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霍金获物理学巨奖 奖金300万美元
2012年12月12日
 


霍金于2007年参与“呕吐彗星”号的无重力体验。图片来源:NASA/Wikimedia


近日,忙于宇宙时空和黑洞研究的英国物理学家斯蒂芬霍金遇到了一个地球上的现实问题,如何花自己银行账户上突然增加的300万美元?诺贝尔物理学奖颁奖仪式惹人眼球,然而细数获奖者时却不难发现一些著名的物理学家却不在其列。比如建树丰富的黑洞理论提出者霍金始终与诺奖无缘。有人说这是霍金学术水平的“含金量”不够,也有人说那是因为诺奖里面也有“水货”。而今霍金终于获得了被誉为“世界上最奢侈的物理学奖”的尤里物理学奖,奖金300万美元,是诺奖的2.5倍。

 

巨额奖金8个人每人300万美元

 

根据英国《卫报》12月11日报道,位于纽约和日内瓦的基础物理学会11日宣布霍金等8位科学家获得2013年基础物理学奖。其中霍金和林埃文斯因其突出贡献被提前确认,其他6人要在2013年3月20日颁奖仪式前夕才会公布。每人奖金300万美元。

 

有趣的是,尽管与霍金的宇宙起源理论出发点相反,“上帝粒子”的研究者、负责设计建造大型强子对撞机的国际科学家小组领导人林埃文斯也同时获得该奖300万美元的奖励。他的获奖理由是对希格斯玻色子(也称“上帝粒子”)研究的突出贡献。科学家认为,希格斯玻色子就是将物质结合在一起的神秘因素。2012年7月,两支参与大型强子对撞机项目的研究小组报告称,他们发现有着“上帝粒子”之称的希格斯玻色子的确定性超过99%。为此哥伦比亚大学数学家彼得沃特说,许多人因为未得到检验或已经显示错误的研究而得到300万美元。

 

霍金回应不是为了奖金而研究

 

霍金在宇宙学上有巨大的贡献,特别是他提出的黑洞熵和黑洞蒸发理论,已经成为宇宙学的基本公式,为人类宇宙研究揭开了新篇章。由于这些贡献,霍金被公认为英国最伟大的科学巨人。但是由于霍金的黑洞理论很难用实验验证,霍金等理论物理学家始终与诺奖无缘。到目前为止,他的理论几乎没有一个被检验过。

 

在接受《卫报》书面采访时,霍金称很荣幸:“没有谁是为了奖金而研究,是发现新事物的喜悦吸引着我。然而获奖对于向公众传播物理学的魅力是重要的。”关于如何花这一大笔奖金,霍金还没有主意:“或许会帮助我女儿,给患孤独症的外孙买一栋度假小屋。”而同样获奖的林埃文斯的首要打算是买一台iPad。

 

>>背景

 

“尤里”PK“诺贝尔”

 

历史:

 

尤里物理学奖:2012年7月成立,旨在奖励全球范围内的杰出理论物理学家的奖项。

 

诺贝尔奖:1900年6月由诺贝尔基金会成立,并于1901年12月10日首次颁发诺贝尔奖。

 

奖金:

 

尤里物理学奖:300万美元(每位获奖者均可获得,不进行分摊)

 

诺贝尔奖:120万美元奖金(最多会分摊给三名获奖者)

 

授予对象:

 

尤里物理学奖:可授予理论尚未被数据支持的物理学家。在首次获奖的9位科学家中,有6人都从事与弦理论有关的研究。尤里说,他的用意是科学和华尔街的股票评级一样重要。因此,尤里奖的获奖者远比诺奖获奖者年轻。

 

诺贝尔物理学奖:只有当一项成果经历了彻底的测试和验证才会被认定为是突破性的进展,才有机会获得提名,有时往往与最初理论的发表相隔几十年。

 

>>人物

 

没修成物理学博士成了投资人

 

尤里·米尔纳最初为世人所知是他作为Facebook、Twitter等网络公司风险投资者的身份,他的投资基金估计有120亿美元,净资产10亿美元。

 

