「大伙兒的精氣神提起來了！」——來自三省七縣脫貧村的調研之二
2026-03-06 05:42 5,953次浏览杭州8月14日電(林波 楊佳吟)從108米高的標誌塔頂掉落，摔在地上片刻後，它再次起身蹦躂……這款「打不死的小強」是西湖大學工學院機械工程講席教授姜漢卿實驗室研發的「昆蟲尺度的軟體機器人」。 「它個頭小小的，身長僅2釐米，體重僅2克，像極了那個生命力頑強、卻也令許多人皺眉的『打不死的小強』。」姜漢卿於近日受訪時表示，這款「昆蟲尺度的軟體機器人」能在複雜的野外環境自主爬行、跳躍、遊泳，未來可以應用於搜救、水體監測等場景。 近日，在戶外的「蠕動式爬行機器人」。 (西湖大學供圖) 為何研發這款機器人？ 姜漢卿表示，這款「小強」機器人非常輕巧，可以在沒有搭建電場、磁場的環境中自主運動，還能走出實驗室到戶外環境自由探索。 這款昆蟲大小的機器人為什麼這麼「能打」？ 姜漢卿解釋說，這款機器人的靈感來源於昆蟲。在自然界中，昆蟲等小型生物之所以能輕盈穿梭、矯健爬行，靠的正是肌肉的高效率收縮機制，它們小小的肌肉能爆發出驚人的力量。 受肌肉伸縮的啟發，姜漢卿從力學角度出發，利用彈性力和靜磁吸力的平衡來實現機器人類似肌肉收縮的運動，「我們設計了驅動系統，塞進『小強』的小身板裡。」 據介紹，驅動系統分為兩部分，下方是嵌入軟磁鐵的線圈，上方是硬磁鐵，矽膠外殼可以產生彈力。通電後，線圈產生的磁場可以進一步增強軟磁鐵和硬磁鐵之間的靜磁吸力，同時引入洛倫茲力，實現對吸力的動態調控。 這一「磁吸+彈性」的巧妙結合，讓「小強」可以在低電壓(<4V)下產生高達210N/kg的輸出力和60%的變形率，遠超傳統技術水平。 這正是最近姜漢卿實驗室提出的全新電磁彈性體驅動機制，這一機制有效突破了柔性與微型系統中傳統驅動方式的性能瓶頸，在高輸出力、大形變與低電壓驅動之間實現了有機統一，也讓「昆蟲尺度的軟體機器人」能夠在複雜戶外環境中實現完全自主運動。 此外，這款機器人的生命力也和其它昆蟲一樣強大——能耗低，只有56毫瓦，跟小LED燈差不多。 這款機器人，在未來社會生活中有何應用？ 「它們可以幫助人們做人類甚至許多機器人做不到的關鍵事情。」姜漢卿解釋說，實驗室裡幾種不同的「小強」機器人，各有所長、各司其職。 譬如，蠕動式爬行機器人，從30米的高空甚至108米高空自由落體後，還能毫髮無損地繼續匍匐前進，極限抗衝擊的能力令它非常適合在廢墟、瓦礫、狹小縫隙中執行搜救任務。未來，在地震等重大自然災害發生後，它可以被無人機從空中投放，快速滲透進入廢墟深處，尋找被困人員位置並發出信號，成為生命搜救的「先鋒兵」。 而自驅動遊泳機器人，能在自然水體中自主遊動超過一小時，未來，可以派小巧靈活的它檢測水下環境或監測汙染。(完)
長沙晚報全媒體記者 楊雲龍 通訊員 張維夏 天氣炎熱，大家都知道要多喝水。但很多人不知道，「喝水這件小事」若飲用不當也可能埋下健康隱患。近日，「老人一天喝6升水導致水中毒」衝上熱搜，引發網友熱議。「水中毒」究竟是什麼？為什麼會發生「水中毒」？如何判斷飲水量是否充足？湖南省人民醫院急診科二部副主任醫師靖穎霞進行了詳細解答。 過量飲水竟造成「水中毒」 據報導，浙江年過六旬的金先生因排尿減少、尿液顏色發黃，到附近的社區衛生服務中心諮詢後，被提醒「多喝點水，有助代謝」。誰知他太過認真，一天內竟灌下了近6升白開水，結果出現頭暈、乏力、意識模糊等症狀，家人緊急將他送醫，被確診為「水中毒」引發的嚴重低鈉血症。 無獨有偶，58歲的張女士也因過量飲水被緊急送醫。近日，張女士在接受兩癌(宮頸癌和乳腺癌)篩查時，因需憋尿做B超，於是空腹一次性飲下了3000毫升水。在完成B超回家後吃午餐時，她突然出現噁心、嘔吐和手腳抽搐的症狀。家人以為是低血糖，便餵她喝下一杯糖水，但情況並未好轉，她開始意識模糊，家人隨即將她送往醫院急診科。 經檢查，張女士被診斷為低鉀、低鈉、低氯和電解質紊亂，顱腦CT顯示腦組織輕度水腫，這是典型的「水中毒」症狀。經過救治，張女士脫離生命危險，並逐漸恢復了神志。 「水中毒」其實是稀釋性低鈉血症 靖穎霞解釋，「水中毒」又稱稀釋性低鈉血症，指人體攝入水總量大大超過排出水量，導致水分在體內瀦留，引起血漿滲透壓下降和循環血量增多，可分為急性水中毒和慢性水中毒兩類。