2009年9月10日星期四

科学松鼠会

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古台影像-老照片上的北京古观象台

Thu, 10 Sep 2009 12:39:59 +0800

图画是生动的描述,影像是鲜活的历史,本文试图从"影像还原历史"这一角度,通过老照片为您展现北京古观象台的历史。

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1871年,蛋白■ 相纸,从玑衡抚辰仪角度看天球仪、象限仪, 这是目前所能考证出的第一张观象台老照片。

"城南靡靡度阡陌,疏柳掩映连枯荷,清台突兀出天半,金光耀日如新磨。"这是元代国子监博士、礼部郎中吴师道写的秋季郊游诗《九月二十三日城外纪游》中的句子。诗中所说的那座在"疏柳掩映"之中"突兀天半"的清台,虽然描写的是金司天台,但从中也可以领略到北京古观象台的往昔风貌。历经数百年的沧桑演变,如此优美的诗句难掩我们的遗憾之情:在迄今为止涉及古观象台的大多数文章、专著里面,我们阅读着大段的文字,却难觅些许古观象台的历史影像。

著名的英国早期摄影师约翰·汤姆逊曾感叹说:"如果当年伟大的马可波罗能用几张照片来说明他漫游古老中国的经历,那么他的美丽传说会更加动人",毫无疑问地,如果能用更多影像还原古观象台的百余年历史,那么这座世界上最古老的天文台将散发出更为迷人的魅力。图画是生动的描述,影像是鲜活的历史,本文试图从"影像还原历史"这一角度,通过老照片为您展现一个"不为人所知"的北京古观象台。

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上图:1875■ 年,蛋白相纸,作品第47号:从城墙上拍 摄的观象台近景。 ■ 中图:1875年,蛋白相纸,作品第49号:院中的简仪 特写,可见紫微殿的窗棂破乱不堪。下图:1875年,蛋白相纸,作品第48号:院中的浑仪特写, 可见远处的观象台台景。

1839年摄影术在法国正式发明,这是人类文明史上的一个重大进展。摄影进入中国的时间并非如想象中那么漫长:1840年第一次鸦片战争开始,随着坚船利炮打进国门的,除了洋人,还有他们手中的照相机。于勒·埃及尔(Jules Itier,1802-1877)是迄今所知最早来中国拍摄照片的外国人。1844年,他以法国海关总检察官的身份来华,并用达盖尔银版法拍摄了两广总督耆英的肖像照、广州码头、澳门街景等照片。埃及尔在中国拍摄的这批银版照片和他本人亲自撰写的文字说明,现大部分保存于法国摄影博物馆。因为照片就是所谓的底版,所以每一张银版照片都是独一无二的孤品。虽然埃及尔在中国的摄影活动极其短暂,范围也很小,但他毕竟是第一个把摄影带到中国来的人。

费利斯·比托(Felice Beato,1833-1907)是第一位来到北京拍摄的外国人。1860年,这位意大利人作为战地摄影记者跟随英法联军参与了第二次鸦片战争,并由此来到了北京。出于战争宣传的需要,比托拍摄了大量战争场景的照片,尤其以"失陷的大沽口炮台"系列组照闻名于世。在北京,比特托拍摄了城墙、角楼、雍和宫、颐和园、天坛等建筑群,但并没有观象台的身影。我们不知道是什么原因,是比托没有注意到,还是某种力量阻止了他,或者说拍摄的玻璃底版损坏或遗失等等,总之,比托错过了观象台。

第二次鸦片战争后,从1860年开始,西方人终于获得了到中国境内更广泛旅行和摄影的特权,诸多摄影师纷至沓来,开始向北京进发。究竟是谁,又是哪一张,才是北京古观象台的第一次留影呢?这个问题不但困扰了我,也难住了国内外诸多历史影像研究学者。由于年代久远,拍摄者准备上存在不足,早期摄影的诸多信息杂乱混杂,很少有系统性的档案归集,这造成考证辨识上的极大困难。就目前而言,有确凿作者作品对应关系的第一张观象台照片拍摄于1871年,但毫无疑问地,真正的第一张其实应该在19世纪60年代就诞生了,只不过现在我们还无法求证。例如,有证据显示,Paul Champion(1838-1877)在1865-1862年间,Georges Morache(1837-1906)在1862-1866年间都曾在北京地区留下过摄影作品,尤其是后者,他曾在北京逗留期间研习医术和天文。很难想象一位学习天文学的业余摄影者不会拜访观象台并拍摄之,但就目前的资料来看,尚无法将观象台存世摄影作品的年代和作者与这两位联系起来。

约翰·汤姆逊(John Thomson,1837-1920)是中国摄影史上举足轻重的一位西方摄影大师。出生于苏格兰一个烟草商家庭的他,于1868-1872年在中国台湾、内陆拍摄,是第一位广泛拍摄和传播中国的西方摄影家,他也是到目前发现的第一位留下观象台影照的摄影师。和埃及尔、比特不同,汤姆逊的中国行程没有教会任务,没有外交使命,没有军事目的,也没有商业驱动,他完全以一种对中国的热爱,对东方文化的好奇和对不同人种文化的偏好,以人类学、社会学的眼光,拍摄并出版了六本关于中国的大型画册,很好地推广了中国文化,这其中就有著名的四卷本《中国和中国人画像》(Illustrations of China and its People,1874年,伦敦)。

