一粒药丸监测体温

http://www.sina.com.cn 2008年07月21日11:32 新世纪周刊

  -李成蹊

  将石英体温传感器吃进肚子,就可以在比较远的地方检测一个人的体温

  火热夏天,谁最怕热?除了汽车发动机和橄榄球运动员,就数执行舱外任务的宇航员。天一热,发动机开锅在所难免 。那么高的温度,还穿着铠甲一样的行头,满场跑来跑去,不中暑才怪!但是穿着那么多高科技集成的宇航服,宇航员怎么会 怕热?

  紧张到出汗,每个人都经历过。宇航员当然也会紧张。在太空中,执行舱外任务的宇航员经常处于高度紧张的工作状 态,所以体温迅速提高在所难免。宇航服可以避免宇航员遭受太空恶劣环境的侵害,但宇航员自身仍会发热和出汗,所以中暑 也可以理解。可宇航员又没办法在飞船内使用水银体温计,不可能随时知道自己的体温变化。针对这一问题,美国宇航局开展 了用于宇航员体温检测技术的研究工作。现在,一种可以被人体吸收的热监视系统药丸已经开始推广到民用途径。

  其实,这种药丸的最早发明者是个兽医。一位有前瞻性的约翰斯·霍普金斯大学兽医开发这个药丸,用来监视动物的 体温,好给动物做外科手术。改进之后,就成了我们今天看到的“人用”版本。这种药丸由外部的硅树脂外壳和内部的遥测系 统,以及微型电池、石英晶体温度传感器等组成。一旦药丸进入胃肠道,石英晶体传感器会依据体温产生振动,形成对身体无 害的磁流体,并发射到体外。18到30小时后,药丸将从消化系统安全排出。

  率先体验这款“兽转人”体温计的是约翰·格林——曾经在“发现号”航天飞机上服役的宇航员。要说那还是199 8年的事情呢。美国国家航空航天局的科学家为了掌握宇航员身体健康的变化过程,包括在空间失重条件和空间对人类老化过 程的影响,一直跟踪研究格林服用药后的数据,直到他77岁。

  新的热监视系统药丸集成了大量航天技术的热监视系统(包括无线遥测(无线信号传输)、微小型电路、传感器和电 池),几年之后开始商业化推广。在体育领域,它已经成为一种有效监测运动员体温的工具。

  在酷暑天气中训练的橄榄球运动员们最容易发生热疲劳(由于过度暴露在炎热和脱水条件下引起的急性热疾病)。在 美国,运动员因热疲劳猝死事件屡屡发生。体温计药丸推广之前,使用的是人工体温监测法,但效率非常低。体温计药丸可算 是个高效的家伙,其中的一个数据记录仪可以跟踪监视99位运动员。只要输入某个运动员的编号,监视仪就能立即显示出该 运动员的体内温度。这样,教练或工作人员就可以同时了解多名运动员的身体状况。一旦运动员体温太高,就能很快安排运动 员休息,等其体温恢复正常后再继续上场。

  当然,药丸体温仪还有“套餐”服务。与其他监视系统配合使用,如测试心律的心脏监护仪,实时信息系统可以将记 录仪的数据无线传输到个人数字助理(PDA)或者电脑上,供有关专家分析研究。

  因此,这款“兽转人”体温计在地上比在天上惠及的人多。除了运动领域外,该药丸已经被用来监视消防员在灭火过 程中的体温,以及潜水员在深潜到寒冷水下时的体温。在研究睡眠失调方面,这个小药丸也能发挥作用,尤其是确认人们何时 睡得最踏实,因为睡得最沉的时候人体体温最低。简而言之,只要能跟温度搭上关系的,它都有用武之地。

