上虞区2019学年共同体林泳桥专帖 [复制链接]

满屏都是知识，学习了

都是有趣的科学知识，让孩子们看看还是很不错的。

林老师的动手能力，知识储备真是没得说，一个字“赞”！

满满的科学知识，

这里都快成百科全书了

太阳系“老九”是个黑洞？ 猜测大胆，验证很难


不久前，国外两位天文学家提出大胆设想：太阳系中“时隐时现”的第九大行星，很可能是一个原初黑洞。

太阳系里有一黑洞，操控了遥远的天体？有专家表示，这是个有趣的假想，但以现在的观测能力很难证实或证伪。

空缺的王位，又有新的争夺者

十几年前，第九大行星是谁，教科书里还写得清清楚楚。1930年克莱德·汤博发现冥王星，将其与天王星、海王星等量齐观，起了“PLUTO”（普鲁托）这个气派的希腊名，太阳系九大行星变成一种常识性知识。

然而，科学家后来意识到，在太阳系外围空间里，冥王星似乎“远不够看”。1992年开始陆续发现一些遥远的冰石结构天体，体量跟冥王星差不多。2005年更是发现了阋神星，比冥王星质量还多出27%！冥王星都能算九大，阋神星不排个第十，说不过去。

天文学家当机立断，2006年8月举行的第26届国际天文联会通过决议：冥王星划为矮行星，从太阳系九大行星中除名。普鲁托悲惨退位，成了134340号小行星。

但第九大行星的王位，没那么容易取消。近5年来，一些新的发现让人猜测：太阳系中或许存在一颗真正的“P9”（第九大行星）。

9月24日，又有一个新人加入了王位争夺战——arXiv.org张贴了一份论文，英国杜伦大学的雅各布·舒尔茨（Jakub Scholtz）与美国伊利诺斯大学的杰姆斯·恩温（James Unwin）提出了一个大胆的设想：太阳系中的第九大行星，可能是一颗原初黑洞。

奇怪的轨道，指向隐藏的“P9”

2014年左右，天文学家在柯伊伯带（海王星轨道之外的黄道面附近区域）发现一些天体，轨道离太阳远的时候居然可达到几百个天文单位（一个天文单位即太阳与地球间的距离）。一开始这被解释为海王星引力散射效应。但很快，新第九大行星的猜想被提了出来。

导致冥王星降级的“罪魁祸首”，美国加州理工学院的迈克·布朗，在2016年和同事发现：柯伊伯带中6颗天体有奇怪的轨道，它们的近日点都指向一个方向。就像6块以不同速率转圈的钟表，但指针都向着一个方向。如果海王星是幕后操盘者，它们的指向早该弥散，不会这么集中。

而且6颗天体离太阳最近时，距离也超过了40个天文单位，海王星假说也不好解释。

迈克·布朗和同事计算出，“大家伙指向偶然一致”的可能性为0.007%——还是相信有一颗“尚未现身的大家伙”更为现实。

天文学家、南京大学教授周礼勇接受科技日报记者采访时说，最初很多人反对“P9”的存在。随着近几年不断的新发现，证实第九大行星存在的统计学显著性逐渐提高。

虽未观测到“P9”，但有人通过计算机模拟推测了它的参数：距离太阳200至800个天文单位，质量是地球的5—10倍，绕太阳一圈得3万年……

流浪的不一定是地球，还可能是黑洞

天文学家过去相信，在海王星外存在新行星的可能性非常小，因为这个区域的物质太稀薄，要长出一颗大行星，需要时间太漫长。但是，如果太阳系是从茫茫宇宙里“掳掠”了一颗现成的行星呢？这个可能性是值得考虑的。

“实际上宇宙中可能有非常多流浪的行星，就像电影里的‘流浪地球’一样。”研究太阳系外行星的天文学家、南京大学副教授谢基伟告诉科技日报记者，一种寻找系外行星的方法叫做微引力透镜法，就是通过捕捉影像的微弱变形——光线被沿途某颗天体的质量扭曲了，来寻找系外行星存在的线索。通过这种方法我们观测到不少“蛛丝马迹”，说明未知的黑暗里有许多无组织无纪律的“流浪汉”。

在怀疑有“P9”的区域，光学引力透镜实验（OGLE）观测到了引力异常。至少6个微引力透镜事件表明了该区域引力异常，暗示存在一个自由漂浮天体，其质量范围在5—15个地球质量之间。“P9”的猜想因此被鼓舞。

此次舒尔茨和恩温的新论文猜测，该天体可能不是一颗流浪行星，而是一个流浪黑洞。它被太阳系拉拢入群，搅乱了外围天体的轨道。

一般来说，天文学家观测到的黑洞，是恒星死亡坍塌后聚集而成的。而存在于理论设想中的原初黑洞，是另一回事。霍金对这个概念贡献很大：那是宇宙大爆炸后不久产生并遗留至今的“文物”。

大爆炸之前的宇宙被天文学家叫做原初宇宙。原初宇宙的爆炸是不均匀的，局部空间能量密度太大，“没崩开”就压缩成质量无限大的点以及围绕而成的黑洞。这种黑洞大小不一，小的可能只有粒子大，一般的原初黑洞跟太阳系常见的小行星质量类似。

这些黑洞随后漂流宇宙各处。一些通过霍金辐射消散，像冰块一样化掉了；一些则吸收物质壮大，存活至今。

舒尔茨和恩温指出，海王星外天体的异常轨道，以及一些引力事件，可以用质量为地球数倍的原初黑洞来解释；一个原初黑洞可能被太阳系捕获，成为第九行星；他们证明这种捕获的可能性是值得考虑的。

严谨的假设，仍有不少反对的声音

“这篇论文思路还是很严谨规范的，不是瞎猜想。”谢基伟说，“但作者也说这只是一种可能性。引入黑洞的概念，可能大家会觉得很有意思、很奇特。但下一步还无从着手。何况有没有第九大行星还是问题。”

舒尔茨和恩温表示，如果“P9”是一个原初黑洞，或许能通过外围的“晕”——黑洞外层正负电子湮灭发出的光，来确定它的存在。但一位行星学家告诉科技日报记者，由于黑洞很小，而且不确定在什么位置，这种观测是很难实现的。

“我个人不太喜欢原初黑洞这个想法。”一位从事行星研究的专家告诉科技日报记者，“感觉近乎神秘学——能解释一些现象，但是基本上永远看不到。”

“柯伊伯天体的发现者，大卫·朱伊特（David Jewitt）甚至压根儿就不相信‘第九行星’的存在。”这位专家表示，大卫·朱伊特在接受电视采访时，直接说不认为“P9”存在。他认为，黑洞假说透露出科学家对取得“重大发现”的心态是急切的。但这个理论离可验证的阶段还远。

众说纷纭的一个重要原因，是以目前人类的技术水平，观测海王星外天体还很困难。尽管人类已经观测到几千颗太阳系外行星了。

“不识庐山真面目，只缘身在此山中。”谢基伟说，“观测系外行星，基本上是通过观察恒星光谱的凌星效应或多普勒效应，间接推断行星的情况。而对太阳系内行星就可以直接观测。行星的亮度与它和太阳距离成反比。太远的天体，接收光线就弱，反射光线更弱。”

外围这样广阔，天体这样暗淡，上百天文单位之外，还是一片未知。

谢基伟说：“那些太阳系边缘的天体，很多是通过哈勃望远镜看到的；等韦伯望远镜工作以后，我们的观测水平会改善一点。”

视网膜向大脑发送抑制信号

小鼠视网膜切片，细胞核标记为蓝色，GABA合成酶Gad2的RNA标记为洋红色，黑视素RNA标记为绿色。

图片来源：西北大学

[p=null, 2, left]美国西北大学领导的一项新研究发现，视网膜神经元的一个子集能向大脑发送抑制信号。以前，研究人员认为眼睛只发出兴奋信号。通常，兴奋性信号使神经元更加兴奋，抑制性信号使神经元活动减弱。相关成果5月1日发表于《科学》。[/p][p=null, 2, left]研究人员还发现，这部分视网膜神经元与潜意识行为有关，比如昼夜节律与亮/暗周期的同步，以及瞳孔对强光的收缩。通过更好地理解这些神经元如何运作，研究人员可以探索光影响人们行为的新途径。[/p][p=null, 2, left]研究负责人、西北大学神经生物学助理教授Tiffany Schmidt说:“这些抑制信号可以防止我们的生物钟在昏暗的光线下重置，防止瞳孔在弱光下收缩，这些确保了正常的视觉和日常功能。我们的研究结果提供了一种机制，以便理解为什么我们的眼睛对光如此敏感，相比之下，潜意识行为对光不敏感。”[/p][p=null, 2, left]Schmidt团队在小鼠模型中阻断了负责抑制信号传导的视网膜神经元。结果显示，当这种信号被阻断时，昏暗的光线能更有效地改变小鼠的昼夜节律。[/p][p=null, 2, left]“这表明，当环境光发生变化时，眼睛会发出一种信号，这种信号会抑制昼夜节律的重新调整，这是出乎意料的。”Schmidt 说，“然而，这是有道理的，因为你不想调整身体的整个生物钟来应对环境光/暗循环的微小干扰，你只希望这种大规模调整发生在照明变化稳健的情况下。[/p][p=null, 2, left]研究小组还发现，当来自眼睛的抑制信号被阻断时，老鼠的瞳孔对光更敏感。研究人员认为，这种机制可以防止瞳孔在非常低的光线下收缩。这增加了照射到视网膜上的光量，使它在弱光条件下更容易看清东西。这一机制至少部分解释了为什么你的瞳孔在强光来临前不会收缩。[/p][p=null, 2, left]
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让我们可以多学习一些课外知识

研究揭示人类活动对海洋深远影响
1平方米的区域就有190万个塑料微粒，这是有记录以来海底塑料微粒含量的最高值。

格陵兰岛冰原每年平均损失2000亿吨冰，南极洲冰原损失1180亿吨冰。1亿吨冰足够填满40万个奥运会标准大小的游泳池。

近日，刊登于《科学》的两项研究聚焦了覆盖地球表面3/4的“蓝色领土”。研究人员发现，这个幽深而富饶的“王国”正遭受着人类活动的强烈影响。其中一项研究的主要作者、英国曼彻斯特大学的Ian Kane说：“我们对在深海海底发现的高浓度微塑料感到震惊。”

