上虞区2019学年共同体林泳桥专帖 [复制链接]

世界水日宗旨是唤起公众的节水意识，加强水资源保护。为满足人们日常生活、商业和农业对水资源的需求，联合国长期以来致力于解决因水资源需求上升而引起的全球性水危机。1977年召开的"联合国水事会议"，向全世界发出严重警告:水不久将成为一个深刻的社会危机，石油危机之后的下一个危机便是水。1993年1月18日，第四十七届联合国大会作出决议，确定每年的3月22日为"世界水日"。

中国水周
水利部确定每年的3月22日至28日为“中国水周”(1994年以前为7月1日至7日)，从1991年起，我国还将每年5月的第二周作为城市节约用水宣传周。中国水周是为了进一步提高全社会关心水、爱惜水、保护水和水忧患意识，促进水资源的开发、利用、保护和管理。

2020年“世界水日”“中国水周”活动主题
联合国确定2020年“世界水日”的主题为“Water and climate change”（水与气候变化）。
经研究确定，我国纪念2020年“世界水日”和“中国水周”活动的主题为“坚持节水优先，建设幸福河湖”。

江南水乡，不缺水哦。

回复 212楼上虞鹤小林泳桥的帖子

今天有收到水利局的宣传短信，倡导节约用水

原来还有这样一个节日啊，节约用水从我做起

江南水乡，不缺水哦。 上虞樊少飞 发表于 2020/3/22 17:40:09

江南水乡也曾是缺水之乡，几度向外调水，97年兴建小舜江水库，我们汤浦移民1万多人，半个乡沉入库底，才解决了虞绍几百万人的吃水问题，如今又向余姚慈溪供水。

上虞鹤小林泳桥 发表于 2020/3/22 9:52:33

这是哪里啊，这么美丽！

确实要节约用水啊

上虞江南水乡，这个地方还是很好的。

鱼米之乡，上虞点赞

关于科学的名言
1.科学的灵感，决不是坐等可以等来的。如果说，科学上的发现有什么偶然的机遇的话，那么这种“偶然的机遇”只能给那些学有素养的人，给那些善于独立思考的人，给那些具有锲而不舍的精神的人，而不会给懒汉。---华罗庚（中国）  
2.一个科学家应该考虑到后世的评论，不必考虑当时的辱骂或称赞。---巴斯德 （法国）  
3.要学会做科学中的粗活。要研究事实，对比事实，积聚事实。---巴甫洛夫 （俄国）  
4.我坚持奋战五十余年，致力于科学的发展。用一个词可以道出我最艰辛的工作特点，这个词就是“失败”。---汤姆逊  
5.对搞科学的人来说，勤奋就是成功之母。---茅以升（中国）  
6.运动是一切生命的源泉。---达·芬奇（意大利）  
7.科学是没有国界的，因为她是属于全人类的财富，是照亮世界的火把，但学者是属于祖国的。---巴斯德（法国）  
8.我愿用我全部的生命从事科学研究，来贡献给生育我、栽培我的祖国和人民。---巴甫洛夫（前苏联）  
9.科学的每一项巨大成就，都是以大胆的幻想为出发点的。---杜威（美国）  
10.科学赐予人类的最大礼物是什么呢？是使人类相信真理的力量。---康普顿（美国）  
11.一旦科学插上幻想的翅膀，它就能赢得胜利。---法拉第（英国）  
12.在科学工作中，不愿意越过事实前进一步的人，很少能理解事实。---赫胥黎（英国）  
13.如何辨别有希望的线索，是研究艺术的精华所在。具有独立思考能力，并能按其本身的价值而不是根据主宰当时的观念去判断佐证的科学家，最有可能认识某种确属新东西的潜在意义。---贝弗里奇（英国）  
14.在科学上最好的助手是自己的头脑，而不是别的东西。---法布尔（法国）  
15.人类看不见的世界，并不是空想的幻影，而是被科学的光辉照射的实际存在。尊贵的是科学的力量。---居里夫人（法国）  
16.在科学上重要的是研究出来的“东西”，不是研究者“个人”。---居里夫人（法国）  
17.科学的基础是健康的身体。---居里夫人（法国）

明天，请仰望星空，这位“天外来客”值得期待！

今年的春夏之交，对于北半球的追星爱好者来说，“悲欢离合”的故事总是来得那么突然。

原本号称“本世纪最亮彗星”的阿特拉斯彗星，将于5月31日过近日点。但是，大家还没来得及举杯庆贺，它就在最耀眼的时刻来临之前突然瓦解，让爱好者和天文学家心碎了一地。

不过，老天爷可能知道了大家等得很辛苦，又给北半球的天文爱好者送来一份“小礼物”。

一颗编号为C/2017 T2的非周期彗星将在5月4日过近日点，亮度预计在7等左右。在北半球，人们可以借助天文望远镜或双筒望远镜，一睹这位“天外来客”的风采。

什么是非周期彗星

“与阿特拉斯彗星一样，C/2017 T2也是一颗非周期彗星。”中国科学院紫金山天文台史建春副研究员介绍说。

彗星由彗核、彗发和彗尾三部分组成，当彗星接近恒星时，彗核物中的冰物质升华，冰核周围形成朦胧的彗发和一条稀薄物质流构成的彗尾，就像扫把一样。

既然都是彗星，非周期性和周期性的彗星区别在哪里？

原来，非周期彗星的轨道是抛物线或者双曲线，没有固定周期，一生中只能接近太阳一次，一旦离开就再也无法接近太阳，渐行渐远。

而周期彗星的轨道呈现椭圆形，有固定周期，周期一到就会与太阳“近距离”接触，并一直循环往复下去。目前，发现的周期彗星已经有几百颗。

相比周期彗星来说，非周期彗星往往会带来亮度上的惊喜。据预测，这颗编号为C/2017 T2的彗星亮度预计在7等左右。

天外来客来自何方

据史建春介绍，每年新发现的彗星大约有30颗左右，再加上定期经过地球的周期彗星，每年地球上可观测的彗星总数有几十颗之多。

不过，不论是周期彗星还是非周期彗星，80-90%的彗星都是肉眼不可见的。

C/2017 T2彗星，是由位于夏威夷哈雷阿卡拉天文台泛星望远镜于2017年10月2日发现，这也是泛星望远镜发现的第159颗彗星。

被发现时，C/2017 T2彗星距太阳8.5天文单位(AU)，位于土星轨道内。

C/2017 T2在今年年初的时候亮度达到了8等左右，是2020年预期可见的彗星中最明亮者之一。在整个5月，这颗彗星都可以被观测到。而且，一直到七月，它的亮度都保持在+12以上。

天降惊喜不容错过

如果有亮度高于2等，而且观测条件还不错的彗星，一定会吸引很多天文爱好者的关注。

C/2017 T2的亮度并没有给人们带来惊喜，外形相貌平平，与地球的距离也不那么近，为何还会引起天文爱好者的关注呢？

据史建春介绍，进入21世纪以来，彗星偏爱南半球更多一些。对于居住在北半球的人们来说，还没有一颗大一点亮一点的彗星进入过北半球的夜空。所以，在阿特拉斯彗星突然分裂后，C/2017 T2成为抚平追星爱好者伤心失望的最佳“星”选。

史建春表示：“这颗彗星的赤纬很高，非常适合北半球中、高纬度地区观测，我国也位于这一范围内。”赤纬与地球上的纬度相似，是纬度向宇宙的投影。

需要注意的是，这颗彗星无法用肉眼观察。所以，除了要用好一点的双筒望远镜的，大家还需要找个远离光污染的暗夜环境才有可能看到它。而且，彗星也有“升起”“落下”的时刻表，想要获得最佳的观测效果，必须选取合适的高度角。

虽然观测条件有点苛刻，但是天文专家说，由于长时间没有肉眼可见的亮彗星出现，本次的“天外来客”C/2017 T2仍然值得期待。

对于身处北半球的我们来说，错过这一回，下一颗大彗星造访地球不知是什么时候了，5月4日的天宇值得你去关注。

为啥太阳系只有地球适合生存，人类的存在真的是巧合吗？
天下之大无奇不有，在我们生活的世界中，存在着很多有趣的事情，而小编就非常喜欢这些有趣的事情，并且每天都会给大家分享一些世界上各种有趣的事情，而今天分享的原创文章是“为啥太阳系只有地球适合生存，人类的存在真的是巧合吗？ ”太阳系里有数不清的行星，而在这些行星里只有地球最适合生存，这种情况就让人们很疑惑，为何在太阳系里仅有地球是最适合生活的呢？难道人类存在是巧合吗？让我们一起来了解一下吧。根据了解，这个问题众多专家在很早的时候就探讨过，专家觉得出现这种情况有很多种原因。
首先地球位置太好了，大家都知道人类生存需要适应的温度，而地球正好在中间部分，地球没有离太阳特别近，出现温度极高，人们完全受不了的情况，也没有离太阳特别远，不会让地球变得特别寒冷，没有任何生机。然后就是太阳系位置也特别好，太阳系正好是在宇宙边缘，各种行星彗星特别少，极少出现黑洞等情况。
所以地球能很安稳的生活在太阳系里，地球不会发生特别大的变动，人们能在地球上平稳的发展，不过因为这些条件实在是太好了，很多人觉得这是不真实的不太相信，觉得这只是巧合，很多专家知道这件事情后就表示这不是巧合，人们一直都被在固定的四维里没有办法走出来，如果人们能突破这个四维，到另一个角度看待这件事情，我们或许就不会有这样的想法了。

