科学前沿动态大集合 [复制链接]

经典科幻电影《终结者》系列中出现的T-1000和T-X型号终结者，可根据环境随意变形，被子弹打穿后可自动修复。让人们领略到了液态金属机器人的魅力，虽然科幻与现实研究还存在一定的距离，但清华大学和中科院理化所联合研究组在世界上首次发现，镓基液态合金吞食少量“食物”后，可以在各种形态和运行模式之间转换，并实现自驱动快速前进。这一发现为可变形液态金属机器人的研制开辟了新通道。
       3月26日，在清华大学医学院生物医学工程系刘静实验室，研究小组成员张洁博士给记者展示了这一神奇的现象：电解液中，直径约5毫米的液态镓金属球，吞食了0.012克铝之后，能以每秒5厘米的速度前进。而在各种槽道中前行时，可以随槽道的宽窄自动变形调整，遇到拐弯时停顿下来，略作“思考”后，蜿蜒前行。整个过程宛如科幻影片中的机器人“终结者”。
       能“吃食物”，能自主运动，能变形，这些接近自然界简单软体动物的习性，让刘静他们把这一研究成果亲切地称之为“液态金属软体动物”。它的动力从哪儿来呢？刘静教授告诉记者：“液态镓合金和活泼的铝发生化学反应后，形成内生电场，引起液态金属表面张力不平衡，从而对易于变形的液态金属产生强大推力；另一方面，上述电化学反应过程中产生的氢气也进一步提升了推力。这种双重作用产生了超常的液态金属马达行为。自主运动可以长达1个多小时。”
       实现能在不同形态之间自由转换的液态金属机器人，以执行高难度的特殊任务，是科学界与工程界长久以来的梦想，相关研究在军事、民用、医疗与科学探索中具有重大理论意义和应用前景。刘静他们的这一成果为研制实用化智能马达、血管机器人、流体泵送系统、柔性执行器乃至更为复杂的液态金属机器人奠定了理论和技术基础。目前，实验室根据这一原理已能制成不同大小的液态金属机器，尺度从数十微米到数厘米，而且可在不同电解液环境如碱性、酸性乃至中性溶液中运动。
       由于这一发现的科学突破性和实际应用价值，研究小组今年3月将部分工作以“仿生型自驱动液态金属软体动物”为题在线发表在《先进材料》上。引起世界范围内众多科学杂志、专业网站的高度重视。《自然》杂志在其“研究亮点”栏目以“液态金属马达靠自身运动”为题进行了报道；《科学》网站发布题为“可变形金属马达拥有一系列用途”的观察文章和视频。
      “下一步，我们希望能赋予这种液态金属特定功能，比如药物递送、柔性机器人、血管机器人等。”刘静在展望了这一技术应用前景时表示。

我国“太空摆渡车”发射升空
3月30日21点50分，长征三号丙火箭托举着我国新一代上面级“远征一号”，从西昌卫星发射中心升空。这一刻，“远征一号”掀起了盖头，它将担负起运送北斗导航卫星的使命，实现自己的“首秀”。
       航天科技集团中国运载火箭技术研究院党委书记梁小虹介绍说，此前我国发射地球同步轨道卫星，是用火箭将卫  星发射到椭圆形的地球同步转移轨道，达到一定倾角后星箭分离，再由卫星在远地点变轨，进入圆形地球同步轨道。借助上面级，可以在卫星进入地球同步转移轨道后，经过十几个小时之后再次点火，将卫星直接送入地球同步轨道。
       上面级是一种由基础级运载器发射进入准地球轨道或地球轨道，能够进一步将有效载荷送入预定工作轨道或预定空间位置，具有自主独立性的飞行器。“远征一号”上面级由中国运载火箭技术研究院研制，是在火箭上增加的独立一级飞行器。在火箭将其运送到一定轨道后，它能自主飞行，多次点火启动，并像汽车运送乘客一样，将一个或多个航天器送入不同轨道空间，因而被研制人员形象地比喻为“太空摆渡车”。
      “卫星的目的是进入轨道开展工作，变轨不是卫星的任务，只是不得已而为之。”梁小虹说，卫星变轨需要装载变轨发动机，还要耗费大量燃料。用上面级替代完成，就可以减轻卫星自重、减少卫星的燃料消耗、延长卫星的寿命。上面级完成任务后，还会自行进入垃圾轨道，不会占用宝贵的同步轨道资源。
       我国从20世纪80年代末开始，先后研制出多型固体推进剂上面级，进行了多次飞行，全部取得圆满成功。但此前的上面级均为满足某种单一任务而研制，只具有一次启动能力，工作时间较短，对于更多发射任务适应性较弱。“远征一号”作为一种液体推进剂上面级，继承了近些年我国航天领域一些先进的设计、制造技术，其功能相对独立、可多次启动而且工作时间达到数小时。
       展望未来，“太空摆渡车”将继续承载着北斗导航卫星发射任务的重要使命，但其应用领域远远不仅于此。从设计之初，“远征一号”就从通用化、系列化考虑，具备在未来拓展其应用领域的潜力。
“       远征系列上面级与长征系列运载火箭组合，已具备将一定载荷送入38万公里甚至更远轨道的能力。”梁小虹说。记者了解到，通过将“远征一号”或其改型上面级与我国长征系列运载火箭灵活组合，可最大程度发挥基础级火箭的运载能力。利用上面级轨道部署能力，以一箭多星发射方式，可有效提高发射效率，减少发射组织次数，降低任务成本，满足日益增长的航天高密度发射需求。同时，上面级还可以为有效载荷提供能源供给等基础服务。相对于航天器，上面级成本较低，轨道机动能力强，可作为空间技术试验的通用平台，完成更多的拓展应用任务。
       梁小虹表示，为加强中国航天在深空探测、空间试验等空间领域的探索和服务能力，中国运载火箭技术研究院将按照系列化发展思路，在“远征一号”的基础上逐步构建多种类、多用途的上面级产品。

让你拍案惊奇的“超材料”
“超材料”是一类拥有特殊性质、自然界中并不存在的人造材料。物理学家和材料科学家正在对“超材料”的各种令人惊叹的奇异性质进行研究，力争发掘它们在生活中的各种可能的应用。
    现在，对很多科学家来说，通过弯曲材料的结构来改变其外观已经是“小菜一碟”，科学家们接下来打算改变材料的力学性质。
    在美国物理学会今年3月举办的一次会议上，来自世界各地的科学家们重点讨论了一些“超材料”的最新例子，其中包括弹性陶瓷、无法被感知的斗篷以及可编程的橡胶海绵等。科学家们表示，这些新型“超材料”的出现，将有助于他们建造能更好隔热的宇宙飞船防护瓦，乃至研制出对地形敏感的鞋子。
    德国卡尔斯鲁厄理工学院的马丁·魏格纳教授近日接受英国广播公司采访时说：“我认为‘超材料’这一概念已经慢慢渗入多个领域。这一技术最初在电磁学领域引发了轰动，接着长驱直入，进入包括热力学在内的多个领域，最近又开始在力学领域掀起狂澜。”
    魏格纳教授称，“超材料”这个词语几乎用于指代所有怪异且新奇的设计，但其实，它通常指一种材料拥有最初的组成部分所不具备的属性和特征。
    无法被感知的斗篷
    魏格纳教授正在研究斗篷，但他的目标不是使事物隐形，而是使事物不受物理作用力的影响。去年，他的实验室制造出了一种蜂窝状材料，可以使其包裹的物体无法被人感觉到。
    这种特别的“超材料”是一种行为在某些方面与液体类似的固体晶格，能够使外部施加的压力发生偏移。
    在演示中，这种斗篷可以将一个直径不足1毫米的小圆柱体隐藏起来，让其无法被人的手指感觉到。法国物理学家和工程师们也采纳了魏格纳教授的研究，他们已经通过实验证明，一种小心翼翼的钻孔方法可以转移破坏性较强的地震波动。这意味着，将地面本身变成某种超材料，能保护发电站免遭地震带来的破坏。
    在这次年会上，魏格纳教授展示了他的最新研究成果，包括一种可以使平板中心的小洞无法被感知的斗篷用于遮挡洞口。魏格纳说：“这是一种设计原则，可以应用于很多地方。”
    能感应地形的鞋子
    荷兰莱顿大学的博士研究生巴斯蒂安·弗洛林也在此次年会上展示了他的最新研究成果，他称之为“有史以来第一种在力学上可编程的材料”。
    从外观上来看，这是一种几乎没有任何技术含量的橡胶板，上面有很多洞洞。但是，这些有两个尺寸的洞洞都是经过特别设计的，可以在纵向或横向进行压缩，这种方向上的改变通过增加一个小夹子来操控。因此，最终得到了一个超大号的海绵，其可硬可软，或者介于两者之间。
    弗洛林表示，如果这种海绵在转化到更软的过程中，仍然受到某些压力，也就是所谓的“负刚度”，那么，就会出现一种很奇特的性质，但目前他还未能为此找到用武之地。
    不过，弗洛林指出，这种橡胶板的另一个特征可能会大有用途：它们能吸收能量。他解释说：“想像一下，你能借此制造出可编程的汽车保险杠，如果在有很多小朋友的地方驾驶，你可能会希望保险杠更柔软一点；而如果在高速公路上快速驾驶，你会希望它更硬一点。”
    目前，弗洛林和同事正在同制鞋企业进行磋商，希望据此研制出可根据不同地形进行调节的鞋子。
    耐击的发动机零件
    美国哈佛大学的凯蒂娅·贝尔托尔迪在研究一种类似的奇特弹性材料，其拥有负的“泊松比（横向变形系数）”，这意味着当你压缩该材料时，它会从各个方向进行收缩，而非像普通材料那样侧面被挤压出去，变得更平更宽。当这种材料被拉伸时，它也会向各个方向扩展。贝尔托尔迪教授的研究团队已经为这种材料开发出了不同的有用性能，包括在受挤压时能吸收不同频率的声音等等。
    “泊松比”也会影响金属的疲倦程度，因此，贝尔托尔迪正在同劳斯莱斯公司合作设计具有复杂狭缝结构的发动机零件，这种零件可以经受很多次压缩循环。贝尔托尔迪表示，为了获得独一无二的特性，“我们要么研制复杂的零件；要么使用简单的零件但采用特别的方式进行组合。”
    能复原的弹性陶瓷
    加州理工学院科研团队制造出了一种非常小且与以往迥然不同的陶瓷，其空气含量在99.9%左右，却仍十分坚硬，且该陶瓷在破碎率达50%的情况下还可恢复原状。
    研究人员使用一种叫做双光子光刻的激光直写技术，在一种高分子材料中“写入”一个三维结构，即通过激光光束的照射让高分子发生局部交联硬化。被激光照射过的部分材料会保持结构完整，而其他部分则会被溶解掉，只留下一个三维骨架。然后他们在这个骨架上涂覆一层薄薄的材料——金属、合金、玻璃、半导体等等，之后使用另一种方法将骨架中的高分子剥离出来，留下一个空心结构。
    研究人员表示，这项技术前景无限。鉴于许多材料都可以在这个骨架上堆积成型，该项技术对光学、能源效率及生物医学领域的技术发展十分有利。比如，我们可将它用于骨骼的再生，用生物相容性较好的材料制造骨架使细胞在其上增殖。
    在模型建立后，研究人员在高分子骨架上涂覆一层氧化铝陶瓷材料，构建出中空管网状的氧化铝结构，整个结构的厚度为5纳米到60纳米，管直径在450纳米到1380纳米内，而且，整个网络比一张纸还薄。接下来，研究人员对他们制造的各种纳米晶格的力学性能进行了测试，猛烈挤压或拉伸材料，总之使样品发生变形以观察其承受极限。他们发现，厚50纳米、管径1微米的氧化铝结构在压缩时会发生破碎。然而，当压缩管壁厚与管径的比例比较小的晶格时，也就是当管壁厚仅10纳米时，却产生了非常不同的结果。研究人员说：“你使它发生了变形，但它却突然弹了回来，在某些情况下，我们能使这些样品变形的比例达到85%，但之后它们又恢复原状。”
    研究人员解释道，像陶瓷、硅、玻璃一样比较脆的材料由于充满缺陷（比如空穴和杂质）而易发生碎裂。材料越完美，你越不可能发现它结构的缺点。但是，当将结构削弱到一定程度即厚度仅10纳米时，缺陷的数量和所有缺陷的尺寸都达到了最小化的状态，整个结构也最不可能失效。
    参与研究的卢卡斯·梅扎表示，尽管如此，他们目前制造出的材料还太小，因此并没有实际用途，不过，随着投资的不断增加，这种陶瓷能找到用武之地，尤其能在“普通物质无能为力的地方大显身手”，例如，航天飞机或者喷气式发动机，或许更愿意使用陶瓷防护瓦而非金属罩来隔热的设备。