“新分析以前所未有的细节揭示了冰原为何以及如何对气候变化做出反应。”另一篇论文的合著者、美国宇航局（NASA）喷气推进实验室冰川学家Alex Gardner说。

遥远的海底

每年有超过1000万吨塑料垃圾进入海洋。其实，漂浮在海上的塑料垃圾还不到全球海洋塑料总量的1%。99%的失踪塑料被认为藏在深海，但直到现在人们还不清楚它们到底在哪里。

“由于深海海底遥远且难以到达，微塑料的运输过程至今仍不为人知。而且，我们的研究是在水深900米的地方进行的，这意味着需要使用专业而昂贵的设备。”Kane在接受《中国科学报》采访时表示。

英国曼彻斯特大学、英国国家海洋学中心、德国不来梅大学等机构研究人员，收集了来自第勒尼安海（地中海的一部分）海底的沉积物样本，并将其与经过校准的深海洋流模型和详细的海底测绘相结合。

研究人员将微塑料从沉积物中分离出来，在显微镜下计数，然后用红外光谱进一步确定塑料的类型。结果显示，洋流可以将微塑料集中在巨大的沉积物堆积带中，也就是所谓的微塑料热点。这些热点似乎是深海的垃圾带。

海底的微塑料主要由纺织品和服装纤维组成。这些在生活污水处理厂没有得到有效过滤的污染物，很容易进入河流和海洋。在海洋中，它们要么缓慢沉降，要么被偶尔出现的浑浊洋流迅速输送到海底深处。微塑料一旦进入深海，就很容易被持续流动的海底洋流收集和携带。

而这些深海洋流还携带着含氧水和营养物质，这意味着海底微塑料热点地区也可以容纳重要的生态系统，这些生态系统可以消耗或吸收这些微塑料。

Kane表示，这项研究提供了这些洋流的运动和海底微塑料浓度之间的第一个直接联系，这些发现将有助于预测其他深海微塑料热点的位置，并指导研究微塑料对海洋生物的影响。

英国国家海洋学中心的Mike Clare说：“对海底洋流的详细研究可以帮助弄清深海中的微塑料运输通道，找到丢失的微塑料。这些结果强调了政策干预的必要性，从而在未来限制塑料流入自然环境，并尽量减少对海洋生态系统的影响。”

俯视融化

海洋变暖、冰川消融、海平面上升……世界气象组织日前发布了《2019年全球气候状况声明》。这份报告显示，2019年全球平均温度比工业化前水平高出1.1摄氏度，仅次于2016年创下的高温纪录。2015年至2019年是有记录以来最热的5年，而2010年至2019年是有记录以来最热的10年。

Gardner与华盛顿大学冰川学家Benjamin Smith等人，利用NASA的冰、云和陆地高度卫星2号（ICESat-2），对格陵兰岛和南极冰盖在过去16年的变化进行了精确测量。ICESat-2于2018年秋天发射进入轨道，开始进行详细的全球海拔测量。通过将新数据与2003年至2009年ICESat的另一颗卫星原始数据进行比较，研究人员对冰盖变化的复杂性进行了全面描述，并对格陵兰岛和南极洲的未来进行了深入分析。

“如果你观察冰川或冰原1个月，或者1年，你不会了解气候对它的影响。”Smith告诉《中国科学报》，“现在，ICESat和ICESat-2之间有16年的跨度，我们更确信在冰层中看到的变化与气候长期变化有关。”

加利福尼亚大学圣迭戈分校斯克里普斯海洋学研究所冰川学家Helen Amanda Fricker说，这些随潮汐起伏的冰架很难测量，有一些表面粗糙，有裂缝和山脊，但ICESat-2的精度和高分辨率使研究人员可以测量其整体变化，而不必担心这些特征会影响研究结果。

以前关于冰损失或增加的研究经常分析来自多颗卫星和机载任务的数据。这项新研究采用了一种单一的测量方法——用一种仪器利用冰面反射激光脉冲测量高度，最终提供了迄今为止最详细和准确的冰盖变化图像。结果发现，自2003年以来，南极冰层的净损失，加上格陵兰岛冰盖的萎缩，导致全球海平面上升了14毫米。

更脆弱的冰架

冰川的质量变化是气候变化最敏感的指标之一。Smith等人发现，在由冰盖融水和冰山崩裂导致的海平面上升中，约2/3来自格陵兰岛，另外1/3来自南极洲。

在格陵兰，沿海冰川明显变薄。例如，Kangerdulgssuaq和Jakobshavn冰川的海拔每年下降4到6米。更温暖的夏季融化了冰川和冰原表面的冰，温度更高的海水也侵蚀了冰川和冰原前端的冰。ICESat-2的测量结果显示，在南极洲，由于降雪增加，南极大陆内部部分地区的冰盖正在变厚。但是南极大陆边缘尤其是南极西部和南极半岛的冰损失，远远超过内陆地区冰的增加。

这些结果与之前的研究数据相一致。之前有研究显示，2009年至2017年，南极洲冰盖每年减少2780亿吨，冰川融化速度是20世纪80年代的6倍。自1961年以来，全球已失去9.6万亿吨冰雪。如今地球每年失去3690亿吨冰雪，世界冰川的缩减速度是20世纪60年代的5倍。

从冰架上融化的冰不会使海平面上升，因为它已经在漂浮了——就像装满水的杯子里的冰块不会让水溢出杯子一样。但是冰架为它们背后的冰川和冰原提供了稳定性。Fricker说：“它就像一座支撑大教堂的建筑扶壁。冰架支撑着冰原。如果你把冰架拿走，或者使冰架变薄，支撑力便也在减少，以至于搁浅的冰流失得更快。”

研究人员发现，南极洲西部的冰架正在失去质量，那里有许多大陆上移动最快的冰川。其中，斯韦茨和克罗斯森冰架是变薄最多的，平均每年约流失5米和3米冰。

我国将于2022年前后发射4艘载人飞船 航天员乘组已选定
新华社海南文昌5月5日电（李国利、邓孟）我国计划2022年前后建成空间站，其间将发射4艘神舟载人飞船。目前，执行飞行任务的航天员乘组已经选定，正在开展任务训练。

在5日晚召开的长征五号B运载火箭首次飞行任务新闻发布会上，中国载人航天工程办公室主任助理季启明透露了上述消息。

当晚，长征五号B首次飞行任务取得圆满成功，拉开了我国空间站在轨建造阶段飞行任务的序幕，为后续空间站核心舱、实验舱发射奠定了坚实基础。

按计划，我国空间站将于2022年前后完成建造，一共规划12次飞行任务。季启明介绍说，此次任务后，将先后发射天和核心舱、问天实验舱和梦天实验舱，进行空间站基本构型的在轨组装建造；其间，规划发射4艘神舟载人飞船和4艘天舟货运飞船，进行航天员乘组轮换和货物补给。

目前，我国空间站核心舱已完成正样产品总装，问天实验舱和梦天实验舱正在开展初样研制，空间科学应用载荷已陆续转入正样研制。季启明说：“执行空间站建造阶段4次飞行任务的航天员乘组已经选定，正在开展任务训练。”

季启明介绍，我国第三批预备航天员选拔工作也将于今年年中完成。

长征五号B运载火箭是在长征五号运载火箭基础上改进研制的，主要用于我国空间站舱段发射等重大航天任务，近地轨道运载能力大于22吨，是目前我国近地轨道运载能力最大的火箭。

2020珠峰高程测量正式启动
4月30日下午，2020珠峰高程测量首场新闻发布会在珠峰大本营召开，2020珠峰高程测量正式启动。

目前，由国测一大队和中国登山队共同组成的测量登山队在登山集训后，进驻珠峰大本营，正在开展登山适应性训练和高海拔地区测量技能操练，计划在5月份开展登顶测量。

习近平主席于2019年10月12日至13日对尼泊尔进行国事访问期间，两国发布了《中华人民共和国和尼泊尔联合声明》，其中提出：考虑到珠穆朗玛峰是中尼两国友谊的永恒象征，双方愿推进气候变化、生态环境保护等方面合作。双方将共同宣布珠峰高程并开展科研合作。

为落实《中华人民共和国和尼泊尔联合声明》，自然资源部会同外交部、国家体育总局和西藏自治区政府组织了2020珠峰高程测量工作。

此次珠峰高程测量正值中国和尼泊尔建交65周年之际，自1955年建交以来，无论国际形势如何变化，中尼关系始终持续、稳定、健康发展。此次珠峰高程测量是发展两国友谊的新举措。

今年也是人类首次从北坡成功登顶珠峰60周年、中国首次精确测定并公布珠峰高程45周年，开展此次珠峰高程测量具有重要的历史意义。

为推动珠峰高程测量工作顺利开展，保证测量工作的科学性、高程成果的精确性，自然资源部组织了中国测绘科学研究院、陕西测绘地理信息局以及中国地质调查局等单位的精锐力量，编制珠峰高程测量技术设计书和实施方案。陈俊勇院士、杨元喜院士领衔的测绘科技与管理方面的专家进行了严格审查把关，对“综合运用GNSS卫星测量、精密水准测量、光电测距、雪深雷达测量、重力测量、天文测量、卫星遥感、似大地水准面精化等多种传统和现代测绘技术，精确测定珠峰高程”的技术路线，给予了充分肯定。本次珠峰高程测量工作重点在以下五方面实现技术创新和突破：一是依托北斗卫星导航系统，开展测量工作；二是国产测绘仪器装备全面担纲本次测量任务；三是应用航空重力技术，提升测量精度；四是利用实景三维技术，直观展示珠峰自然资源状况；五是测绘队员登顶观测，获取可靠测量数据。