中国首次火星探测任务命名为“天问一号”
4月24日上午，以“弘扬航天精神 拥抱星辰大海”为主题的2020年“中国航天日”启动仪式在国家航天局网站等网络平台举行。中国首次火星探测任务名称及标识正式公布。

中国行星探测任务被命名为“天问（Tianwen）系列”，首次火星探测任务被命名为“天问一号”，后续行星任务依次编号。该名称源于屈原长诗《天问》，表达了中华民族对真理追求的坚韧与执着，体现了对自然和宇宙空间探索的文化传承，寓意探求科学真理征途漫漫，追求科技创新永无止境。象征“揽星九天”的任务标识，展示了独特字母“C”的形象，汇聚了中国行星探测（China）、国际合作精神（Cooperation）、深空探测进入太空的能力（C3）等多重含义，展现出中国航天开放合作的理念。

自2016年以来，“中国航天日”活动已成功举办四届，成为普及航天知识、传承航天精神、激励科学探索、培植创新文化的重要平台和窗口。前四届启动仪式分别在北京、西安、哈尔滨、长沙举行，今年受疫情影响，首次尝试在线上开展，由中国国家航天局新闻宣传中心和福建省科工办、福建广播影视集团联合承办。

Science新发现：IL-13在运动时重塑肌肉中的代谢
近日，美国哈佛大学Chih-Hao Lee研究小组发现，白介素13（IL-13）驱动肌肉中的代谢重塑，从而适应耐力运动。相关论文于2020年5月1日发表在《科学》杂志上。

研究人员表示，运动可以降低多种疾病的风险，尤其是代谢综合征。经常运动所产生的多种有益作用与体重变化无关。早期的研究表明，体内存在未知的体液因子来调节胰岛素依赖性运动引起的肌肉葡萄糖摄取。

IL-13是由T细胞、先天性淋巴样细胞（ILC2）和粒细胞分泌的细胞因子。它在过敏反应中起到关键作用。

研究人员发现，2型细胞因子IL-13在运动肌肉中被诱导，在此过程中它组织了新的代谢程序，即：保留了糖原，有利于脂肪酸氧化和线粒体呼吸。

运动训练介导的线粒体生成、跑步耐力和有益的血糖作用在Il13–/–小鼠中消失。相反，增强肌肉IL-13信号足以增加跑步距离、葡萄糖耐量和线粒体活性，类似于运动训练的效果。在肌肉中，IL-13通过其受体IL-13Rα1和转录因子Stat3起作用。遗传敲除这些下游效应因子中任何一个都会降低小鼠的运行能力。

因此，协同的免疫和生理反应介导了运动引起的代谢适应，从而使肌肉燃料的使用效率最大化。

让知识产权从“书架”走上“货架”
4月27日，中国科学院正式印发《中国科学院院属单位知识产权管理办法》（以下简称《管理办法》），这也意味着上一份文件《中国科学院研究机构知识产权管理暂行办法》完成了其历史使命，中间间隔了12年。

“这期间我们经过多方论证，对之前的文件做了调整，希望在尊重知识产权的同时，让更多专利回归本质，从‘书架’走上‘货架’。”中科院科技促进发展局知识产权管理处处长田永生告诉《中国科学报》。

“《管理办法》气场强大而且有血有肉，既保持了《科研组织知识产权管理规范》（国家标准GB/T 33250-2016）的全员参与、全过程管理的骨架，又融合了中科院知识产权工作经验的精髓，具有较强的可操作性。”

中国科学院大连化学物理研究所（以下简称大连化物所）知识产权办公室主任杜伟表示，在世界知识产权日和知识产权宣传周期间，中科院发布《管理办法》恰逢其时。

最大变化：给专利转化许个期限

《管理办法》第十三条提出，院属单位获得授权3年以上无正当理由未转化实施的专利，由院主管部门指定相关机构开展评估与运营，扣除运营成本后，运营收益归知识产权所属院属单位。院属单位坚持自行运营的，需向院主管部门承诺在一定期限内完成运营并提出具体的工作方案及计划。

中科院计算技术研究所技术发展中心副主任李小娟第一眼就发现了《管理办法》这一处明显的变化。“这条在之前的文件里从来没有提及过。”她告诉《中国科学报》，“如果授权3年还没有实现转化的，可能是院属单位自己转化不出去，也许借助院知识产权运营管理中心能顺利实现转化。”

杜伟也表示：“《管理办法》第一次明确指出院属单位获得授权 3 年以上无正当理由未转化实施的专利的处置建议，对研究所的工作具有很强的指引作用。”

中科院每年都会对院属单位开展知识产权年度统计。2019年，中科院申请专利近两万件，授权专利约一万件。“专利技术有培育期，新技术迭代也很快。”田永生对第十三条给出解读，“如今，不少企业到研究所寻找前沿技术，希望与科研团队开展联合开发，进行中试和产业化推广。”

中科院知识产权运营管理中心的相关负责人向《中国科学报》透露，目前，我们已经启动了对全院授权3年后待转化专利的梳理和调查，并开展评估和运营。“不同产业、不同技术方向的专利从获得授权到转化应用所需要的平均时长是不同的，但是全院专利涉及到多个产业方向，做一个统一规定比较可行，因此选择了3年期限。而且，我们在评估和运营过程中，会对全院各研究所相关的专利进行系统梳理和有效组合，提升单件专利或单个研究所专利布局的价值，对技术创新和产业发展发挥出更大的作用”。

关于知识产权的放弃，中科院合肥物质科学研究院先进制造技术研究所所长王容川希望院里可以有进一步的明确指导，比如放弃前是否需要评估？能否委托中科院或第三方机构运营处理？

对此田永生表示，中科院知识产权运营管理中心会参与其中，对专利的放弃或者保留作出评价。“有运营价值的专利，可以由知识产权运营管理中心出费用，进一步与企业开展对接。”

最受关注：给科研人员更大自主权

此次印发的《管理办法》系统化地对于业界讨论热烈的职务发明的界定、发明人奖酬和对国外的转让等热点问题给出了明确的规定。

今年年初，教育部、国家知识产权局和科技部联合印发了《关于提升高等学校专利质量 促进转化运用的若干意见》（以下简称《若干意见》）。《若干意见》发布后，可谓“一石激起千层浪”，大量讨论话题首先集中在对文件中“发明人不得利用财政资金支付专利费用”的理解上。

与此相对的是《管理办法》第八条提出，院属单位可根据国家有关规定赋予科研人员职务科技成果所有权或长期使用权；院属单位与科研人员进行职务科技成果所有权分割的，要按照权利义务对等原则，明确各自承担的专利费用与获得的收益分配，由科研人员个人承担的专利费用不得使用财政经费支付。

“《管理办法》提出可以根据国家有关规定对专利进行事前确权，即在专利转化前研究所和科研人员就可以协商按照合理比例明确权属。”田永生表示，此举有利于授予科研人员更大的自主权，也是尊重科研人员的做法。

王容川认为《管理办法》最大的亮点在于，探索赋予科研人员职务科技成果所有权或长期使用权。“这是一个很大的尝试和突破，能更加有效促进高质量知识产权的产生，加快技术成果的转化。”

杜伟表示，《管理办法》首次从知识产权创造、运用、保护、管理的角度，系统地梳理了与科研机构科研创新密切相关的重要生命线上的人、财、物、信息和保障等环节与知识产权事务相关问题，明确提出了指导思想和处理原则。

最终目的：让专利回归本质

一直以来，我国科技成果的专利转化率备受关注，尽管由于算式的分子和分母包括内容的不同，可能会影响最终的结果，但均脱离不了“专利转化率低”这一结论。

早在2015年11月，中科院知识产权管理贯标试点工作正式启动，标志着中科院知识产权管理规范化工作正式全面铺开。2016年7月，中国科学院知识产权运营管理中心揭牌，通过有限行政干预和市场化运作相结合的方式，在院层面建设知识产权集中管理和统一运营的平台。

“让更多专利回归本质，聚焦成果转化、促进成果转化。”田永生道出了《管理办法》出台的初衷。

“与专利的成果转化率相比，更重要的是专利运营的收益规模。”王容川表示，“真正的高价值专利可能仅占5%甚至更少。专利运营应该是围绕高价值专利的运营，以高价值专利的培育为基础。”

《管理办法》第十二条提出，中国科学院逐步建立 “核心+网络”模式的知识产权运营工作体系，以中国科学院知识产权运营管理中心为核心，构建覆盖全院的知识产权运营服务网络；依托中国科学院控股有限公司，通过市场化机制补充并完善知识产权运营服务网络，协助院属单位开展知识产权转化与运用工作。

在杜伟看来，这条是《管理办法》最大的亮点，在知识产权运用方面提出了具有强烈中科院特色的知识产权运营模式。

近十年来，大连化物所也在积极探索高技术研发体系的建设，并推进将知识产权和技术转移的管理与服务功能融入到整个科技创新价值链中。目前，大连化物所实现应用成果规模工业转化50余项，技术引领实现工业产值约为1000亿元/年，累计知识产权商业化运营超过1000件，收益超过10亿元。

