核战争启发了和平时期的“伽马花园”,用于种植变异植物

还有其他来自“本周我学到的最奇怪的事情”的有趣事实。
an aerial view of an atomic garden
日本辐射育种研究所,图片来源:Google Maps

本周您学到的最奇怪的事情是什么?嗯,不管是什么,我们保证如果您收听PopSci的火爆播客,您会得到一个更奇怪的答案。The Weirdest Thing I Learned This Week 每隔一个星期三的早晨都会在AppleAnchor以及您收听播客的任何地方播出。这是您最喜欢的新信息来源,汇集了《流行科学》编辑们能集思广益想出的最奇怪的与科学相关的冷知识、数据和维基百科的漫游。

事实:科学家和名流曾经利用辐射种植变异花卉和蔬菜

作者:Rachel Feltman

大多数人都知道,在第二次世界大战期间,曼哈顿计划找到了利用核链式反应来犯下令人发指的、骇人听闻的大规模杀戮和战争行为的方法。但在20世纪初,当我们刚刚开始了解放射性时,核科学有着更加奇幻和乐观的追随者。这导致了许多危险和误导性的胡言乱语,比如用于夜间发光的辐照拖鞋,但也普遍认为了解物理学将为我们提供无限的能源和无限的食物——它能够使资源如此丰富,以至于乌托邦必然会随之而来。这项研究的一部分涉及使用X射线来诱导花生等植物产生有益的突变。辐射会破坏维持DNA结合的键,当细胞失控繁殖时会导致癌症,或者当细胞死亡时会导致辐射灼伤。但是,生殖细胞中的DNA损伤也可以遗传给后代,并导致任何生理变化。

所有那些关于利用核物理学的乐观的乌托邦前景都被搁置了,以便美国能够制造一枚可怕的炸弹,我们做到了。但是,曼哈顿计划确实至少有一半的注意力放在了放射性植物上。他们明白,放射性沉降物将从根本上改变任何进行过炸弹试验或投下炸弹的地区的生态系统。

进入伽马射线花园,科学家们基本上会将一根放射性材料管(通常是钴-60同位素)放在田地中央。他们会将各种作物种植成同心圆的披萨饼式排列。最终,同位素棒会被放入一个掩体中,该掩体能屏蔽地表免受其伽马射线的照射,科学家们可以安全地去查看他们的收获。

伽马射线的波长比X射线更短——这是你只有在分裂原子后才能获得的东西——它们可以像子弹一样穿透几乎任何东西。所以,毫不奇怪,离辐射中心最近的植物会死亡。其中一些离得最近能存活下来的会生长出肿瘤。但在这个圆圈内稍远的地方,你会开始看到一些植物…与你种植的略有不同。也许它们会长得特别高,或者果实产量特别高,或者在每朵花上产生不同寻常的颜色。

这在冷战期间引起了美国政府的极大兴趣;政客们想向世界证明,整个核武器的事情也有光明的一面。有很多旨在将核物理学以有益且道德可接受的方式融入我们日常生活中的举措,其中一项就是利用这些伽马花园来创造令人兴奋且有用的新植物品种。

研究人员会开始寻找由辐照产生的任何潜在有益的适应性。然后,他们会取变异植物并尝试对其进行改进;例如,他们可能会将其与其他植物杂交,或者对第二代、第三代或第四代进行辐照。在每个阶段,他们都会储存一些种子,这样当他们发现任何真正有趣的东西时——无论是出于美学还是农业目的——他们都可以将这些核植物推向公众。

即使是对核科学不感兴趣的人也接触过这些植物,而且我们今天仍然如此。里约明星葡萄柚是一个非常常见的例子,它是在原子花园中培育出来的,具有非常深的果肉和甜美的果汁。“Todd's Mitcham”是一种耐某些真菌的薄荷品种,在布鲁克海文国家实验室的伽马花园培育而成,世界上大部分薄荷油都来自于这种薄荷。有超过3000种已注册的植物,之所以能成为现在的样子,是因为辐射。