美国人有可能2039年登上火星
美国太空专家最近达成的共识认为，美国航天局可能在2033年把宇航员送入火星轨道，2039年派人登上火星。
　　美国行星学会上周召开了一次名为“火星轨道载人飞行”的闭门研讨会，来自美国航天局、航天工业界及科学界的70名代表就登陆火星的可行性和成本进行了分析，并就人类登陆火星前必须首先完成轨道飞行等问题达成共识。研讨会的完整报告将于今年晚些时候公布。
　　据美国行星学会发表的一份声明，一项独立的成本估算显示，如果国际空间站按计划在2024年退役，那么美国航天局目前的预算水平能负担上述火星探索计划。
　　曾担任美国火星计划主管的斯坦福大学教授斯科特·哈伯德在声明中说：“我们相信，我们现在有了一个长远、成本可控、可行的人类探索火星计划的样本。”
　　这一时间表并非参与研讨会的专家制订，而是由美国航天局喷气推进实验室一份内部报告首先提出。据美国媒体报道，绕火星轨道飞行任务可能持续30个月，包括9个月去火星、一年在轨及9个月的返回时间。
　　此外，有美国媒体报道，美国航天局正在“悄悄”重新评估在执行火星任务前“重返月球”的可行性。但美国航天局官员予以否认，表示只是考虑利用月球附近的空间作为探索火星的支撑，包括如何在月地空间中生活、工作和学习，但派人登陆月球不是美国火星计划的一部分。

趣味科学：让科普走得更远
4月11日晚，杭州西湖边的浙江省科技馆因为一群“向好奇心致敬”的人而沸腾。在这里，第四届菠萝科学奖的颁奖典礼再一次让公众为科学狂欢。
       一根棒棒糖可以舔多少次？为什么小小的蚊子不会被雨滴砸死？离开了冰箱，一块肉会发生怎样的腐烂过程？这些有趣的难题和“脑洞大开”的研究，让人们再次领略了科学的魅力。
科学可以很好玩
        美国乔治亚理工学院教授胡立德获得的是菠萝科学奖物理学奖，他的研究内容是蚊子为什么不会被雨滴砸死。
“      之所以研究这个，是因为在一个下雨天，我的小孩被蚊子咬了一口，然后一直哭，这让我很好奇为什么下雨天还有这么多蚊子。一颗雨滴的重量是蚊子体重的50倍，小小的蚊子却不会被大颗的雨滴砸死。”在接受《中国科学报》记者采访时，胡立德用不太熟练的中文回忆说。
       为破解谜题，长期从事生物物理学研究的胡立德开始抓蚊子、做实验。他们把蚊子放在一个封闭的透明箱子里，从箱子的上面往里滴水，然后用高速摄像机对“雨”中飞舞的蚊子进行反复拍摄。
       视频显示，蚊子被雨滴击中时，并不会阻挡雨滴，而是顺应雨滴的趋势落下。当雨滴击中蚊子翅膀或细细的腿部时，蚊子会向击中的那一方倾斜，并通过高达50度的高难度“侧身翻滚动作”让雨滴从身旁滑落。
“      这可以帮助科学家和工程师解决机械技术上的很多难题，比方说如何更好地设计微型飞行器等。”胡立德说。
       对于这项研究，作为颁奖嘉宾的诺贝尔物理学奖得主乔治·斯穆特在接受《中国科学报》记者采访时表示，这是一个非常有趣的题目，研究得也非常好，有这样的奖项来祝贺这样的研究，是件非常好的事情。
       好玩的课题变成严肃的科研，不止这一个。例如，今年的菠萝科学奖数学奖—— 一根棒棒糖可以舔多少次，同样具有这样的特点。“通过研究糖在融化过程中的数学模型，可以对地质变化过程有一个更形象的了解。”获奖的纽约大学博士黄金紫告诉记者。
科学为何“不好玩”了
       大多数科研工作者或许都会感慨：像这样的“好玩的”科学研究毕竟是少数，大多数的科学研究还是严肃的，甚至是枯燥的。而对于公众来说，科学似乎与趣味之间也有着很远的距离。
       “一想到科学，第一反应就是实验室、白大褂、公式定理，感觉很‘高大上’。有趣的科学应该不多吧。”一位首次参加菠萝科学奖活动的浙江大学学生在活动现场向记者感慨地说。
       那么，科学为什么“不好玩”了呢？
       “在很久以前，科学是贵族的‘游戏’。他们没有物质生活上的压力，就做一些自认为‘好玩’的事情。但现在，很多科学家作研究并非出自兴趣，而是迫于科研项目方面的压力。”在获得今年菠萝U奖的中国科学技术大学科技传播系特任副研究员梁琰看来，除了科学本身具有挑战性，科研评价方面的压力也使科学的趣味性在减少。
       而在中科院心理所行为科学重点实验室研究人员杨紫嫣看来，这与科普宣传力度不够也有关系。“或许我们可以用更加有趣的方式阐述很严肃枯燥的科学。”她说。此次，她所在的实验室因研究“名字偏好与幸福感”获得菠萝科学奖心理学奖。
打开通往趣味之门
     “让科学变得有趣，非常重要。”斯穆特告诉记者。
       为让科学变得有趣，他在科普工作上几乎是绞尽脑汁。为向公众普及天文学、宇宙学知识，斯穆特甚至在带有科普色彩的美剧《生活大爆炸》中客串了自己。
       他告诉记者，在法国，他们每周五会开展针对中学生和大一学生的网络公开课。“现在有3000名学生、老师报名观看网络公开课，这比我在布鲁克林大学10年里教出的学生还多。”斯穆特开心地说。
       在心理医生、心理学微信订阅号“友心人”的联合创始人蓝枫看来，科普分为趣味科普和硬科普。“我觉得趣味科普更能拉近公众与科学家的距离。这样的科普是非常有必要的，既能让公众理解科学，也能让科学家获得更高的社会认可度。”蓝枫说。
      长期以来，梁琰带着他的“美丽化学”团队近距离拍摄化学反应的细节和过程，“上初高中时，一谈到化学，就是上课、考试，很枯燥无趣。现在，我们让学生看到，其实化学也是很美的，这样可以激发他们对化学的兴趣和热爱”。
      趣味科普的价值也得到了斯穆特的肯定。“很多科学都是贯穿于每天的生活之中的。通过这样的科普，公众就可以分享科学家的激动，他们也可以因此理解科学家是如何开展研究的。”斯穆特说。