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上图:19世纪80年代,蛋白相纸,院落中的浑仪,有 空心十字形护栏。中图:19世纪80年代,蛋白相纸,这个拍摄角度是摄 影师最喜欢的一个角度,因为可以拍到最多的仪器。下图:19世纪80年代,院中的浑仪。

可以想象,汤姆逊被眼前宏伟的观象台建筑和精妙制造的仪器吸引住了,他以摄影艺术家的敏锐为我们记录了珍贵的观象台早期影像,一共拍摄了六张照片。第一张系两架天文仪器:赤道经纬仪和天球仪。此图先后刊载于《中国和中国人画像》(第四卷,1874年,伦敦)和《透过镜头走遍中国》(Through China With A Camera,第238页,1899年,伦敦和纽约),也在以后的汤姆逊摄影作品介绍中被引用次数最多,可谓是其代表作。第二张系黄道经纬仪龙纹特写,刊载于《马六甲、印度支那和中国海峡》(The Straits of Malacca,Indo-China and China,第516页,1875年,伦敦)。第三张系天球仪和黄道经纬仪。第四张系庭院中的浑仪,此图首先刊载于《中国和中国人画册》(第四卷,1874年,伦敦),并以铜刻图的形式刊载于《马六甲、印度支那和中国海峡》(第518页,1875年,伦敦)。第五张天球仪和黄道经纬仪与第三张角度类似。第六张是庭院中的简仪和汤姆逊的中国助手阿昆(音译,Akum)。除了上述提及之外,第三、五、六张均没有在汤姆逊的画册中出现过。通过《中国和中国人画像》的描述,我们看到汤姆逊毫不掩饰地表达了对观象台的崇敬之情,并为西方传教士的巨大贡献感到自豪,这也是观象台第一次以照片的形式出现在印刷出版物上。

1870年5月,又一位杰出的西方摄影师来到北京,他就是英国工程师托马斯·查尔德(Thomas Child,1841-1898),以系统性拍摄圆明园而闻名于世。现在都认为查尔德是一个"职业摄影师",因为他出售自己的摄影作品。然而摄影从来不是他的正式职业,英国海关聘查尔德为工程师,在北京总稽查处负责燃气工作。看来摄影只是他的业余爱好,但显然这是一个相当专业的业余爱好者。在1870-1889年间,查尔德在北京的逗留几乎没有间断过,这使得他可以在其业余时间里创作出大量北京的人土风情照片,包括大量的现今已荡然无存的一般性建筑和纪念性建筑。查尔德在中国摄影史乃至文化艺术史上的贡献在于,他为北京地区的诸多大型建筑物建立了一个广泛的摄影图录和专题摄影,保留了完整的北京城市形象资料。同时,他的作品一般会在底版上签有自己的名字,时间,拍摄对象的名称等,这样,大量的特定时间的拍摄地点的状况便被保存了下� �,并可用于对其他北京早期照片做拍摄时间考定。查尔德的照片在用光、构图、拍摄时间等方面都比较讲究,有很高的摄影艺术价值。加之查尔德非常富有商业头脑,他进行系统性的拍摄,有系统性的整理,所有摄影作品都被编号出售,每一处标志性建筑群都有一组专辑摄影作品,例如城墙系列8张,紫禁城系列14张,天坛系列7张,明陵系列5张等等。因此查尔德的摄影作品流传广泛,社会影响力巨大。

查尔德在1875年间留下了一组观象台摄影特辑,共9张,在他的作品集中,编号为第46-54号,这些照片都是蛋白片,大小均为26×20厘米左右(10*8英寸),裱嵌在硬纸板上。他之所以比汤姆逊拍摄了更多的观象台照片,首先是因为他的摄影目标更加直截了当,力图反映北京建筑群的全貌,尤其是标志性建筑,例如观象台这样一处融西方智慧于其中的东方建筑。其次是由于他的摄影思想更加关注于拍摄物本身表现出的内在意义,例如龙纹装饰的青铜仪器所蕴含的科学与艺术巧妙结合等等。在查尔德的观象台系列作品中,我们真实地看到了经历两次鸦片战争之后,元气大伤的晚清所呈现出的一副破落情景:堂堂国家天文台,昔日清皇室最为仰重的观天通灵之所,却城墙四处开裂,野草丛生,纸糊的窗棂破洞频现,萧零之景无人理管,令人不忍再� �。这一年同治驾崩,光绪即位,慈禧太后垂帘听政,外国军队大举进驻,丧权辱国的不平等条约一再签署,国家陷入政治腐败的内忧外患之中,此组照正是一叶秋而知天下的真实写照。

必须要提及的是,在1880年之前,摄影师采用的普遍是流行的湿版摄影法,相机有1立方米那么大,不仅需要随身携带笨重的玻璃底板,还必须在拍摄现场涂布玻璃底板,现场显影和定影,因此需要随身携带移动暗房(一般是帐篷)、各种药液甚至干净的清水。汤姆逊和查尔德等早期摄影家每次拍摄都需要雇佣8-10名脚夫和驴来背负笨重照相器材,还要应对中国人当时对摄影术的敌视和误解,故所得之照均来之不易。

