疫力——顶复合小体靶向药几十年来,科学家们一直在苦苦寻求一种防御疟疾的疫苗,但是这种疾病的致病性寄生虫――疟原虫——却是一种难以对付的强敌。尽管有一种被人们普遍     

科技传真

遗传学与道德 最近,芝加哥再生遗传学会的医生们一直在焦急地观察着在明尼苏达大学才做了干细胞移植手术的病人玛吉,这个只有6岁的小女孩患上了致命的血液病。玛吉接受的骨髓干细胞是通过她母亲腹中小弟弟的脐带输送过来的,她的生命将完全依赖于这些能给她以新的造血系统的细胞。而被称为亚     

治疗癌症的新方法

美国国家卫生研究院(NIH)的史蒂文·罗森贝格博士(Steven Rosenberg)最近对该院5名癌症患者作了首次体内基因移植手术。这5名患者体内的肿瘤都已扩散至全身,罗森贝格是在通常的冶疗方法难以奏效后才尝试这种大胆而具有历史意义的新的治疗方法的。在上周举行的国家科学院的一次会议上,罗森贝格报告了此项研究的情况。在对一名26岁患黑瘤(一种致命的皮肤癌)的女病人注射近3周的遗传工程细胞后,扩散于病人体内的肿瘤细胞竟减少了一半以上,并且正常细胞不停地在病人血流中循环。这个事实应证了研究人员所期望的、却一直未得到证实的结论:外来基因是能够在人体内生存并且发挥怍用的。这个结论的获得是颇为不易的。罗森贝格和他的     

手术机器人的前世今生

<正>手术机器人是集临床医学、机械学、生物力学、计算机科学等学科于一体的集成操作系统。得益于机械控制、视觉成像、光电技术、人工智能等技术的发展，手术机器人在医疗领域的应用推动手术向智能化、精准化、微创化方向发展。在提升手术效果、改善医生工作环境的同时，手术机器人技术可以进一步减轻病人创伤，实现更加安全可靠、重复性高的手术治疗。     

细胞外科并非难事

研究者们将激光用做手术刀和镊子,能对细胞做精细的手术;这对将来治疗不育症可能很有价值. 医生俯在病人身上,小心翼翼地操纵他的激光手术刀.激光接触到病人的体表,开始钻出个微孔了.哎呀!激光打得太强了,损伤超出了医生的预计,病人死了.不过别担心,这里所谓的病人是一个放在小盘子     

沉甸甸的感觉

记得儿时曾住进医院,摸着雪白的墙壁,迎着护士微笑的面容,听着她们充满磁性的话语,幼小的心灵里就留下了白衣天使们美好的影子。“她们一定很幸福,温温柔柔、轻轻盈盈,穿梭于病人之间”。我那时心中的羡慕无以言表。岁月的年轮一圈圈划过,十几年后的今天我也穿上了白衣,尾随老师穿梭于医院的走廊,儿时的那份欣喜那份憧憬已经淡化,取而代之的是赶也赶不走,驱也驱不散的一种沉甸甸的感觉。 每当我带着听诊器走进病房,遇到了病人及家属们带着信任感激的目光;每当我站在病人的床旁,被提问弄得面红耳赤;每当我掀开病人的衣服,听诊病人的肺部,却未能清晰地听到“湿啰音”;每当我与病房的老妈妈们聊天,她们信任而焦急地问我她们的病因和结     

泛靶点的抗艾滋病病毒药物高通量筛选系统

获得性免疫缺陷综合征(acquired immune deficiency syndrome, AIDS) 即艾滋病, 是由艾滋病病毒(human im- munodeficiency virus, HIV)引起的一种人类免疫系统疾病. 从1983年, 法国科学家宣布第一次从艾滋病病人体内分离出艾滋病病毒[1]至今, 已经过去26年了, 虽然生物学家和医学家们一直都在和艾滋病病毒进行着不懈地斗争, 但是时值今日, 艾滋病依然是人类无法战胜的疾病之一.     

机械的摩擦、磨损和润滑

減少机械的摩擦和摩损是个十分重要的問題。不必要的摩擦減低了机械效率,消耗了許多动能;摩損則影响了机械的精密度,消耗了許多金属。摩擦理論虽然早在1699年就有人研究,但至今各国的理論还沒有取得完全一致。就摩擦系数而論,最早认为是不变的,后来經过許多学者的研究,已予以推翻,特別是近年苏联学者們在理論上論証了压力、粗糙度、滑动速度、溫度等对于摩擦系数的关系,并可以通过适当地改变这些因素来控制摩擦过程。苏联学者提出分子机械理論,认为摩擦表面最常見的破坏方式有以下几种:(1)由于摩擦表面上接触凸部压入,发生金属小碎片的抓伤或刺伤;(2)由于材料表面层状态不均匀,在重复机械作用或加热的影响下,发生金     