调控植物光合作用新“开关”被发现
美国密歇根州立大学的研究人员发现了一个调控植物光合作用的新“开关”，这项发表在新一期美国《国家科学院学报》上的成果，将有助于提高作物和生物燃料的产量。
     植物通过光合作用来储存太阳能，这些能量以两种方式被储存，用于植物的新陈代谢。植物吸收的能量必须与新陈代谢所消耗的能量均衡，否则植物将开始产生毒素，如果种植者不及时处理这种情况，植物就会死亡。
    密歇根州立大学光合作用和生物能学特聘教授大卫·克莱默领导的团队，重点研究了当光合作用生成的能量输出与植物消耗的能量达不到均衡时发生的问题。据物理学家组织网15日报道，他们研究发现，植物产生的毒素中有一种叫过氧化氢的物质，是激活一条光合路径的信号，这一路径被称为循环电子流（CEF）。
     克莱默说，确认这个“开关”的功能有助于提高植物产量、增强植物对环境的适应力，从而缓解在气候变化条件下全球对于食品和燃料的需求压力。“未来30年，我们需要显著提高粮食产量，以满足不断增长的全球人口以及可能影响作物产量环境变化的需求。”
    研究论文合著者、密歇根州立大学博士后研究员德塞拉·斯特兰德说，虽然科学家对CEF进行了广泛研究，但仍然对这个植物中的电子传递路线知之甚少。为了满足植物细胞不断波动的需求，类似CEF这样的光合路径必须能够迅速连通和断开。
    斯特兰德表示，为满足全球对食品和燃料的需求而对植物和藻类的新陈代谢进行修改，就必须了解光合作用的过程，以及根据需要如何进行调整。“简单地增加植物吸收的太阳能而不保持它与新陈代谢的均衡，可能会适得其反，甚至导致细胞死亡。”她说，“必须精细调节这一能量并确保均衡。”
    要提高植物的产量并不容易，部分原因在于光合作用涉及到生物学中一些最具活性的化学物质，是一个极不稳定的过程。”克莱默说，“我们知道CEF是光合作用中的一个重要过程，尤其是在植物处于干旱、寒冷或者炎热等环境下，但我们不知道它是如何调控的。不过，现在我们已经掌握了触发光合作用的一个要件。”
    总编辑圈点
    光合作用着实神奇，能在万分之一秒的瞬间完成光子、激子、电子、离子等传递和转化的复杂物理和化学过程，这种高效机制是当今科学技术远远不能企及的。要彻底揭开这一谜团，需要多学科的交叉研究。事实上，当代几乎所有的物理、化学学科中，最先进的设备与技术都可以用到光合作用研究中来。未来，或许会有那么一天，通过模拟光合作用，人们可以从工厂里直接获取食物，而不再一味依靠植物提供。

为了明天，请善待地球
“我们不是继承了父辈的地球，而是借用了儿孙的地球”。《联合国人类环境宣言》中的警示或许是 “我们为什么需要一个地球日”的最好解释。
    今年4月22日是第46个世界地球日。
    该活动最初在1970年由美国的盖洛德·尼尔森和丹尼斯·海斯发起，随后影响越来越大。2009年，第63届联合国大会决议将每年的4月22日定为“世界地球日”。
    此后每年的4月22日临近之时，世界各地会举办多种活动来纪念地球日——从华盛顿的演唱会，到中国乡村小学的绘画比赛。疲惫的地球需要关爱呵护，已成为共识。
   地球的健康状况到底怎样，它储藏的资源还能养育人类多久？从上世纪60年代以来，随着全球经济的飞速发展，对资源的需求每天都在增加，人们逐渐意识到人类可能在过度消耗地球的资源，并开始用一些指标和计算方法试图量化人类对地球资源的消耗状况。
    颇具代表性的是全球足迹网络的计算。学者们根据这一指标推算出每年的地球超载日。据世界自然基金会介绍，每年全球足迹网络计算出该年度地球生态承载力能够在多长的时间内满足人类生态足迹，而一年中剩下的日子就是地球超载日。去年的地球超载日是8月19日。资料显示，这一日子每年都在提前。
    尽管有专家认为，全球足迹网络地球超载日的计算方法及指标的科学性有待考证，但这一结果的大方向应是确定的。世界自然基金会每隔两年发布《地球生命力报告》给出类似结论。
    该报告试图用直观的数据描述地球正在发生的变化。最新的《地球生命力报告（2014）》（简称《报告》）显示，从1970至2010年，地球生命力指数显示了52%的下降率。换句话说，目前地球上的哺乳动物、鸟类、爬行类和鱼类数量平均约为40年前的一半。
    生物多样性下降的同时，人口和人均消费的增长正驱动着全球“生态足迹”的增加。《报告》指出，人类对地球资源的需求已超过自然可再生能力的50%。需要1.5个地球才能承载目前人类的生态足迹。
    “按照这样的需求发展的模式继续下去的话，到本世纪中期会需要三个地球才能满足人类所需。”世界自然基金会中国总干事卢思骋曾对媒体指出。
    必须做出改变。
   “为我们的地球及今世后代，促进创造经济、社会、环境可持续的未来”。世界各国政府2012年在里约举行的联合国可持续发展大会上承诺。这一承诺对于正快速发展、处于资源高消耗期的中国而言更是严峻考验。
    据中国科学院国情研究中心公布的资料，中国的整个自然环境最多能容纳15—16亿人口，许多短缺性资源能容纳的人口低于10亿。这意味着，中国的人口规模在下世纪中叶将达到环境的最大容量值。而世界自然基金会此前  发布的《中国生态足迹报告2012》则指出，中国人均生态足迹大约是中国生态承载力的2倍多。
    在这一背景下，我国资源环境管理制度日趋严格。开源之外更需节流，要使单位资源效益最大化。这一趋势从    今年地球日的宣传主题“珍惜地球资源 转变发展方式——提高资源利用效益”也可见一斑。
事实上，近年来，有关部门大力推进土地和矿产资源节约集约利用，用资源利用方式转变促进经济发展方式转变和结构调整。2014年，国土资源部颁布的《节约集约利用土地规定》和《关于推进土地节约集约利用的指导意见》，启动了580个城市节约集约用地评价。
    在矿产资源利用方面，根据中国国土经济研究院的报告，2005—2013年，国内主要矿种单位GDP矿耗逐年下降，表明我国资源利用效率趋好。但受建筑、汽车、电力等行业快速增长和人们消费水平提高、结构变化等影响，铁、铝、铜、铅锌的人均矿耗增速显著。2013年与2005年相比，铁、铝、铜、铅锌和磷矿等矿产人均矿耗增幅均超过100%。从数据可以看出，我国的矿产资源节约集约利用还有很大的空间。
    近日通过验收的《全国矿产资源“三率”及开发水平调查》项目，完成了煤炭、石油、天然气、铁矿、金矿、萤石等22个矿种19385个矿山（含油气田）的“三率”（开采回收率、采矿贫化率以及选矿回收率）调查，绘制了全国22种矿产在产矿山分布图，建设了全国重要矿产矿山数据库，全面分析了各类矿产“三率”的影响因素，研究探讨了我国矿产开发利用取得的主要成绩和存在的问题，并提出了相关建议。国土资源部表示，将继续抓好矿产资源“三率”标准制定和实施，推进矿产资源综合利用示范基地和绿色矿山建设。
    在最新发布的《水污染防治行动计划》中，“节水”成为高频词汇之一，一共出现28次。该文件强调，建立万元国内生产总值水耗指标等用水效率评估体系，把节水目标任务完成情况纳入地方政府政绩考核。将再生水、雨水和微咸水等非常规水源纳入水资源统一配置。到2020年，全国万元国内生产总值用水量、万元工业增加值用水量比2013年分别下降35％、30％以上。
   愿努力带来改变。

日本磁悬浮列车创造时速590公里新纪录
[摘要]此前的磁悬浮列车最高时速纪录为581公里。本月21日还将进行时速600公里左右的最高时速试跑。

    腾讯科学讯 据报道，日本东海铁路公司16日宣布，磁悬浮列车在山梨磁悬浮试验线上创造了载人行驶时速590公里的新世界纪录。
    报道称，此前的磁悬浮列车最高时速纪录为581公里，于2003年12月在该试验线创造。该公司称，由7节车厢组成的列车在当天12点前的19秒间达到了最高速度。磁悬浮列车还进行了长距离试跑，于本月14日创下了一天行驶4064公里的纪录，大幅度超过了2003年的2876公里纪录。
    日本磁悬浮中央新干线全长286公里，列车最高时速为500公里，东京品川至名古屋区间计划于2027年开通。列车在试跑中未发现问题，该公司认为运营所要求的安全性和耐久性得到了确认。日本东海铁路公司还计划最快于21日进行时速600公里左右的最高时速试跑。
超导磁悬浮的原理
    超导线圈是磁悬浮列车的最关键设备之一，它使列车获得上浮、推进、导向力。
磁悬浮列车由于具有安全性、稳定性、与环境适应性以及高速、适合大量运输等特点，被视为21世纪综合运输系统中最具发展前途的高科技运输手段之一。日本出于谋求国土经济均衡发展，以及通过超导磁悬浮技术的开发带动各相关产业发展的目的，自1962年起就开始了直线电机推动悬浮方式列车的预研制工作。随着在日本山梨县境内进行的5节车辆时速500公里荷重270人分编组运行试验的成功，日本超导磁悬浮列车的基本研制计划已接近尾声，将可以转入商业性运营线路开发建设阶段。
    超导线圈：超导线圈是磁悬浮列车的最关键设备之一，它使列车获得上浮、推进、导向力。日本使用的超导物质是将超细铌钛合金多芯线埋入铜母线内制成的超导电线，当此种超导电线浸入液氦(－269℃)中时进入超导状态产生强大磁场。这是世界上首次在实用运输设备上用超导技术实现可获得550公里稳定时速的大功率强磁线圈，其电压为22KV。
    车载超低温冷冻系统：每一车载强磁单元上分别装有一台液氦及一台液氮压缩制冷机。液氦压缩机的作用是将由于外部热能及列车本身行驶时产生的热能逐渐气化了的氦气重新冷冻还原成液氦。液氮压缩制冷机的作用是将冷却超导线圈外部隔热板的液氮制冷剂重新冷却，保持－196℃低温液氮状态。MLX01型列车装备的压缩机为目前世界上体积最小、能力最强的节能型车载液氦及液氮压缩机，并且实现了连续工作1万小时无故障的纪录。使得列车运行时一次充氦(氮)以后无需再补充液氮或液氦。

