新技术为研究蛋白质的快速变化提供了可能

科内尔大学的科学家们使用一种新颖的粒子加速器已成功地拍摄了蛋白质分子的快照,其快门速度相当于十亿分之一秒。目前科学家们希望能获取通常在百万分之一秒内蛋白质所发生的变化,这些变化在人体中起着决定性的作用。与此同时,另一部分科学家们将应用一种展示蛋白质的运动状况而不是其结构的方法,以辨别出蛋白质形状的详细情况. 科研人员已掌握了某些蛋白质的形状,但不知道它们是怎样运动和变化的。所存在的问题是科学家既要观察经适当冷冻后的蛋白质,以确定其结构,又要观察蛋白质的运动状况。运动状况清晰了形状就变得模糊不清了。以前没有办法同时确定蛋白质的结构和运动状况。粒子加速器的研制成功使得生化学家想同时获得清晰的蛋白质运动状况和形状的可能性向前迈进了一步。     

轴向加速运动弦线的能量变化

动力传输带、录音机磁带等诸多工程系统可以模型化为轴向运动弹性弦线 ,其振动和稳定性问题己有大量研究[1 ] .运动弦线研究的一个方面是考察振动过程中的能量变化 .1989年Ｗｉｃｋｅｒｔ和Ｍｏｔｅ研究了轴向运动弦线的总机械能变化[2 ] ,1997年Ｌｅｅ和Ｍｏｔｅ进行了更一般的分析和数值验证[3 ] .1998年Ｒｅｎｓｈａｗ等进行了更准确的阐述[4] .在上述工作中 ,弦线均是作匀速轴向运动 .本文研究一般的变速轴向运动弦线的总机械能变化 .　　考虑单位长度质量为 ρ的均匀弹性弦线 ,其张力为Ｔ ,轴向运动速度为ｖ.弦线通过相距为ｌ的固定小…     

虎纹捕鸟蛛水平面运动行为

动物运动行为的研究对运动学的分析以及仿生机器人的研制有着重要意义. 运用动物运动行为观测系统获取了虎纹捕鸟蛛(Ornithoctonus huwena)水平面直线运动的运动学信息,如步足的运动状态、质心的运动和步足各关节转动角度的变化等信息. 结果表明: 虎纹捕鸟蛛以一侧的步足1 和3 与对侧的步足2 和4 为一组运动相, 两组运动相在运动中相互交替运动相位. 运动速度的提高主要依靠于步频的提高来实现, 并且运动稳定性优于昆虫. 质心的速度和高度周期波动, 步足相位交替时质心的高度和速度均较高, 稳定运动状态下质心的高度和速度均较低. 步足4 偏向角的变化最小, 有利于对身体的驱动; 由于步足1 的探寻功能使得运动中其各关节转动角度的变化不定. 上述结果对仿生机器人的设计和步态规划有所启示.     

运动的生物化学

运动会引起人体代谢发生一系列变化。代谢最主要的变化的目的是为运动提供能量。运动可能有益于防止冠心病,这至少是由于贮存脂肪的消耗。运动也有助于促进类鸦片活性肽类物质的释放,而这些物质可能在由运动引起的整体激素及代谢变化中起重要作用。业余锻炼在发达国家越来越普遍。运动使人体组成和功能都发生了变化,如体重和脂肪含量下降,心跳速率和血压也会降低。运动期间也发生许多生物化学变化,例如酶类和钾从骨胳肌肉中释放到血浆中,蛋白尿和内分泌也发生了变化。这些变化又导致了其它代谢物的变化。这里着重论及运动的生物化学的三个方面。1.能量的产生和贮存,2.运动与冠心病,3.运动与“感觉舒服”。     

变速轴向运动弦线纵向非线性振动的能量变化

动力传输带、录音机磁带等诸多工程系统可以模型化为轴向运动弦线,其振动问题已有大量研究[1].运动弦线研究的一个方面是考察振动过程中的能量变化.1989年Wickert和Mote研究了轴向运动弦线的总机械能变化[2],1997年Lee和Mote进行了更一般的分析和数值验证[3].1998年Renshaw等进行了更准确的阐述[4],作者将Renshaw等关于线性振动的结果推广到非线性振动[5].在上述工作中,弦线均是作匀速轴向运动.作者还研究了变速轴向运动弦线纵向线性振动的总机械变化[6],本文进一步研究非线性振动的情形.     