据介绍，此次珠峰高程测量的成果可用于地球动力学板块运动等领域研究。精确的峰顶雪深、气象和风速等数据，将为冰川监测、生态环境保护等方面的研究提供第一手资料。GNSS测量、水准测量、重力测量的成果结合以前相关资料，不仅可以准确地分析目前地壳运动变化影响情况，同时也可为后续的似大地水准面模型建立提供准确的重力异常数据。重力测量成果可用于珠峰地区区域地球重力场模型的建立和冰川变化、地震、地壳运动等问题的研究。

目前，珠峰高程测量已经做了大量的前期准备工作。国测一大队53名测绘队员，自3月2日起，在珠峰及外围地区，克服环境、气候恶劣及新冠肺炎疫情影响等重重困难，陆续开展了水准、重力、GNSS、天文等测量工作，完成了一等水准测量480千米、二等水准测量240千米、加密重力测量190点、绝对重力测量1点、天文测量1点、局部GNSS控制网测量60点、板块运动监测网21点，布设卫星导航定位连续运行临时基准站2点，完成了6个珠峰高程测量交会点的踏勘、选埋、高程传递等基础性测量工作，剩余少量基础性测量工作正稳步推进；由国测一大队和中国登山队共同组成的测量登山队在登山集训后，进驻珠峰大本营，目前正在开展登山适应性训练和高海拔地区测量技能操练，计划在5月份开展登顶测量。

珠峰高程测量的核心是精确测定珠峰高度，这同时也是一项代表国家测绘科技发展水平的综合性测绘工程。新中国成立以来，我国珠峰高程测量经历了从传统大地测量技术到综合现代大地测量技术的转变。每次珠峰测量，都体现了我国测绘技术的不断进步，彰显了我国测绘技术的最高水平。我国测绘工作者已对珠峰进行过6次大规模的测绘和科考工作，并先后于 1975 年和 2005 年两次成功测定并公布珠峰高程。1975 年珠峰高程测量，我国首次将测量觇标矗立于珠峰之巅，并精确测得珠峰海拔高程为 8848.13 米。2005 年珠峰高程复测，采用了传统大地测量与卫星测量结合的技术方法，并首次在珠峰峰顶测量中利用冰雪雷达探测仪测量冰雪厚度，经过严密计算，获得珠穆朗玛峰峰顶岩石面海拔高程 8844.43 米。不同时期以不同方式测量珠峰，以及对珠峰高程的多次测量，反映了人类对自然的求知探索精神，已成为人类了解和认识地球的一个重要标志。

空间站建设拉开大幕，嫦娥五号月球取样返回，火星探测首次出发
中国航天重大计划稳步推进(科技视点)

今年4月24日是第五个中国航天日，也是我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”成功发射50周年。

50年前，“东方红一号”飞出地球，标志着中国航天进入太空时代，开始了对地外空间的探索。50年后的今天，一批航天重大计划正逐步接近设定目标，更长远的探索计划蓄势待发。

多个航天重大计划进入收获期

目前，我国航天已进入高密度发射常态化阶段。尤其是近两年，航天发射次数每年都在30次以上。

2019年，我国共实施34次航天发射，成功将78颗卫星发射入轨。

其中亮点不少。比如：长征五号遥三运载火箭发射成功，推动中国探索更远深空能力建设；我国首次在海上实施运载火箭发射技术试验，成为世界上第三个掌握海上发射技术的国家；高分七号卫星发射入轨，初步实现高分辨率对地观测系统任务目标。此外，北斗卫星导航系统全年成功发射7次共10颗卫星，全球组网进入了冲刺期；快舟一号甲运载火箭在短短6个小时内，打破了同一发射工位和同一型号火箭发射时间间隔的最短纪录。

在高密度发射常态化后，我国航天发射一直保持着相当高的成功率。以近3年为例，2017年，世界航天共发射91次，成功83次，中国发射18次，成功16次；2018年，世界航天共发射114次，成功109次，中国发射39次，成功38次；2019年，世界航天共发射103次，成功95次，中国发射34次，成功31次。

长征火箭是我国航天发射的绝对主力，发射“东方红一号”卫星也是其首次飞行。中国航天科技集团一院长征系列运载火箭高级顾问龙乐豪院士说，截至目前，长征系列运载火箭已完成330次发射任务，第一个100次发射用时37年，第二个100次用时7年零6个月，第三个100次仅用时4年零3个月，成功率超过96%，可靠性、适应性、成功率、安全性和入轨精度达到较领先水平。

发射次数显示了航天任务的密集程度，随着计划进度逐一完成，我国多个重大航天工程正进入收获期。

中国空间站建设有望在今年拉开大幕，由长征五号B运载火箭发射新一代载人飞船试验船，并进行相关试验。这意味着我国载人航天工程“三步走”发展战略已进入第三步，最终的任务目标，是建设具有国际先进水平的空间站，解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。

北斗全球星座组网也进入最后冲刺阶段。4月初北斗三号最后一颗组网卫星如期运抵西昌卫星发射中心，并计划择机发射，将实现为全球各个角落提供导航定位服务的目标。

按“绕、落、回”三步走谋划的中国探月工程，今年计划实施“嫦娥五号”月球取样返回任务。就在去年年初，随着“嫦娥四号”任务圆满完成，中国成为首个在月球背面实施软着陆和巡视探测的国家，在“永不可见”的月球背面，首次留下了人类月球车的脚印。

在探索未知中展现中国智慧

“运载火箭的能力有多大，航天的舞台就有多大。”这句话表明，运载火箭进入空间的能力是探测和利用空间的前提与基础。

1970年的长征一号首飞，是我国当时的唯一一次航天发射，火箭的运载能力是300千克。到2016年长征五号首飞成功，我国运载火箭近地轨道和地球同步轨道的运载能力分别达到了25吨级和14吨级。40多年间，火箭运载能力提升了数十倍。目前，在中国火箭家族谱系中，长征五号、长征七号、长征六号火箭初步形成大、中、小系列化、梯度合理、型谱完善的新一代运载火箭体系。

中国航天如何实现从量变到质变的跨越？龙乐豪认为，不断创新是中国航天不断跨越的关键。要坚持面向世界科技前沿，勇于提出新的科研方向，努力缩小与世界顶尖科技的差距。

探月工程中，“嫦娥三号”探测器的80%都是新技术、新产品。“嫦娥四号”“到月球背面去”也是人类历史上全新任务，科研人员创新性地研制了“鹊桥”中继星，解决了地球和月球背面通信的难题，进而翻开了世界探月史上崭新的一页。

在航天探索方向和技术路线上，中国航天也渐渐形成自己的特点，显示出世界航天领域中的中国智慧和中国方案。

建造空间站，必须掌握载人天地往返、空间交会对接和在轨补加等关键必需技术。在交会对接技术试验中，科技人员研制出天宫一号目标飞行器作为交会对接的目标，大大减少了飞船的发射次数，降低了成本，同时也部分超前地实现了空间实验室的试验目标。

北斗导航建设是一步跨到全球组网，还是分阶段走？这在当时引发过不小的争议，“先区域、后全球”的思路被最终确定下来。参与了技术路线讨论的北斗一号卫星总设计师范本尧院士说：“‘先区域、后全球’的技术途径很正确，符合中国国情，具有中国特色。”此后，为快速形成区域导航服务能力，中国北斗人建成了国际上首个混合星座区域卫星导航系统，率先提出了国际上首个高中轨道星间链路混合型新体制。

在几十年的中国航天发展历程中，航天精神是最宝贵的收获之一。“小白毛”的故事在航天界一直流传。当年“两弹”结合试验中，一名操作手发现弹体内部有一根5毫米长的小白毛，并费尽周折、小心翼翼地把小白毛挑出来，消除了试验安全隐患。钱学森郑重地把这根小白毛要了去，说：“我要把它带回北京，作为作风严谨细致的典型，教育科技人员。”

龙乐豪认为，中国航天事业每一步跨越，都离不开航天精神的坚定支撑，未来的太空探索之路，同样离不开航天精神的引领和推动。

以创新探索实现航天技术领域新跨越

不久的将来，中国航天将实施多项重大工程任务，创新探索前所未有，风险挑战也前所未有。

按计划，长征五号系列大推力火箭将承担3次发射，即由长征五号B运载火箭发射新一代载人飞船试验船，由长征五号运载火箭发射火星探测器和“嫦娥五号”月球探测器。加上北斗三号导航卫星的最后一次组网发射，中国航天将迎来不仅是数量上也是分量上的航天大年。

其中，我国首次火星探测任务，是中国航天走向深空的里程碑工程。相比登月所跨越的38万公里，地球到火星几亿公里的距离，对飞行器的测控通信就是巨大的考验。首次火星探测任务将一次实现对火星“环绕、着陆、巡视”，任务过程复杂、技术跨越大、关键环节多、挑战巨大。就如专家所指出的，火星探索的起步，代表了中国在深空探索领域已确定了下一个方向，在火星使命牵引下的新一轮创新，对实现航天技术领域新跨越、推动我国由航天大国走向航天强国意义重大。

在世界航天方阵中，我国属于航天大国，与50年前相比，今天的中国航天有更坚实的基础、更优秀的人才、更好的外部条件，正处在由航天大国向航天强国转变的路上。此时，会不断碰到新问题、遭遇新挫折、迎来新挑战。向着航天强国这个目标进发，并非一路坦途，也不会轻易就能到达。展望未来发展，航天专家王礼恒院士说：“目前航天产业链、供应链重构，要补齐短板，敏锐关注航天领域新动态、趋势、发展，抢占先机。”

航天专家指出，建设航天强国不是静态式发展，而是蕴含创新的不断超越。从这个意义上来说，持续加强自主创新、不断攻克关键核心技术，中国航天人探索太空的脚步会迈得更稳更远。

俄宇航员寄语“中国航天日”

新华社莫斯科4月24日电（记者张骁）4月24日是“中国航天日”。俄罗斯宇航员阿纳托利·伊万尼申和伊万·瓦格纳日前从国际空间站发来寄语，庆祝“中国航天日”。

伊万尼申在视频中说，国际空间站上的俄罗斯宇航员在“中国航天日”暨“东方红一号”卫星成功发射50周年之际，向中国表示衷心祝贺，“毫无疑问，航天事业代表着科技发展的高峰。任何国家在航天事业上取得成功都会让本国民众无比自豪，让他国赞叹不已”。