  惠及大众的航天成果

  人类在实现太空梦想的同时,与太空探索的相关发明层出不穷。其中很多航天成果被应用于民间,极大地方便了人们 的生活。

  防护漆

  知道自由女神像、香港巨型佛像和金门大桥的共同之处吗?都涂过防护漆!上世纪80年代末,NASA戈达德太空 飞行中心开始研究为肯尼迪太空中心提供防护层,使其免于被空气中盐分、火箭尾气和热应力侵蚀。这一防护涂层后来又被广 泛应用于建筑物表层,如桥梁、摩天大楼等,偶尔也会有巨佛。

  烟雾报警器

  1970年代,美国航空航天局会同Honeywell公司研制出世界上第一台电离烟雾报警器,用于检测美国太 空实验室内的烟雾和有毒气体。其原理是监测放射性同位素镅-241的单位时间浓度。后来,人类根据这一思路又于197 9年发明了造价更为低廉的光电感应报警器,一旦室内有烟雾或热蒸汽影响到线偏振光束,就会自动报警。

  强化婴儿食品

  美国航空航天局的研究还使市面上常见的婴儿食品的品质有了很大的改善。NASA给一家生物科学公司的研究课题 是:在持续时间较长的太空旅行中,能否将海藻类列为食物之一。在研究过程中,他们发现一种海藻添加剂内含有两种与人乳 中十分相似的脂肪酸。该公司深受启发,生产出一种名为Formulaid的强化婴儿配方食品。据称其为婴儿的视觉和心 理发育均有很大帮助。

  耐磨损眼镜

  NASA艾姆斯研究中心曾开发出一种防刮痕涂层,能保护航天设备免受太空垃圾的伤害。这一技术被应用到眼镜业 之后,眼镜的使用寿命至少延长了十倍。FosterGrant公司申请专利将这一防护涂层技术应用到塑料太阳眼镜,使 镜片变得更硬更轻。

  太阳能窗户

  美国麻省理工学院一个科研小组开发出一种新型太阳能转换系统,利用窗户把太阳能转换为电能。他们的思路是把两 种以上的染料以特定的比例进行混合后,漆到特殊玻璃窗上。这些染料可以吸收不同波长的太阳光,然后通过玻璃窗把太阳光 集中到窗边缘的太阳能电池上。而太阳能电池则把光能转换为电能。

  血管中的潜水艇

  以色列科学家近日发明了一种可以在血管中爬行的机器人。它们直径只有1毫米,外面有一些“手臂”,可以逆着血 流的方向在人体静脉或动脉中穿行。发明者称,这种机器人不仅可以在人体血管中穿行,同时还具有导航能力,能够执行复杂 的医学治疗任务。虽然目前这种“微型潜水艇”仍在发展阶段,但科学家相信,它已经可以用来治疗癌症病人。

  人造DNA

  近日,日本富山大学的科学家制造出了结构异常稳定的人造DNA。这项发现将有助于改进基因治疗,驱动未来纳米 级电脑和其他高科技装备。据称,这种人造DNA与天然DNA一样是右旋结构。这些结构的独特化学特征和其高度的稳定性 ,为开发新的生物技术材料和应用提供空前的可能性。科学家表示这些人造DNA将被用于未来的体外基因系统中。

  节能灯不含汞

  日本松下电工公司近日开发出一种不含汞的新型节能灯。这种新型荧光灯采用纳米硅电子源和对人体无害的氙气作原 料。原理则是:施加了电压的纳米硅电子源在氙气中可放出高能电子,这些电子直接与氙气分子发生作用,产生紫外线,紫外 线照射到荧光粉上可变换成可视光。这种灯在消耗同样多电的情况下,比普通荧光灯亮1.5倍。

  收集牛的废气

  全球10.5亿头牛排放的废气(甲烷)比人类的交通工具还多。而甲烷正是全球变暖的罪魁祸首。如此说来,对世 界最大的牛肉产地阿根廷,1/3的温室气体来自牛羊。近日,阿根廷科学家在牛背上绑上一个塑料罐。这种新装置是由通向 胃部的气管把气体输送到绑在牛背上的红色气罐中。该装置专门收集牛打嗝和放屁排出的废气,供研究之用。


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