运动仿生的前沿:从感知到运动

正运动仿生是动物行为学和机器人学交叉的新领域,是仿生科学与工程的重要分支,其内涵包括揭示动物运动的机构结构、感知控制和行为规律,指导仿生机器人的设计.运动是动物的基本行为属性,也是仿生智能机器人等人造系统的重要特征之一.运动是动物对外部环境和内部状态变化的一种行为反应,该行为涉及到动物的环境感知、信息整合、运动指令产生、肌群驱动、关节运动、肢体与外界的相     

健身操运动处方对社区中年女性体质的影响

笔者采用自制健身操运动处方,指导两个社区60名中年女性进行16周锻炼,并对实验者分别在实验前、实验8周后和实验16周后进行体质测试,通过统计分析体质的变化,进而分析和探讨本运动处方对中年女性身体形态、心肺功能和身体基本素质的影响,为改善其身体健康状沉提供科学的依据,为本研究制定的有氧健身操运动处方进行科学性论证.     

电磁力和万有引力

我们现在的宇宙世界是由物质和能量构成的,没有物质和能量,就没有我们现在这样的一个宇宙世界。物质是在不停地运动和变化,物质运动变化的原动力来自     

健身操运动处方对社区中年女性体质的影响

笔者采用自制健身操运动处方，指导两个社区60名中年女性进行16周锻炼，并对实验者分别在实验前、实验8周后和实验16周后进行体质测试，通过统计分析体质的变化，进而分析和探讨本运动处方对中年女性身体形态、心肺功能和身体基本素质的影响，为改善其身体健康状况提供科学的依据，为本研究制定的有氧健身操运动处方进行科学性论证。     

利用偶极子模型研究肌球蛋白Ⅵ的定向运动

从整个肌球蛋白分子马达系统的结构特点和实验现象出发, 利用电偶极子模型构建一个势能函数, 应用朗之万方程讨论其定向运动行为. 通过调整分子马达电偶极子参数, 模拟得到了肌球蛋白Ⅵ分子马达系综沿微丝负向的平均位移和平均粒子流, 并讨论了负载力和马达偶极子转动速率对肌球蛋白Ⅵ系综运动的影响. 研究发现, 分子马达的运动方向会随马达偶极子旋转方向的不同而变化, 马达偶极子逆时针旋转时分子马达向微丝负端运动(此时对应肌球蛋白Ⅵ), 顺时针旋转时分子马达向正端运动(此时对应肌球蛋白Ⅴ); 当负载力很大时, 肌球蛋白Ⅵ甚至会向微丝的正端运动.     

天体演化研究的进展

天体起源是著名的“四大起源”中的第一个,其它三个是地球的起源、生物的起源和人类的起源。某种天体的起源或形成,指宇宙物质从另一种形态转化为这种天体的形态的过程。某一天体在其存在时期内也是不断地变化着,不断地在进行机械运动、物理运动和化学运动,质     

电磁波的应用与危害

变化的电场在其周围激起磁场,变化的磁场也在其周围激起电场,这种变化的电场和磁场会向系统周围的空间传播,这种运动着的电磁场就是电磁波。随着科技的发展,电磁波的应用越来越广泛。电磁波存在于人们的周围,对人们也存在一定的危害,电磁辐射对公众健康的危害主要是健康效应。最终鉴定其是否对人体产生有害辐射还将通过国家环保部门认证的专业监测和环境影响评价机构,根据实际测验的数据,经过专业人员综合分析评估而定。     

科学信息

·American Scientist《美国科学家》Vol.80,No.2,1992年1.计算多项运动目标轨迹的新方法掌握单个运动物体的轨迹并不困难,要求在瞬间跟踪许多运动目标就不同了,这时候,其难度的增加与运动物体数目的增加不是简单的百分比关系。科学家采用一种新方法来解决这一难题。2.雌猴选偶的奥秘研究人员发现,成串的雌性猴子在落叶杉树丛里寻找配偶,其标志是雌猴臀部鼓出粉红色的球状物——动情期激素变化的结果。那么,为何由雌性猴子     

非连续约束变结构机器人运动机构的仿生: 概念及模型

机器人的运动能力、效率和可靠性是衡量机器人品质的重要指标, 要进一步提高机器人的品质, 还有若干关键科学问题尚没有得到澄清和解决. 我们从仿生壁虎机器人运动协调的困惑中发现, 这类机器人的腿式运动机构为开环-闭环转变, 闭环状态下与接触体形成拟态构件长度也有变化的变结构机构, 开环到闭环转变中自由度和约束也呈现非连续变化. 提出了非连续约束的变结构运动机构的概念, 建立了非连续约束的表述方程, 这类机构的驱动和控制设计是机器人运动系统进一步提高性能和效率的关键之一. 借鉴生物脊椎-外周运动神经系统对运动的控制策略, 提出这类机构的运动控制和驱动策略, 并指出腿式机器人未来发展必须解决的若干关键问题.     