伊万尼申还说，中国50年来所取得的成就值得被认可和尊重。

1970年4月24日，中国第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功。2016年3月，中央批准、国务院批复，自2016年起将每年4月24日设立为“中国航天日”。

“天问一号” 离火星还有多远

在4月24日举行的2020年“中国航天日”启动仪式上，备受关注的中国首次火星探测任务名称、任务标识正式公布。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。

为什么取名“天问一号”？中国的火星探测任务何时实施？我们离火星还有多远？

名称源于屈原长诗

寓意探求征途漫漫

国家航天局总工程师葛小春介绍，“天问”的名称源于屈原长诗《天问》，表达了中华民族追求真理的坚韧与执着；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。

据了解，我国首次火星探测任务名称和图形标识全球征集活动于2016年8月启动，共收到工程名称35912个，工程图形标识7439个。经专家评审筛选，分别产生工程名称和图形标识前8名，之后又在网络上开展了为期两个多月的公众线上投票。这8个工程候选名称分别为“天问”“凤凰”“追梦”“朱雀”“凤翔”“腾龙”“麒麟”“火星”。经过网络投票，“天问”排名第一，得票31.7万余张。

专家表示，“天问”出自《楚辞》，作品对天地、自然和人世等一切事物现象进行想象与发问，从宇宙之本源，到阴阳之俱化；从天地之构造，到星辰之往亘。以“天问”作为工程名称，厚植于中华民族传统文化精髓，易于广大群众接受，便于记忆和传播，也彰显了中国人迈向更远深空的决心和毅力，引导公众特别是青少年树立热爱科学、崇尚科学的理想情怀。

火星探测的图形标识同样通过征集和网络投票，同时组织了专业设计团队和知名专家进行优化设计。标识呈“揽星九天”图形，太阳系八大行星依次排开，表达了宇宙的五彩缤纷，呈现了科学发现的丰富多彩。开放的椭圆轨道整体倾斜向上，展示了独特字母“C”的形象，代表了中国行星探测（China），体现着国际合作精神（Cooperation），标志着深空探测进入太空能力等多重含义，展现出中国航天开放合作的理念。

专家特别介绍，此次标识设计以行星探测重大工程作为一个整体概念，统一命名并设计标识。根据不同行星探测任务，标识下方的“Mars”（火星）标志以行星英文名称进行替代。

与地球环境相近似

极具基础研究价值

那么，人们为什么要探测火星？

作为太阳系的行星之一，火星距离地球的距离最近5000多万公里、最远4亿公里。出于对外太空和地外生命的好奇，以及火星与地球在环境等方面的相似性，人们对火星探索一直抱有浓厚兴趣。

专家表示，研究火星可以给人类带来很多启示。火星是太阳系中与地球环境最为相似的行星，火星不仅有大气，也有适宜的温度，还和地球有着相似的自转周期。研究火星与地球的异同，互为参考，是极具价值的基础研究。

此前曾有国外媒体发表文章称，科学家在火星南极冰盖下发现了液态水存在的证据。这一发现再次点燃了人们对于火星这颗红色星球的探索热情。有科学家曾从5个方面分析了火星探测的科学意义，如研究火星磁场长期演变，研究火星的大气和气候的演化过程，对火星地形、地貌特征与分区研究等，都具有重要的科学意义。

专家介绍，受地球和火星运行规律的约束，基于现有运载火箭的能力，每隔26个月，才有一次发射火星探测器的机会，人类可以使用较低的成本将探测器送往火星。火星探测，可以说是当前国际前沿的科技创新活动。

2020年首次实施

开展全球性探索

我国首次火星探测计划又在何时实施？

创新探索前所未有，风险挑战也前所未有。根据计划，我国将在2020年实施首次火星探测任务，目标是通过一次发射任务，实现火星环绕和着陆巡视，开展火星全球性和综合性探测，并对火星表面重点地区精细巡视勘查。

专家表示，我国首次火星探测任务过程复杂、技术跨越大、关键环节多、挑战巨大。如在测控通信方面，相比登月所跨越的38万公里，更加遥远的距离对飞行器的测控通信来说是巨大的考验。再如安全着陆，探测器发射之后，大约需要经过7个月的时间飞行抵达火星，最后在火星降落只有7分钟的时间。而与地球的自然环境相比，火星的重力只有地球的1/3，这些都成为安全着陆的困难与挑战。

专家表示，我国首次火星探测任务，是中国航天走向深空的里程碑工程。火星探索的起步，代表了中国在深空探索领域已确定了下一个方向，在火星使命牵引下的新一轮创新，对实现航天技术领域新跨越、推动我国由航天大国走向航天强国意义重大。

航天日，看中国五十年璀璨“星”光

今天是第五个“中国航天日”。回望50年前，即1970年4月24日，我国自主研制并成功发射了第一颗人造地球卫星——“东方红一号”，由此成为世界上第五个自行研制和发射人造卫星的国家。

半个世纪以来，中国航天事业阔步前行。据统计，截至2019年，我国共发射各类航天器500多个，在轨运行的超过300个。诸多空间技术成果为推动国防现代化建设、国民经济发展和科技进步做出了重大贡献。

当前，中国的人造卫星队伍正在不断壮大，在这个特殊的日子里，让我们跟随专家回望中国卫星50年发展历程。

技术储备，为航天发展奠定基础

中国航天科技集团五院（以下简称五院）总体部宇航协外任务领域总设计师范含林介绍，“东方红一号”的研制工作最早启动于1958年，由此开始，我国卫星发展进入了技术准备阶段。

1958年5月17日，毛泽东主席在党的八大二次会议上宣布：“我们也要搞人造卫星！”时任国务院副总理聂荣臻马上责成中国科学院和国防部第五研究院落实。首颗人造卫星项目被国家列为1958年头号重点科研任务，代号“581”，钱学森受命担任“581”项目组组长。

在当时的国际形势下，中国想造卫星，只能自力更生。但那时我国科研条件十分有限，白手起家的道路举步维艰，加上受各方因素影响，研制工作一度中断。

1965年，中央专门委员会原则批准中国科学院《关于发展我国人造卫星工作的规划方案建议》，该报告计划在1970年至1971年发射我国第一颗人造卫星，命名为“东方红一号”。当年10月，全国各科研院所的顶尖科学家齐聚北京友谊宾馆，全面论证了我国第一颗人造卫星的方案。经过长达42天的激烈讨论，会议确定了卫星的基本方案，后来这个研制方案被凝练成12个字——“上得去、抓得住、听得到、看得见”。

“上得去”指火箭发射成功，并把卫星送入既定轨道；“抓得住”指地面观测站能够对卫星进行实时跟踪测量，并将测得的数据和信息及时反馈给指挥中心；“听得到”是指卫星能够在太空播放的《东方红》乐曲并被地面收音机接收；“看得见”指在地面上能用肉眼看到卫星。为满足研制要求，科研人员用手摇计算器完成了大量计算，将冷库、库房改造成地面模拟试验场，因陋就简、土法上马、群策群力攻克了一道道难关。

“东方红一号”的设计寿命为20天，顺利升空后，各种仪器实际的工作时间均超出了设计要求。其乐音装置和短波发射机连续工作了28天，取得了大量工程遥测参数，为后来卫星设计和研制工作提供了宝贵经验。

毫无疑问，“东方红一号”是中国航天史上的一座丰碑，其意义远远超出一颗卫星本身。范含林认为，该卫星的成功研制为后续航天发展奠定了技术基础，探索了工艺流程，培养了人才队伍，同时为中国航天事业探索和发展建立起了一套完整的体系。

试验探索，多类型卫星从无到有

随着“东方红一号”发射升空，我国卫星事业发展进入了技术试验阶段。全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩介绍，从20世纪70年代到80年代中期，我国研制并发射了首颗返回式遥感卫星、试验性通信卫星以及数颗空间科学与技术试验卫星。

1971年3月3日，我国成功发射“实践一号”卫星，这是我国“实践”系列科学探测与技术试验卫星的首发星，它的主要任务是考验太阳电池、镉镍电池、辐射式主动热控制系统和遥测系统的长期工作可靠性。在轨运行期间，它还对空间物理环境进行了探测。

“实践一号”卫星在空间科学和空间技术方面均做出了开创性的贡献。它开展的高空磁场、宇宙射线和外热流等空间物理环境参数测量，让我国第一次直接探测到宇宙空间环境。在长达8年的在轨运行期间，“实践一号”卫星进行的硅太阳能电池供电系统、主动式无源热控制系统等长寿命卫星技术试验，为我国设计和制造长寿命卫星提供了宝贵经验。

大多数卫星发射入轨后只需在太空工作，不需要返回地面，返回式卫星却是例外。早期由于技术限制，要利用底片才能拍摄高清晰度的照片，必须让卫星带同底片或者用回收筒将底片送回地面进行分析，因此各航天大国在军事侦察及国土普查中均需利用返回式卫星。后来数据传输技术逐渐成熟，可以从卫星上直接传送影像数据到地面，返回式卫星的用途也演变成开展空间试验，并回收试验品。

庞之浩介绍说，我国的返回式卫星研制工作始于1966年。在攻克卫星姿态控制、再入防热、回收等技术难点后，我国于1975年11月26日发射首颗返回式卫星。卫星正常运行后，按预定计划于12月2日成功返回地面。它标志着我国成为世界上第三个掌握卫星回收技术的国家，在宇航技术的研究上取得新的突破。

“东方红一号”发射后不久，我国通信部门就表达了对通信卫星的迫切需求，希望改变我国通信技术落后的状况。1970年6月，五院组织队伍开始了通信卫星新技术的研究。经过几年探索，我国确定选用地球静止轨道试验通信卫星方案。

1984年4月8日， 搭载2台C频段转发器的试验通信卫星“东方红二号”成功发射，迈出了中国通信卫星的第一步，开始了用我国自主研发通信卫星进行电视广播信号传输的历史。此后我国又发射多颗采用“东方红二号”小容量自旋稳定平台的通信卫星，大大改变了当时我国边远地区收视难、通信难的状况。

