科学家用火打破微生物之谜 提出微生物致病学说的科学家

作者:小菜 更新时间:2023-01-23 点击数:
简介:科学家用火打破微生物之谜。

这项研究发表在《自然通讯杂志:细菌与人类健康的未来前景和挑战,2017年6月30日和

【菜科解读】

科学家用火打破微生物之谜。

这项研究发表在《自然通讯杂志:细菌与人类健康的未来前景和挑战,2017年6月30日和7月1日)。

研究人员使用一种名为nanostructure的技技术分析了来自世界各地的数据,这些数据来自全球超过100个国家的医疗机构。

他们发现,人类患病风险增加的主要原因是细菌感染,而不是疾病病本身。

在美国,每年有大约1.5万人死于流感,其中大部分是儿童。

在中国,每年有超过100万人死于流感,其中大部分是儿童。

被大火附身的城市

公元14世纪,黑死病在欧亚大陆和非洲北海岸肆虐。

当时,整个欧洲尤其是英国犹如人间炼狱,人们痛苦不堪,无时无刻不在祈祷这场瘟疫快点结束。

直到1665年末,一场熊熊烈火(史称“伦敦大火灾”)烧毁了伦敦的大部分建筑,就连四处逃窜的老鼠也未能幸免。

这时,不可思议的事情发生了,伴随着这场大火,黑死病也奇迹般地消失了!人们一边痛惜于火灾所造成的破坏与损失,一边又无比庆幸这场持续了300年的恶疾终于得以结束。

科学家用火打破微生物之谜(提出微生物致病学说的科学家)

伦敦大火灾

在这里,我们不禁要问:真的是大火带走了黑死病吗?大多数人将其归功于神灵的庇佑,科学家们则不这么认为。

苦于当时有限的科学设施和技术水平,人们付出了诸多努力,但依然一无所获。

随着时代的变迁、社会的进步,镜头转至1894年的香港,黑死病伴随着同样的场景再次向人们宣战。

不同的是,在巴斯德科赫等科学家的推动下,当时的微生物学已进入飞速发展的黄金年代。

瑞士的微生物学家亚历山大·耶尔森(Alexandre Yersin)来到香港,通过对尸体进行解剖、研究,发现了致病的细菌,并作出了详细的描述。

致病菌从何而来?科学家们发现黑死病的高发地区有一个共同点:卫生条件异常脏、乱、差,老鼠猖獗。

在研究患者的尸体时,耶尔森也在老鼠身上找到了鼠疫杆菌,并发现这种细菌可以从一只老鼠传播到另一只老鼠。

他当时就得出结论:致病细菌来源于老鼠。

但很多患者并没有被老鼠咬伤或直接接触老鼠的经历,老鼠身上的细菌是通过什么方式传染到人身上的呢?在耶尔森发现鼠疫杆菌之后的数年间,其他科学家作了进一步研究,断定该细菌是通过老鼠身上的鼠蚤叮咬传播的。