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IBM预言5年内智能电脑将具备人类味觉等五种感觉
据中国之声《央广新闻》报道，随着科技水平的不断提高，智能电子设备所具有的能力也越来越丰富。IBM甚至预言，5年内智能电脑将具备人类味觉等五种感觉。　　
    其实现在只要一部智能手机在手，你可以完成很多事情，比如说像浏览新闻、观看视频、订餐订票、快捷支付等等，很大程度方便了我们的生活。但是如果想要知道眼前的这道菜是不是好吃，想买的这件衣服材质是否优质，目前的大部分电子设备是不能够完成的。现在这种情况就有可能发生改变了。据美国IBM公司的估计，这种情况在五年之内就会发生改变。到了那个时候，电脑将更加了解周围的世界，并懂得如何去理解不同的事物。IBM还提出了电脑要实现的5种人类才有的感觉能力，也就是视觉、听觉、味觉、嗅觉和触觉。综合起来，这5种感觉其实源于同一个大的概念，即也就是认知计算能力。电脑等机器将越来越像人一样去感受这个世界。比如说具有认知能力的电脑在观看一幅画的时候，并不仅仅将其当作一组描述颜色的数据点、色素和线条，相反，它会将画作为整体来看，并能够理解画作所表达的含义。IBM公司负责创新的副总裁伯尼表示这是计算思维在本质上的改变，你必须从新的角度来思考如何获取数据，不能仅仅拍一张照片然后存储起来。你必须在更高的层次上将这张图像看成实体，而不仅仅是一堆数据的位点。他补充说，认知计算将促进一些非常有趣的功能转变，这是一个相当深刻的技术进步。也就是说其实具备认知能力的电脑与传统电脑相比最关键的差别在于，后者能够接受“训练”。而认知系统不会简单地重复给出错误或者是无用的答案，一旦知道结论错误之后，他们能够改变方法重新尝试。

“新视野”号探测器发现：冥王星或戴着“冰冠”
美国宇航局（NASA）的“新视野”号探测器传回的图像显示，冥王星可能拥有一个由某种冰构成的极地冰冠，研究人员推测，其很可能是由氮分子凝结而成的。
    NASA于4月29日公布了这些几周前收到的图片，这些图片是4月中旬在距冥王星1.13亿公里远处，“新视野”号探测器利用远程勘测成像仪拍摄的。
    从这些图片中可以看到，冥王星与其最大的卫星卡戎（冥卫一）在一起，而其他4颗卫星由于个头太小、太暗淡未在“新视野”的镜头中露面。
    图像显示，这颗矮行星的表面布满了斑驳的亮斑与暗斑，每个斑点的直径据测量约有数百公里大小。
    然而无论冥王星如何旋转，其极地区域依然明亮如初，这意味着那里或许存在着一个高度反光的冰冠。
    NASA在照片说明中说：“冥王星上这块明亮的极地区域可能是由其表面高度反光的冰冠造成的，这里说的‘冰’可能是由分子氮结成的冰雪。‘新视野’今年7月抵达后的观测将最终确定这一假设是否正确。”
    新视野”号项目负责人、科罗拉多州博尔德市西南研究所Alan Stern表示：“这是一个非常令人疑惑的暗示。”
    在太阳系的任何行星中很难在这样低分辨率的显示下看到如此强烈的表面标记。”Stern强调，“这是一个谜，无论这些亮区和暗区是由地质或地形还是成分形成的。”
    “哈勃”空间望远镜之前曾在冥王星上发现了明暗斑块。而如今距离这颗矮行星约9000万公里的“新视野”号探测器采用了比“哈勃”空间望远镜更高的成像分辨率，但它对于昏暗的天体并不敏感。
     项目科学家、马里兰州月桂市约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室Hal Weaver指出，图像处理技术使得项目科学家比预期提前一个月弄清了冥王星的表面细节。
    未来由“新视野”号探测器上装载的分光仪进行的测量将会揭示冥王星明亮的极地特征是由什么构成的。
    矮行星的表面通常被认为包含有大量的冰，其中包括冻结的氮、一氧化碳和甲烷。其中的一些可能通过汽化在冥王星表面形成了一层薄薄的大气。
    “新视野”号探测器项目目前正在把原始图像在其返回地球48小时之内上载到互联网上。这与欧洲空间局（ESA）罗塞塔研究团队的做法形成了鲜明对比——后者仅仅公布了有限的67/churyumov-gerasimenko彗星的图片。
    “新视野”号探测器于2006年1月升空，预计将于今年7月14日从距冥王星约1万公里处飞过，这是它与冥王星最接近的距离。
    冥王星于1930年首次进入人类视野，曾被看作太阳系第九大行星。但国际天文学联合会于2006年对大行星重新定义，冥王星被“开除”而降级为矮行星。冥王星体积很小且与地球相距遥远，人们对它知之甚少。

研究揭示大脑如何产生自我感知
给人们产生一种在房间内远距传动幻觉的试验，揭示了大脑是如何构建自我感知的。这些发现可能有助于精神分裂症和自体感觉缺失的治疗。
    在日常生活中，人们会感觉到自己的身体作为物理实体处于一个特定的位置。例如，当你坐在桌旁，就会意识到自己的身体和它同附近物体相对应的大体位置。这些经历被认为是形成自我意识的基础部分。
    瑞典卡洛林斯卡研究所神经科学家Arvid Guterstam和同事想知道大脑是如何产生这些经历的。为此，他们让15个人戴着头盔显示器，躺在功能性磁共振成像大脑扫描仪中，并和躺在房间中其他地方的虚拟人体上的摄像机相连，使参与者能以虚拟人体的角度看到房间以及扫描仪中的自己。
    随后，一个团队成员同时敲击参与者和虚拟人体的身体。这会产生一种拥有虚拟人体的身体并处于其所在位置的离体体验。Guterstam介绍说，试验随着虚拟人体被放置在房间不同位置被不断重复，使参与者感觉在不同位置传动。打破幻觉所需的只是在不同时间触碰参与者和虚拟人体的身体。
    通过比较参与者受到和不受幻觉控制以及感知自己位于房间不同位置时的大脑活动，研究团队确认了大脑哪些部位控制对身体和自我定位的感知。一个区域似乎把两者结合起来：后扣带回皮质。扣带皮层和情绪形成、记忆和学习有关，这部分区域的活动异常则同抑郁症和精神分裂症有关联。
    不出所料，顶叶和运动前区皮质也参与了传动幻觉的产生。“大脑中的这些区域以整合来自不同感觉的信息以构建对身体的表征而著名。”Guterstam介绍说，其他拥有帮助定位的网格细胞的大脑区域在产生幻觉的过程中也很活跃。

天文学家发现迄今距地最遥远星系
美国科学家利用位于夏威夷凯克天文台直径10米的望远镜，近日发现了距离地球131亿光年的星系——EGS-zs8-1，这可能是迄今宇宙中测量距离上最遥远的星系。最新发现有助于科学家们进一步厘清宇宙诞生之初早期星系的演变历程。
    据英国《每日电讯报》报道，尽管美国国家航空航天局（NASA）的哈勃太空望远镜和斯皮策太空望远镜以前曾对该星系惊鸿一瞥，但其与地球的距离现在才由耶鲁大学和加州大学圣克鲁兹分校科学家组成的科研团队确认，而将位于宇宙深处距离地球130亿光年的z8-GND-5296拉下了“最遥远星系”的宝座。该研究领导者、耶鲁大学天文学家帕斯卡尔·欧斯克表示，那时，宇宙大爆炸制造出了“目前宇宙15%的质量”。
    科学家们目前只精确测量出了早期宇宙部分星系的距离。该研究第二作者、耶鲁大学天文学院教授彼得·冯·多库姆说：“每次的精确测量结果，都为我们进一步理解早期宇宙中第一代星系如何形成做出了贡献。”
    人们现在观察到的是宇宙大爆炸后仅6.7亿年时该星系的样子，当时宇宙还处于幼年期。据估计，宇宙当前年龄约为138亿年。新的观察认为，EGS-zs8-1形成时，宇宙正经历一个重要的转变，即星系之间的氢气从中性状态变为带电离子的状态。该研究的联合作者、荷兰莱顿大学的研究人员雷哈德·布文斯说：“显然，类似EGS-zs8-1这样早期星系内的年轻恒星是这一转变过程主要的驱动力。”
    科学家们表示，EGS-zs8-1这一星系的“在位”时间也不会太长，因为NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜将于2018年发射，它能看到宇宙更遥远的深处，将对宇宙历史的每个阶段进行研究，从宇宙大爆炸产生的第一束光亮到太阳系的形成，再到太阳系的演化历程。除了能将宇宙学推到更早期的时代，韦伯望远镜还能对斯皮策望远镜看到的EGS-zs8-1发出的光进行分析，为科学家们提供关于其气体属性更详细的信息。
    该研究的合作者、加州大学圣克鲁兹分校的加斯·伊林沃斯表示：“我们目前的观察表明，在未来使用詹姆斯·韦伯望远镜，将很容易对这些遥远星系的距离进行精确的测量，从而为我们提供更详细的宇宙诞生初期星系形成图像。

1.3亿年前，弥曼始今鸟出没
  记者从中科院获悉，由我国科学家领导的研究小组发现了世界最古老的今鸟型类化石——弥曼始今鸟。它距今已有1.3亿年，比此前所认为的最早的今鸟型类化石早500万年。相关报道发表在5月5日出版的《自然通讯》上。
    研究者对收藏于山东天宇自然博物馆的两件鸟类化石做了形态学研究，认为新标本为红山鸟类。红山鸟类是早白垩世较为进步的今鸟型类，生活在滨湖环境。据介绍，弥曼始今鸟的羽毛保存完整，包括初级和次级飞羽、扇状尾羽，以及在低速飞行时具有重要控制作用的小翼羽。