杜伟希望，未来中科院相关部门还需在具体的运营流程、专利价值的评估和相关运营操作细则等方面不断地补充和完善。

最新自然指数年度榜单出炉：中国科大首次挤进全球前十
• 中国自2015至2019年科研产出增长最快，但美国仍占据高质量研究最大生产国的地位。

• 在全球科研机构排名中，中科院继续位列第一，哈佛第二，中国科大、北大跻身前十，日本东京大学被挤出前十。

• 中国包揽全球上升最快的前44家机构。

4月30日，自然指数（Nature Index）公布了2020年度榜单，包括全球科学研究十大国家、十大科研机构、十大升幅最快机构等最受关注的排行榜。

在最新榜单中，美国保持了其作为高质量研究最大生产国的地位。中国居第二位，但发展势头强劲。

中国自2015年起科研产出大幅增加，中美差距不断缩小。数据显示，中国经调整后的贡献份额自2015到2019年增加了63.5%，是全球增长最快的国家，而美国下降了10%。

其他年度产出居前十位的国家是德国、英国、日本、法国、加拿大、瑞士、韩国和澳大利亚。

中国科学院、哈佛大学和德国马普学会依然位居机构产出的最前列。

其中，中国科学院位居机构首位，其贡献份额是哈佛大学的两倍，占自然指数总份额的2.8%，并且在化学、物理、地球和环境科学这三个学科领域的产出均居于全球首位。

哈佛大学的生命科学研究产出在全球居首，该学科的实力支撑了哈佛在总体产出中的领先位次。哈佛是学科排名跨度最大的机构之一 ——其生命科学位居第1位，而化学居第33位。

值得注意的是，中国科学技术大学经调整后的贡献份额增加了25.6%，位次较前几年有大幅提升，首次跻身全球前十。

北京大学与去年一样，位居全球第十。这使得在今年十大机构排名中，中、美两国各占三席。

日本东京大学则被挤出前十。

2019年贡献份额居前十的机构包括：中国科学院、哈佛大学、德国马普学会、法国国家科研中心、美国斯坦福大学、美国麻省理工学院、德国亥姆霍兹国家研究中心联合会、中国科学技术大学、英国牛津大学和北京大学。



今年的自然指数年度榜单还增加了机构上升之星榜单。该榜单追踪2015至2019年各机构高质量科研产出的增长情况。引人注目的是，中国在该榜单居主导地位，前44家机构上升之星全部来自中国。

其中，中国科学院大学经调整后的贡献份额增加了242%，凸显了该校在过去4年发表的高质量科研成果有显著增加。

根据2015至2019年调整后的贡献份额的变化情况，升幅最快的前十家机构上升之星是中国科学院大学、中国科学技术大学、上海交通大学、清华大学、中山大学、四川大学、南方科技大学、南京大学、华中科技大学和武汉大学。



自然指数创始人David Swinbanks表示：“自然指数年度榜单显示，获得良好资助的大型知名机构继续在自然科学领域的高质量科研产出上有强劲表现。但我们也看到规模较小、更年轻的机构也非常有可能迅速上升，与那些更资深、地位更稳固的机构并驾齐驱。”

Swinbanks同时强调，年度榜单是显示自然科学领域高质量科研产出的一个良好指标，不过在考量科研质量和机构表现时也应同时使用其他的科研产出指标，如数据、软件和知识产权等。

自然指数

自然指数通过追踪机构和国家发表在82种高质量自然科学期刊上的科研论文，呈现全球高质量科研产出及合作的情况。该指数主要采用论文数和份额两种科研产出计算方法：

•论文数（Count），即“论文计数 （article count/AC）”，是指一篇文章不论有一个还是多个作者，每位作者所在的国家/地区或机构都获得1分。这就是说一篇论文能为多个国家/地区或机构带来一个分值。

•贡献份额（Share），即“分数式计量（fractional count/FC）”，旨在体现每位论文作者的相对贡献。一篇文章总分值为1，每位作者被认为对论文有相同的贡献，分值在所有作者中平均分配。例如，一篇论文有十个作者，则每位作者的得分为0.1。

探脉海洋 解码波流奥秘
4月的青岛春意融融，与中国科学院海洋研究所（以下简称海洋所）一路之隔的黄海涛声隆隆，海潮每一次拥抱海岸都掀起无数浪花。

70年前，中国海洋科学的第一批“弄潮儿”从这里出发，欲透过波涛汹涌的海表，窥探潜流暗藏的海洋不平静的内心世界。

历史的浪涛滚滚，海洋所几代物理海洋学人勇立潮头，从近海水文气象到全球大洋环流与海气相互作用，解码波流奥秘，推动着现代中国物理海洋学不断发展。

在艰难中开创

1950年中国科学院水生生物研究所青岛海洋生物研究室（海洋所前身）成立之初，海洋物理研究组便应运而生，1959年扩建为研究室，逐步形成研究特色。

学科建立之初，研究基础十分薄弱。1954年，我国物理海洋学的奠基人之一毛汉礼先生放弃美国的优厚条件，克服重重阻力回到祖国，和管秉贤、任允武等老一辈科学家，带领海洋物理组的研究人员，克服设备简陋、经费不足等困难，一步步开创和发展了我国的物理海洋学研究。

今年84岁的中国科学院院士胡敦欣依然记得60年前毛汉礼先生指导他们在海上测量水温的情形：先把温度计装在颠倒采水器里，每隔5至20米一层放到水下，感温后，手摇绞车将其取出读温，一个测温站要放十几层水温表。“测温后要两人读数，如果前后读数差大于0.02℃，就必须重读。当年调查船小，晕船很厉害，有时一支水温表读下来就得呕吐几次……”胡敦欣回忆。

物理海洋室的老一辈科学家们，正是用这些“小米加步枪”的初级调查研究装备，为我国的物理海洋学发展做出了许多奠基性和开创引领性的成果。

上世纪50年代末，毛汉礼先后领导了我国第一次烟威外海鮐鱼渔场海洋学调查、第一次大型综合海洋考察渤海及北黄海西部综合调查；联合筹建了我国第一个海浪观测小麦岛海浪站；翻译出版了《海洋科学》《动力海洋学》等我国第一批现代海洋专业教材。他与日本海洋学家吉田耕造合作于1957年发表的上升流理论模式迄今仍被广泛采用。

1958至1960年，海洋所全程参加了首次全国海洋综合调查这一里程碑事件。毛汉礼担任这次调查专家组组长。他带领物理海洋研究室和其他单位开展了中国近海温度、盐度和密度等相关调查研究，揭示了黄海冷水团的成因、变化规律和中国海海流系统的结构及其与外海流系相互关系等，奠定了我国物理海洋学的学科基础。

在继承中创新

1978年全国科学大会召开，迎来了我国科学发展的春天。海洋所物理海洋学研究也逐步走上多元化发展的快车道。

这一时期，物理海洋研究室设立了水文、海流、气象、波浪、潮汐潮流、海洋物理等6个研究组，取得了一系列重要成果，可谓“全面开花”。

毛汉礼等第一次从多方面阐述了黄东海区域海洋学中的一些重要现象及基本特征；管秉贤发现了南海北部冬季存在着逆风向东北的南海暖流；胡敦欣在太平洋发现并命名“棉兰老潜流”等三支潜流，这是我国首次发现大洋海流，改变了有关西太平洋环流动力结构的传统认识；袁业立首次导出了波面主要部分的演化方程，实现了国外期望得到而未得到的结果；方国洪提出了潮汐准调和分析理论……这些成果和发现有力推动了物理海洋学的发展。

同时，海洋所的物理海洋学研究迅速与国际接轨。如参加了中美长江口联合调查研究，与美国伍兹霍尔海洋研究所联合开展南黄海环流与沉积动力学考察研究。此后成立了中国海洋通量研究委员会，在国际上首次开展陆架海洋通量研究，揭开了我国海洋通量研究的序幕，并与全球海洋通量联合研究计划接轨。

进入新世纪，在中科院知识创新工程背景下，海洋所物理海洋学再次迎来发展机遇。2000年，原来的物理海洋学研究室和海洋环流与海气相互作用研究实验室合并，并于2006年获批成立中科院海洋环流与波动重点实验室，聚焦环流、波动和遥感三大研究方向。

海洋所所长王凡表示，这是学科发展的需要，不管研究近海还是大洋，海洋动力学作为一个系统不能割裂，整合是为了更好地促进物理海洋学各方向交叉融合，更容易一个拳头发力。

这一时期，海洋所的物理海洋学家把目光进一步聚焦于西太平洋环流与气候系统。这里聚集了许多全球“之最”，如最大的暖池、最强的热带对流、最多的水汽含量等等，是我国从近海挺进大洋的“必经之路”。在胡敦欣的带领下，经过长达6年的系列国内外研讨会，海洋领域第一个由中国科学家发起并领导的大型国际合作计划“西北太平洋海洋环流与气候实验（NPOCE）”于2010年诞生，中、美、日、澳、韩、菲、印尼、德等8国的19个研究机构参与其中。

2013年，海洋所牵头实施的中科院海洋领域首个战略先导专项“热带西太平洋海洋系统物质能量交换及影响”使我国在西太平洋环流与气候领域的观测研究迈上了新台阶。

在新时代奋进

博观而约取，厚积而薄发。党的十九大以来，海洋环流与波动重点实验室科研人员始终不忘初心，砥砺前行，面向世界科技前沿和国家重大需求，瞄准解决关键核心技术和重大科学问题，取得了一系列丰硕成果。