殊不知这位亿万富豪的心中有一个未完成的“物理梦”。尤里上世纪80年代在莫斯科国立大学主修理论物理学。不过,他最终放弃了俄罗斯科学院的物理学博士学位,转读MBA。为了鼓励那些为理论物理做出贡献的科学家们,使世人认识到理论物理的重要性,尤里今年7月31日建立了专门面向理论物理学的该奖项。获奖者由首次获该奖的9名基础物理学家组成的独立评选委员会评选。
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加拿大研发出量子隐形材料 已获美军支持
2012年12月12日













 

据台湾“中央社”12月11日消息,加拿大一家高科技公司研发出名为“量子隐形”的先进材料。这种技术可以用于军事,为士兵穿上“隐形军服”。

 

据报道,“量子隐形”材料制作成衣服,透过反射穿衣者身边的光波,可以使得穿着这种衣服的人达到“隐形”的效果。此技术更可用于军事上,让士兵像穿上“隐形军服”,还可以避过夜视镜。

 

该公司声称,这项新技术已经向美国和加拿大军方展示,而且获美国国防部的支持。
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嫦娥二号成功飞越小行星 最近相距3.2公里
2012年12月15日

 

12月15日,国防科工局传来我国深空探测新突破的佳音——嫦娥二号卫星在距离地球约700万公里外的深空,飞越“战神”小行星图塔蒂斯并进行探测。至此,嫦娥二号再拓展试验圆满成功,嫦娥二号工程完美收官。

 

2010年10月成功发射以来,从距地38万公里外的月球,到150万公里远的日地拉格朗日L2点,再到700万公里外的小行星……嫦娥二号不断刷新“中国高度”。

 

由“替补”到“先锋”

 

原本设计寿命仅半年的嫦娥二号卫星,已超期服役近两年,从备份星到先导星,从月球探测器到太阳系探测器,嫦娥二号华丽转身。

 

“嫦娥二号本是嫦娥一号的备份,我们原计划用它来弥补嫦娥一号任务的不足。”中国探月工程首任总指挥栾恩杰说。

 

2007年10月,嫦娥一号任务取得圆满成功。如何处置备份星成为探月工程领导小组着力研究的重点问题。2008年6月,国防科工局召开专题会议,反复研究论证后将嫦娥二号“升级”为嫦娥三号先导星,验证月球“软着陆”任务部分关键技术。

 

从“绕”起步、为“落”探路的嫦娥二号,由“替补”变身“先锋”。

 

2010年10月1日,肩负着全新历史使命的嫦娥二号划破苍穹,奔向月球。

 

2011年4月1日,设计寿命期满,既定的六大工程目标和四大科学探测任务圆满完成,星上剩余燃料充足,嫦娥二号的拓展试验随即展开。

 

2011年6月9日,嫦娥二号正式飞离月球,奔向150万公里远的日地拉格朗日L2点,开启了中国深空探测的新征程。2011年8月25日,嫦娥二号精确捕获L2点环绕轨道,标志着拓展试验圆满成功。

 

2012年6月1日,嫦娥二号受控变轨,进入飞往小行星的转移轨道。

 

2012年12月13日,嫦娥二号卫星成功受控飞抵距地球约700万公里远的深空。16时30分09秒,嫦娥二号与“战神”由远及近擦身而过,交会时星载监视相机对小行星进行了光学成像。

 

700万公里,新的“中国高度”诞生!

 

几多创新几多艰辛

 

“嫦娥”奔月难,奔向150万公里深空更难,飞往700万公里外的深空与行进中的小行星交会难上加难。嫦娥二号的再拓展之旅无疑是中国航天史上最远的一次跨越。这跨越背后,蕴藏着太多的创新与艰辛。

 

依据交会时间、交会星地距离、速度增量、小行星亮度等约束条件,在已知的60多万颗小行星中,“战神”图塔蒂斯小行星被确定为嫦娥二号拓展试验探测目标。这颗近地小行星因运行时与地球距离近,被美国航空航天局列入“潜在危险小行星名单”。

 