至此,黑死病的传播途径水落石出:鼠疫杆菌生存于老鼠体内,鼠蚤叮咬了携带细菌的老鼠后再叮咬人类,造成人类患病。

因此,这种病被命名为鼠疫,该细菌也称作鼠疫耶尔森菌。

为了防止再次出现大规模的鼠疫,人们开始积极地开展灭鼠运动,改善卫生条件,肆虐人类社会数百年的鼠疫终于被有效地控制住了。

传染病的三大要素

从鼠疫的故事中,我们知道了造成人类生病的微生物是鼠疫耶尔森菌。

而在其他类型的传染病中,我们也找到了不同的微生物,它们统称为病原体。

那么鼠疫是如何在人群中传播扩散的?哪类人群更容易感染?科学家们通过研究病原体的生活习性和特点,寻找它们与人类生活轨迹的交互点。

随着不断深入的研究和分析,他们发现了传染病的一些共同特征。

首先,每种传染病都有特定的传染源。

以鼠疫为例,鼠疫杆菌引发了鼠疫,但它们来源于老鼠,可以长期存在于老鼠体内。

当大火烧死了老鼠,鼠疫杆菌也随之消失了,所以老鼠就是鼠疫的传染源。

传染病学发展到今天,科学家和医生们发现不同的传染病都有各自的传染源,如携带病原体的各种野生动物、家畜或患病的人群。

其次,病原体往往通过特定的途径感染人类。

比如,鼠疫杆菌通过鼠蚤的叮咬在病鼠和人类之间传播,结核杆菌通过咳嗽、打喷嚏等从患者传播到健康者,登革热病毒通过蚊虫叮咬在人群中传播。

科学家们尝试对已发现的传染病传播方式进行分类,并归纳出以下几种途径:空气传播、接触传播、虫媒传播、血源传播、水源传播、粪口传播、性传播等。

显微镜下的跳蚤

那么,是否每个人都会被这些病原体感染呢?当然不是。

虽然大部分传染病可以感染所有人,但是否易感取决于是否有足够的抵抗力。

我们将这类容易感染的人群称为易感人群。

奏响防疫三部曲

根据以上这些共同特征,研究者们提出了有效防控传染病的三部曲:控制传染源、切断传播途径、保护易感人群。

病原体是疾病的罪魁祸首,从源头开始杀灭病原体,可以有效避免疾病的发生。

但微生物都是肉眼看不见的我们该如何消灭它们呢?科学家们发现,所有的病原微生物都需要一个寄存的对象,比如老鼠、水生动植物、野生动物或人,我们把这些寄存对象称为宿主,也就是传染源。

为了避免被传染,我们要尽可能地远离宿主或把宿主隔离起来,也就是控制传染源。

在鼠疫的故事中,大火烧死了老鼠,从而消灭了鼠疫的宿主,鼠疫便终止了。

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当然,现实生活中,并非每一个宿主都可以被隔离或消灭。

当某些病原体的宿主是人类或牲畜时,我们该怎么办呢?在这种情况下,我们可以从切断感染病原体的途径入手。

如果病原体通过呼吸道飞沫传播,我们必须佩戴口罩,保持社交距离,同时勤洗手;如果通过水源传播,我们可以通过净化消毒水源、饮用煮沸的水来避免传染;如果通过蚊虫叮咬传播,我们可以采取灭蚊以及蚊帐、驱蚊水等防蚊手段;如果通过粪口途径传播,我们要对排泄物进行管理、消毒,养成饭前便后洗手的习惯,不食生食…不同的传染病有不同的传播途径,只有对症下药,从各自的途径入手进行干预,切断传播途径,才能降低传播概率。

灭螺行动

血吸虫是一种寄生虫,长期生活在我国长江、珠江流域以及多个湖泊水泽地区。

从古至今,这些地区的人民都饱受血吸虫病之苦。

中华人民共和国成立后,通过对血吸虫的深入研究,科学家们发现,血吸虫在感染人类之前必须要有一个中间宿主——钉螺。

自20世纪50年代起,我国开始大规模开展灭钉螺运动。

此后,我国血吸虫病发病率明显下降,可见消灭钉螺对控制血吸虫病的传播产生了深远的影响。

科学家用火打破微生物之谜(提出微生物致病学说的科学家)

但还有一部分传染病,既无法控制传染源,又无法完全切断传播途径,这可如何是好?科学家们发现,那些得了传染病后被治愈的患者能够对这种病产生抗体,这是人体对病原体产生的免疫力。

于是,科学家们利用这个原理开发研制了疫苗,用于保护那些没有得过病以及容易再次感染的人群。

在我们的日常生活中,很多传染病的防控都离不开这三部曲,它们相互交织,相互配合,少了其中任何一个,效果都会大打折扣。

以我们最熟悉的流感为例。

确诊流感的病人应尽早去医院隔离治疗,出行佩戴口罩,这是对传染源的控制;由于流感病毒主要通过咳嗽、打喷嚏等造成的飞沫传播,因此我们提倡少去人群密集的场所,勤洗手,不用手触摸眼、鼻、口,免疫力低下的人应佩戴口罩,这些都可以切断传播途径;在流感高发季节,重点人群可提前注射流感疫苗,使体内产生针对流感病毒的特异性抗体,这是对易感人群的保护。

科学家用火打破微生物之谜(提出微生物致病学说的科学家)

全球第一个被完全消灭的传染病

天花是一种历史悠久的烈性传染病。

15世纪,西班牙人侵略美洲大陆,同时带去了很多传染病,天花就是其中之一。

美洲大陆的土著居民因为感染天花丧失了战斗力,而来自欧洲的士兵们却几乎不受影响。

这是因为当时的欧洲大陆早就出现过天花等各种传染性疾病,大部分士兵已拥有了对这些疾病的免疫力,不易再次感染。

后来,医生们根据这个原理,将天花病人的脓物接种到普通人身上,以此来预防天花。

但这种方法也存在很大的风险,很多人因接种不当而丧命。

到了18世纪,一名英国乡村医生约翰·菲斯特(John Fewster)偶然发现,凡是得过牛痘(这种病和天花类似,但要温和得多)的人对接种天花病人脓物这种方法毫无反应,而且对天花有抵抗力。