程度較輕者停止水分攝入，排除體內多餘水分後即可糾正；嚴重者則可導致神經系統永久性損傷。 正常情況下，人的身體有著精妙的調節機制來維持體內的水平衡。腎臟就像一個「排水工廠」，健康的腎臟每小時能排出800毫升至1000毫升水。如果短時間內攝入過多水分，腎臟來不及處理，這些多餘的水就會打亂身體的「秩序」。血液被稀釋，其中的鹽分尤其是鈉離子的濃度會降低。當血液中鈉的濃度低於135毫摩爾/升(正常範圍是 135毫摩爾/升至145毫摩爾/升)時，就會出現低鈉血症。 「水中毒」的症狀表現多樣，初期可能只是感覺頭昏眼花、倦怠無力、心跳加快。隨著病情的發展，可能會出現頭痛、噁心、嘔吐；嚴重時，會出現肌肉痙攣、意識障礙，甚至陷入昏迷，危及生命安全。如果血液中鈉的濃度快速下降，還可能導致腦水腫，因為水分會從血液流向相對含鹽較多的細胞內，使得細胞膨脹，而大腦細胞膨脹會受到顱骨的限制，進而引發腦組織受損。 為什麼會發生「水中毒」？靖穎霞表示，首先是短時間大量飲水，腎臟無法及時排出，容易引發「水中毒」；其次是腎臟功能受損，對於本身患有慢性腎炎、腎功能不全等疾病的人，腎臟的排水功能已經受到影響，即使是正常的飲水量，也可能因為腎臟無法正常工作，導致水分在體內蓄積，增加「水中毒」風險。此外，某些藥物的副作用、精神疾病導致的強迫飲水行為，以及一些特殊的生理狀態(如在炎熱天氣下長時間劇烈運動後，大量飲用不含電解質的純水)，都有可能誘發「水中毒」。 如何判斷自己飲水量是否充足 天氣炎熱，免不了多喝水，如何判斷自己的飲水量是否足夠呢？根據中國營養學會膳食指南的推薦，男性每日應攝入約1700毫升水，女性每日應攝入約1500毫升水，大約相當於常規一次性水杯的7至8杯。 尿液顏色的觀察是判斷水分充足的指標，淺檸檬色的尿液代表水分處於理想狀態，清澈無色的尿液說明可適當減少飲水，而暗黃色的尿液則提示我們及時補充水分。 靖穎霞提醒，以下人群喝水時要注意飲水量： 腎功能受損者：腎臟就像人體的「過濾器」和「排水工」，一旦功能下降，水分和電解質的代謝速度都會減慢。對於患有慢性腎病或慢性基礎疾病的人來說，即便是正常飲水量，也可能因為排不出去而在體內累積，從而誘發「水中毒」。因此，一定要遵循醫生的建議控制飲水量。 心功能減退的患者：飲水過多加重心臟負擔，會導致心衰加重，要根據自身情況和醫生建議控制飲水量。 服用特定藥物的患者：例如利尿劑、抗精神病藥、部分抗抑鬱藥等，這些藥物可能影響體內的水鹽平衡，幹擾腎臟的排水能力，或者改變體內對「口渴感」的反應，容易導致飲水行為失控。 存在認知障礙或行為控制問題的人：這些人可能因為記憶、理解能力下降，重複喝水或無法感知已經喝過，導致喝水過多。 孕婦和嬰幼兒：孕婦基礎代謝旺盛，要保證足量飲水，但是要少量多次喝水；嬰幼兒在母乳或奶粉攝入足夠的情況下，不需要刻意餵水，以免增加心臟和消化道的負擔。 理解身體補水需求，預防「水中毒」 日常生活中如何預防「水中毒」？靖穎霞提醒大家注意以下幾個方面。 適量飲水：一般來說，健康的成年人每天飲用1500毫升至1700毫升的水就足夠了。當然，這個量不是絕對的，如果在高溫環境下、運動後或者從事體力勞動，出汗較多，需要適當增加飲水量。但也不能過量，一天的飲水量最好不要超過3升。 少量多次飲水：不要一次性大量飲水，而是要分成多次，每次適量飲用。比如，每次喝200毫升左右的水，這樣可以讓腎臟有足夠的時間排出水分，避免水分在體內積聚。尤其是老年人，身體的調節功能相對較弱，更要注意少量多次飲水。 運動後科學飲水：運動後會大量出汗，不僅流失水分，還會帶走鹽分。這時候不能只喝白開水，最好喝一些淡鹽水或電解質飲料，補充身體流失的電解質。淡鹽水的濃度一般以每500毫升水放1克鹽為宜。而且，運動後喝水要小口慢飲，不要大口吞咽，避免氣體進入胃腸道引起不適。 每一個小習慣背後，都隱藏著生理機制的複雜調節。只有理解身體的真正補水需求，才能在「喝水這件小事」上，真正做到對健康有益。
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