科学家讲述哈勃鲜为人知的历史
哈勃太空望远镜由天文学家莱曼·斯皮策在上世纪40年代构想，一开始是作为世界最先进的天体物理学观察站而推出的。迄今为止，它带来的许多基础性发现揭示了可能到达的宇宙中最远的地方，它拍摄的令人震撼的照片已经普及大众，改变了人们对宇宙的认识。
   《自然》杂志对一些从1972年就参与哈勃项目的研究人员进行了采访，通过他们之口向我们讲述了哈勃过去鲜为人知的历史。那时，它还只是一套工程图纸。
    罗伯特·奥戴尔（前哈勃项目科学家）：有人告诉我，把它造出来用不了很长时间。但当我走进去时，不由得睁大了眼睛。我感到，要建造哈勃是未来的事。但这是一个机会，引领并影响了我的想法，它甚至可能成为我这一代最重要的望远镜。
    简·奥利弗（前哈勃首席工程师）：哈勃是许多技术的试验场。你认为的低技术，比如设计门窗，也会演变成重大问题。我们不断发现越来越多的挑战。它逐渐变成了一个长期计划，我开始觉得它不太真实，似乎只是个游戏。
    哈勃第一张照片有瑕疵
    桑德拉·法伯（加州大学圣·克鲁兹分校天文学家）：哈勃传回第一张照片是由我们的相机（广域与行星式摄像机）拍摄的，看起来很怪异，那是一颗恒星，但它的中心有个亮点。我们小组的一位天文学家看了照片说：“这架望远镜有球面像差。”当时的诊断是极为严重，会带来很大影响。
    我们想知道这是不是真的。我们用第二面镜子反复聚焦，检验不同程度的球面像差。在一次项目会议上，我们出示了结果确实如此。
    奥利弗：我打电话到NASA总部，解释了问题所在。副主管J.R.汤普森不停地对我说：“奥利弗，你要把望远镜上的另一个旋钮打开，修复它！”我说：“J.R.，我没有旋钮可拧！”
    让领头的几个人意识到这一点费了好几天时间，随后他们的心都沉下去了，他们有了真正的麻烦。我们向太空发射了一个望远镜，它却几乎什么也看不到。我觉得这很可怕，就像一条狗得不到骨头。
    结果出来了，是由于制造主镜的一台设备上的一个间隔误差，这一误差是由负责制造镜子的协约商珀金-埃尔默公司造成的，NASA也疏漏了。它影响了哈勃所有5个最初的仪器，无法在地面修复。
    爱德华·韦勒（前哈勃首席科学家）：我来解释一下这对哈勃科学计划造成了什么影响——那些日子它声名狼藉。但是幸运的，在召开新闻发布会前两个小时，约翰·特罗格（哈勃成像专家）把我拉到一边说：“爱德，我想有些事你应该知道，我们认为能修复它。我们有4个备用镜子都是平的，但如果给它们加一点小曲线，与哈勃镜子上失误的曲线正相对，就可能抵消它的失误。”
    我在新闻发布会上报告了这一点。我承诺我们有把握修好它，当然没人相信我说的。当时的形势并不友好。我的邻居们都来找我表达同情之意，因为我在这一国家灾难的项目中工作。
    法伯：我们最大的恐惧是哈勃无法被修复。在创造一个修复计划时，如何才能让公众和NASA继续保持对哈勃的兴趣？
    制定这一计划花了3年时间。NASA工程师不得不想出方法来修复每个仪器，所有工作都要由穿着笨重太空服的宇航员在零重力环境下完成。在1993年12月，7个宇航员搭乘“奋进”号航天飞机去拯救哈勃。
    韦勒：我们都挤在一个小屏幕前，等着第一张图像传来。它可能只用了5秒，而我们觉得好像过了6个小时。首先我们看到中央有一个小点，聚焦很好。随后我们看到了微弱的恒星。就在那时，我们拍下了它。那个晚上，我睡得像个婴儿。哈勃的麻烦结束了。
    从彗星撞木星到暗能量
    韦勒：这是一个经典的英雄回归故事。哈勃是NASA历史上最伟大的科学成就。只需一张照片，就能显示宇宙和我们的教科书有多么不同。
    诺塔：哈勃能看到的波长范围在地面是看不到的，比如紫外线，因为紫外线辐射会被大气层吸收。
    詹妮弗·怀斯曼（戈达德太空飞行中心高级项目科学家）：1993年后，从哈勃涌现出大量新科学。其中标志性的图像之一是“鹰状星云”（Eagle Nebula）：你看到一个气柱，是由恒星在最近形成的，并且仍在形成中。它的非正式名字是“创生之柱”，这给了我们一种看得见的线索，暗示着年轻恒星之间的相互作用。
    戴维·莱克罗恩（前高级项目科学家）：哈勃用了创新性方法，继续挑战着所有人的预期，它看到了暗能量。
    肯尼思·桑贝齐（太空望远镜科学研究所哈勃任务办公室主管）：我们知道暗能量弥漫在宇宙中。哈勃做的关键事情是看到遥远的超新星。超新星离得越远，它们的光比人们预期的越昏暗。由于发现了宇宙在加速膨胀，研究小组获得了2011年的诺贝尔物理学奖。
    怀斯曼：修复后的哈勃有精细的角分辨率，让我们能找出单个恒星，把它们从拥挤的环境中分辨出来。这样才能真正研究恒星群，细化它们的性质。
    佐尔坦·利维（太空望远镜科学研究所成像科学家）：人们受哈勃灵感的启发，创作了歌曲、诗歌、艺术品等等。为何公众对哈勃的认知度如此之高？我们对此作了详细讨论，原因之一是我们用对了方法，当时互联网正开始起飞，许多人能很容易立刻看到哈勃的成果。
    诺塔：我们称它是“公众的望远镜”，它把宇宙带进了千家万户。大约15年前，我在巴布新几内亚的偏远地区，住在一条船上，停泊之处甚至没有一个港口。有一次，我看到一个孩子穿着一件哈勃的T恤衫，我简直无法相信！我们给了他一套哈勃卡片，他非常高兴，之后穿着他的T恤衫走了。
    宇航员们不断探望维修
    约翰·格朗斯菲尔德（NASA天文学家兼宇航员，在哈勃维修中执行过8次太空任务）：哈勃进入了黑暗时期，科学任务是否要结束了？这是个真正的问题。对天文学家和宇航员来说，这是维修任务中的圣杯。我们飞上去了，很快就看到了地平线上的明星，正是哈勃！
    这简直不像真的。当我从机械臂末端出来时，操作员驱动着我向哈勃靠近，缓慢地将我移送过去。我伸出食指轻轻敲打着望远镜，以证明这一切都是真的。我们是在圣诞节展开行动的。我记得当时在想，作为给地球的礼物，还有什么比修复哈勃更好呢？
    马特·蒙特恩（太空望远镜科学研究所前所长）：“哥伦比亚”号航天飞机灾难后，直到新来的迈克·格里芬才宣布，将派两架航天飞机重启维修任务。这对NASA的科学任务来说，是难以置信的承诺，让整个哈勃小组看到了未来。
    格朗斯菲尔德（参与在2009年最后一次维修任务）：当我看到它时，就好像看到一个老朋友。很少人像我这样拥抱过哈勃。我知道它所有扶手的名字。当我离开时，它处在生命中的最佳状态。我已经完成了我的工作，它的科学传承还将继续。
    哈勃数据引导天文学未来
    珍妮弗·洛茨（太空望远镜科学研究所天文学家）：我感到难以置信的幸运，能在天文学的黄金时代，也是哈勃的黄金时代开始我的职业生涯。存入所有数据，让人们随后都能访问它，这一想法是相当激进的。你不必是最著名教授的学生，就能看到这世界上最好的数据。
    诺塔：当哈勃刚发射时，我们甚至不知道系外行星的存在。25年来，天文学领域发生了翻天覆地的变化，哈勃的设计并不是要去探索系外行星的，但现在能探测它们的大气层。
    哈勃发余热 韦伯来接班
    怀斯曼：哈勃目前在科学上仍是强大的，或许比以往更加科学强大。
    桑贝齐：在剩下的时间里我们想挑战极限，做以往不曾做过的事，我们向各个团体征集创新想法。我们是该把更多时间用于特殊观察？还是该把观察时间用来帮助学生做研究？
    我们希望它至少能运转到2020年，到那时事情看起来会更好。这给了我们一到两年的重叠时间，哈勃和詹姆斯·韦伯同时工作。
    保罗·赫兹（NASA天体物理学分部主管）：我们将一直运行哈勃，直到它停止科学产出。我的推测是，有些事会在某天突然中断。
    莱克罗恩：它将缓慢优雅地老去。由于创新改造我们能继续做好科学工作，我们至少有两个好的仪器，还能继续下去，直到望远镜本身遭遇多种失灵。它也可能带我们进入2025年，但不会永远和我们在一起，当它走的时候，我们真的会怀念它。

南海有八大科学之谜
神秘的深海是在地球表层和内部过程的双向驱动下，充满着世界奇观和科学难题的陌生天地。我国的南海是西太平洋最大的边缘海，充满着众多科学之谜。
    “边缘海介于陆地和海洋之间，是海陆相互作用的界面。边缘海的发育，改变了大陆和大洋之间的物流和能流。南海作为亚洲岸外最大的边缘海，其生命史的研究是认识亚洲和太平洋海陆相互作用的捷径。”我国“南海深部计划”指导专家组组长、同济大学海洋地质国家重点实验室汪品先院士说。
    据汪品先介绍，探寻南海“生命史”目前有三类核心科学问题亟待求解。一是不同观点的争论，如南海海底扩张时间的分歧；二是不同记录的比较，如海底磁异常与大洋钻探岩芯记录之间的矛盾；三是大洋新发现在南海如何表现，如深海微生物在碳循环中的作用。具体来说，南海有八大科学之谜。
    这些科学之谜包括：南海的年龄有多大？海底扩张究竟是西南海盆在先，还是中央海盆在先？扩张的时间是在3200万到1600万年前，还是早在3700万年前就已经开始，2000万年前已经结束？南海海底的火山链形成于何时？现代海底还没有火山活动的踪迹？南海的深层海流，确实是逆时针方向运行的吗？滞留时间真的只有30年吗？为什么南海的珊瑚礁在2000万年前就开始形成？南海的海底是“漏”的，在现代俯冲带、残留扩张脊和火山链海底，是否有更多的海底溢出流分布？南海的微生物在碳循环中有何作用？等等。
    据汪品先介绍，为探寻南海“生命史”，我国“南海深部计划”在三大方面开展了系统研究：从海底扩张到板块俯冲的构造演化作为生命史的“骨架”，以深海沉积过程和盆地充填作为生命史的“肉”，以深海生物地球化学过程作为生命史的“血”，在岩石圈、水圈和生物圈相互作用的层面，再造南海的深海盆地发育过程，目前已取得众多阶段性重要成果。
    这些重要进展包括：在南海首次运用深拖磁测系统、宽频带海底地震仪等高新技术，重新认识南海深海盆形成历史和演变机制；通过全方面在南海布设潜标锚系开展时间序列现场观测，结合走航调查和实验室分析，揭示南海深层环流特征、深水物质搬运和沉积过程；从微生物分布特征和群落结构研究入手，深化“微型生物碳泵”机制和储碳功能的认识，提出碳储库长周期演变的“溶解有机碳”假说等。
    “经过4年多的努力，加上国际大洋钻探、蛟龙号深潜航次的配合，有些科学之谜已经开始破解。比如南海扩张的年龄，我们已经知道中央海盆比西南海盆先形成，距今1600万年前扩张结束。”汪品先说，“如果站在地球圈层相互作用的高度看待南海演变与海陆相互作用的关系，看待边缘海盆地发育对东亚和西太平洋环境的影响，可以打开一系列科学新课题的大门。”
    目前，我国南海正成为国际边缘海研究的热点，吸引了越来越多科学家奔赴南海探索科学之谜。仅“南海深部计划”就吸引了全国40多个单位、近400多研究人员参加，并实现物理、化学、生物、地质等海洋科学与海洋技术的联合。