他当时就认定牛痘和天花之间存在一定的联系,可惜的是他并没有进行深入研究。

大约三十年后,英国医生爱德华·詹纳(Edward Jenner)通过对牛痘的形态特征等进行分析,发现接种牛痘不仅可以有效预防天花,副作用也不大。

詹纳将此法推广,使欧洲民众免受天花之苦,他也因此被称为“免疫之父”。

之后的数百年间,科学家们继续研究牛痘,并通过生物学方法进一步减少牛痘的副作用。

终于,1979年10月26日,世界卫生组织在肯尼亚首都内罗毕宣布:全世界已经彻底击败了天花。

目前,天花是世界上唯一被消灭的传染病。

黑衣人外星人之谜

黑衣人外星人之谜,你知道吗?这些神秘的事情,你知道多少?今天我们就来聊聊这些事情。

首先第一个就是我们的主角,那就是外星人,他的名字叫做奥陌陌他是一个来自太阳系外的天体,而且还是一个彗星,这个彗星的轨道非常的奇怪,它的轨道是一个椭圆形的,而且还有一个弧度,所以很多多人就认为这个彗星是外星人制造的,因为他们的科技水平比较高,所以制造出来的东西肯定也是非常先进的。

说到MIB系列电影(《黑衣人》),电影里最让人印象深刻的应该是五花八门造型奇特的外星人,它们悄悄隐藏在人类身边,披上人类的外衣,成为地球的居民。

有些人行为怪异,可能是邮政员,或是街边小贩,还有各行各业的天才明星原来也都有可能不是地球人……这部电影对当时年纪还小的我意义非常,这告诉我不应该去嘲笑任何你不理解的事情和你觉得行为怪异的人,要学会尊重别人的行为,说不定在你身边路过的外卖小哥,分分钟都是比你厉害的角色,你越嘲笑,越显示出你的无知。

黑衣人系列电影最有意思的就是去分辨身边出现的外星人。

所以今天做了一个黑衣人系列特别回顾,去看看那些年震惊我幼小心灵的外星人。

《黑衣人》第一部出现的外星人:**Mikey,伪装成非法移民的人类。

有两只独立的眼睛,头上的眼睛能360度旋转,牙齿、牙床、连带的面部肌肉和到处流淌黏糊糊的恶心口水。

类似于两栖爬行动物,介于青蛙和鳄鱼之间的样子。

这个造型诡异、效果逼真的外星人,,同时这也是这部电影中为数不多的全CG角色。

塞波人cephalopoid,还作为警员的Agent J第一个接触到的外星人,他们的眼睑其实是用来呼吸的腮。

当铺老板Jack Jeebs一个伪装成当铺老板,生活在地球上的外星人,暗地里也做不法生意,且有很多非法交易的把柄握在K手里。

他的头可以被击爆,并且会立即长出新的,头在重新生长的过程中会非常刺痛。

据说可以在没有氧气的情况下存活,但他的再生能力需要建立在有氧气的环境下。

蟑螂怪 Edgar the Bug这是多少人的童年阴影...MIB第一部电影中的终极反派,会制造大屠杀,易怒且具有超烂的伪装技巧,喜欢糖但是怕火。

双胞胎blblup and bob负责在MIB总部监控台担任技术人员的外星双胞胎。

亚基伦帝国王子Gentle Rosenberg实际体型很小,隐藏在人类的大脑中,通过控制精密机械来操纵人体活动。

被J接生的外星鱿鱼外星狗弗兰克作为k的线人,第二部从收发室员工穿上西装荣升成J的临时搭档,最大的爱好是唱歌和抽雪茄,被认为是精通银河系的专家,一个对星际政治有经验的外星人。