医疗技术的新革命

今后十年中,假使你要上医院,就诊过程也许是这样的: 通过不可回避的接待者,把你上街的衣服换上一件直统统的医院长服,进入一个异常整洁的小间。在凳子上坐定后,把你的手伸向一台矩形机械。你一无痛楚,机械就已取了血样,然后于几秒钟内化验血样,一直分析到有意义而最微小的血小板。把信息迅速传到医院深处的中央电子计算机,与先前各种测量记录对比,以发现你身上何处患病。你又进入相邻的一个房间,坐在一架庞大的设备下。静悄悄地,你的身体便受到X射线和微波的探测,同时传感器检查着你皮肤的表面。温度自记曲线将会显示温度升高的部位,这可能揭示出早期的     

扑朔迷离的5次生物大灭绝事件

<正>长期以来,恐龙灭绝之谜一直令人津津乐道。其实在地球史上,曾出现过5次大规模的生物灭绝事件……在地球的发展史上,生命从无到有,再到多样化,经历了长达数亿年的时间。为了更直观地理解地球的演化历史,法国科学家里夫形象地把46亿年的时间压缩成了一天:这一天的前1/4的时间,地球上是一片死寂;时针指向凌晨6时,最低级的藻类开始在海洋中出现,它们持续的时间最长;一直到了20时,软体动物才开始在海洋与湖沼中活动;23时30分,恐龙出现,但只"露脸"了仅     

颗粒的比重、形态与其任意堆积

1引言颗粒的堆积问题在近百年来一直十分引人嘱目,无论是数学家、物理学家、化学家、矿物学家还是材料科学家,研究这一问题的不乏其人,因为这个问题在晶体结构、液体结构、材料科学和工程技术中都有极为重要的意义。颗粒的任意堆积(haphazard packing)存在三种基本形式,即最松堆积、无附加机械作用时的最密堆积和在附加机械作用下的最密堆积,这三种堆积形式可分别称为最松(loosest)、中等(medium)和最密(densest)任意堆积。同一种颗     

为大脑绘图揭开思维之谜

奇怪的病例医生拿了一根芦笋给病人看,问:“这是什么?”病人答道:“一朵弯曲带刺的玫瑰花。”但是,当医生问芦笋是什么时,病人却很容易地把芦笋画出来了。医生用钢笔画了一张病人家乡的地图,并把出生地名标在图上,但是病人却认不出来。不过病人自己却能根据他的记忆把地图画出来。更奇怪的是,病人能够写信,     

大脑里的天才按钮

人类的大脑一直是科学家研究的重要领域。脑科学家们公认,人的大脑还有大量的潜力可挖。不久前,美国加利福尼亚大学的布鲁斯·米勒博士在人的大脑内成功地发现了“天才按钮”。米勒对72名因各种原因使大脑受过损伤的病人进行研究,发现了一个规律:一旦人的右颞下受过伤,就有可能变成某个领域的天才。比如,一名9岁的男孩在部分大脑受损后,竟成了一名天才的力学专家;还有一位56岁的工程师,大脑右半球皮质的部分神经元因病受到损伤后,却激发出了绘画天分,成了一位大画家。米勒博士认为这是因为受损神经元坏死后,大脑“天才区”长期被压抑的天分…     

与癌症治疗副作用抗衡的新疗法

几十年来，内科医生一直用化疗和放疗方法治疗癌症，而这些方法的副作用也一直困扰着人们。因为这些疗法在杀伤肿瘤细胞的同时也损伤了健康组织，病人会出现贫血、感染、呕吐、腹泻和其他症状。现在，由于一种强效肿瘤抑制基因的发现，研究人员发现了一种降低副作用的方法。     

未来“机器人类”会大行其道吗

<正>科幻电影《终结者》里施瓦辛格扮演的T800让全世界第一次直观感受到了机械与人体组织结合的成果。在未来,人类很可能成为半人半机械的生化机器人,人类将拥有机器人一样强壮的身体,而且可以根据需要不断地更换身体的机械器官。到那时,人类将不再为疾病和死亡而过度担心……     

高频振动标准绝对校准的压电互易法

振动标准传感器的灵敏度,是在某一频率,沿一确定轴向,电输出量与机械输入量之比。因此,校准中出现的困难不在于电输出量,而在于机械输入量的测量。在高频段实现互易校准,更为困难,一直引起许多研究者的浓厚兴趣。本文提出利用压电效应的互易性,使用压电振动台,采用三质量法进行互易校准,并在2.5 kHz—11kHz的频带内,对现有的压电振动台做了校准,具体对4.3 kHz这一频率点作出误差分析和统计分析,其灵敏度校准误差为±1％。