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19世■ 纪80年代,蛋白相纸,放置在院中的简仪

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1890年~1900年,从内城墙拍摄的观象台城墙,此角度较为少见

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20世纪10年代,该图像中并没有出现纪限仪,观象台尚处在痛苦的20年之中。

十九世纪末到二十世纪初开始流行立体相机,这种特制的相机有两个镜头,间距和人类双眼的间距相近,可以同时拍下两张照片,把这两张照片同时置于专门的观片器上就能看出被摄场景的立体效果,堪称立体电影的鼻祖。这种比普通平面照片更加真实的感觉风靡西方世界,一时成为中上阶层家庭最重要的娱乐方式。为满足西方民众对神秘东方的好奇,各大报社和出版商纷纷向中国派出商业摄影师或委派旅行者,将他们拍摄的中国题材立体照片制作成套装出售。在众多到中国旅行的摄影师中,詹姆斯·利卡尔顿(James Ricalton,1844-1929)在北方摄制了大量战争、百姓生活方面的立体照片。1901年,美国Underwood & Underwood公司制作发行了利卡尔顿此行拍摄的一套100张立体照片,并出版了《从立体镜头看中国》(China:Through the Stereoscope)一书,我们也在其中看到了观象台的身影,即第89-90号作品。这位向爱迪生提供灯泡用竹丝的发明家在书中描述说:"这座著名的天文台,所有介绍北京的书中都会提到,所有渴望看到新奇事物的人都想去那里参观,这些天文仪器都是科学与艺术的结晶",可见观象台对西方人的诱惑是非常大的。

1900年以后,摄影技术转向效率更高的银盐相纸,那些珍贵的早期蛋白照片开始成为收藏品。1912年进入民国时期,到北京进行摄影活动的摄影师数不胜数,对观象台的摄影纪录更加丰富多彩,其中较为知名的有澳大利亚摄影师乔治·莫理循(George Ernest Morrison,1862-1920)在10-20年代、德国摄影师汉茨-冯-佩克汉默尔(Heinz Von Perckhammer,1895-1965)在20年代、澳大利亚摄影师赫达·莫里逊(Hedda Morrison,1908-1991)在30-40年代等等。这一时期的观象台摄影作品在职业摄影师那里已不再显得零乱,作者与拍摄年代等数据的整理和归档已井然有序。如果说19世纪末之前,摄影最首要地被看作为记录工具的话,那么走进20世纪之后,当摄影成为新闻或家庭娱乐的补充后,这一传统便消失了。摄影不再像当初那样是少数人的游戏,观象台终于走进每一个人的镜头里,成为我们人生中不可缺少的一段记忆。

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对古观象台老照片的探究就此暂告一个段落,目前所能见到的老照片广泛分散在世界各地,从国家档案馆到大学图书馆,再到私人收藏,其数量相信将以万计。就目前来看,社会各界对于老照片的收藏热正在不断升温,1900年以前的早期蛋白照片价格普遍上升至五位数,而查尔德拍摄于1875年的一组六张圆明园老照片集在2008年拍出95.2万元的高价,老照片的魅力可见一斑。值得一提的是,专题化的老照片研究有着丰富的历史意义和社会价值,也更容易让研究者体会到一种历史沉淀下来的氛围,一种文化交织的意境。本文对北京古观象台老照片的初步探讨仅作为某种形式上的启蒙,期盼更多的影像史料苏醒,让一个栩栩如生的古观象台成为中国天文最好的形象大使。

文章已发布在《中国国家天文》九月刊

科学编辑:老孙

注释:作者系上海启明星天文爱好者联盟理事,科学松鼠会特约作者。仝冰雪先生对本文亦有贡献,特此致谢!

文中所有照片均来自私人收藏。有兴趣看更多作者收藏图的可以到作者博客

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抢稿小红猪

Thu, 10 Sep 2009 07:10:38 +0800

RedPig-shadow

小红猪翻译小分队新一期:你听说过美国佬香蕉过敏、《花生过敏》么,看是什么道理?

(规则看),请到以下英文全文帖后留言抢稿

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[小红猪]千奇百怪的食物过敏症

Thu, 10 Sep 2009 06:15:51 +0800

译者:瓶子     可以在她的另一篇译作中找到她的简介,原文在

如果吃坚果还没让你过敏,兴许苹果就会哦!人为什么会患上如此古怪的食物过敏症呢?我们对抗过敏原的方式是不是有点草木皆兵了呢?安德鲁×沃森(Andrew Watson)来回答你

"女士们,先生们,抱歉地打扰您一下,由于本次航班上有一名乘客患有严重的坚果过敏症,为此,我请求大家在航行过程中不要打开或者食用任何含有坚果的食物。由此给大家带来了不便,我们感到很遗憾。祝您旅途愉快。"乘客们刚刚坐下,机长即通过私人助理系统向大家发出如此宣告。

当时我也坐在那架飞机上,前往奥地利维也纳参加一个有关食物过敏的会议。与我同机参会的还有英国过敏症运动的食品顾问黑兹尔×高兰(Hazel Gowland),而她正是一名坚果过敏症患者。

虽然这种通知并不常有,不过很多人也都知道花生的确会引发致命性过敏反应。然而,并不是每个国家的公民都对花生过敏。飞机上的希腊旅客才不担心希腊所罕有的花生过敏症呢,他们更怕遇到水果沙拉里的瓜类食物。来自意大利南部的乘客可能会对飞机上提供的苹果汁说"不",因为那可能会给他带来皮疹和胃痛,而这些过敏反应就不怎么会出现在意大利北部居民的身上。

过敏反应的地域性差异,正是围绕食物过敏症的谜题之一。比方说,为什么一些祖籍亚洲东部的移民定居北欧以后会患上菠萝蜜过敏症?那么问题也就出来了,首先,什么样的状况可以称为过敏性反应?过敏原究竟有没有所谓的"安全"剂量?食品标签上到底应该如何注明该食物可能导致过敏?