《黑衣人》第二部出现的外星人:卡洛瑟星魔女serleena来到地球寻找统治宇宙万物的萨塔之光,善于模仿人类,是非常邪恶的外星人。

会毫不留情地杀人,除了Agent Z。

置物柜小人每周三都会组织播放不可描述录像带的置物柜小人,是些灵长类外星小生物,他们总是莫名地陷入宗教狂热与偶像崇拜的集体思潮中。

地铁外星人名叫杰夫,头顶一朵小花(据说是诱敌的触角),但身形无比巨大,形成一种强烈的反差萌。

专门吃地底的垃圾,外形是只六百英尺的大虫。

邮局里的四个外星人各凭本事在地球上找到了...差事。

Serleena手下的外星恶棍长相极其不雅。

双头人Scrad&Charlie是一个未知物种的外星人,在寻找萨塔之光时帮助了Serleena。

虫虫族爱好插科打诨、胆小,酒色财气都要沾的浪荡外星人,是MIB2中的搞笑担当,具备断肢连接再生能力。

邪恶的jarra曾因窃取臭氧层而被J逮捕入狱的大头星人,可同时操纵多个分身。

萨塔星公主Laura一直隐藏身份被秘密保护的Zarthan之光,心情好坏会影响天气,当她悲伤时总会下雨。

(以后下雨的时候会想到是Laura在哭...)《黑衣人》第三部出现的外星人:野兽鲍里斯不喜欢被叫做“野兽”,但却是非常凶猛的伯格星人,是宇宙头号大坏蛋。

他会杀死任何妨碍他的人,即使他们帮助他(使他显得无情和忘恩负义)。

他还有一只类昆虫的外星宠物,生活在他空心的右手中。

中餐馆老板Bob和他售卖的外星食材这只外表酷似小龙虾的Spikey Bulba是一只小型的外星四眼生物,有螃蟹般的钳子,可以连接到他的两只眼睛,橙色的外壳,有深蓝色/黑色斑点,头顶有尖刺。

外形像级了小龙虾,难怪Boris爱吃!还有一些像鱼一样的怪物。

五维生物 格里芬griffin格里芬是Archanan外星种族的最后一名成员,能看到不同时空的未来的五维生物,他们能同时存在各个场合,并预见无限时空的可能。

因过去三部曲最精彩的地方莫过于外星人设计的用心,你可以从一个小小的情节或者根据这些外星物种的外貌来判断它们的习性和背景故事,相反,《黑衣人:全球追缉》就无法做到这一点,里面出现的外星人看上去显然没有个人特色,看完后也没留下任何印象,但过去的三部曲里每一个出现的外星人都能让人惊叹连连,留下不可思议的感叹。

《黑衣人》三部曲中最让你意想不到的外星人是谁呢?看更多关于《黑衣人:全球追缉》的致敬彩蛋传送门:(本文为90后阿姨有话说原创,平常喜欢研究电影彩蛋和台前幕后、背景故事,定期更新电影相关文章~关注我给我更多动力呀!!如需转载请事先联系,否则将追究责任)

疏水性水滴之谜原理 水滴角亲水性和疏水性

疏水性水滴之谜原理:水滴在空气中遇到冷空气,会凝结成水滴,这些水滴就是我们所说的雾滴。

当气温降低时,空气中的水蒸气遇冷凝结成水滴,这些水滴就雾滴。

雾滴的形状有很多,比如圆形、椭圆形、不规则形等等。

在天气晴朗的时候,我们可以看到天空中出现一条条白色的云带,这些云带就是雾,也叫做云雾。

当然,除了云雾之外,还有雨滴、雪花等等。

不过,我们平时所说的雾,一般都是指水汽凝结成的小水滴,而不是云雾。

1、布料防溅水技术原理?防波水面料的本质是以疏水性化合物沉积于纤维表面,织物的表面会有很多空隙,但只有水分和空气能够通过,而水滴状的液体是不能通过的,但没有做到真正意义的防水,时间久了还是会渗透进衣服里面。

这也是区分防水面料与防泼水面料的主要依据。

防泼水的原理是在布面附着一层疏水性化学材料,致使布面的张力比水的内聚力小,水珠接触到布面会散开而不是渗透到里面,所以这层结构如果被损坏的话布料会失去防水功能,因为防波水面料的防水功能会随着使用时间延长而衰弱直至消失。

防水面料是在布料的底部加一层胶底(防水涂层),这个防水涂层一般是用胶囊纤维或者硅化物等制成,能够使本身没有防水性的布料具有防水性。

总结一下就是防波水面料不具备长时间的防水性能,而防水面料的长期的,还有它们的制作原理也不同,前者的原理是通过布料张力比水的内聚力,而后者是直接加一层防水涂层,以后就可以通过这两点来区分它们。