范含林表示，这些卫星的研制与发射，实现了我国相关类型卫星从无到有的跨越。

全面发展，卫星应用百花齐放

20世纪80年代后期，我国卫星发展从技术试验转向工程应用阶段。

几年间，五院研制的“风云一号”太阳同步轨道气象卫星和“东方红二号”甲实用通信卫星相继成功发射，实现了我国卫星应用领域拓展和实用化水平跃升的开门红；“资源一号”卫星开启了传输型遥感卫星的新时代；“实践四号”卫星正式拉开了我国以小卫星平台开展空间科学试验的序幕。

随着我国卫星通信事业迅速发展，基于“东方红二号”平台的通信卫星已不能满足需要。1986年，我国正式启动第二代通信卫星——“东方红三号”的研制工作。庞之浩介绍，1997年5月12日，“东方红三号”卫星成功发射，它装载了24台C频段转发器，采用了许多当时的前沿技术，使中国通信卫星水平一下跨越了20年。该卫星不仅解决了国民经济发展对卫星通信服务的迫切需求，树立起当时我国卫星水平的标杆，还带动了“天链”等多型通信卫星的蓬勃发展。

至1999年，我国不仅在科学实验卫星、返回式遥感卫星、地球静止轨道通信卫星、太阳同步轨道气象卫星等应用卫星领域迈向全面应用，还成功发射并回收了“神舟一号”试验飞船，在若干重要的卫星技术领域达到较高水平，为我国空间技术跻身世界先进行列奠定了基础。

进入21世纪，我国载人航天、北斗、探月等重大工程相继实施，范含林认为，中国卫星技术已进入全面发展阶段。

如今，我国空间技术继续高歌猛进。在重大工程方面，载人航天工程即将进入空间站任务飞行阶段，北斗全球卫星导航系统即将完成组网，“嫦娥五号”探测器即将实施月球采样返回任务。在通信卫星领域，“东方红五号”卫星平台首发星已成功定点，该平台将带动我国大型卫星公用平台升级换代，能力跨越式提升。在遥感卫星领域，“高分”系列卫星相继发射，推动我国空间分辨率迈进亚米级时代；“风云”“海洋”系列卫星均有多星在轨运行，技术指标达到世界先进水平，此外，近年来“悟空”暗物质粒子探测卫星、“墨子号”量子科学实验卫星、“慧眼”硬X射线调制望远镜、“太极一号”空间引力波探测技术实验卫星等“科学新星”冉冉升起，将为科学界仰望星空、探索宇宙发挥重要作用。

新中国第一颗人造地球卫星：“东方红一号”

1957年10月，苏联将一颗名为“斯普特尼克一号”的人造地球卫星送入太空，宣告了人类航天时代的来临。紧随其后，1958年1月，美国成功将一颗名为“探险者一号”的卫星送入地球预定轨道。

1970年4月24日，我国自行研制的第一颗人造地球卫星——“东方红一号”准确进入预定地球轨道，开创了中国航天事业的新纪元，使中国成为世界上第五个自行研制和发射人造卫星的国家，也掀开了中国向浩瀚宇宙进军的璀璨篇章。

“东方红一号”卫星也与核弹、导弹一起，被称为“两弹一星”，成为中华民族科技强国战略的重要标志，载入了中华民族伟大复兴的史册。

亲历者说

戚发轫：中国航天科技集团有限公司第五研究院技术顾问，中国工程院院士，国际宇航科学院院士，“东方红一号”卫星技术负责人之一

随着卫星设计方案的不断修改，“东方红一号”卫星的重量已经从起初的150公斤，增加到173公斤。不仅如此，“东方红一号”卫星还必须达到国家提出的4项技术要求，即“上得去、抓得住、听得到、看得见”。

当时，国外严密封锁，研制人员不要说完整的资料，就是卫星样品也没看到过，基本的研制条件更不具备。

拿实现“听得到”来说，太空奏响《东方红》乐曲在当时的技术条件下，有很大难度。考虑到地面的元器件没有经过上天考验，研制人员以高稳定度的6个音源振荡器代替“音键”，用程控线路产生的节拍来控制发音，经过上百次试验，终于确保“东方红一号”奏出了《东方红》。

我们在地面上直接听不到“东方红一号”卫星播放的乐曲，需要通过“东方红一号”卫星的天线发送、地面站的接收，再由电台转播。

“东方红一号”卫星在轨后，拉杆式的短波天线必须展开，才能确保《东方红》乐曲信号被地面站接收到。

要确保天线在太空高速旋转状态下顺利展开，对于当时的研制团队是一项艰巨的挑战，因为当时没有计算机来做仿真模拟，只能完全依靠地面试验。多次失败，大家没有气馁，在技术负责人孙家栋的带领下，研制团队对天线结构作了重新设计和改进，终于达到了设计要求。

“有条件要上，没条件也要上”“不仅要干出来，更要干好，确保成功”是当时研制“东方红一号”卫星的真实写照。通过坚持自力更生、艰苦奋斗，我们攻克了一个个不可能，终于在1970年4月24日，将“东方红一号”卫星成功送上太空。“东方红一号”卫星在轨运行了24天，不仅顺利通过了太空极端环境的考验，更圆满完成了国家提出的4项技术要求。与此同时，由于“东方红一号”重量超过了前4个国家第一颗卫星的重量总和，中国卫星更创造了人类航天史上新的纪录。

知识链接

我国空间事业，大致可以分为四个阶段。

1968年到1977年的起航阶段，推动我国空间技术在探索中实现了初步突破，相继将“东方红一号”卫星、“实践一号”卫星等送上太空，拉开了宇航各领域筑基的序幕。

1977年到1986年的耕耘阶段，推动我国空间技术实现了从试验到实用的转变，研制的东方红二号实用通信广播卫星、返回式系列卫星等相继成功发射。

1986年到1999年的提速阶段，引领我国空间技术全面转入工程应用。科学探测卫星、返回式遥感卫星、气象卫星、通信卫星、传输型遥感卫星等多个卫星系列和领域先后形成。与此同时，我国第一艘无人飞船——神舟一号成功发射，第一代导航卫星也进入了研制阶段。

1999年至今，我国空间技术进入了实现重大突破的攻坚期。中国航天人拉开了北斗导航全球系统建设大幕，创造了神舟五号和嫦娥一号两项中国航天新的里程碑业绩，载人航天工程、探月工程圆满完成第一、二步任务目标；高分系列卫星相继发射和投入使用，我国空间分辨率迈进亚米级时代。

参观贴士

中国航天科技集团有限公司五院老厂区（北京市海淀区知春路63号）竖立着一块“东方红一号卫星诞生地”的纪念碑，这里曾是“东方红一号”卫星结构件研制的主战场。在这里，老一辈航天人克服艰苦条件，攻克了大面积镀金、仪器舱罩焊接等一项项技术难题。2018年，厂区入选工业和信息化部第二批国家工业遗产项目。

标志着我国正式开启太空时代——
“东方红一号”卫星五十年后依然在轨飞行

“东方红一号”卫星从出生便站到了一个高起点上，卫星总重173公斤，超过了前4个国家发射的第一颗卫星的总重量之和。我国用“长征一号”火箭成功将“东方红一号”卫星送入近地点439公里，远地点2384公里轨道上，比美苏发射卫星的轨道都要高，并且一直到今天还在轨道上飞行。在中国航天科技集团有限公司21日召开的专题座谈会上，一批曾参与“东方红一号”卫星研制和发射的航天老专家们激动不已……

历史将永远记住这一天！1970年4月24日，我国用“长征一号”运载火箭发射“东方红一号”卫星获得圆满成功，一曲嘹亮的《东方红》响彻寰宇、震动世界！标志着我国正式开启了太空时代。中国航天人不负众望，圆满完成了“上得去、抓得住、听得着、看得见”的首颗人造地球卫星发射任务。国家最高科技奖获得者、“东方红一号”卫星技术总负责人孙家栋院士兴奋地说道。长征系列火箭总设计师龙乐豪院士感慨地说，这使中国一举成为继苏联、美国、法国、日本之后第五个把卫星送入太空的国家。

中国速度，中国科技，为中国科学人，点赞。

杨柳飞絮背了多年的“锅”，原来过敏原是它


这几天，北京市民明显感觉到飞絮又逐渐多了起来，现在正是今年杨柳飞絮的第二个高峰。与上一波不同的是，第二波飞絮来自于垂柳、旱柳、欧美杨以及青杨。

对于容易过敏的人群来说，“噩梦”又来了。许多人会在这个时期产生呼吸不适感，过敏性鼻炎的发生率快速升高，“都是杨柳飞絮惹的祸”人们对飞絮感到十分恼火。

然而，大家都误会杨柳飞絮了，它们并不是引起过敏的“罪魁祸首”。

到底什么才是过敏原？应不应该砍掉杨树和柳树，改种其他树种？杨柳飞絮会不会传播新冠病毒？《中国科学报》为此专访了北京林业大学生物科学与技术学院教授张志翔。

改善生态环境的“大功臣”

这些年，北京风沙几乎很少了，生态环境也越来越好，背后的“大功臣”正是杨柳树。

“‘南桉北杨’，作为北京的当家树种，杨树也是速生丰产树，生长速度特别快，而且最高能长到30多米，由于防风固沙效果好，因而也是三北防护林的主栽树种。”张志翔介绍，杨树非常“皮实”，无论在平原地区还是许多高海拔地区，都能寻到它的身影。

因为高且枝叶繁茂，杨树具有很好的遮阳效果，柳树又是北京绿期最长的阔叶树种，加上这两个树种特别适应这里的土壤和气候，杨柳树在城区大量种植。

然而，漫天飘絮，让很多体质敏感的人“谈絮色变”，过敏反应让人备受折磨。有人便提出应该砍掉杨柳树，改种银杏、槐树等其他树种。

对此，张志翔并不赞同。“从森林蓄积量来看，杨柳树占全市总蓄积的42.2%，是北京绿化不可或缺的存在。如果没有杨树，北京的‘绿色天际线’会下降10米，如果没有柳树，北京的绿色会缩减一个月。”