今年五月举办的这次维也纳会议,可以部分地解答上述谜题。一个由英国诺里奇市(Norwich)食品研究协会的生化学家克莱尔×米尔斯(Clare Mills)领导的叫做"欧洲预防联盟(EuroPrevall)"的国际特别工作组,正在测定各地的食品过敏症的流行和变异情况,这些地区包括加纳、澳大利亚、印度和中国。大量的研究结果表明,食物过敏症的地区性差异的确存在,同时一些食物过敏症的根源也开始被揭示出来。

不同机构用来检验食物过敏反应的方法是不同的,这就给已有资料的整理和归纳带来了麻烦。这些过敏性反应数据中还存在大量的未经医学鉴定的病人自行报告。2007年,一个由丹麦技术大学(位于首伯格市(Søborg))的毒理学家夏洛特×麦德森(Charlotte Madsen),以及伦敦国王学院的流行病学家罗伯特×若那(Roberto Rona)领导的变化分析(研究个数超过900次)指出,人群中大概有1%到5%是已确诊的食物过敏症患者。这个比例在自行报告的过敏症数据中的变化范围就更大了,从30人里不足1个,到3个人里就有1个 (The Journal of Allergy and Clinical Immunology, vol 120, p 638)。这种差异也许要部分归结为不同调查采用了不同的方法,不过由于这些结果是从遍布欧洲的多个地点得到的,那么也可由此认为,食物过敏症的地域性差异却非空穴来风。

欧洲预防联盟的学者现已着手详细地研究食物过敏症的地域性差异。如果人们能发现某种过敏现象同当地的饮食习惯以及环境条件之间存在的相关性,就可能立即揭示一些食物过敏症的成因。

在维也纳会议上,研究人员对他们研究中所揭示出的过敏症模式进行了讨论。临床报告显示,欧洲的成年人和3岁以上的儿童普遍对榛子和苹果过敏。这一结果不同于原先的预期,人们本来以为花生过敏症应该是最主要的。临床报告更揭示出一个令人意想不到的过敏原——葵花籽。虽然现在还比较罕见,不过鉴于葵花籽在食物中的日益普及,这一新型过敏症的曝光机会将会越来越多。更糟的是,葵花籽过敏症的发作反应十分强烈。西班牙马德里圣卡洛斯临床医院的过敏症专家蒙特塞拉特×费尔南德斯×里瓦斯(Montserrat Fernández Rivas)表示:"葵花籽引发剧烈过敏反应的几率比花生还高。"。

过敏症的地域性差异大概是最大的焦点了。费尔南德斯×里瓦斯(Fernández Rivas)说道:"地中海人,尤其是西班牙人和希腊人,很容易得上桃子和瓜果过敏症。"临床报告显示,冰岛人很容易患上鱼类过敏症,而瑞士人更容易对芹菜过敏。

过敏症的地域差异可能和饮食习惯有部分关系,不同的饮食习惯使得不同地方的居民经常接触的过敏原各不相同。然而单单这个因素还不能解释为何南北两地的居民会在苹果过敏性反应上存在那么大的差异。北欧人容易对尚未烹饪的苹果果肉过敏,而南欧人则对苹果果皮过敏,无论烹饪与否。欧洲板块上有条看不见的过敏症地理划分线,它掠过法国西南部,从佛罗伦萨附近穿越意大利,然后继续东行直达黑海中部,这条分界线究竟是如何形成的呢?

值得深思的是,这条线恰巧也是白桦树树林的南部边界线,而白桦树花粉是引发北欧干草热的原因之一。做此联想是因为,水果不同部位上的蛋白质种类不同,苹果果肉含有一种叫Mal d 1蛋白的过敏原,而苹果果皮则富含Mal d 3蛋白。Mal d 1蛋白的分子结构和组成酷似白桦树花粉里的过敏原Bet v 1蛋白。这意味着患有白桦树花粉过敏症的人也极可能会对Mal d 1过敏。这也就解释了当地人为什么会对苹果果肉产生过敏反应。

与此相似的交叉反应也能解释为什么南欧人会对苹果皮过敏。在这个案例中,桃子里的一种叫做Pru p 3蛋白的优先致敏原和Mal d 3蛋白特别相似,所以Pru p 3蛋白也被机体识别为过敏原。另外,Mal d 1蛋白被加热后会分解,而Mal d 3蛋白却具有热稳定性。这正好解释了为何北欧人不会对烹饪过的苹果以及灭菌过的苹果汁产生过敏,而南欧的苹果过敏症患者却无法享用上述任何形式的苹果食品(见图)。