微波制备金属磷酸盐胶体粒子

用溶液沉淀法,制备均分散胶体粒子,其关键在于迅速地成核和有效地控制粒子的成长.使用经典的加热方法,体系中总有温差存在,故对均分散粒子的制备不利.微波加热原理有所不同.当极性分子处于高频电场中时,耦极子要发生定向极化和转向运动.但是,由于分子间的相互作用和分子的热运动,使得分子的转向运动,相对于外电场的变化有一个滞后,这种滞后称之为“松弛”.松弛的宏观结果就是把电磁能转变为分子的动能,从而使体系的温度     

论科学发展的逻辑型规律(S规律)

(一) 世界上任何事物都是在其内部的自身矛盾运动和外部的环境因素作用下按一定的规律发生和发展变化的。其中,随时间而发展变化的事物普遍出现于自然界和人类的社会活动中。对于某些自然现象,人们通过观察、思维、实验和理论计算,可以精确地计量它们作为时间的函数的发展变化规律,以座标曲线和数学公式完美地表述之,例如放射性元素衰     

沙粒蠕移运动轨迹的光学测量及分析

采用高速数字摄影记录了大气边界层风洞中的沙粒蠕移运动. 通过非负减法、自动阈值法以及双向粒子追踪法的组合, 从图像序列中提取了蠕移运动数字轨迹, 并由此计算得到用于蠕移轨迹类型划分的蠕移运动初速分布. 对两种蠕移轨迹的速度增长率及历时进行了统计分析, 结果表明: 风曳力起动蠕移颗粒运动速度保持性较好, 随着摩阻风速增大, 其运动骤停性及骤停之前的加速性增强; 而碰撞起动蠕移轨迹的速度增长率的分布稳定, 基本不受摩阻风速变化的影响, 且其主要范围为[0,1], 表明碰撞起动蠕移颗粒更易于在运动过程产生速度衰减. 两种轨迹的历时均为高斯分布, 随着摩阻风速增大, 床面运动随机性增强, 轨迹历时趋于减小.     

小脑在手指序列运动学习中作用的功能磁共振成像

小脑究竟参与随意运动的学习过程(motor learning)还是操作过程(motor performance)最近引起了新的争议. 采用功能磁共振成像技术, 观察了8名被试长时程学习前后小脑激活体积的变化. 结果发现, 在相同运动频率条件下, 学习后小脑激活体积明显减少. 更为重要的是, 尽管学习序列在41 d训练后成绩明显好于对照序列, 但两种序列的激活位置和激活体积几乎相同. 这些结果提示, 小脑参与运动学习过程而不是运动操作本身, 训练导致的小脑激活变化可能与学习有关而与运动操作性质的改变无关.     

点石成“金”术——浮选

浮选工艺在矿石处理中有着至关重要的作用。在历史的长河中,浮选经历了数次的变化,其工艺已然成熟。药剂与矿石的有效碰撞和气泡的运动构成了浮选的基本单元。充分利用浮选提高经济效益,避免资源浪费,对促进经济发展和建立节约型社会有着重要意义。     

重新认识生物进化的根本原因

生物的进化,应当用辩证唯物主义为思想武器去研究,特别要从活的生物个体的物质运动去研究。反抗—调整是生物物质发展的基本运动模式,这种物质运动具有方向性,将促进生物个体向那一方面的发展。生物体总是针对环境的变化,增强自身对外界刺激的抵抗力,使之更能适应环境的变化。不同个体对外界刺激的抵抗力不同,同一个体不同时期抵抗力也不同。生物的“记忆”、习惯、本能、生物钟等,是生物物质“运动惯性”的结果。生物体对外界环境的反抗,生物物质的“运动惯性”及其不同量与质的变化,精、卵细胞各自的运动规律等,都对后代有影响,它们都是遗传因素。