“比如，建立了西太平洋主流系潜标观测阵列，证实了‘棉兰老潜流’等潜流的存在，发现了新的次表层海流北太平洋次表层潜流，系统揭示了环流季节内到年代际的多尺度变异及机制，揭示了西太暖池分裂现象及对厄尔尼诺（ENSO）的影响，提出了印度洋—太平洋相互作用的‘海洋通道’机制，提出首个中科院海洋所冠名的ENSO预测模式并在国际发布……”实验室主任尹宝树举例说。

特别是，2017年实验室成功在西太平洋构建了全球最大的实时传输科学观测网，并于2019年进一步实现了基于北斗卫星的深海6000米潜标数据的实时传输，突破双向通信技术，实现观测频率可调，显著提高了深海数据实时传输的安全性、自主性和可靠性，在许多重要领域得到应用。

此外，科研人员首次从多学科观测结果找到了黑潮入侵中国东海陆架近岸的证据，提出了大洋入侵陆架的地形β螺旋动力学理论，阐明了连接西太平洋和东海陆架区的黑潮分支对我国近海生态环境的影响。

这些成果确立了中国在西太平洋海洋环流与气候观测研究领域的国际学科优势和引领地位。今年1月，由海洋所牵头申报的中科院B类先导专项“印太交汇区海洋物质能量中心形成演化过程与机制”立项，它将带领中国物理海洋学迈向新的国际前沿。

在笃行中传承

学科发展，人才是关键。早在上世纪50年代，毛汉礼等就主持开办海洋调查培训班，培养了一大批海洋调查骨干力量。1961年他开始招收国内首批物理海洋学研究生，提倡“以老带新、互教互学、能者为师”，培养了以胡敦欣、袁业立为代表的一批物理海洋学家，为我国物理海洋学的后续发展播下了人才的“种子”。

胡敦欣依然记得1961年在莱阳路25号二楼研究生办公楼学习的情景。“毛先生对研究生要求极为严格。他强调做科学就像小和尚打坐念经一样，首先要坐得住。”近60年后，胡敦欣仍记得恩师的教诲。正因为有这样的“严师”，胡敦欣和师兄弟的俄文、英文成绩在所里都是最拔尖的。

在后来的学习、科研生涯中，胡敦欣将沉心坐下来学习、做科研比喻为科学上的“意守丹田”，又把它传给了王凡等弟子们。“只有始终坚持培养年轻人发扬刻苦钻研、持之以恒的精神，科研方有持续后劲。”胡敦欣说。

继往开来，王凡表示，物理海洋学的发展首先要传承老一辈的科学精神，包括淡泊名利、追求真理的科学精神，不断开拓、勇于跟踪和引领国际前沿的探索精神，以及以开放的心态团结协作、推动学科发展的合作精神。

未来，人才仍是海洋所物理海洋学发展的重中之重。目前，海洋环流与波动重点实验室已涌现出一批在国内物理海洋领域崭露头角的优秀青年科学家。“他们拥有国际化的思维方式和研究能力，将在国际舞台上绽放新的光彩。”尹宝树对未来充满信心。

中科院海洋所高翔获首届“科学探索奖”
日前，由腾讯基金会等发起的首届“科学探索奖”获奖名单正式公布，50位获奖人经过4个月层层选拔，最终从千余名申报人中脱颖而出。中国科学院海洋研究所高翔研究员获此殊荣。

高翔，男，1984年7月出生，山东莱阳人，中共党员，2007年于中国海洋大学获学士学位，2012年于中国科学院研究生院获理学博士学位，是俯冲带地球动力学领域具有显著影响的杰出青年科学家，因其在科研上的杰出成果，30岁被聘为特聘研究员，32岁破格晋升为研究员。

十年来，高翔一直潜心专注于俯冲带地球动力学及其相关的地震和海啸等自然灾害的研究，以实际行动践行“科技报国、创新为民”的价值观，先后提出了“大地震易产生于光滑海底俯冲区域”和“大地震与慢地震在流变学上分离”等突破性地震学理论，被认为可直接用于指导防震减灾工作。相关成果以第一作者，分别发表在Nature（2017）、Science（2014）等国际顶级学术期刊上，引起了国际同行的广泛关注和充分肯定，并被用作多个相关国际大型科学考察计划的主要科学依据。

“科学探索奖”是2018年由腾讯公司董事会主席兼首席执行官、腾讯基金会发起人马化腾与14位科学家联合发起的，面向基础科学和前沿技术领域，支持在中国大陆全职工作的、45周岁及以下青年科技工作者的公益奖项。

首届“科学探索奖”共收到1335人的有效申报材料，最终评选产生50位获奖人，分布在数学物理学、生命科学、天文和地学、化学新材料、信息电子、能源环保、先进制造、交通建筑、前沿交叉九大类别，申报人与获奖人比例约为25∶1。

“科学探索奖”管理委员会表示，希望“科学探索奖”能成为青年科技工作者潜心探索未知世界的精神激励，吸引更多青年人投入到基础科学和前沿技术的研究之中。

让儿童远离地毯里的多氟化学物质


在日托所、幼儿园、儿童游乐场等场所，为安全起见往往都会铺设地毯。地毯中的甲醛等污染已引起人们重视，并已得到较好处理。但地毯中的其他一些有害物质此前并没有引起人们重视。

来自印第安纳大学的Yan Wu和Marta Venier等人一项最新研究表明，地毯和灰尘中有害的全氟烷基和多氟烷基物质（PFAS）会聚集在孩子们的手上和玩具上，并通过口腔等进入人体，从而影响儿童甚至成人的健康。相关成果最近发表在《臭氧层》杂志上。

2018年，研究人员在美国加利福尼亚州的18个儿童保育中心采集了地毯和灰尘样本，并测量了样本中的PFAS浓度。结果表明，地毯和灰尘样本都含有约40种不同的含氟烷基物质；地毯似乎既是化学物质的来源，又是化学物质的聚集地。

在发给《中国科学报》记者的邮件中，Marta Vener说，从早上到午睡时间，再到下午玩乐时间，孩子们都会花很多时间在地板上。地毯和灰尘中有害的PFAS物质会聚集在孩子们的手上和玩具上，然后放进嘴里。

有研究表明，PFAS会危及儿童和成人的健康，包括神经发育受损、免疫系统功能障碍、激素紊乱和癌症。

据估计，儿童每天通过灰尘摄入的PFAS总量在0.023至1.9纳克/千克体重之间。美国有毒物质和疾病登记署的报告显示，某些地区，儿童摄入PFAS总量会达到2纳克/千克体重。

吸入灰尘只是许多接触途径之一，接触地毯的儿童，也会受到PFAS造成的健康危害。

“这在家里也是一样。在家里，婴儿和幼儿在地毯上爬行和玩耍，也会接触到PFAS。” Marta Vener表示。

据悉，PFAS用于地毯行业，主要为了使地毯耐污染。幸运的是，目前地毯行业已经远离PFAS，一些主要零售商不再销售带有PFAS的地毯。“日托所、学校和家庭可以通过更换旧地毯来消除这种PFAS暴露源。”Marta Vener说。

“我们的研究表明，零售商逐步淘汰地毯中的PFAS，对儿童健康是个好消息。”论文作者之一、加州伯克利绿色科学政策研究所的Tom Bruton说。“随着无PFAS物质的地毯的普及，学校和家庭可以更换旧地毯，保护儿童健康，使其免受这些危险和持久的化学物质的影响。”

目前，研究人员已将研究结果通知了有关儿童保育中心和学校，以便其可以选择移除和更换受PFAS污染的地毯。

“对我们来说，更换含有PFAS物质的地毯是一个毫不费力的决定。”伯克利STEP ONE学校执行董事Sue Britson表示，“我们很感激能找到一个简单的步骤，让我们为学生们营造一个更健康的室内空间。”

心脏影响人类感知

心脏和大脑在不停地交流。例如，当我们遇到危险情况时，来自大脑的信号能让心跳加速。当我们放松时，心跳就会慢下来。有趣的是，反之亦然——心跳也会影响大脑，但其潜在机制尚不清楚。

如今，德国马普学会人类认知与脑科学研究所等机构的研究人员，已经确认了心脏影响感知的两种机制，以及这些机制在个体之间的差异。美国《国家科学院院刊》日前发表了这一研究。

第一种机制建立了心跳和意识体验之间的阶段关系。第一阶段心脏有规律地收缩将血液泵入体内，第二阶段血液回流，心脏再次充盈。研究人员之前发表的一篇文章指出，对外部刺激的感知会随着心跳的变化而变化。与舒张期相比，心脏收缩时人们不太可能感觉到手指上微弱的电刺激。

在这项新研究中，研究人员通过向参与者手指上的电极发送微弱电刺激来研究这些关系。同时，他们用脑电图记录了每个参与者的大脑活动，用心电图记录了心脏活动。研究人员最终发现了这种感知变化的原因：大脑活动随着心脏活动周期的变化而变化。在心脏收缩时，与意识相关的大脑活动的一个特定部分，即P300被抑制。换句话说，这时大脑似乎会确保某些信息不被有意识地知晓。通常，这有助于人们不被自己的脉搏干扰。然而，当遇到与收缩期相一致的弱刺激时，人们可能会错过它们。