“若改种其他树种，可能会使北京整个生态系统削弱，因此不能替换掉杨柳树。我们在享受它们遮阳挡沙‘服务’的同时，也不能忽视它们对于生态的突出贡献。”张志翔强调。

花粉才是过敏原

看似普通如棉花的飞絮，其实是生命的伟大传播者。

飞絮产自于雌性杨柳树，每年春天，经过大约一个月的孕育，杨柳树的种子急不可待地要离开杨柳“妈妈”，毛绒绒的飞絮就托着它们，借助风的力量，漫天飞舞，传播繁衍着下一代。

近年来，人们的直观感受是杨柳飞絮一年比一年多。张志翔指出，是由于城市化快速发展使得杨柳飞絮显得尤为突出，“城市的硬化路面比较多，杨柳絮没有办法着陆在土壤上固定，在飞絮爆发的时节去到农村会发现，散落在长草土壤和湿润土壤上的飞絮不会再二次扬飞”。

每到这个季节，许多市民都会产生过敏性鼻炎，随处可见的杨柳飞絮被认为是过敏原，这个“锅”一背就是好多年。

“真是冤枉！杨柳絮有几厘米长，表明光滑、干燥、无分泌物，更无刺激，根本不会引起过敏，真正引起过敏的是花粉。”张志翔说。

那么，为什么总是一到杨柳飞絮爆发的时候，就伴随着过敏情况频发呢？

“北京有多种树种的的花粉易导致过敏，杨柳飞絮发生的时候，正是悬铃木、桑树、构树开花的时节，这三个树种的花都是风媒花，花粉量非常大。其中的悬铃木正是大家常说的梧桐树，其花粉更容易致敏。”张志翔表示。

花粉细小的颗粒可以附着在眼睛、鼻子的粘膜上，刺激粘膜，引发过敏。这些看不见摸不着的花粉，让形状明晰的杨柳飞絮成了“替罪羊”，也正是因为两者时间重叠，因而让许多人误以为是杨柳飞絮造成的过敏。

目前，还有一波飞絮没有来。按照往年的规律，北京的杨柳飞絮会从4月上旬持续到5月中旬。由于树种及环境温度差异，这里面会有三个高峰期：第一次是在4月10日左右，主要是毛白杨的飞絮；第二次是在4月底到5月初；第三次是在5月中旬，飘絮树种是欧美杨，多发生在部分山区，对城区影响较小。

物理防治，有效减少飘絮

杨柳飞絮是一种自然现象，飞絮要控制，但不是将它“消灭”。

“现在最好的办法就是采用物理防治的方式，既安全，又环保。”张志翔介绍，可以结合春季绿地灌溉来增加周边土壤湿度，在人口密度大、飞絮强度高的区域，采用高压喷水车、雾炮洒水车等冲刷树冠，以冲掉果序，减少杨柳飞絮量，最大限度降低飞絮对市民生活的影响。

从果实成熟到飞絮形成，一棵树大概也就持续3~4天，而飞絮的高发时段出现在每天的10时至16时。张志翔建议小区物业管理可以增加浇水次数，能有效减少飞絮飘落。

此外，张志翔呼吁，北京不要再大量种植悬铃木，不然以后危害性会越来越大。“可以科学地搭配树种，适当减少硬化路面，增加灌木草丛，在人口密集和道路较多的地方做一些‘遮挡’，从而抑制或者减缓飞絮的飘飞。”


值得注意的是，飞絮也存在一定的安全隐患。杨柳絮里充斥着空气，比棉花还要蓬松，一旦遇上明火，2秒内便会速燃，体态轻盈随风飘远更会加大危险。去年，南京就曾发生一起烟头点燃杨柳絮引发火灾的事件。

张志翔强调，最危险的是在汽车、摩托车、电瓶车等交通工具下面堆积的杨柳絮，“在飞絮积攒的地方，特别要避免明火，更不要乱扔烟头，谨防点燃飞絮引发事故。”

针对当前新冠疫情的特殊时期，记者从北京市园林绿化局获悉，没有证据表明杨柳飞絮中携带新冠病毒，市民不必担忧。

关于“微生物”
微生物：
个体难以用肉眼观察的一切微小生物
微生物包括:细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生生物、显微藻类等在内的一大类生物群体，它个体微小，与人类关系密切。涵盖了有益跟有害的众多种类，广泛涉及食品、医药、工农业、环保、体育等诸多领域。在中国大陆地区及台湾的教科书中，均将微生物划分为以下8大类:细菌、病毒、真菌、放线菌、立克次氏体、支原体、衣原体、螺旋体。有些微生物是肉眼可以看见的，像属于真菌的蘑菇、灵芝、香菇等。还有微生物是一类由核酸和蛋白质等少数几种成分组成的"非细胞生物"，但是它的生存必须依赖于活细胞。

微生物主要特征：
体小面大
一个体积恒定的物体，被切割的越小，其相对表面积越大。微生物体积很小，典型的例子：如一个球菌，其体积约1mm³，可是其表面积却很大。这个特征也赋予了微生物如代谢快等其他特性的基础。

吸多转快
微生物通常具有极其高效的生物化学转化能力。据研究，乳糖菌在1个小时之内能够分解其自身重量1000-10000倍的乳糖，产朊假丝酵母菌的蛋白合成能力是大豆蛋白合成能力的100倍。

生长繁殖快
相比于大型动物，微生物具有极高的生长繁殖速度。大肠杆菌能够在12.5-20分钟内繁殖1次。不妨计算一下，1个大肠杆菌假设20分钟分裂1次，1小时3次，1昼夜24小时分裂24×3=72次，大概可产生4722366500万亿个(2的72次方)，这是非常巨大的数字。但事实上，由于各种条件的限制，如营养缺失、竞争加剧、生存环境恶化等原因，微生物无法完全达到这种指数级增长。 已知大多数微生物生长的最佳pH范围为7.0 (6.6~7.5)附近，部分则低于4.0。

微生物的这一特性使其在工业上有广泛的应用，如发酵、单细胞蛋白等。微生物是人类不可或缺的好朋友。”

微生物发现历史：

形态学时期
微生物的形态观察是从安东尼·列文虎克发明显微镜开始的，他利用能放大50~300倍的显微镜，清楚地看见了细菌和原生动物，他的发现和描述首次揭示了一个崭新的生物世界--微生物世界。在微生物学的发展史上具有划时代的意义。

生理学时期
继列文虎克发现微生物世界以后的200年间，微生物学的研究基本上停留在形态描述和分门别类阶段。直到19世纪中期，以法国的巴斯德和德国的柯赫为代表的科学家才将微生物的研究从形态描述推进到生理学研究阶段，揭露了微生物是造成腐败发酵和人畜疾病的原因，并建立了分离、培养、接种和灭菌等一系列独特的微生物技术。从而奠定了微生物学的基础，同时开辟了医学和工业微生物等分支学科。巴斯德和柯赫是微生物学的奠基人。

巴斯德和柯赫的杰出工作，使微生物学作为一门独立的学科开始形成，并出现以他们为代表而建立的各分支学科，例如细菌学(巴斯德、柯赫等)、消毒外科技术(J. Lister)，免疫学(巴斯德、Metchnikoff、Behring、Ehrlich等)、土壤微生物学(Beijernck Winogradsky 等)、病毒学(Ivanowsky、Beijerinck等)、植物病理学和真菌学(Bary、Berkeley等)、酿造学(Hensen、Jorgensen 等)以及化学治疗法(Ehrlish 等)。微生物学的研究内容日趋丰富，使微生物学发展更加迅速。

现代微生物学
19世纪末和20世纪初，微生物学被牢固地建立起来。它的主要发展有两个方面:一是研究传染病和免疫学，研究疾病的防治和化学治疗剂的功效;另一方面是和遗传学的结合。

历史上,微生物学的发展曾经历了两个辉煌的黄金时代,也经历了其发展的低谷时期。近20年来,随着基因组学、结构生物学、生物信息学、PCR技术、高分率荧光显微镜及其它物理化学理论和技术等的应用,使微生物学的研究取得了一系列突破性进展,微生物学己走出其低谷,开始进入它的第三个黄金时代。本文就下列几个方面谈谈自已对当今微生学发展的机遇、挑战和趋势的一些认识。

微生物的作用：

生活生产
微生物对人类最重要的影响之一是导致传染病的流行。人类疾病中有50%是由病毒引起的。微生物导致人类疾病的历史不断推进，也就相等于人类与之不断斗争的历史。在疾病的预防和治疗方面，人类取得了长足的进展，但是新现和再现的微生物感染还是不断发生，比如大量的病毒性疾病一直缺乏有效的治疗药物。还有一些疾病的致病机制并不清楚。大量的广谱抗生素的滥用造成了强大的选择压力，使许多菌株发生变异，导致耐药性的产生，人类健康受到新的威胁。一些分节段的病毒之间可以通过重组或重配发生变异，最典型的例子就是流行性感冒病毒。每次流感大流行流感病毒都与前次导致感染的株型发生了变异，这种快速的变异给疫苗的设计和治疗造成了很大的障碍。而耐药性结核杆菌的出现使原本已近控制住的结核感染又在世界范围内猖獗起来。

微生物千姿百态，有些是腐败性的，即引起食品气味和组织结构发生不良变化。当然有些微生物是有益的，它们可用来生产如奶酪，面包，泡菜，啤酒和葡萄酒。微生物非常小，必须通过显微镜放大约1000 倍才能看到。比如中等大小的细菌，1000个叠加在一起只有句号那么大。

微生物能够致病，能够造成食品、布匹、皮革等发霉腐烂，但微生物也有有益的一面。最早是弗莱明从青霉菌抑制其它细菌的生长中发现了青霉素，这对医药界来讲是一个划时代的发现。后来大量的抗生素从放线菌等的代谢产物中筛选出来。抗生素的使用在第二次世界大战中挽救了无数人的生命。一些微生物被广泛应用于工业发酵，生产乙醇、食品及各种酶制剂等;一部分微生物能够降解塑料、处理废水废气等等，并且可再生资源的潜力极大，称为环保微生物;还有一些能在极端环境中生存的微生物，例如:高温、低温、高盐、高碱以及高辐射等普通生命体不能生存的环境，依然存在着一部分微生物等等。看上去，我们发现的微生物已经很多，但实际上由于培养方式等技术手段的限制，人类现今发现的微生物还只占自然界中存在的微生物的很少一部分。

