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答案是……

在車上看書為什麼會暈車?

2003/08/01
美國西北大學醫學院耳鼻喉科教授海恩、麻省理工學院太空研究中心人與交通工具實驗室主任阿曼回答:

重點提要

在車上看書為什麼會暈車?恆星的壽命通常有多長?又,如何以基因鑑定血緣關係?

無論是乘車、坐船旅行或是身處外太空所引起的動暈症(motion sickness),都是由於大腦對外在情況的預期與從感官所接受的訊息不一致,而造成不舒服的後果。


為了要維持平衡,大腦會組合許多來源的資料,包括視覺、觸覺及內耳平衡覺等,尤其是內耳對於角位移及線性位移的偵測特別重要。多數時候,所有的感覺輸入都相互一致;如果這些感覺輸入不符合大腦對該狀況的預期時,就會造成動暈症,而有喪失空間感、噁心或嘔吐等症狀。

假設你坐在車子後座;你的眼睛盯著書本,眼角餘光看著車子內部,在在都告訴大腦自己處於靜止狀態。可是當車子改變速度或轉彎時,內耳的感覺受器卻牴觸了上述訊息;那也就是這種情況下常出現暈車的理由,這時往窗外看看便會有所幫助(駕駛不常出現暈車,因為他所接受的訊息不會互相矛盾,同時駕駛也掌控著車子,可事先曉得車速的變化。)


同理,你也可以待在甲板上眺望地平線以避免暈船。一旦你的平衡系統學會如何對付船的擺動,就像英文俗話說長了「海腳」,你也就不會那麼容易暈船了。當然,一旦你上了岸,之後的幾個小時甚至幾天內,你的身體仍然預期船的擺動,那又會讓你再度感到不適。


太空飛行也會造成動暈症,約有70%的新手太空人受此毛病所苦。在「無重力」或微重力的情況下,內耳無法偵知「向下」的訊息。有些太空人說無論他們把自己轉到哪個方向,總是感覺到自己頭下腳上。(潘震澤譯)

美國密蘇里州威勒德市的泰特問:
恆星的壽命通常有多長?

美國華府卡內基學院地磁學系天文學家葛蘭姆提供答案如下:


恆星的壽命從幾百萬到幾十億年不等,取決於該恆星用盡其核能的速度。幾乎所有恆星的光芒,都是由於氫經過核融合變成氦所產生;這個過程是在恆星熾熱、稠密的核心進行,其溫度可達2000萬℃。恆星產生能量的速率,取決於溫度及其表層的重力壓縮這兩個因素;質量較大的恆星消耗燃料的速度,要比質量較小的恆星來得快,發出的光也較為明亮。有些大型恆星將在幾百萬年內耗盡其所有的氫,反之,我們知道有些質量較小的恆星極為節省,可以持續燃燒的時間要比宇宙目前的年齡還長,也就是將近150億年。


我們的太陽存在已將近50億年,並有足夠的燃料再維持個50億年。夜晚天上所有可見的星星,幾乎都要比我們的太陽質量更大、也更明亮(大多數長壽的恆星,其光芒要比太陽黯淡,沒有望遠鏡的話根本看不見。)當恆星的天年將屆,可用的氫即將耗盡時,這個星球會膨脹並且變得更亮;肉眼可見的星星通常處於這個階段,它們的平均年齡在幾億年左右。反之,超巨星的壽命則短得多,好比獵戶座裡年齡在1千萬年的參宿四;該恆星咨意使用能源,預計將在100萬年內瓦解,然後可能爆炸形成超新星。(潘震澤譯)


台北市的李玉雯問:
如何以基因鑑定血緣關係?

台大醫院基因醫學部主治醫師曾麗慧回答:


人類的外觀長相以及特徵,大多會和父母相似,而決定這種血親遺傳特徵的物質稱做「去氧核醣核酸」(DNA),就是我們常說的遺傳物質。DNA存在於所有的生物細胞中,一半來自父親,一半來自母親。我們運用遺傳醫學上的分析技術,來比對兩個人基因圖譜上的相似性,便可做為血緣關係或身份鑑別的重要依據。


人類的基因圖譜散佈著數百個以上的「短片段重覆序列」(STR),這些STR是由2~4個核?酸為單位的重覆片段組成,每個人的重覆次數都很不一樣。科學家讓STR的基因序列進行聚合?連鎖反應(PCR),然後令其產物進行毛細管電泳分析;STR重覆次數多的,電泳跑得慢,STR重覆次數少的,電泳跑得快。根據PCR產物跑的速度及位置,可以精確算出STR的重覆次數。科學家發現,任兩個人的STR重覆次數要完全相同的機會極小,如此可以清楚辨識出兩個人的DNA。


這種「DNA指紋」除了用來做人身鑑定之外,還可以確定血親關係。因為子代的STR型態,一半與父親相同,一半與母親相同,如此不僅能夠追溯到父母輩,還能確實鑑別祖孫等直系血親的關係,甚至兄弟姊妹以及叔姪等旁系血親的鑑別也能做到正確無誤。


【欲閱讀更豐富內容,請參閱科學人2003年第18期8月號】


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