在对心—脑相互作用的研究中，研究人员还发现了心跳对感知的第二个影响：如果一个人的大脑对心跳的反应高，大脑对刺激的处理就会减弱，感觉就会减少。研究人员认为，这似乎是人们将注意力放在外部环境信号和内部身体信号之间的结果。换句话说，在某个阶段，人体更关注内部器官的功能，比如血液循环，但很少意识到来自外部世界的刺激。

这一结果不仅对理解健康人的心—脑相互作用有意义，还可能有助于解释为什么中风后的病人经常出现心脏问题，以及为什么心脏病患者经常有认知功能受损。

15%的人为何总爱贪杯


年终岁末，亲戚串门、朋友聚会，你是否发现有些人似乎无酒不欢，而有些人却滴酒不沾。为什么有人喝酒易上瘾，而大多数人更喜欢甜饮料？科学家通过漫长研究，终于揭开了背后的奥秘。不过，如何为贪杯者解除酒瘾，仍需继续探索。

酒与糖的抉择

马库斯·海利格是一名经验丰富的精神病学家。2004年加入美国国立卫生研究院后，他一直雄心勃勃地想要找到治疗酒精成瘾的新方法。尽管治愈了每一只酒精成瘾的实验老鼠，但他一直没有找到可以延伸到人的新方法，这令许多研究人员和制药公司都大失所望。

经历了一系列失败之后，海利格转到瑞典林雪平大学工作。他开始怀疑自己之前的研究方式出了问题。通常情况下，研究人员会让老鼠们按压杠杆自行饮酒，而它们几乎都能学会这样做。但问题可能就出在这里——在经常喝酒的人中，只有15%左右会对酒精产生依赖——你不能用一个让所有啮齿动物都上瘾的实验，来回答这个问题。

埃里克·奥吉尔最近加入了海利格的研究团队，他尝试了一种不同的方法，在训练老鼠自行饮酒时，他给它们多一种选择：含糖的水。这更好地模拟了人类的现实生活，通常，酒和其他令人感到愉悦的饮料一般会同时呈现在人们面前。

有意思的是，在酒与糖水之间做选择时，大多数老鼠选择了后者，但并不是所有老鼠都会选择喝糖水。在奥吉尔第一次测试的32只老鼠中，有4只不喝糖水，而是沉迷于酒精中。于是，海利格扩大了实验规模。620只不同品种的老鼠实验数据显示，老鼠中始终只有15%选择酒精而不是糖水，这个比例与人类酗酒者在人群中所占比例相同。

那些嗜酒的老鼠也表现出了人类嗜酒成瘾的其他特征：即使在它们喝的酒中添加了强烈的苦味物，或伴有电击惩罚，它们还是乐此不疲，继续选择喝酒。“作为一名临床医生，这让我感到非常震惊。”海利格说，酗酒的诊断标准中就包括这样一条：哪怕知道酒精伤身，甚至会致死，但他们仍会喝个不停。

“这是一项非常有价值的研究，”美国斯克里普斯研究所研究成瘾现象的神经学家迈克尔·塔夫说，“由于只有少数人经历了向成瘾转变的过程，这个研究方向最有可能识别出传递风险的特定基因变异。”

酗酒基因浮现

接下来，海利格团队对嗜酒老鼠和嗜糖老鼠进行了比较，并寻找它们大脑中活跃基因的差异。他们集中研究了六个被认为与成瘾相关的大脑区域，其中五个区域未发现任何差别。但在第六个区域内，他们终于找到了这种差异。

差异存在于杏仁核区域。杏仁核是大脑中一个杏仁形状的区域，位于大脑深处，这一区域与情绪处理密切相关。当奥吉尔观察酒精成瘾大鼠的杏仁核时，他发现有几个基因的活性异常低下，而这些基因都与一种叫作GABA的化学物质有关。

GABA是大脑释放的一种神经递质，能让人感觉危险和焦虑。某些神经元产生并释放GABA，从而阻止邻近的神经元激发。一旦这个过程完成，生成GABA的神经元就会使用一种叫作GAT3的酶将这种分子回收。但在嗜酒大鼠的杏仁核中，产生GAT3的基因活性要低得多，只有正常水平的一半，于是GABA聚集在邻近的神经元周围，导致它们异常不活跃。

这种情况产生的后果尚不清楚，但海利格认为，这些过多的GABA使这些老鼠比其他老鼠天生更焦虑，这可能解释了它们对酒精的易感性。

目前，他的团队已经明确证明了GAT3-GABA循环泵的重要性。他们选取了偏爱糖的老鼠，故意降低它们杏仁核中GAT3的水平，通过这一简单的过程，足以将这些没有酒瘾的啮齿动物转变成为15%有成瘾倾向嗜酒老鼠中的一员。

寻觅除酒瘾药物

海利格想再做一个实验，“治愈老鼠酒瘾本身并不重要，重要的是，这对治疗嗜酒成瘾的人类会带来什么样的启示”。

事实上，酒精成瘾老鼠的大脑与人类嗜酒者的大脑看起来非常相似。海利格的同事对用于研究的捐献大脑中的酒精成瘾者进行了组织样本尸检，结果就像在老鼠身上发现的一样，在杏仁核中发现了GAT3水平较低的异常现象。

其他科学家也发现了嗜酒上瘾、杏仁核和与GABA相关的一些基因之间的联系。但是通过对特别容易酗酒上瘾的老鼠的研究，海利格的团队已经开始充实这些模糊联系背后的细节。有学者认为，这是一项非常重要的研究，将对酒精成瘾现象研究产生深远影响，这是建立人类酗酒现象模型的一个好方法。

海利格的发现还为药物治疗酒精成瘾提供了理论依据。十年前，一位名叫奥利维尔·阿米森的法国心脏病学家声称，他通过服用一种名为巴氯芬的药物治愈了自己的酒瘾。但阿米森的发现遭到了质疑，没有基础科学来支持他的说法。现在有了证据：巴氯芬可阻止神经元释放GABA。如果酗酒者的大脑不擅长回收这种化学物质，也许可以从一开始就少产生一些来弥补这一缺陷。

然而巴氯芬治疗方法仍存有争议。有研究指出，巴氯芬治疗酒精上瘾的能力只“略高于安慰剂效应”，而且会很快产生耐药性，增加剂量后可能会产生严重的副作用。其他药物如苯二氮平类药物也能通过GABA发挥作用，但也很容易导致药物滥用。

海利格的研究表明，其他以更微妙方式影响GABA水平的化学物质可能帮助人们控制酒精成瘾。一些这样的物质正在开发中，海利格的团队将进一步观察，以确认它们是否能改变偏爱酒精老鼠的选择。

蚂蚁倒走也能回家

西班牙沙漠蚂蚁可以在拖着食物倒走的同时找到回家的路。图片来源：CHEW CHUN HIAN/ALAMY

每一天，被称为西班牙沙漠蚁的红色小昆虫都会从巢穴中出来“溜达”几次，寻找食物。当发现像种子或面包屑这样的小零食时，它们可以把食物叼在嘴里带回家。但当遇到一顿大餐，比如一只死蟋蟀或一块爆米花，这些蚂蚁常常不得不拖着食物，倒着走回巢穴。

科学家过去认为，昆虫需要从前方看到一些东西，才能识别出熟悉的位置。现在，一个研究小组发现，蚂蚁使用多种方法来寻找自己的路，即使在后退时，它们也能识别熟悉的风景。对于这样的小昆虫来说，这是一种高度复杂的视觉。

“这些是很好的行为实验。”研究蚂蚁移动行为的德国维尔茨堡大学神经行为学家Pauline Fleischmann评价说，“当你目睹蚂蚁如何在自然栖息地中‘导航’，你会对它们的技能印象深刻。”她并未参与此项研究。

在向前移动时，西班牙沙漠蚁采用了一种叫做“路径整合”的策略:它们会记住自己走过的弯路及其与巢穴的距离，并以此计算出回家的最快线路。这些蚂蚁也依靠太阳的角度来确定方位，它们会环顾周围的风景，记住一些可以帮助自己返程的地标。

但是，当它们后退时如何知道自己要去哪里，就不清楚了。有时，蚂蚁会扔下食物，回头看看前面的路——这种行为叫做“偷看”；然后再捡起食物艰难地往回走。“我们想弄清楚它们在倒着走时，是否能在视觉上辨认出什么。”法国图卢兹第三大学动物行为学家Sebastian Schwarz说。

Schwarz及其同事选择了一些蚂蚁，这些蚂蚁已经从它们在沙漠中的巢穴中走到喂食器处，所以它们知道自己在哪里（已经生成了路径整合信息）。科学家还从巢穴外选择了一些打盹的蚂蚁，这些蚂蚁认为自己在家。科学家将这些蚂蚁放置在距巢穴有一定距离的地方，并提供了一块蚂蚁喜欢的大饼干屑。

在蚂蚁将饼干拖回巢穴时，研究人员通过在路径边添加黑色塑料袋和防水布来模仿奇怪的山脉，从而改变其路径上的风景。当面对新地标时，蚂蚁在8米长的道路上走了3.2米后就“偷看”了，而在熟悉的道路上，蚂蚁可以走近6米而不回头。

观察结果显示，西班牙蚂蚁在后退的过程中会观察周围的环境，以此来导航并决定什么时候“偷看”。

研究人员在12月的预印服务器bioRxiv上报告说，正如预期的那样，无论环境如何，那些已经知道自己在哪里的蚂蚁表现得更好——它们可以在移动更长距离后再回头看，它们的更多伙伴把饼干带回了家。