微生物间的相互作用机制也相当奥秘。例如健康人肠道中即有大量细菌存在，称为正常菌群，其中包含的细菌种类高达上百种。在肠道环境中这些细菌相互依存，互惠互利。食物、有毒物质甚至药物的分解与吸收，菌群在这些过程中发挥的作用，以及细菌之间的相互作用机制还不明了。一旦菌群失调，就会引起腹泻。

随着医学研究进入分子水平，人们对基因、遗传物质等专业术语也日渐熟悉。人们认识到，是遗传信息决定了生物体具有的生命特征，包括外部形态以及从事的生命活动等等，而生物体的基因组正是这些遗传信息的携带者。因此阐明生物体基因组携带的遗传信息，将大大有助于揭示生命的起源和奥秘。

工业微生物涉及食品、制药、冶金、采矿、石油、皮革、轻化工等多种行业。通过微生物发酵途径生产抗生素、丁醇、维生素C以及一些风味食品的制备等;某些特殊微生物酶参与皮革脱毛、冶金、采油采矿等生产过程，甚至直接作为洗衣粉等的添加剂;另外还有一些微生物的代谢产物可以作为天然的微生物杀虫剂广泛应用于农业生产。通过对枯草芽孢杆菌的基因组研究，发现了一系列与抗生素及重要工业用酶的产生相关的基因。乳酸杆菌作为一种重要的微生态调节剂参与食品发酵过程，对其进行的基因组学研究将有利于找到关键的功能基因，然后对菌株加以改造，使其更适于工业化的生产过程。国内维生素C两步发酵法生产过程中的关键菌株氧化葡萄糖酸杆菌的基因组研究，将在基因组测序完成的前提下找到与维生素C生产相关的重要代谢功能基因，经基因工程改造，实现新的工程菌株的构建，简化生产步骤，降低生产成本，继而实现经济效益的大幅度提升。对工业微生物开展的基因组研究，不断发现新的特殊酶基因及重要代谢过程和代谢产物生成相关的功能基因，并将其应用于生产以及传统工业、工艺的改造，同时推动现代生物技术的迅速发展。

经济作物柑橘的致病菌是国际上第一个发表了全序列的植物致病微生物。还有一些在分类学、生理学和经济价值上非常重要的农业微生物，例如:胡萝卜欧文氏菌、植物致病性假单胞菌以及中国正在开展的黄单胞菌的研究等正在进行之中。日前植物固氮根瘤菌的全序列也刚刚测定完成。借鉴已经较为成熟的从人类病原微生物的基因组学信息筛选治疗性药物的方案，可以尝试性地应用到植物病原体上。特别像柑橘的致病菌这种需要昆虫媒介才能完成生活周期的种类，除了杀虫剂能阻断其生活周期以外，只能通过遗传学研究找到毒力相关因子，寻找抗性靶位以发展更有效的控制对策。固氮菌全部遗传信息的解析对于开发利用其固氮关键基因提高农作物的产量和质量也具有重要的意义。

在极端环境下能够生长的微生物称为极端微生物，又称嗜极菌。嗜极菌对极端环境具有很强的适应性，极端微生物基因组的研究有助于从分子水平研究极限条件下微生物的适应性，加深对生命本质的认识。

生物理论
现代生物学的若干基础性的重大发现与理论，是在研究微生物的过程中或以微生物为实验材料与工具取得的。这些理论包括:证明DNA(脱氧核糖核酸)是遗传信息的载体(三大经典实验:肺炎球菌的转化实验、噬菌体实验、植物病毒的重组实验)。DNA的半保留复制方式(双螺旋的每一条子链分别、都是复制模板)。遗传密码子的解读(64个密码子各对应20种氨基酸及终止信号的哪一种)。基因的转录调节(operon, promoter, operator, repressor, activator的概念与调节方式)。信使RNA的翻译调节(terminator)等等……。2013年，很多常用、通用的生物学研究技术依赖于微生物，比如:分子克隆重组蛋白在细菌或酵母中的表达。很多医学技术也依赖于微生物，比如:以病毒为载体的基因治疗。

微生物生长:在适宜条件下，不断吸收营养物质，并按自身的代谢方式进行新陈代谢，如同化作用大于异化作用，其结果是原生质的总量不断的增加，称为微生物的生长。

微生物的繁殖:当细胞增长到一定程度时，就以二分裂的方式形成两个相似的子细胞，子细胞重复上述过程是细胞数目增加，称为微生物的繁殖。

微生物之世界之最“

目前世界上已知最大的微生物:1985年Fishelson、Montgomery及Myrberg三人发现一种生长于红海水域中的热带鱼(名叫surgeonfish)的小肠管道中的微生物费氏刺骨鱼菌(Epulopiscium fishelsoni)，这是当时世界上所发现最大的微生物。它外形酷似雪茄烟，长约200~500μm，最长可达600μm，体积约为大肠杆菌的100万倍，这种微生物并不需要由显微镜观察便可直接由肉眼察觉到它的存在。目前最大的微生物则是1997年，由Heidi Schulz在纳米比亚海岸海洋沉淀土中所发现的呈球状的细菌，直径约100~750μm。这比之前所提的微生物大上2~4倍。2011年9月我国科学家在海南发现世界最大真菌子实体，该子实体已生长了20年，长度超过10米，宽度接近1米，厚度在5厘米左右，体积为409262–525140立方厘米，重量超过500千克。

目前世界上已知最小的能独立生活的微生物:支原体，过去也译成"霉形体"，它是一类介于细菌和病毒之间的单细胞微生物，是地球上已知的能独立生活的最小微生物，大小约为100纳米。支原体一般都是寄生生物，其中最有名的当属肺炎支原体(M.Pneumonia)，它能引起哺乳动物特别是牛的呼吸器官发生严重病变。

病毒:最小的植物病毒，莴苣花叶病毒，粗1.5纳米，长28纳米;最小的动物病毒，口蹄疫病毒，直径只有2.1纳米。

亚病毒:(包括类病毒、拟病毒、朊病毒)是世界上最小的微生物。拟病毒的大小和类病毒相似;朊病毒比已知的最小的常规病毒还小得多(约30~50nm);类病毒是目前已知最小的可传染的致病因子，比普通病毒简单，1971年首次报道的马铃薯纺锤形块茎病类病毒，它的大小只有莴苣花叶病毒的三十九分之一。”

人类研究微生物的技术“

显微
工具是人类器官的延伸。要观察肉眼看不到的微生物，没有适当工具是不可能的。前面所说的列文虎克用显微镜揭示微小的生命世界之前80多年，有个叫杨森的荷兰人已经制造出显微镜，而且在列文虎克之前，英国人虎克已经描绘过显微镜下长在皮革上的兰色霉菌的形态(图1)，不过，看到细菌、原生动物等活的微生物，并把它们的运动记录下来的第一人是列文虎克(图2)。随着工业发展和技术进步，显微镜经过300多年的改进，2013年已经是林林总总，形式多样了。但从功能上说，无非是从器具和观察对象两方面着手提高放大倍数和增加分辨细微结构能力。在器具上，包括选择投射于物体上的波束的性质及为便于观察而不断改善操纵装置;在观察对象上，则是如何突显待观察的部分。波束有光波和电磁波，用光波的叫做光学显微镜，用电磁波的叫电子显微镜。

光波只能对大于其波长的物体造象，可见光的波长大约是0.4-0.8微米，所以光学显微镜不可能观察到小于200纳米(0.2微米)的物体，2013年的光学显微镜放大和分辨效率已经越来越接近其极限，大约可以将对象放大2000倍。电磁波的波长是光波波长的十万分之一，电子显微镜的放大倍数可以达到百万，可以分辨十分之一纳米。这样，不仅可以看到细胞中许多细微结构，还能观察分子的形态。

无菌操作
显微镜技术问世而使人类开始认识了微生物，然而在对微生物的生命活动和功能有所知晓之前，微生物学并没有诞生。促使微生物学迅速诞生的，是无菌操作技术和纯种培养技术。在1861年，伟大的微生物学家巴斯德做了一个有名的实验。对于微生物学发展具有决定性的作用。

巴斯德用一个有长颈的圆底烧瓶装上肉汤，如果就这么放着，几天后肉汤便浑浊发臭了，用显微镜可以观察到里面长了许多细菌。如果把长长的瓶颈用火焰烧成弯曲状，虽然瓶口还是和外界相通，氧气可以自由出入，可是肉汤放置很长时间也不会变浑浊。如果把里面的肉汤从弯曲处往瓶口倾折，让液体接触瓶口，再让液体流回瓶中，几天后，液体又变浑发臭了。巴斯德这个实验充分说明，肉汤之所以变浑发臭，是肉汤里面的细菌繁殖造成的，如果加热杀死了肉汤里面的细菌，又不让外面的细菌进去，肉汤就不会有细菌生长。液体和瓶口接触后，因为空气中的尘埃和细菌沾在瓶口，通过肉汤进入瓶内，所以几天后会变浑发臭。而且，烧瓶尽管有弯长的颈，可是瓶口是和外界相通的，空气可以自由进入，所以可以保证里面有氧气，所以不是没有氧气而使细菌不能生长。

直到20世纪60年代，在伦敦的一个研究所中，还一直保存着19世纪后期为否定自然发生论所用的的一些陈年肉汤，它们在70年后依然清亮如故。巴斯德这个简单但是具有说服力的著名实验，证实了微生物只能从微生物产生而不能自然地从没有生命的物质发生。从此，人们开始认识到无菌操作的重要。灭过菌的物质在适当保护下将保持无菌状态，除非有人去感染它。巴斯德奠定了这个微生物学的基本原理。