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其他被报道过的交叉反应还有粉尘螨的排泄物和小虾引起的过敏反应;此外篓莴花粉与胡萝卜、芹菜、葵花籽引发的过敏反应也很相似。类似的例子可能还有许多,因为很多过敏原都有相似的氨基酸序列,它们可能迷惑免疫系统。

事实上,2005至2008年期间,米尔斯(Mills)和维也纳医科大学的分子过敏学专家海默×博瑞特奈德(Heimo Breiteneder)带领的研究小组开展了一系列研究,他们发现,在已知大约10000个蛋白家族中,水果和蔬菜中主要的过敏原集中在其中4个家族,而大多数动物性过敏原只集中在其中3个蛋白家族中(The Journal of Allergy and Clinical Immunology, vol 115, p 163 and vol 121, p 847)。举例来说,过敏原Bet v 1蛋白与和它同一家族的其它蛋白质都可构成交叉反应。按照这个道理分析,白桦树花粉过敏患者也有较大的可能会对苹果、芹菜、李子和其它几种常见的水果产生过敏反应。

这也就解释了为什么东亚人迁居到北欧以后,一旦接触过白桦树花粉就立即会对菠萝蜜产生过敏反应。菠萝蜜本身并不会激起人体免疫系统的防御机制,然而当移民者首次接触白桦树花粉并产生过敏反应以后,这些人的免疫系统也会对菠萝蜜产生同样的抵御反应。

似是而非的过敏原

鉴于这么多的交叉反应实例,人们不禁要问了:为何Bet v 1蛋白会把Mal d 1蛋白"连累"成疑似过敏原,却不是相反的情况呢?这是因为Bet v 1蛋白是通过肺部进入人体的,因此它不会被消化分解掉,可以完整无缺地进入血液循环,从而通过血流来激活免疫系统。然而,Mal d 1蛋白进入人体,会被人体消化系统分解,也就不易被免疫系统识别了。一旦被Bet v 1蛋白激活,免疫系统一旦被Bet v 1蛋白激活,当它遇到结构相似的Mal d 1蛋白,也会敏感。所以Mal d 1蛋白刚一接触口腔,过敏反应就出现了。

其实,交叉反应还不是过敏症的核心问题。还有一些环境因子也可能会助长食物过敏症,比如说,香烟烟雾近来已被证实会加重过敏症反应。遗传基因也会左右过敏症反应。

如果说来自世界各地的种种过敏症模式已经让人云里雾里,那么制定旨在保护过敏症易感人群免受潜在的致命性过敏反应侵扰的措施和规范就更难了。就算是在食品包装上明确印刷"潜在过敏原物质警示"字样,也不是件能轻易实施的差事。

2005年,林肯市内布拉斯加州立大学的过敏症研究者史蒂夫×泰勒(Steve Taylor)调查发现,市场上经他检验过的200种标有"可能含有坚果"字样的食品中,只有10%确实含有坚果,而且这其中的多数产品只含微量坚果 (Journal of Allergy and Clinical Immunology, vol 120, p 171)。更别说那些没有标明食物过敏原物质,进而无法保障食品过敏症患者食用安全的食物产品了。举例来说,在欧洲被抽查的多款巧克力食品中,没有警示标识的半数商品中含有榛果(Food Additives and Contaminants, vol 24, p 1334)。

新的调查发现,标注有"可能含有坚果"的食品中,只有10%确实含坚果成分

食品标签上的混乱标注问题,可能要部分归咎于工业化生产的"省事作风"。要知道,同一部机器可能会用来生产不同款式的多种产品,生产过程中经常难以保证各类食物原料没有"交叉污染"。由此一来,食品公司为了"安全"起见,会在那些可能并不含有致敏剂量的过敏原物质的食物产品上统统贴上警示标签。这就助长了人们逐渐忽视食品过敏警告的隐患,进而将人置于容易误食含有高含量过敏原食物的危险中。"那些写着'可能含有'的标签正在变得毫无参考价值",英国食品标准事务局的休×哈特斯利(Sue Hattersley)这样说。

那么食品公司应该如何提醒消费者呢?消费者具有多样的个体差异,这为制定一个万全的标准增加了难度,从而难以保障没人会产生不良反应。既然无法万全,食品公司就必须争取把消费者出现食物过敏的风险降到最低。"什么样的风险水平才被认为是可接受的?"英国考沃什市的食品生产商——联合利华实验室的毒理学专家勒内×克莱沃(René Crevel)这样问道。过敏原剂量的阈值定为多少,才能使过敏反应的潜在致命性降到千分之一以下呢?这条界线你该划在哪里呢?