一些“笨”蚂蚁迷路了,但令人惊讶的是,别的蚂蚁能够找到回家的路,即使它们之前没有使用路径集成跟踪它们行走的位置。这意味着蚂蚁一定使用了对周围环境的视觉记忆，可能还使用了太阳的角度。

蚂蚁的眼睛有很宽的视角——有近360度的视野，而人类不转头时，只能看到它们视野的1/3。Schwarz说，当蚂蚁离开巢穴时，它们很可能会从身旁和身后获取信息，然后在拖拽食物时利用这些信息“导航”。

在分析了这些蚂蚁的行为后，Schwarz建立了一个模型，显示了依靠视觉环境和其他信息来源（如太阳的角度或它们内部的步距计数器）“导航”回家的情况。

Fleischmann说， 尽管还有更多关于蚂蚁“导航”的知识需要研究，但这项研究的发现是“令人兴奋的”。她同时指出，在这项研究中，蚂蚁在笔直的道路上来回行走，因此研究人员的蚂蚁导航模型没有考虑到“在自然条件下，蚂蚁可能会朝各个方向行走，并可能灵活地组合不同的视野”。

Schwarz说，未来的实验将包括用颜料覆盖一只蚂蚁的眼睛，以观察它的导航策略是如何变化的。他和合作者还在创建一个小型的“蚂蚁电影院”，在那里，蚂蚁在虚拟世界的走步机上行走，以便研究人员更好地操纵场景。未来这个装置可能会提供更多的关于蚂蚁如何吸收周围视觉环境的信息，从而使研究人员不必花费数小时在沙漠中盯着蚂蚁的一举一动。

天冷手机掉电快，原来是这个原因


天冷了，很多人会遇到这样的烦恼：冬天在户外使用手机时，电量掉的特别快，屏幕反应速度减慢，特别是处于0℃以下的环境时，某些手机出现反应迟钝、死机等状况。这是什么原因呢？

低温使电池内放电化学反应变慢

“在0℃以下耗电过快，是手机的一种通病。”中国材料与试验团体标准委员会电池及其相关材料领域委员会委员、清华大学深圳国际研究生院副研究员贺艳兵说。

据介绍，目前市面上大部分手机的电池都采用锂电池，锂电池属于化学电池，其放电也是一个化学反应的过程。

贺艳兵解释说，锂电池负极通过化学反应脱出锂离子，并通过电解质溶液将锂离子传输嵌入到正极，从而产生电流给手机供电。电池放电性能不仅依赖于正负极材料和电解质溶液，而且取决于电池的放电温度和电流。

“在低温下电解质溶液黏度增加，导致锂离子穿越溶液能力变差，活性降低，电阻增加，引起电池放电电压降低，从而使得电池的可用容量降低，手机耗电变快。”贺艳兵说，“小到手机、大到电动汽车，其中的锂离子电池都会出现这样的问题。研究表明，气温从25℃下降到-20℃，汽车动力电池所能释放的电量会降低30%，同时充电所需的时间也会增加。”

户外使用可给手机穿上“棉袄”

要想冬天在户外自如使用手机，除了在户外的时候尽量把手机放入兜里御寒之外，还有人提出，给手机穿上“棉袄”，比如套个厚硅胶壳或者保暖。

“这样可以起到一定作用。”贺艳兵表示，首先，厚硅胶壳能在一定程度上阻挡外界的低温；其次，给手机套个保暖罩，手机本身散发的热量也不至于流失过多。

“如果手机已经出现快速掉电的情况，就不要再使用了。”贺艳兵说，锂电池在低于0℃的情况下，性能就已经开始退步，温度越低掉电越快。并且在温度过低的情况下使用手机，会缩短手机电池的寿命。“此外，最好不要在温度过低的环境下给手机充电。”

最后，贺艳兵提示，低温对电池的影响已经让很多人有所领教，需要注意的是，高温也是电池的一大敌人。当电池温度超过55℃—60℃时，负极材料和电解质溶液都会受到影响，如果长期工作在高温下，电池的寿命也会有所缩短。

活火山能否参观


新华社北京12月10日电（记者李雯）新西兰怀特岛火山9日突然喷发。当时，有47人在怀特岛上参观游览。其中，5人遇难，8人失踪，多人受伤入院治疗。新西兰警方10日宣布，将对怀特岛火山喷发造成的死亡事件展开调查。

活火山到底能不能参观？灾难是否可以避免？灾难发生后，上述问题引发专家热议。

怀特岛位于新西兰北岛丰盛湾地区，是新西兰一处著名旅游景点，其火山长期活跃，经常喷发浓烟和气体，地表温度高，景观奇特，人们可以乘船或直升机游览该火山岛。怀特岛火山历史上曾多次喷发。最近数月，新西兰地理科学研究院科学家多次警告，怀特岛火山近期有趋于喷发的明显迹象。

英国开放大学行星地球科学教授戴维·罗瑟里对媒体说，从2000年到现在，怀特岛有5次独立喷发事件，这次喷发是第6次，也是最大一次。“我了解怀特岛是私人所有，地方政府没有登岛控制权。但鉴于这场不可预测的、中等规模的、致命的火山喷发，怀特岛旅游公司允许游客前来参观所承担的责任将引发质疑。”

澳大利亚莫纳什大学地球、大气与环境学院名誉教授雷·卡斯说，怀特岛的火山每3至5年就会经历一次“爆炸式喷发”，让人们乘船或直升机参观无人岛火山太危险了。

英国东英吉利大学地球物理学讲师杰茜卡·约翰逊则表示，科学家能做的最多是持续监测火山，并及时发布信息。

火山喷出的物质主要包括碎屑物、熔岩、气体和水蒸气。火山喷发出的碎屑物与降雨、火山口冰雪融化或积水溢出形成的水流结合可形成泥石流，能冲毁道路、桥梁，淹没附近的乡村和城市。由气体和火山碎屑混合形成的火山碎屑流具有极大的破坏性和致命性且很难躲避。火山喷发所产生的巨大震动会导致火山周边的泥土松动，造成山体滑坡。火山喷发的熔岩遇到海水还会产生高温且具有腐蚀性的“熔岩雾霭”，对人体有害。

约翰逊说，火山灰和火山气体会对怀特岛海岸附近居民造成危险。新西兰奥克兰大学火山学家沙恩·克罗宁说，岩浆、火山灰和火山碎屑流会导致撞击伤、烧伤和呼吸系统等问题，是致命的。

专家说，人们如果身处火山区，一旦察觉火山喷发先兆，应立刻离开。驾车逃离时，一定要注意火山灰可使路面打滑的问题。如果火山的高温岩浆逼近，要弃车尽快爬到高处躲避。

从地球一路“睡到”火星
“冬眠”技术或颠覆未来太空旅行


在科幻电影《流浪地球》中，领航员空间站中的宇航员们可以在危机时刻休眠。其实，这并非只是一个幻想，而是全球宇航员的真实愿望，从登上飞船就倒头大睡，一觉醒来已到达目的地，太空旅行就像乘坐高铁软卧那样“夕发朝至”，岂不美哉！

但是，怎样才能使宇航员在健康状态下长期熟睡？如果人类能像熊一样冬眠几个月，这一问题就迎刃而解了。事实上，美国国家航空航天局（NASA）、欧洲航天局（ESA）都在研究控制宇航员“冬眠”的载人深空探测技术。

日前，ESA就提出了一个从地球一路“睡到”火星的载人探测概念。那么，宇航员冬眠究竟有什么好处？又面临哪些困难呢？

冬眠技术有助于破解深空探测难题

众所周知，深空探测飞行距离远，时间动辄数月甚至以年计，宇航员面临长期宇宙辐射、肌肉流失、旅途寂寞等身心健康问题，而飞行中的食品、饮水、氧气等大量的物资消耗也将显著增加任务成本。这些都是限制人类将足迹迈向深空的未解难题。

近年来，科学家们发现，与其研究更先进的火箭和飞船，不如通过让宇航员冬眠，使上述难题“消于无形”。

首先需要澄清的是，冬眠不是冷冻，只是通过适当降低体温，使宇航员的新陈代谢变得“迟钝”，这带来的第一个好处就是物资消耗减少。同时，冬眠的宇航员不需要太大的活动空间，整个航天器的体积和质量可以大幅度减小，辐射防护的技术难度显著降低，节约整个任务的能源消耗、成本投入。更重要的是，冬眠能够消除宇航员执行任务中的紧张感和孤独感，而且冬眠的宇航员几乎不会出现肌肉流失。

将冬眠技术用于载人探测火星任务

欧洲航天局（ESA）认为“可控的冬眠是载人太空飞行中一种改变游戏规则的技术”，并且成立了专门从事相关研究的“专题小组”，希望使其成为现实。日前，专题小组研究了将冬眠技术用于载人探测火星任务的可行方案，设计了初步的航天器冬眠居住模块草图。研究发现，通过宇航员冬眠，航天器的质量可以减少三分之一。

根据ESA提出的方案，和有冬眠习性的动物类似，宇航员在进入冬眠前要先“增脂”以储存能量。之后通过服用一种特殊药物进入“麻木”的冬眠状态，随之舱室的亮度变暗、温度大幅度降低以将宇航员身体“冷却”。一般情况下，从地球到火星需要飞行180天左右，宇航员需要提前苏醒，度过至少21天的休养期。