科学家在苍蝇大脑内发现“指南针”
据国外媒体报道，神经系统科学家们借助一台显微镜观察了一只果蝇的大脑。他们在观察一个甜面圈型大脑区域中的神经元活动时，发现神经元活动与苍蝇的朝向是相匹配的。
    哺乳动物都有类似的方向辨识细胞，但是这是首次在苍蝇大脑内发现类似细胞。关键是，这种指南针一样的大脑活动不仅在虚拟现实环境中（通过屏幕展现运动环境）出现，而且在黑暗中也同样存在。
    资深作者，霍华德-休斯医学研究所的Vivek Jayaraman博士称：“苍蝇使用的是自己独有的一种方式来判定它的朝向。”在其它一些昆虫中，比如说黑脉金斑蝶和蝗虫，它们的脑细胞会根据天空中的偏振光做出反应，它们所借助的也就是所谓的“太阳罗盘”。
    但是在苍蝇大脑中新发现的“罗盘”，其工作方式更像哺乳动物中的方向辨识细胞，方向辨识细胞会根据周围环境中的地标为动物快速建立一种方向系统。Jayaraman对《BBC新闻》称：“我们需要观察苍蝇的运动是否与这种罗盘的功能相关，而且这是我们在一只活体动物中唯一能够观察到的。”
    Jayaraman博士和他的同事Johannes Seelig创建了一个试验系统，他们对试验所用的苍蝇进行了操控，这样当它的脑细胞活动时就会发光。他们把苍蝇粘到一根金属棒上并且进行固定，然后借助一台强大的激光显微镜观察它的大脑。
    研究发现，苍蝇与哺乳动物的状况有所不同，哺乳动物大脑内的这种方向辨识细胞似乎相当分散，而苍蝇的大脑罗盘似乎集中在一个被称为椭球体的特定区域。这意味着研究人员们能够放大这个区域并且观察大脑罗盘的运行。
    考虑到如此小的大脑进行这种运算，研究人员们认为这种罗盘事实上异常复杂。Jayaraman称：“苍蝇或许能够让我们了解，包括我们人类在内的这些较大的大脑如何完成类似的任务。”伦敦大学的Kate Jeffery教授专门从事哺乳动物方向辨识细胞的研究，她认为苍蝇的这种方向判断更像一种认知，这是相当酷的事情。

“洋科普”为啥更吸引中国孩子？
戴维是北京化工大学的教授，获得过联合国教科文组织的科普大奖“卡林加”奖。他用流利的中文跟记者聊怎么做好科学传播。
     “孩子动手是最重要的。科学展上，我见到的机器人太多了，小孩子去按一个钮，就结束了。”戴维说，中国科普有时也会展示一些简单的物理实验，但适合动手的化学实验几乎没有。
     戴维说，动手做实验是很多英国人的习惯，他自己就是十一二岁开始，买了化学材料在家里做实验的。“英国有两百多年的传统，法拉第当年就在圣诞节前公开做实验表演。实验的习惯，需要很长时间去形成”。
    戴维和同事引入了国际上通行的一些有趣实验。这些实验毫无危险，只涉及一些厨房用品，比如一个让试管里大量涌出“牙膏泡沫”的实验，只用了酵母粉和洗洁精这类材料。
    “你看，这个孩子拿筷子去搅拌，我们没有告诉他这么做，是他自己想试。”戴维说，“那个孩子又倒进去一些小苏打，他想看看会发生什么。”
    戴维拿起一件有盖的透明杯子，使劲晃了晃，杯子里的透明液体变红了；又晃了晃，液体变绿了。
    “有的孩子认为原因是盖子，他从底下看盖子但看不出什么。有的孩子认为是瓶子里空气的作用。”戴维说，“我们会请他们想一想，怎么才能证明你是对的呢？比如，你可以把两个瓶子里的液体倒进一个瓶子，这样就没有空气了，再看会不会变色。”
    戴维说孩子们因此感受到科学家的思维方式：实验去证明你的想法，而不是无意义地争论。
    有些孩子喜欢热闹，玩玩就好，并不问为什么。戴维和同事也不会去“引导”。“要让孩子觉得科学不是负担，而是乐趣。”
    跟孩子一起，戴维总是精神抖擞，笑容可掬。“有人问我累不累，我说，看着孩子们这么高兴，他们的劲都传给我了。”
    作为英国皇家化学会北京地区的主席，戴维每个月都要外出两三次，参加学校讲座和科学活动。记者看过他在城市科学节开幕式上的表演：他把手里的一枝花变了颜色，还制造出腾空烈焰，博得满堂喝彩。
    戴维说，这种实验表演很费时间，需要前一天准备器材，当天提前一小时到场“彩排”。他说，相比之下，大学教授讲课就轻松多了，提前5分钟到教室，U盘一插，按照以前的备课材料再讲一遍。
    戴维说，中国老师们不太热衷科学传播，主要是因为“太忙，压力太大，需要评‘杰青’。”
    戴维的另一个优势，是他“不看重面子”。有中国同行问他，万一实验演砸了怎么办？戴维说，那样也好，可以跟下面的学生探讨为什么会失败。

生物多样性，莫到失去方恨晚
动植物相继灭绝，农作物中只剩下玉米可以存活，整个地球被风沙席卷，人类迎来末日……这是科幻电影《星际穿越》中描述的场景，这一天真的会到来吗？
    科学家的研究表明，情况不容乐观。
    物种灭绝趋势仍在继续
    曾经，乳齿象、猛犸象、麋鹿、剑齿虎、美洲豹等各种各样的大型哺乳动物在这个星球上繁衍生息。之后，现代人类遍布全球，这些动物大部分永久地消失了。可悲的是，最新研究发现，大型哺乳动物的灭绝趋势仍在继续，而小型物种的生存也受到威胁。
    据澳大利亚《对话》网站报道，一篇发表在《科学进展》杂志上的论文分析了74种最大型陆生食草动物（体重超过100kg）的生存境况、面临的威胁和它们对生态环境的贡献。结果发现，它们当中60%的物种都面临灭绝的危险。其中既包括一些广为人知的标志性物种，如大象、河马、犀牛、欧洲野牛和印度水牛；也包括一些知名度较低的物种，如羚牛、林牛、高山和低地地带的小野牛和明多罗水牛等。
    大型哺乳动物的消失只是一个缩影。上个月发表在《自然》杂志上的研究发现，过去500年来，人类已经使陆地上野生动植物总量减少了10%，使物种总量减少了14%，绝大多数损失都发生在100年以内。
    这是科学家在分析了70多个国家的近2.7万个物种、100多万条生态多样性改变记录后发现的结果。其中14%的物种灭绝只是全球平均水平。在一些地区，生物多样性的确保存较好，而在其他地区，例如西欧，已经失去了20%到30%的物种。
    气候变暖影响不容小觑
    生物多样性的破坏与多种因素有关。就大型食草动物而言，打猎、栖息地被破坏、与牲畜争夺食物是它们面临的主要威胁。环境学家估计，土地开垦使某些物种的栖息地支离破碎或完全被破坏，将导致地球上15%到30%的物种走向灭绝。而近日一项研究发现，全球变暖对生物多样性带来的风险正与日俱增。
    科学家发现，气温越高，受到威胁的物种越多。从前工业化时代到今天，全球平均气温升高了0.8摄氏度，这让地球上濒临灭绝的物种增加了2.8%。如果本世纪末全球平均气温升高2摄氏度——这是全球努力追求的控制目标——那么大约5%的物种会从这个世界消失。如果温室气体排放一切照旧，这个比例将上升至16%。
    就地区而言，南美洲的生物多样性受气候变化的影响最大，其次是澳大利亚和新西兰。这些地区本世纪将因气候变化失去14%到23%的物种。这些地区极其脆弱，原因是它们有大量独特的物种，只生活在独特的地区、独特的气候环境下，一旦气候变暖，这些物种就会消失。
    研究认为，如果由化石燃料燃烧和土地使用改变带来的温室气体排放势头不减的话，人类相当于在本世纪末签署了“物种灭绝许可状”。显然，如果不想让越来越多的物种从视野中消失，必须保证地球的化石能源静静地躺在地下。
    力挽狂澜需要做出抉择
    生物多样性将从道德、审美和经济等多个层面使人类的生活更加丰富多彩。生物多样性遭到破坏，短期内可能不会导致人类走向灭绝，但人类的生存质量将受到严重影响。
    最简单的例子是，看不到品种繁多的花草树木、飞禽走兽，旅游将变得索然无味。此外，很多物种在生态系统中扮演着重要角色。例如大象是很好的“播种者”，有利于植物的扩散和生长，而熊和狼等大型食肉动物可以限制常见的食草动物如兔子和鹿的数量，从而保持生态系统的平衡。
    保护生物多样性最直接有效的方法是做出改变，但在现实中，问题要复杂得多。
    例如，科学家近日提出，有机农场与传统农场相比粮食产量较低，但是可以作为野生动植物的“避难所”，抵销传统农业对生物多样性的破坏。与之相矛盾的是，为了给更多的人口提供粮食，农田必须更加精耕细作，除非开垦更多的森林和湿地。
    再比如，目前仅存的大型动物大部分生活在发展中国家——它们已经从发达国家永久地消失了。这些发展中国家承受着保护大型动物的经济开支，还要承受腾出土地进行生态保护而不是生产食物的机会成本。然而，发达国家对这些国家的支持却微不足道。
    因此，与其说保护生物多样性是做出改变，不如说是做出抉择：在短期发展与长远发展之间做出抉择，在地区利益与全球利益之间做出抉择。
    早在上世纪90年代，科学家就已经提出，人类严重威胁着地球的生物多样性，是历史上第六次生物灭绝的罪魁祸首。无论如何，如果人类不想面对《星际穿越》中的末日结局，是时候做出抉择了。