2019-11-04 10:26:25在水汽的状态下,水颗粒非常细小,根据毛细运动的原理,可以顺利渗透到毛细管到另一侧,从而发生透汽现象。

当水汽冷凝变成水珠后,颗粒变大,由于水珠表面张力的作用(水分子之间互相“拉扯抗衡”),水分子就不能顺利脱离水珠渗透到另一侧,也就是防止了水的渗透发生,使透汽膜有了防水的功能。

2、为什么水滴角大还容易残留指纹?水滴角越高,疏水性越好;疏水性越好,抗指纹能力越好。

比如一次性口罩,经过表面处理,疏水性水滴接触角130以上(GB/T 30447-2013)。

水滴角越低,防雾亲水效果就会越好。

,Anti-fingerprint,即抗指纹,AF防指纹涂层工艺的出现,很好的解决了玻璃、陶瓷等材质手机背板容易残留指纹污迹的显性问题。

AF涂层处理后的效果,主要用表面能、表面张力来表征,而表面张力最适合的测试方案,就是水滴角测试。

3、为什么钻石能聚住露珠?钻石具有斥水性,它不能被水湿润,只能在其表面形成水珠,不能集成水膜。

并且斥水性还可以鉴别钻石的真假。

此外,如果经常佩戴戒指,会发现其表面有油渍,因为它具有亲油的特性。

:钻石除了具有亲油性,还具有疏水性。

因此,水滴在钻石上不会出现立即散开的现象。

4、为什么水滴在衣服上不会瞬间?这个和衣服的材料以及水的张力有关吧.(材料有疏水和亲水的,比如玻璃是亲水的,你在玻璃上滴一小滴水,它和桌面接触的位置角度是小于90度的,也有疏水的,比如荷叶,一滴水在上面,夹角是大于90度的,衣服的材料也同样有疏水和亲水,但亲水更多一些;;水表面有力束缚水滴不使散开,比如小虫子能浮水上或者叶子上的水滴等等,这个就是张力).所以要吸收水的话,就需要材料克服水的张力,是水滴解体然后吸收.你可以简单的认为亲水材料有更大的能力使水滴解体.比如衣服缝制的比较密而且材质是疏水的,那么水洒在这种衣服上就没关系,抖一抖就没了(水滴不会解体);但是如果是亲水的而且缝的不密,那水洒上面基本就会被吸收.如果没记错的话,纯羊毛或纯棉花比较亲水,容易吸收水的.(不过似乎也有疏水的羊毛或棉花?貌似和表面的脂有关).因为衣服是棉质的,水滴上去就会被吸收了所以没有瞬间5、荷叶上水珠是怎样来的?睛天的下午,荷叶上总有滚圆的水珠晶润透亮,怎么形成的呢?你看到的水珠是夜晚的露水,夜晚,温度降低时,空气里的水蒸气遇冷会液化成小水珠……附在荷花叶子上,就成了露水。

但是常规叶子的露水很容易滴落,荷花的为何可以坚持到下午还依旧晶莹剔透呢,这就要从荷叶的特殊微观结构说起。

从流体力学的角度看来,这是因为在荷花叶子的表面的特殊结构形成了超疏水现象。

原来,在荷叶的表面有一层由叶子表皮细胞产生的角质层,这层角质层像蜡一样,具油性(疏水性),不透水,但能透过阳光。

水珠在荷叶上不滩开而是成滴滚动的秘密在于荷叶的表面并不平滑,通过电子显微镜发现,在荷叶的表面上生长着许多高度约为5~9微米、间距约为12微米的乳突,每个乳突表面上又生长着许多直径为200纳米的蜡状突起,这相当于在“微米结构”上生长“纳米结构”。

在荷叶的表面上,这样的“微纳米结构”看上去像密密麻麻的“小柱子”,再加上蜡状物的排斥效应,使得液滴不能钻到“小柱子”间隙内部,只能在“小柱子”顶端跑来跑去。

于是,液滴与荷叶表面就呈现出了排斥性,我们称之为“荷叶效应”,也可称之为“疏水效应”。

当有污染物落在荷叶表面时,随液滴滚动,它们会轻易地被带走。

这就是荷叶“出淤泥而不染”的奥秘。

具有荷叶效应的表面,都有自清洁功能。

如果该表面与水滴间的排斥效应极为强烈,就称为“超疏水表面”,这类表面同时具有很好的减小阻力功效。

如果荷叶乳突上的蜡状物丧失了,荷叶的超疏水性质也就被破坏了。

但荷叶自身能够不断地分泌蜡质,随着蜡质的补充,超疏水性质便可恢复。

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