根据ESA公布的草图，整个冬眠居住模块为圆柱形，直径仅有5.9米，高度仅为5.33米，拥有生命保障、居住、储藏、工作等9个系统隔间，能够满足6名宇航员需求。如果不使用冬眠技术，整个居住模块的直径和高度要达到8—9米，体积达到前者的3倍。

宇航员冬眠面临多重技术难题

ESA希望能在未来20年实现载人冬眠火星探测。愿景虽好，但拦在路上的重重技术障碍却不可小觑。

宇航员冬眠一个月、半年甚至一年后在太空中的某个地方醒来，肯定会感到陌生、震惊和恐惧，心理影响需要消除。

更关键的是，怎样保证冬眠技术的安全性？既要绝对保证宇航员准时醒来，又要防止冬眠对宇航员身体造成严重损伤。熊在冬眠时能够回收尿液和蛋白质，有的动物具备恒温唤醒功能，可以根据周围环境温度和心率周期来中断他们的冬眠状态。人类并没有自然冬眠习性，如何解决这些问题还不得而知。

同时，假如所有宇航员都将在很长一段时间内丧失行动能力，整个任务只能依靠航天器自主运行。在宇航员苏醒前，航天器要保障自身绝对安全，这需要人工智能等新兴技术的深度嵌入，解决航天器自主故障检测、隔离、恢复等难题。

大脑慢慢变傻 幕后“黑手”或是反式脂肪酸


最新发现，摄入富含反式脂肪酸的食品会增加阿尔兹海默症等痴呆症的患病风险。

近日，全球17年来首款阿尔兹海默症新药获批上市的消息强势刷屏，公众对阿尔兹海默症的关注又有所上升。阿尔兹海默症是老年期最为常见的一种痴呆类型，认知能力下降、逐渐丧失记忆等临床表现让很多人都为之色变。然而，你可能不知道，生活中有种油脂摄入过多也会加大患阿尔兹海默症及其他痴呆症的风险。

近日，日本研究人员在美国神经病学学会《神经病学》杂志发表了一项新研究，发现摄入富含反式脂肪酸的工业食品会增加阿尔兹海默症等痴呆症的患病风险。

年少饮食习惯不良，年老痴呆风险增大

脂肪酸是最简单的一种脂，根据分子结构的不同，可分为饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸。其中，不饱和脂肪酸若含有反式非共轭双键结构，则被称为反式脂肪酸。

痴呆症是个“大家族”，除了最为人熟知的阿尔兹海默症外，还包括血管性痴呆症、全因性痴呆症及混合性痴呆症等。从2002年开始，日本研究人员对1628名60岁及以上无痴呆的日本社区居民，开展了一项长达10年的跟踪研究，研究者测定参与者血清中反式脂肪酸的水平，并使用模型评估人群全因性痴呆症、阿尔兹海默症和血管性痴呆症的风险比例。

研究人员发现，在这三类痴呆症中，人体血清中反式脂肪酸的水平与全因性痴呆症、阿尔兹海默症有关联，但与血管性痴呆症的患病风险并无显著关联。

在随访过程中，共有377名参与者患上了特定类型的痴呆症，其中包括247名阿尔兹海默症患者和102名血管性痴呆症患者。当研究人员调整了传统的痴呆症风险因素后，机体较高的血清反式脂肪酸水平与人群全因性痴呆症风险和阿尔兹海默症风险增加明显相关，当调整了饮食因素，如总热量的摄入及饱和、不饱和脂肪酸的摄入等，这些关联性依然很显著。

研究人员得出结论，血清中较高的反式脂肪酸水平，可能是全因性痴呆症和阿尔兹海默症发生的危险因素。

事实上，反式脂肪酸与痴呆症的关联早就被科研人员关注了。科技日报记者了解到，早在20世纪90年代，就有研究人员发现，那些在青少年时期具有不良饮食习惯的人，到老年时患老年痴呆症的比例增大。此前还有研究人员对居住在美国芝加哥近郊的2560名65岁以上居民进行长期跟踪研究后发现：在老年人群中那些大量摄取反式脂肪酸的人，认知功能减退更快。

那么，此次新研究又有哪些亮点呢？

“痴呆症的危险因素有很多。以阿尔兹海默症为例，现在已知的致病危险因素包括遗传、环境因素两大类。环境因素又包括吸烟、肥胖、糖尿病、体育运动缺失、老年抑郁等等。这些因素可能相互关联、作用。”北京市卫生健康委员会健康科普专家、首都医科大学北京安定医院老年科副主任医师李鹏表示，当研究某单一因素对病症的影响时，该病症的其他危险因素就成了“混杂”因素，会干扰研究结果。此次研究剔除了传统痴呆症风险的“混杂”因素，以类似控制变量的方法，进一步证实了反式脂肪酸的摄入与痴呆症的发生具有关联性。“这是该研究的创新点。”李鹏说。

进入血液参与代谢，是多种疾病的“帮凶”

反式脂肪酸为何会让大脑慢慢变傻？

“这一机制目前还没有彻底搞清楚，但学界对于反式脂肪酸致阿尔兹海默症的机理提出了多种假说。如反式脂肪酸可增加脑内Aβ蛋白沉积、引发脑神经细胞氧化损伤等。”李鹏表示。

老年斑是阿尔兹海默症的主要神经病理特征，而Aβ蛋白是老年斑的主要组成成分。有研究显示，反式脂肪酸会增加Aβ蛋白含量，升高总胆固醇量，加快大脑的动脉硬化。还有研究表明，反式脂肪酸可以抑制细胞增殖，通过降低特定酶的活性，造成神经细胞氧化损伤。而细胞的氧化损伤往往与衰老、功能退化有关。

除了痴呆症，反式脂肪酸还是很多类疾病的“帮凶”。中日友好医院胃肠外科副主任医师孟凡强博士在接受科技日报记者采访时说：“以往的研究表明，反式脂肪酸摄入过多可能会增加心脑血管疾病、糖尿病、肥胖等患病风险。”

据世界卫生组织官网显示，反式脂肪酸会增加低密度胆固醇的水平，同时会降低高密度胆固醇水平。高密度胆固醇可在动脉中清理胆固醇并将其运至肝脏，然后分泌到胆汁中；而低密度胆固醇则是学界公认的心血管疾病风险的生物标志物之一。如果摄入富含反式脂肪酸的食品，患心脏病风险将增加21%，死亡率风险增加28%。另外，有证据表明反式脂肪酸可加剧炎症和内皮功能障碍。

“反式脂肪酸会进入血液，参与人体代谢。因此，与血液、代谢相关的疾病都应该警惕反式脂肪酸可能存在的不良影响。”孟凡强指出，反式脂肪酸的多量存在会增加人体血液的黏稠度，增加血栓形成可能；由于反式脂肪酸易于在机体沉积，从而导致腹型肥胖等，而肥胖又可以引发多种疾病。

李鹏告诉记者，孕期或哺乳期的女性过多摄入反式脂肪酸，会通过胎盘或乳汁传递给胎儿，影响胎儿和婴儿的生长发育。青少年如摄入过多，也会对中枢神经系统发育造成不良影响。

没有任何健康效益，主要源于加工食品

“反式脂肪酸没有任何已知的健康效益。”世界卫生组织官网显示。

既然反式脂肪酸“罪状”多、危害大，人们在日常生活中如何避免过多摄入？

首先要搞清楚的问题是反式脂肪酸的来源。“某些天然食品中也含有反式脂肪酸，但其主要来源于加工食品。”孟凡强表示，天然存在的反式脂肪酸来自牛羊等反刍动物。反刍动物摄入饲料后，在胃内发生生化反应产生反式脂肪酸，吸收后进入动物体内。因此牛羊肉、牛奶、乳制品的脂肪中会含有少量的反式脂肪酸。

有研究提示，加工食品中的反式脂肪酸产生于给油脂加氢，使液态变为固态形成“部分氢化”油的生产过程。氢化植物油是反式脂肪酸主要的来源。与普通油脂相比，氢化油脂更稳定，不易变质，且在室温下能保持固态形状，可以让加工食品变得更“有型”，运输和储存更加便利。此外，氢化油脂还能够增加食品的口感和美味，牢牢抓住消费者的胃。而所有含有“氢化油”或者使用“氢化油”油炸过的食品都会含有反式脂肪酸，如人造黄油、人造奶油及相关制品，使用“氢化油”烘焙、油炸的食品等。

据统计，全球每年约有54万例死亡与摄入工业生产的反式脂肪酸有关。2010年全球反式脂肪平均摄入量占总能量摄入的1.4%，各国之间从0.2%到6.5%不等，在每天2000卡路里饮食中占0.13—4.3克。根据现有少量信息，北美、拉美和北非/中东地区的摄入量最高，而且年轻人的摄入量一般而言更高。

以每天摄入2000卡路里总能量计算，世界卫生组织建议将每天反式脂肪酸摄入量限制在2.2克以内。根据我国食品安全相关要求，食品包装上应标注反式脂肪酸的含量，民众购买时可做参考。