NASA发现宇宙迄今最曜亮星系
美国国家航空航天局（NASA）的天文学家通过“广角红外测量探测器”（WISE）发现了迄今宇宙中最曜亮的星系，其亮度比太阳高出300万亿倍。
    研究人员认为，这是迄今发现的最明亮的星系。该星系属于极亮红外星系，研究人员将其命名为WISE J224607.57-052635.0。这一星系这么亮，也许是因为其中心有一颗超大质量黑洞。NASA在一份声明中解释说，超大质量黑洞在吞噬周围气体和物质的同时，会释放出可见光、紫外线和X射线，照亮整个星系。但这些光基本被星系周围的尘埃气团吸收，而该气团被加热后，会释放出红外线，这就是为什么用红外探测器才能发现该星系的原因。
    在星系中心有巨大的黑洞很寻常，但是能够在宇宙中找到一个这么遥远的黑洞实属罕见。这个星系的光线在宇宙中旅行了125亿年才抵达地球，被天文学家观测到。所以今天观测到的影像实际上是它125亿年前的状态。那时宇宙还很年轻，年龄只有今天的十分之一，但该星系中心黑洞的质量已相当于数十亿个太阳。
    研究称，这个黑洞如此庞大，有三个解释。一是它生来巨大，或者说黑洞在“胚胎”阶段就可能大得超出想像。另外两种解释则是说，该黑洞在发育过程中，打破或绕过了黑洞进食的理论极限，即所谓的埃丁顿极限。当一个黑洞吞噬气体和物质时，释放光的光压也会驱散气体，限制黑洞持续吞噬物质的速度。如果黑洞打破了这个限制，理论上它就能够以惊人的速度膨胀。
    过去科学家也曾观察到有黑洞打破这一限制，而该研究中观测到的黑洞则是一再突破这个限制，才会成长到如此规模。绕过黑洞进食的理论极限，则意味着黑洞旋转得足够慢，可以“吃”到比旋转快的黑洞多得多的东西，以致成长得更为巨大。英国莱斯特大学的研究人员安德鲁·布莱恩说，“这个极亮红外星系中的超大黑洞很可能在相当长的时期持续地大快朵颐，就好像赢得了一个持续数亿年的吃热狗比赛”。
    目前，研究人员正在计划通过研究确定这个星系中超大黑洞的质量，了解这些有助于揭示宇宙初期阶段该星系以及其他星系的历史。

神秘的系外巨行星家族
艺术家绘制的系外行星想象图，这个最新发现的围绕主序后星运转的超级木星，是系外行星系统中已知的第三个例子。图片来源：美国宇航局/喷气推进实验室加州理工学院
    目前已知的太阳系外行星中体积与木星一样或比木星还大的有565颗，占到已经确认的太阳系外行星总数的三分之一。数量众多的系外行星中大约有四分之一的行星公转轨道非常接近其恒星，运转周期不到十天(地球绕太阳一周大约需要365天)。由于受到附近恒星的热辐射，这些巨行星通常被称为热木星。
    尽管已知的系外巨行星数量庞大、种类繁多，但只有其中的两个是围绕着古老的主序后星运转的。如何和为何有这么多的巨行星接近它们的宿主恒星仍然是一个迷：也许是随着时间的推移，它们从它们行星系统中更遥远的地方迁移过来，也许它们一形成就一直在那里?系外巨行星的宿主恒星——主序后星提供了一些有价值的线索：这些恒星，随着年龄的增长，逐渐冷却和膨胀，可能会解体甚至会被附近的行星吞噬。已经发现的例子能够让天文学家重新审视他们关于行星形成和演化的模式。
    哈佛-史密森尼天体物理学中心天文学家戴夫•莱瑟姆，大卫·基平，马修·佩恩，David Sliski, Lars Buchhave, Gilbert Esquerdo, Michel Calkins,以及佩里 柏林和他们的同事新发现了两个围绕主序后星运转的系外巨行星。Kepler-432b体积大约是木星的5.4倍，公转周期是52.5天，这是已知的第三个围绕主序后星运转的巨行星，Kepler-434c是木星体积的2.4倍数，公转轨道更远，周期是406天。宿主恒星，Kepler-432的质量相当于1.35个太阳质量，年龄大约35亿岁，它刚刚完成了他稳定的氢燃烧的生命阶段，开始进入体积膨胀期，目前的直径是太阳直径的4.16倍。
    天文学家们发现庞大的内行星至少在三个方面是很奇特的。首先，它不像典型的热木星，它不是高辐射或热的。其次，它的轨道具有较高的偏心率(这意味着它与恒星的距离随着轨道变化而发生非常大的变化)，这表明他可能是迁移到了这个轨道上的。最后，它的自转轴与恒星的自转轴异常接近，另一个奇怪的特征是，从地球上看，它们相对于太阳的动态位置，在上下合位置附近不可见。这些结果说明系外行星的显著特征以及可能的形成机制，也暗示了Kepler-432b也许只是一个特例，也许是一种常见系外行星的代表，当它们的宿主恒星衰老时它们也被摧毁，但目前为止在这种情况下仍在设法生存——尽管它的大限将至(也许有只剩下几亿年)。

科普托起中国梦
现在大家都在谈论如何实现中国梦，我认为人民大众的人文素养和科学素养是重要基石。目前大力培育和弘扬的社会主义核心价值观，可以理解为是对人文素养的概括，是非常重要的。同时，也不能轻视科学素养的培育和提高，否则也难以实现中华民族伟大复兴。我是搞肝癌研究的。20世纪80年代，我写了《肝癌漫话》一文，有幸获奖并收录在《中国科普佳作精选》一书中。那时就想，如果能通过一篇文章，引起专业肝癌研究工作者思考，引起非专业人员兴趣，给肝癌患者以希望，那就会有千千万万的人投入战斗，至少也可以声援或支持我们的战斗。我确信，攻克肝癌一定要靠千百万人的共同努力。同理，实现中国梦，更需要全国人民的投入。科学素养是实现中国梦必不可少的基石，而科普则是提高人们科学素养的重要途径。
　科学素养我理解有三方面内涵：一是科学知识，属于“硬实力”；二是科学方法；三是科学精神。其中的后二者可理解为“软实力”。硬实力和软实力相辅相成，硬实力是基础，软实力是灵魂。科普的任务首先是传播科学知识。科学知识有两个层次，现在普及科学常识的比较多，结合国情系统传播科学研究最新进展和动向的比较少，而后者恰恰是提高科学素养必不可少的。其次，科普也应重视宣传科学方法。我在科研过程中体会到，辩证思维是科研取得进展所不可或缺的，为此写了《试论早期肝癌研究之道》等文章。辩证思维是科学方法的核心，其中“逆向思维”也就是质疑，往往是取胜之道。为此，我又写了《提高软实力，迎接新挑战》一文，还出版了《医学“软件”》《中国式抗癌——孙子兵法中的智慧》等书。我以为，世界上一切先进的科技都应该学习，但不结合国情做到洋为中用、不加以“质疑”，就会变成全盘西化，永远跟着别人走。我国有五千多年文明的积淀，这是发展有中国特色的科学的重要源泉。最后，科普需要传播的更为重要的东西是科学精神，其中严谨和创新是重中之重。伟大的科学发现都是严谨求实的产物，而不是急功近利的结果。至于是否严谨、是否创新，还需要通过实践去检验，所以重视实践也是科普需要强调的。总之，科普不仅要给人以科学知识，还要培养人掌握科学方法和科学精神，最好能给人以启发，激起人强烈的创新欲望。
　科普既然如此重要，那么应该如何去推进呢？我提倡两条腿走路，首先是科学家自己动手写科普文章，同时也需要一支科普专业队伍。提倡科学家自己写科普文章，是因为科学家掌握第一手资料，而且只有科学家才能写出科研的思路。例如，我能写出《肝癌漫话》，是因为当时我们已有诊治1000多名肝癌病人的经验和教训，有全国3000多名肝癌病人的资料，有十几年早诊早治的实践和思路，还了解当时国内外相关动态。这些都是写好科普文章的基础。科学家写科普文章，不仅有助于科学普及，对自己也有帮助。因为科学论文的读者是专业人员，很多问题无须去解析；而科普文章的读者是非专业人员，不但语言要通俗，还要“从头讲起”，其目的不单是让读者“知其然”“知其所以然”，还要“知其来龙去脉”。写科普文章的过程对科学家也是一个提高。除了提倡科学家自己动手写科普文章，科普工作也的确需要有一支专业队伍。多年前我曾看过《科学美国人》上关于癌症的科普文章，至今印象深刻，它就是有广泛专业知识和人文修养的科普专业人员写的。在科普方面，我们还需进一步努力。