可喜的是,对小麦麦麸过敏的人将不必担心食品标签问题了。欧洲即将在2012年强制施行一个食品安全准则,该准则规定只有麦麸含量低于百万分之二十的食品才可以标注为"不含麦麸"。很多过敏症专家指出,现在人们已经收集了足够多的数据,可以开始考量食品中花生过敏性剂量的安全准则了。

就算食品产业找到了更好的标注食品过敏等级的办法,消费者也总是会有意外接触到高浓度过敏原的危险。"主要的意外过敏原来源是食堂和餐馆",荷兰过敏反应网络的佛朗斯×泰姆曼斯(Frans Timmermans)这样说。"在英国,大多数死于过敏症的人都是因为误食了咖喱粉,或者在婚礼以及派对上进食了成份不明的加香烤肉和香蒜沙司。"飞机上与我同行去维也纳开会的高兰这样说,"此外,还有些人之所以会误食过敏食品,是因为他们事前不知道自己会对那东西过敏"。

有些患有严重食物过敏的人甚至都不敢路遇过敏原,因此有些人要求应该禁止具有潜在过敏危险的食物出现在公众场所,比如学校,以降低过敏风险。例如,现在美国有些高中已经严禁含有花生的食品进入学校。有一次,就因为一粒花生在车上掉出包装袋,一辆校车将车上乘客疏散了以后,被迫停运以便净化车厢。"得益于各种禁令,人们就能更轻松地享受免除过敏原威胁的食品了",纽约西奈山医学院的过敏症医师斯科特×史可瑞(Scott Sicherer)说道。

还有人认为,这些衡量标准已然夸大了过敏的真正危险性。波士顿哈佛大学医学院的医学社会学家尼古拉斯•克里斯塔基斯(Nicholas Christakis)在去年发表于英国医学杂志(BMJ)的一篇文章中指出,为了防止学生受到花生困扰,美国学校所做的努力"有些过于夸大花生过敏的威胁程度了(BMJ, vol 337, p 1384)"。泰姆曼斯(Timmermans)认为,家长们有时会过于提防他们孩子所受到的潜在威胁,这将给孩子们造成心理困扰。

再说说我的航班,机长是否有权要求乘客在航行过程中不得食用任何坚果食品呢?泰姆曼斯(Timmermans)认为这个要求有些过分了,他自己女儿也是一个患有严重花生过敏症的人,不过她不会因为她旁边坐着一个正在品尝花生零食的人就产生过敏反应,虽然这确实会令她感到些许不适。

还有些人显示出更多的同情心。"我对机组宣布的这一项请求没有异议",泰勒(Taylor)说,"坚果过敏的乘客可能会对其他乘客的食物产生惧怕心理和不舒服的反应"。与过敏症患者同机的乘客可能会认为机组反应过于强烈,并为此感到非常地不方便,但对于高兰(Gowland)和与她患有类似症状的人来说,食物过敏的风险的确大到不容忽视的地步。

过敏症的检验方法

有三种测试过敏反应的主要方法:

皮肤点刺试验:将一滴过敏原悬液涂抹在受试者前臂上,然后用针刺破皮肤。如果感到皮肤瘙痒发红或者发白肿胀,就是阳性反应。

抽血化验:血液中若出现高浓度的过敏原特异性抗体就表明出现了过敏反应。

食物检测:欧洲预防联盟特别工作组为受试者准备了一款注射了过敏原的巧克力甜点,甜点的口味不受影响。他们要求每组受试者每隔20分钟食用一块甜点,每块甜点中的过敏原剂量从3微克逐次增加到3克,直到受试者起反应,例如起皮疹或皮肤肿胀。而对照组的受试者会在另一天食用相同的甜点,食用方式同前面一样,只是甜点里不含过敏原。

食物过敏是什么?

我们的免疫系统的作用是保护身体免受寄生虫、细菌和其他外来物质的侵袭。可有时候它也会对那些完全无害的食物或物质反应过度,进而造成身体的过敏反应。

大多数食物过敏症患者的身体里都有专门应对入侵过敏原的免疫球蛋白E抗体(IgE抗体)。过敏原入侵时,IgE抗体会激活血管周围和皮肤内的肥大细胞。这些细胞释放的组胺会造成毛细血管扩张,这会引发人们熟知的症状,例如嘴部瘙痒和肿胀、皮肤红疹、发痒,流鼻涕或腹泻。

最危险的后果便是发展成过敏症反应,这是一种波及患者全身的最终引发严重血压下降并伴随呼吸困难的症状,有时甚至会致死。

并不是所有的食物过敏症都是由IgE抗体介导的。一个典型的例子可能要算腹腔疾病了,引发腹腔疾病的过敏原蛋白存在于小麦、大麦和黑麦的麦麸里。过敏原会触发免疫系统的T细胞的过激反应,进而损害肠道内壁。患者会腹泻,体重下降,还可能营养不良。

你可不要把食物过敏和"食物不耐受"相混淆。比方说,牛奶的不耐受就不是由免疫系统的过分卖力引起的,而是因为患者体内缺乏分解乳糖的酶,要知道乳糖是牛奶中最主要的糖。食物不耐受的症状包括恶心,腹痛,还有腹泻。

建立机体防御机制

虽然过敏症状是可治愈的,然而如何在临床上防范过敏反应的发生还无定论。

至少对于花生过敏患者,做到事先预防过敏反应的希望还是有的。英国剑桥艾登布鲁克医院(Addenbrooke’s Hospital)的研究小组给四名花生过敏症患儿每天服用花生粉,刚开始只有5微克的剂量。今年他们报道说:经过六个月的实验,孩子们已经可以在一天内享用10颗完整的花生了(Allergy, vol 64, p 1218)。