“民众在日常生活中应尽可能少摄入反式脂肪酸，保持健康的饮食方式和习惯很重要。”孟凡强表示，希望未来反式脂肪酸所带来的危害会得到很好的预防和控制。

“旅行者2号”星际穿越看到了什么


新华社北京11月7日电（记者张莹）一年前，美国“旅行者2号”探测器飞出日球层，成为继“旅行者1号”之后第二个进入星际空间的人类探测器。

“旅行者2号”从太阳系进入星际空间看到了什么？本周出版的新一期英国《自然·天文学》杂志刊发一组论文，详解“旅行者2号”传回的首批“星际穿越”数据，让人们得以窥见太阳系与星际空间“接壤”之处的神秘图景。

观测到对称的日球层

美国航天局喷气推进实验室在一份公报中介绍，“旅行者2号”搭载了5个科学探测设备。此次发表5篇论文，每篇侧重解释一个探测设备所获数据。

在论文中，研究人员确认，“旅行者2号”于2018年11月5日飞出日球层进入星际空间。此时，该探测器距太阳约180亿公里。信号以光速从该位置传回地球需要超过16小时。

日球层犹如太阳风吹出的巨大“气泡”，太阳系行星都处在“气泡”内。“旅行者1号”2012年飞出日球层时距太阳约183亿公里，这之前科学家并不知道这个“气泡”究竟有多大。

对比两个探测器的“穿越”位置可为研究日球层结构提供线索。参与研究的美国艾奥瓦大学学者比尔·库尔思说，通过对比两个探测器的穿越点可基本看出日球层形状是对称的。

对比数据还揭示了日球层顶的某些特征，比如在不同位置日球层顶厚度不同。日球层顶是日球层最外缘边界，太阳风与星际风在这里达到平衡。科学家认为日球层顶会随太阳活动移动，就好像肺部随着呼吸扩张和收缩一样。

探明太阳系和星际空间的边界

太阳系与星际空间的边界地带充斥着哪些物质？“旅行者2号”也获得一些线索。进入星际空间时，它搭载的高能粒子探测仪检测到日球层粒子数量骤降，同时宇宙射线量剧增并保持在高水平。此前“旅行者1号”发现日球层可以将地球及其他行星受到的宇宙射线辐射减少七成以上。

两个探测器获得的数据均显示，它们完成穿越时周围等离子体密度剧增。等离子体是由正负离子、电子及中性粒子组成的特殊物质形态。科学家此前已知，日球层内的等离子体炽热而稀疏，星际空间内的等离子体冰冷而密实。

参与研究的艾奥瓦大学荣誉教授唐纳德·格尼特说，最新数据表明“那种认为太阳风在深入宇宙空间时逐渐减弱的老观点是不正确的”。等离子体密度剧烈变化意味着，太阳系和星际空间之间有一个明确边界。

“旅行者2号”数据证实，星际空间边界的等离子体温度确实低于日球层内等离子体，但比此前预期略高。数据还显示，“旅行者2号”飞离日球层前等离子体密度也曾略微升高，表明等离子体在日球层内缘和外缘经过了两次压缩，但尚无法解释原因。

“旅行者”项目科学家、美国加州理工学院物理学教授爱德华·斯通说：“‘旅行者’探测器向我们展示了太阳与填充银河系恒星间大部分空间的物质如何相互作用……如果没有‘旅行者2号’传回的新数据，我们就无法知道‘旅行者1号’看到的景象是整个日球层的特征，还是只与它穿越的地点和时间有关。”

发现平行的宇宙磁场

宇宙磁场广泛存在于宇宙每个角落。“旅行者2号”磁场传感器的观测数据印证了“旅行者1号”的一个惊人发现：日球层顶外缘区域磁场方向与日球层顶内部磁场方向是平行的。

科学家最初通过“旅行者1号”发现这个现象时，他们不确定这种有序的磁场排列是外部星际空间的普遍特征还是巧合，最新数据表明太阳系内外磁场方向很可能是一致的。

1977年，美国发射了“旅行者1号”和“旅行者2号”探测器。不过名称在后的“旅行者2号”反而先发射16天，它最初设计寿命为5年，用于观测木星和土星，但此后继续向太阳系边缘飞行，又观测了天王星和海王星，到现在已运行42年。目前，两个探测器中速度较快的“旅行者1号”距太阳超过220亿公里，较慢的“旅行者2号”距太阳约182亿公里。

美国航天局说，“旅行者”姊妹探测器上携带有关于人类文明的声音、图片和影像，有望在数十亿年后仍然在宇宙中传递人类文明的信息。

深空辐射、微重力、幽闭空间……
火星之旅危险知多少


宇航员前往火星的旅程并不像游客们前往瑞士那么轻松、惬意且自在，而是一段充满了各种不确定因素和未知风险的冒险之旅。执行火星探索任务的宇航员将不得不长期与深空辐射、微重力、幽闭空间、与世隔绝等压力作斗争。

毕竟，就目前的技术而言，宇航员到达火星至少需要6个月时间，而返回地球也需要同样长的时间。因此，他们必须做好准备，克服生理和心理等方面的挑战。美国国家航空航天局（NASA）也正努力在本世纪30年代将宇航员送上火星之前，降低其可能面临的各种风险。

压力源“协同作战”

据美国太空网近日报道，NASA人类研究项目（HRP）首席科学家珍妮弗·福格蒂本月早些时候表示,宇航员搭乘的宇宙飞船“将不得不提供满足宇航员基本生存所需的一切甚至更多，因为我们希望他们能够胜任这份对认知和身体状态都有极高要求的工作。”

HRP的任务是找出航天飞行对宇航员的影响，并制定减轻和降低这些影响的策略。福格蒂说，该项目旨在识别出5类“压力源”，这些“压力源”可以显著影响人类在执行深空任务过程中的健康状况和表现，包括重力场的改变、不友好的环境、辐射、隔离/限制，以及与地球之间的遥远距离等。

HRP科学家和世界各地的其他研究人员正试图认真分析并了解所有这些压力源，他们在地球上进行实验，仔细监测在国际空间站（ISS）工作的宇航员的心理和身体健康状况。这项工作的长期目标是帮助实现载人火星任务，NASA希望在本世纪30年代末之前完成这一使命。事实上，几年前，NASA宇航员斯科特·凯利和米哈伊尔·科尔尼延科在国际空间站呆了11个月（约是通常停留时间的两倍），以帮助研究人员评估非常长期的太空任务（比如火星往返之旅）对宇航员的影响。

然而，要准确描述这样一次火星之旅会给宇航员带来何种影响非常困难。福格蒂说，因为航天飞行的各种压力源一般并非“单独行动”，很有可能是“协同作战”，几乎不可能把所有危险因素放在一个实验环境中。

例如，科学家在地球实验室中对动物进行辐射研究，就没有考虑到微重力的影响，因为目前无法将其加入进去；而国际空间站无法提供深空辐射数据，因为它在地球的保护磁层内运行；此外，在轨道实验室安装辐射发射装置似乎也不是个好主意。

辐射是最大风险

有些压力源更令人担忧——研究人员和NASA官员反复强调，辐射是宇航员执行火星任务所面临的最危险因素之一。

HRP项目的太空辐射元素科学家丽莎·西门森博士解释称：“人类前往火星最大的挑战之一是暴露于辐射的风险。长期暴露于辐射中可能带来的健康风险，辐射会通过活体组织传播，沉积能量导致DNA结构损伤，并改变许多细胞过程。”

研究表明，暴露于高辐射环境下会增加宇航员晚年患癌症的风险。最近一项研究表明，执行火星任务的宇航员可能受到高剂量辐射，这些累积的辐射足以损害他们的中枢神经系统，使他们在情绪、记忆力和学习能力等方面受到影响。

福格蒂提到了另一个需要集中研究的问题：航天飞行相关的神经—眼综合征（SANS），也称为视觉障碍/颅内压（VIIP）。SANS指的是太空飞行可能给宇航员带来严重而长期的视力问题，这可能是由于液体流动增加了颅骨内的压力。

福格蒂说：“目前在近地轨道上，SANS非常容易管理而且也比较容易恢复，但以我们对这个系统的了解，还不足以预测在某些探测任务中，SANS是否也会保持这种状态。所以，这是我们目前研究的最优先的生理领域之一。”

依靠月球上火星

NASA目前的计划是，不直接去火星，而是以月球为中间站。到2024年，让两名宇航员在月球南极附近着陆，之后不久，在月球及其周围建立长期可持续的基地。

NASA官员表示，他们将通过“阿尔忒弥斯”计划开展这些活动，主要目的是学习将宇航员送上火星所需的技能和技术。“阿尔忒弥斯”基础设施的关键部分之一是一个小型绕月空间站——“门户”，它将作为月球表面活动的中心。无论是机器人的还是载人的着陆器，都将从“门户”下降到月球表面，而在“门户”前哨上的宇航员，很可能也会从那里操作漫游车。

大量研究将在“门户”内进行，其中大部分研究将调查宇航员在一个真正的深空环境内的健康状况和表现。福格蒂提到了一种研究策略，这种策略可能对规划“火星之路”特别有用——在月球轨道前哨上研究人类组织的小样本。

这样能规避一个影响研究的最大问题——使用啮齿动物和其它非人类动物作为模型。福格蒂说：“我们如何在老鼠和人类之间架起一座桥梁呢？因为它不是直接适用的，这也困扰着陆地医学和研究。但是随着芯片上器官和组织的不断涌现，以及科学家对其不断的验证，你可以用这些芯片概括出人体非常复杂的侧面。我们可以将芯片作为一个模型有机体，在理解复杂环境方面取得重大进展，以此来真正解决人类的局限性的问题。”