纯种培养
自然界中，各种微生物之间并不是离群素居，彼此老死不相往来的。在任何天然环境中，都有多种微生物共同生活。土壤是微生物的大本营，1克普通的菜园土中就有数百种微生物，个体数量可能超过上亿。连人的口腔中也有几十种细菌。由于巴斯德对葡萄酒变质的研究，人们认识到某种微生物和物质的某种化学变化有直接关系，酵母菌可以把葡萄酒里的葡萄糖变成酒精，醋酸细菌可以使葡萄酒变酸。

巴斯德和其他一些学者的工作又证明传染病是由某些微生物感染所致。既然每种微生物有不同的形态和生理特征，它们在自然界的作用和对人类的影响也必然有差异。我们要了解某种微生物对于人类有害还是有益，或者2013年与人类还没有什么特别密切的关系，就必须单独把这种微生物分离出来研究。这就是在无菌技术的基础上微生物学的另一项基本技术--纯种分离技术。

显微镜

显微镜是由一个透镜或几个透镜的组合构成的一种光学仪器，是人类进入原子时代的标志。主要用于放大微小物体成为人的肉眼所能看到的仪器。显微镜分光学显微镜和电子显微镜:光学显微镜是在1590年由荷兰的詹森父子所首创。现在的光学显微镜可把物体放大1600倍，分辨的最小极限达波长的1/2，国内显微镜机械筒长度一般是160毫米，其中对显微镜研制，微生物学有巨大贡献的人为列文虎克、荷兰籍。

显微镜发明过程：

显微镜是人类20世纪最伟大的发明物之一。在它发明出来之前，人类关于周围世界的观念局限在用肉眼，或者靠手持透镜帮助肉眼所看到的东西。

显微镜把一个全新的世界展现在人类的视野里，人们第一次看到了数以百计的"新的"微小动物和植物，以及从人体到植物纤维等各种东西的内部构造。显微镜还有助于科学家发现新物种，有助于医生治疗疾病。

最早的显微镜是16世纪末期在荷兰制造出来的。发明者是亚斯·詹森,荷兰眼镜商，或者另一位荷兰科学家汉斯·利珀希，他们用两片透镜制作了简易的显微镜，但并没有用这些仪器做过任何重要的观察。

后来有两个人开始在科学上使用显微镜。第一个是意大利科学家伽利略。他通过显微镜观察到一种昆虫后，第一次对它的复眼进行了描述。第二个是荷兰亚麻织品商人列文虎克(1632年-1723年)，他自己学会了磨制透镜。他第一次描述了许多肉眼所看不见的微小植物和动物。

1931年，恩斯特·鲁斯卡通过研制电子显微镜，使生物学发生了一场革命。这使得科学家能观察到像百万分之一毫米那样小的物体。1986年他被授予诺贝尔奖。

显微镜结构：

光学显微镜由目镜，物镜，粗准焦螺旋，细准焦螺旋，压片夹，通光孔，遮光器，转换器，反光镜，载物台，镜臂，镜筒，镜座，聚光器，光阑组成。

显微镜分类：

显微镜以显微原理进行分类可分为偏光显微镜、光学显微镜与电子显微镜和数码显微镜。

偏光显微镜(Polarizing microscope)是用于研究所谓透明与不透明各向异性材料的一种

显微镜，在地质学等理工科专业中有重要应用。凡具有双折射的物质，在偏光显微镜下

就能分辨的清楚，当然这些物质也可用染色法来进行观察，但有些则不可用，而必须利

用偏光显微镜。反射偏光显微镜是利用光的偏振特性对具有双折射性物质进行研究鉴定

的必备仪器， 可供广大用户做单偏光观察，正交偏光观察，锥光观察。

光学显微镜
通常皆由光学部分、照明部分和机械部分组成。无疑光学部分是最为关键的，它由目镜和物镜组成。早于1590年，荷兰和意大利的眼镜制造者已经造出类似显微镜的放大仪器。光学显微镜的种类很多，主要有明视野显微镜(普通光学显微镜)、暗视野显微镜、荧光显微镜、相差显微镜、激光扫描共聚焦显微镜、偏光显微镜、微分干涉差显微镜、倒置显微镜。

电子显微镜
电子显微镜有与光学显微镜相似的基本结构特征，但它有着比光学显微镜高得多的对物体的放大及分辨本领，它将电子流作为一种新的光源，使物体成像。自1938年Ruska发明第一台透射电子显微镜至今，除了透射电镜本身的性能不断的提高外，还发展了其他多种类型的电镜。如扫描电镜、分析电镜、超高压电镜等。结合各种电镜样品制备技术，可对样品进行多方面的结构 或结构与功能关系的深入研究。显微镜被用来观察微小物体的图像。常用于生物、医药及微小粒子的观测。电子显微镜可把物体放大到200万倍。

台式显微镜,主要是指传统式的显微镜,是纯光学放大，其放大倍率较高，成像质量较好，但一般体积较大,不便于移动,多应用于实验室内,不便外出或现场检测。

便携式显微镜
便携式显微镜,主要是近几年发展出来的数码显微镜与视频显微镜系列的延伸。和传统光学放大不同,手持式显微镜都是数码放大,其一般追求便携,小巧而精致,便于携带;且有的手持式显微镜有自己的屏幕,可脱离电脑主机独立成像,操作方便,还可集成一些数码功能,如支持拍照,录像,或图像对比,测量等功能。
一台高端的显微镜,及其配件.
一台高端的显微镜,及其配件.

数码液晶显微镜，最早是由博宇公司研发生产的，该显微镜保留了光学显微镜的清晰，汇集了数码显微镜的强大拓展、视频显微镜的直观显示和便携式显微镜的简洁方便等优点。

扫描隧道显微镜

扫描隧道显微镜亦称为"扫描穿隧式显微镜"、"隧道扫描显微镜"，是一种利用量子理论中的隧道效应探测物质表面结构的仪器。它于1981年由格尔德·宾宁(G.Binning)及海因里希·罗雷尔(H.Rohrer)在IBM位于瑞士苏黎世的苏黎世实验室发明，两位发明者因此与恩斯特·鲁斯卡分享了1986年诺贝尔物理学奖。

它作为一种扫描探针显微术工具，扫描隧道显微镜可以让科学家观察和定位单个原子，它具有比它的同类原子力显微镜更加高的分辨率。此外，扫描隧道显微镜在低温下(4K)可以利用探针尖端精确操纵原子，因此它在纳米科技既是重要的测量工具又是加工工具。

STM使人类第一次能够实时地观察单个原子在物质表面的排列状态和与表面电子行为有关的物化性质，在表面科学、材料科学、生命科学等领域的研究中有着重大的意义和广泛的应用前景，被国际科学界公认为20世纪80年代世界十大科技成就之一。

发展历史

早在公元前一世纪，人们就已发现通过球形透明物体去观察微小物体时，可以使其放大成像。后来逐渐对球形玻璃表面能使物体放大成像的规律有了认识。

1590年，荷兰Z·Jansen(詹森)和意大利人的眼镜制造者已经造出类似显微镜的放大仪器。

1611年，Kepler(克卜勒):提议复合式显微镜的制作方式。

1665年，R·Hooke(罗伯特·胡克):「细胞」名词的由来便由胡克利用复合式显微镜观察软木的木栓组织上的微小气孔而得来的。

1674年，A·V·Leeuwenhoek(列文虎克):发现原生动物学的报导问世，并于九年后成为首位发现「细菌」存在的人。

1833年，Brown(布朗):在显微镜下观察紫罗兰，随后发表他对细胞核的详细论述。

1838年，Schlieden and Schwann(施莱登和施旺):皆提倡细胞学原理，其主旨即为「有核细胞是所有动植物的组织及功能之基本元素」。

1857年，Kolliker(寇利克):发现肌肉细胞中之线粒体。

1876年，Abbe(阿比):剖析影像在显微镜中成像时所产生的绕射作用，试图设计出最理想的显微镜。

79年，Flrmming(佛莱明):发现了当动物细胞在进行有丝分裂时，其染色体的活动是清晰可见的。

1881年，Retziue(芮祖):动物组织报告问世，此项发表在当世尚无人能凌驾逾越。然而在20年后，却有以Cajal(卡嘉尔)为首的一群组织学家发展出显微镜染色观察法，此举为日后的显微解剖学立下了基础。

1882年，Koch(寇克):利用苯安染料将微生物组织进行染色，由此他发现了霍乱及结核杆菌。往后20年间，其它的细菌学家，像是Klebs 和 Pasteur(克莱柏和帕斯特)则是藉由显微镜下检视染色药品而证实许多疾病的病因。

1886年，Zeiss(蔡司):打破一般可见光理论上的极限，他的发明--阿比式及其它一系列的镜头为显微学者另辟一新的解像天地。

1898年，Golgi(高尔基):首位发现细菌中高尔基体的显微学家。他将细胞用硝酸银染色而成就了人类细胞研究上的一大步。

1924年，Lacassagne(兰卡辛):与其实验工作伙伴共同发展出放射线照相法，这项发明便是利用放射性钋元素来探查生物标本。

1930年，Lebedeff(莱比戴卫):设计并搭配第一架干涉显微镜。另外由Zernicke(卓尼柯)在1932年发明出相位差显微镜，两人将传统光学显微镜延伸发展出来的相位差观察使生物学家得以观察染色活细胞上的种种细节。

1941年，Coons(昆氏):将抗体加上萤光染剂用以侦测细胞抗原。

1952年，Nomarski(诺马斯基):发明干涉相位差光学系统。此项发明不仅享有专利权并以发明者本人命名之。

1981年，Allen and Inoue(艾伦及艾纽):将光学显微原理上的影像增强对比，发展趋于完美境界。

1988年，Confocal(共轭焦)扫描显微镜在市场上被广为使用。

数码显微镜
数码显微镜是将精锐的光学显微镜技术、先进的光电转换技术、液晶屏幕技术完美地结合在一起而开发研制成功的一项高科技产品。从而，我们可以对微观领域的研究从传统的普通的双眼观察到通过显示器上再现，从而提高了工作效率。

说真的，在教六年级这个内容，对于微生物，细胞的知识了解很有限，怕误导 了学生。所以每天都得学习点新知识。