如果你本人、你的朋友或你的家人里面有花生过敏症患者,请不要在家中自行尝试上述方法。

安德鲁×沃森(Andrew Watson)是英国诺里奇食品研究所的生物信息学家

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harry porter

图1 哈里波特隐身图

也许你曾经梦想穿越国王十字架火车站的九又四分之三站台,进入蜂蜜色的城堡霍格沃茨学院,披上属于自己的隐身斗篷,与伏地魔殊死搏斗;也许你还曾幻想来自未来世界的小叮当会突然从书桌抽屉跳出,从他无所不能的口袋里掏出一件隐身衣,让你自由穿梭于梦想世界。。。

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图2 珀尔修斯手刃美杜莎的照片,Fujia摄于梵蒂冈

遍寻古今中外,隐身的故事伴随着创造者的奇思妙想而层出不穷,各种千奇百怪的隐身方法亦是异彩纷呈。古希腊就流传着珀尔修斯(Perseus)隐身手刃女妖美杜莎(Medusa)的神话。中国古代亦有孙悟空使个隐身法偷蟠桃宴的仙酒,太乙真人为哪吒手绘隐身符瞒过东海龙王等神奇故事。现代游戏里也会借用各种各样的"隐身"概念,在游戏中添加"隐形药水"、"隐身草"等等隐身手段和道具。

梦想家们可以忽略幻想与现实间的巨大落差,让想象力展翅翱翔,好在有科学家们一直埋头苦干,试图填补这一沟壑,在现实世界里为人们的美梦找到坚实的基础。一直以来,世界各地的探索者们孜孜不倦的研究各种可能的隐身方法。其中虽然不乏像神符或咒语这等只可一笑置之的隐身术,但许多看似异想天开的隐身故事里,似乎隐藏着缜密的科学原理。

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图3 威尔斯的《隐身人》

威尔斯笔下的隐身药水,一直为科幻迷所津津乐道。这种奇药可使身体组织丧失颜色,变的透明,进而消失不见。虽然这个科学过程被小说家忽略了,但我们可以略微猜想,这其中一定发生了许多生化反应,人体内的蛋白质等大分子变得不再可见。

而这一点在现代科学中仍然极难实现。蛋白质大分子对生物体的生存至为重要,而其颜色与可以吸收与散射光线的特性,与其本身的生化性质息息相关。如果人类尝试着改变自身分子的光学性能,无异于自掘坟墓。

《魔戒》中,精灵女王送给哈比人的斗篷可以让他们和周围环境融为一体,实现"拟态隐身"。这种"经济有效"的方法在自然界里以保护色、拟态等形式广泛存在。田野中的变色龙,深海里的八爪鱼、比目鱼,都是个中高手,它们的身体可以跟随环境的变化而改变颜色甚至形态,使外界难以辨认。

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图4 比目鱼改变颜色?适应外界环境

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图5 八爪鱼照片,八爪鱼改变自身形态模仿其他生物。左侧为八爪鱼的模仿,右侧为真实生物

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图6 八爪鱼照片,Fujia摄于伦敦动物园

如此神奇的现象自然不会被敏锐的人类错过。从江湖中的夜行侠,到苦修的忍者,都有着传说中的隐身功夫。在科学界,各式变色纤维等材料的研究层出不穷,艺术家们也来凑热闹,利用这种"隐身"的原理来设计作品。

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图7 日本忍者可以借助外界、衣物、屏息等等方式"隐形",动画片《忍者神龟》就是借用了"忍者"的思想。

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图8-1 荷兰艺术家德塞伊•帕尔曼的隐身摄影作品,以化装,改变造型等方法将模特隐入背景颜色中

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图8-2 荷兰艺术家德塞伊•帕尔曼的隐身摄影作品,以化装,改变造型等方法将模特隐入背景颜色中

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图8-3 荷兰艺术家德塞伊•帕尔曼的隐身摄影作品,以化装,改变造型等方法将模特隐入背景颜色中

然而,这一种隐身方法有着与生俱来的弱点:隐身人不可有任何动作,不能与外界有任何触碰。即便"隐身人"天生擅长玩"你我都是木头人"的游戏,也只能骗过眼神不好的观众。如果只是沿着这个方向走下去,我们隐身的梦想还相当的遥远。

(二)隐身的原理

隐身衣何以隐身?追本溯源,或许我们应该问,我们为何能看见物体?

南京大学物理系祝世宁院士从事隐身衣研究多年,他曾在回答记者时解释说,"人之所以能看到物体,是因为光射到物体上后会被阻挡并反射到人的眼睛里。"人们可以通过反射或散射的光"看到"物体。那么隐身衣如何隐身,便是一个光学问题。

我们希望隐身衣达到的效果是,当光经过需要隐身的物体时,就像该物体完全不存在一样。那么,物体对光的作用必须消失,减少反射,还原光线的传播方式,将物体背后的信息传递给观众。简单的说,就是光线碰到物体能拐个弯,然后回到原来的传播方向,那么在物体前方的人看到的就是物体背后的景象。

自公元60年希腊数学家希罗(Hero of Alexandria)起,人类不停地探索光的传播原理。1662年,法国数学家费马(Pierre de Fermat)所提出的费马定理,告诉我们光线以最短距离–直线在空间内传播,这个妇孺皆知、广泛进入中小学物理课本的定理,似乎为让光线绕着物体"拐弯"的隐身衣判定了死刑。虽然其折射定律也告诉我们在介质中光线会弯曲,然而天然材料根本无法实现"隐身衣"对光线的弯曲要求。