但一些平民想要更近距离地了解这项令人兴奋的新科学。其中最著名的是一位名叫CJ Speas的口腔外科医生,他在后院的掩体中用辐射照射种子,并在全球销售。这提供了一种无需在自家后院埋下钴-60的伽马花园的神秘感;你永远不知道种子在种植前可能发生了什么突变。

Speas在海外最 prolific 的分销商之一是一位名叫Muriel Howorth的英国女性。她还创办了原子园艺协会,该协会会进行一些活动,比如举办解释核物理学如何工作的解释性舞蹈表演。

一些国家仍然使用伽马花园来寻找新的、更好的植物品种,但更有针对性的基因工程已经使这项实践几乎过时。虽然战后支持者将辐照说成是跳跃式开启了进化过程,但它实际上只跳跃式开启了突变过程。更多关于这个奇怪的植物学时代的信息,请收听本周的《最奇怪的事》节目!

事实:疼痛是主观的——但这并不意味着它不那么疼痛

作者:Leigh Cowart

每次你感受到疼痛时,大脑都会新鲜地“烹饪”出来,有时会把蛇咬误认为是尖锐的木棍。疼痛,简单而又令人抓狂地,总是主观的。目前不存在任何机器能够探测到你的大脑并量化你所承受的确切疼痛程度。根本没有标准的疼痛体验!当你感到疼痛时,大脑会考虑你的周围环境、情绪状态、期望、唤醒程度以及一系列其他因素来校准和传递我们非常熟悉的这种令人不快的感受。但这并不意味着疼痛不是真实的,恰恰相反:疼痛的体验与提供痛苦本身的大脑一样真实。我深知这一点。即使是我对戏弄人的辣椒素的科学理解,也无法阻止我在吃下世界上最辣的辣椒时,因但丁的西班牙冷汤的剧烈灼烧感而哭泣。更多为了科学而承受的痛苦,请收听本期《最奇怪的事》,并查看我的书《Hurts So Good: The Science and Culture of Pain on Purpose.

事实:小狗也会有情绪

作者:Sara Kiley Watson

你有没有想过,为什么你看起来完美无瑕的狗狗在第一次生日临近时,一夜之间变成了彻头彻尾的麻烦精?这可能是青少年焦虑。

直到不久前,还没有多少证据表明非人类动物在青春期会经历与人类父母感到困惑的青少年戏剧如此相似的经历。尤其是当我们把动物看作是自己的宝贝时。直到2020年一项关于青少年狗狗出现令人震惊的相似态度变化的研究发表,尤其是在面对父母时。一个英国研究团队与慈善机构“导盲犬”合作,研究了狗狗在6到9个月大左右的青春期是否存在显著的行为差异。

研究团队选择了两组幼犬,都是德国牧羊犬、金毛寻回犬、拉布拉多寻回犬或这些品种的混种。第一组大约五个月大,仍然处于活泼的幼年阶段,它们的狗狗父母是它们生命中的光,就像孩子在荷尔蒙开始失控之前一样。第二组是八个月大——处于潜在的易怒的青少年焦虑期的顶峰。他们让这两组狗狗接受了经典的“坐下”指令。在五个月大时,幼犬对它们的父母说“坐下”的反应很好,对陌生人则不然。但到了八个月大时,情况就反过来了——一只处于青少年期的狗狗会更乐意听陌生人的“坐下”指令,但对于它们的父母,它们会更加烦躁。

然而,考虑到我们不能在十几岁的孩子让我们抓狂时把他们送去寄养,人们可以把那些行为失控的狗重新安置——即使只是因为它们的荷尔蒙让它们比平时更易怒。所以,如果你的狗狗表现得比平时更出格,请记住你自己在青春期时的样子,因为对于人类最好的朋友来说,成长过程肯定会很“狗”。

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