教会孩子们安全上网
愈演愈烈的网络威胁，正渐渐逼近全国3亿多未成年人。6月1日，第二届国家网络安全宣传周启动，大力关注青少年网络安全教育。
    培养造就“中国好网民”
    据CNNIC（中国互联网络信息中心）同日发布的《2014年中国青少年上网行为研究报告》显示，我国网络用户日渐呈现低龄化的特点，截至2014年12月底，中国青少年网民规模达2.77亿，占整体网民的42.7％，占青少年总体的79.6％。青少年对互联网信任度高、依赖性强，但网络安全意识薄弱。
    “我们在今天启动就是要突出青少年网络安全宣传教育，从基础做起、从娃娃抓起，培育造就新一代的‘中国好网民’。”中宣部副部长、中央网信办主任、国家网信办主任鲁炜在“赢在未来”启动仪式上强调，做“中国好网民”，关键要做到“四有”： 一是有高度的安全意识，网络安全最大的风险是没有意识到风险，网络安全隐患就在身边；二是有文明的网络素养，倡导文明健康的网络生活方式；三是有守法的行为习惯，在网络空间法律底线不可逾越，网下不能做的事网上同样不能做；四是有必备的防护技能，看得见陷阱、挡得了暗箭、补得上漏洞，不轻易下载来路不明的程序，不随便转发有害信息，注意保护个人账号和密码，及时更新应用程序补丁，让网络不法分子无机可乘。
    “培育‘四有’好网民，要做到四点。”鲁炜称，一要从教育入手，要建立健全全社会网络安全宣传教育体系；二要从娃娃抓起，要推动网络安全知识进校园、进课堂、进教材、进头脑，要开展“护苗”“净网”等专项行动，铲除淫秽色情、暴力恐怖等有害信息，为青少年成长营造清朗、健康的网络空间；三要从自身做起，维护网络安全人人有责；四要全社会参与，需要广泛动员各方面力量共同参与。
    钓鱼网站、病毒木马、诈骗短信……这些对民众们来说都不陌生；隐私泄露、账户破解、系统漏洞……这些离大众的生活并不遥远。对青少年来说，通过多种渠道学习网络安全知识便显得尤为重要。
    启动仪式上，中国工程院副院长陈左宁、少先队员代表王佳一为中国科技馆的国家网络安全青少年科普基地揭牌，这是由360公司做技术指导的我国第一个国家级关注网络安全的青少年科普基地，也是中国目前唯一的高科技网络安全互动体验基地。
    我国网民网络安全意识整体薄弱
    工信部电子科学技术情报研究所在启动仪式上发布了《2015我国公众网络安全意识调查报告》，这份我国“首次公众网络安全意识调查”揭示的很多我们平常忽略或根本不在意的现象反映出，不仅仅是青少年群体，我国下至7岁孩童，上至60岁以上的老人，均表现出网络安全意识薄弱，基础技能普遍不足。
    “定期更换密码”最被普遍忽略，在调查中，仅有18.36％的人定期更换密码；17.05％的被调查者从不更换密码；另有64.59％的人在遇到问题时才更换密码；75.93％的被调查者甚至多账户使用同一密码，这其中，青少年所占比例高达82.39％；44.42％的被调查者使用生日、电话号码或姓名全拼设置密码，其中青少年比例达49.58％。
    此外，在计算机安全使用上，离开时不锁定计算机、不设置开机密码的分别占62.08％和51.51％；不备份个人重要文件的占54.95％；使用存储介质（U盘、移动硬盘）前不进行病毒扫描的占21.21％。
    随意连接公共免费WiFi，已引发诸多安全问题，很容易导致个人信息泄露。在调查中，有高达80.21％的人会寻找公共免费WiFi，连接后浏览网页和使用即时通信工具的被调查者占45.29％，更有38.96％的被调查者甚至在公共无密码WiFi环境下进行网上支付。
    与此现象相关联，随着二维码的普及，借助二维码进行传播的手机病毒、恶意程序也日益增加。被调查者遇到广告宣传中有二维码时，“偶尔扫，担心不安全，但不知道怎么确认安全”的比例为46.31％，“从来不扫，认为不安全”的仅占16.73％，青少年被调查者中，“经常扫，不考虑是否安全”的比例占40.3％。
    网民普遍缺乏安全意识，但借助互联网行使诈骗的案例却屡见不鲜，调查显示，遇到过网络诈骗的被调查者高达55.18％；及时向当地公安机关报案的仅占12.35％；觉得“金额不大，懒得处理”和“不知道如何处理”的分别为16.82％和26.01％，其中60岁以上的老年网民，“不知道如何处理”的比例占34.08％。
    “当前我国个人信息保护法律法规不足，公众缺乏了解相关法律法规的渠道。”工信部电子科学技术情报研究所所长洪京一在解析报告时说，“当前我国网民整体维权意识不高。亟须加强对网民尤其是青少年网民个人信息保护意识和技能的培训，提升公众个人信息保护能力。”

神奇！灯具只借助重力发光
我们理所当然地认为，轻轻碰一下开关就能让温暖的光线冲淡黑暗，但世界上仍有10亿人生活在没有电的世界。这意味着，他们很多人要依靠危险和昂贵的燃油灯，在天黑之后为学习、工作和做饭提供宝贵的光源。
    一个来自英国的工程师团队，开发出一种叫做“重力灯具”（GravityLight）的新装置，只需要简单地借助重力就能维持照明功能。这种装置非常简单，工作起来有点像滑轮，只需在绳子的一头绑上12公斤重的东西（可以是一袋沙子、石子，随便什么你喜欢的东西），然后吊起来，另一头挂上这种LED灯即可。
    由于重力的作用，这个12公斤重的东西慢慢沉降到地板上，将潜在的势能转化成动能，动能驱动链轮点燃LED灯。如果重物袋已经落到地板上，灯随之熄灭，只需要重复这个过程即可。每次发电能提供20分钟至30分钟的照明，时间长短由重物距离地板的高度决定。
    科研人员现正在Indiegogo众筹创意平台筹集第二轮资金，他们希望筹到19.9万美元来升级现在的技术，让“重力灯具”更亮、持续时间更长、更方便使用。
    据“重力灯具”研发团队介绍，这种灯具成本只要10美元，比一个燃油灯便宜得多。燃油灯很容易引起火灾，喷出致癌物质，还会消耗贫困家庭30%的收入。
    “重力灯具”最初专门为发展中国家的家庭研制，重点先放在肯尼亚，研究团队希望借助生产并销售这种灯具，能够为当地居民提供就业机会。当然，最有利的莫过于“重力是免费的”，一旦取得了最初的投资，这种灯具将不需要任何成本就能取得预期效果。
    研究人员说：“当这种简单科技能帮助解决全球性问题的时候，我们是如此热爱它。”

人工光合作用效率已超过绿叶
“未来只需要太阳光、二氧化碳和水就能生产出汽车燃料、高分子材料和药品。”6月3日，在2015“光电子学、材料与能源”国际研讨会上，国际顶尖材料学家、美国艺术与科学院院士杨培东教授透露了这一令人期待的消息。
    杨培东介绍，他正在研究的系统类似于绿叶的光合作用系统，只不过绿叶的光合作用产物是氧气和碳水化合物，而这个系统的产物是氧气和其他化学物质，所以也称作人工光合作用系统。“在由半导体硅和催化剂组成的装置中，太阳光与二氧化碳和水反应生产出可用于汽车燃料的丁醇、高分子材料、药品等化学品。”
    杨教授告诉记者，传统的化学品生产原料如石油都是从地下获取的，而他研究的人工光合作用系统所用原料如二氧化碳都可以从环境中富集，这将对现有产业产生革命性的作用。而通过系统生产出的化学品如丁醇在作为汽车燃料燃烧后又可以获得二氧化碳和水，这样就可以循环可再生使用，且几乎不会产生污染。同时开车、发电等产生的二氧化碳经过富集后又能减少温室气体，改善全球变暖效应。
    据了解，人工光合作用系统目前的能源转化率已经达到0.4%。“这个效率其实并不低，绿叶的光合作用的转化率仅有0.3%。下一步我们准备改进催化剂，把效率提高到2%到3%，等到效率到达5%差不多就可以量产了。”
    研讨会上，新加坡南洋理工大学于霆教授研究的可大幅提升手机电池续航能力的新型石墨烯负极材料、南工大校长黄维院士团队研究的可用于人民币防伪的世界首例室温有机长余辉材料等成果也受到了很多关注。
    在南京举行的2015“光电子学、材料与能源”国际研讨会（iSOME-2015)为期四天，由国家级江苏先进生物与化学制造协同创新中心、南京工业大学等联办。将有美国、德国、澳大利亚、新加坡、日本、韩国、印度、中国香港等国家和地区的30余位知名学者与近200名境内外与会代表一起交流有机半导体、钙钛矿太阳能电池、上转换纳米发光、纳米功能材料。共轭聚合物、磷光配合物等前沿课题。

空中自行车首次载人试飞 表现堪比直升机
据国外媒体报道，星球大战的粉丝们成功研制出了一款“空中自行车”，看上去与电影中的帝国飞行摩托惊人地相似。这款三轴飞行器名为“Flike”，近日首次开展了一系列载人飞行测试。
    “Flike是匈牙利研发的一台革命性的、全电子化的单人飞行设备。”创造者这样解释道，“从技术层面上来说，它是一台同轴、六旋翼的三轴飞行器，这意味着，它的升力由六个旋翼提供，而这六个旋翼两两一组进行异向旋转，三组旋翼的轴心均匀分布在一个圆环上。”由于采用了这样的布局，Flike可以通过调整每个旋翼的旋转速度来实现飞行。研究团队称它在飞行时的表现与直升机类似。例如，它可以在空中盘旋、翻滚、倾斜、漂移、旋转、临时偏离航线、爬升、转向和俯冲。其上安装的机载计算机会自动处理飞行器的稳定性、位置和海拔数据。
    研究团队表示，该飞行器的电子引擎由锂聚合物电池供电，电量可供其进行15至20分钟的盘旋飞行或30至40分钟的巡航飞行。
    据介绍，在第一场测试中，Flike的起飞重量为210公斤，只能离地飞行几秒钟。而在第二场测试中，它成功地在空中飞行了数米，共计30秒钟，同时还能完成盘旋等动作。