两百多年后的1916年,爱因斯坦提出的广义相对论又为隐身衣的理论带来了另外一丝曙光。爱因斯坦认为,如果空间可以被扭曲,则空间内两点间最短距离则不一定为直线,于是光线可以沿着这一扭曲的路径,绕过巨大的天体弯曲前进。《神奇四侠》里苏姗隐身的方法便接近如此。吴伯泽的一篇科幻小说《隐身衣》更加清晰的说明了利用广义相对论实现隐身衣的构想:故事里主角发明了一种隐身衣,一通电就可以产生巨大的力场,实现广义相对论要求的情况,让光线绕行。

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图9 电影《神奇四侠》苏珊,隐形的透明人

然而这种隐身理论有很大的局限性,广义相对论中需要质量很大的物体,比如黑洞、太阳等庞大天体才能较大程度上弯曲光线,而且空间的扭曲不能人为控制。纵使科学巨人如爱因斯坦,也无法设计出能用以控制光线弯曲与否的奇妙开关。难以想象这种"力场"隐身衣会造成什么后果。

那么制造大型隐身衣,甚至隐身黑洞呢?在《星际迷航》里,罗慕伦人可以创造一个神秘的空间,将庞大的星际战舰隐于其中。虽然人类没有长耳朵与吊梢眉,但我们的科学家毫不逊色。杜克大学(Duke University)电子与计算机工程系的史密斯教授(David R Smith)在其科研小组网页上展示了如下的动态动画。

且让我们想象有一个奇异的空间,动画显示所有的光线按照动画中的格子线行进。如果我们可以控制压缩或扩展这个空间,一个崭新的黑洞便可以打开,引领我们到从未存在过的世界。而所有的光线只能绕开黑洞向前行进。这将是名副其实的隐身技术!

但千万别忘了,为了隐身罗慕伦人可是付出了不能使用武器的代价的。创造这样一个黑洞需要的能量大得难以想象。遗憾的是,我们既没有无穷的能量,也不可能随身携带黑洞出门逛街。这种思路的隐身"衣"只停留在科幻小说、电影与人类的梦想中。

史密斯教授拥有其他的办法。人类也许无法扭曲空间,电磁场却是可以被扭曲的。如同将筷子插进水中便可见其扭曲,隐身只是类似海市蜃楼般的光学幻觉。如同树叶落入水流旋涡便不可见,隐身衣便是制造了个光线旋流,隐藏了其中的物体。

随着材料科学发展的日新月异,近十年来迅猛发展的超材料(metamaterial)研究帮助科学家梦想成真,这些自然界闻所未闻的人工材料,终于为隐身衣轰轰烈烈的上台揭开了帷幕。
(未完待续)

图片出处: 图1 图3 图4 图5 图7 图8 图9

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科普写作研修班(北京)开班沙龙

Wed, 09 Sep 2009 16:55:11 +0800

时间:9月12日(周六)下午2点
地点:彼岸书店
地址:海淀区花园路2号中关村数字电视产业园大厦一层中厅(牡丹园翠微百货停车场正北面,地铁10号线牡丹园站A口出不远,海底捞西南方向200米)
名额:自由报名40人+研修班正式学员
主题:
1)科普创作向何处去
主持:汤寿根(科普作家、中国科普作协第四届理事会副理事长)
2)科普从业前景众人谈
主持:李大光(中国科学院研究生院科学传播中心教授)
与会嘉宾:
买天让(《新知客》杂志出版人)
董毅然(《新探索》编辑部主任)
李珊珊(《牛顿科学世界》编辑)
刘允(新浪科普频道编辑)
姬十三、小庄(科学松鼠会)
这次沙龙是开放式的,欢迎同行、读者来参加。请点击这里报名:https://spreadsheets.google.com/viewform?formkey=dHJZbl9zLTFaVTl1Z3U5NGpTdjd1NWc6MA主题:

科普写作研修班(北京)的报名已截止,所有正式录取的学员应已收到邮件确定。班主任小庄,班长杨杨。本周六下午是一次公开沙龙,欢迎同行、读者参与。

主题
1)科普创作向何处去
主持:汤寿根(科普作家、中国科普作协第四届理事会副理事长)

2)科普前景众人谈
主持:李大光(中国科学院研究生院科学传播中心教授)

嘉宾:
买天让(《新知客》杂志出版人)
《科技新时代》总编辑 黄国桂
《科技新时代》采访部主任 贾鹏
李珊珊(《牛顿科学世界》编辑)
刘允(新浪科普频道编辑)
姬十三、小庄(科学松鼠会)

时间:9月12日(周六)下午2点,大约持续2小时。
地点:彼岸书店
地址:海淀区花园路2号中关村数字电视产业园大厦一层中厅(牡丹园翠微百货停车场正北面,地铁10号线牡丹园站A口出不远,海底捞西南方向200米),点击这里看地图
名额:自由报名40人+研修班正式学员(20人)
免费,并提供茶水

请点击这里报名:https://spreadsheets.google.com/viewform?formkey=dHJZbl9zLTFaVTl1Z3U5NGpTdjd1NWc6MA,多人结伴也请分别填写。周五中午前统一发送确认邮件。研修班学员请勿报名。

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