“战神”的轨道很难预测。科研人员集智攻关,组织地面应用系统及相关单位使用国内光学天文望远镜进行小行星测轨,提高了测量精度,推演出中国自己的图塔蒂斯小行星轨道,为交会飞行轨道设计提供了重要依据。

 

“向深空的每一步迈进都面临巨大挑战。距离越远信号衰减越厉害,测控难度越大。”嫦娥二号测控系统副总设计师周建亮说。

 

为确保对嫦娥二号进行有效测控,总装备部、中电集团、中科院通力合作加紧推进喀什米35和佳木斯66米两个大型深空测控站,以及上海65米甚长线射电干涉测量站研制建设。

 

原计划为嫦娥三号任务新建的上述三大站提前于今年10月投入使用,标志着我国深空测控网正式建成。嫦娥二号深空飞行,为我国深空测控站提供了空间测试和校验目标。

 

截至目前,嫦娥二号已超期服役20多个月。科学的规划、零窗口发射、精准的测控、创新的轨道设计,使卫星节省了大量燃料,确保了嫦娥二号的远征之旅能量充裕。

 

深空探索任重道远

 

嫦娥二号任务及拓展和再拓展试验的成功实施,圆满实现了对月球、日地拉格朗日L2点、小行星等多任务多目标的探测,创造了航天领域多项“第一”——

 

在国际上,我国开辟了奔月时间短、卫星燃料消耗少的直接奔月轨道,首次获得7米分辨率的全月球立体影像,首次实现从月球轨道出发飞赴日地拉格朗日L2点进行科学探测,首次实现对图塔蒂斯小行星近距离探测。

 

对内而言,我国首次实现对月球以远的太空进行探测,首次拥有了飞入行星际的探测器,首次突破并掌握了1千万公里远的轨道设计与控制技术,采用光学定轨形成了具有中国特色的图塔蒂斯小行星轨道。

 

以月球探测为起步的深空探测工程,集成了我国国防科技工业的高精尖技术成果。在迈向深空的征途上,科研人员实现了中国航天研发、制造、应用能力和水平的跃升。

 

在即将到来的2013年,国人期待着来自“嫦娥姐妹”的更多好消息——

 

飞越小行星后,嫦娥二号正向更远的深空飞行,明年1月有望突破1千万公里。

 

明年下半年,嫦娥三号将披挂“登月”,力争实现我国探测器地外天体着陆零的突破。
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嫦娥三号研制进展顺利 将实现在月球表面软着陆
2012年12月16日

 

据中国之声《新闻和报纸摘要》报道,我国嫦娥二号卫星实现人类首次对小行星近距离观测。嫦娥三号研制顺利,计划明年下半年在月球表面首次软着陆。

 

12月13日下午四点半,北京航天飞行控制中心大屏幕显示,嫦娥二号卫星顺利到达距离地面700万公里的名为“战神——图塔蒂斯”的小行星附近,在仅有3.2公里的地方成功相会,也就在这一两分钟内,星载监视相机完美的对“战神”进行了光学成像,中国探月工程总设计师吴伟仁自豪的说:

 

吴伟仁:这是我们国家第一次对深空进行探测,也是我们全人类第一次对小行星进行近距离观测,看清了它的真面目,所以在我们进入深空探测,对我们深空的轨道设计、轨道控制、轨道测量,我认为都上了一个新的台阶。

 

嫦娥二号卫星总设计师黄江川解释说,行星虽小,但能量可不小,这个“图塔蒂斯”正是在《对地球危害名录》上的小行星,也就是数十颗周期或非周期性的将光顾地球的小行星之一:

 

黄江川:像去年8月我记得一颗百米量级的小行星就从地月,是40万公里,中间穿过去了,真正砸到地球上,那要引起相当的灾难的,毁灭一个千万级的大城市没问题。

 

中国科学院院士、嫦娥二号、三号、五号总设计师顾问叶培建:

 

叶培建:如果我们今天能够绕着小行星飞行,飞跃它,将来我们进一步能够伴飞它,甚至能够附着它,粘上去,再有一定的动力,就有可能改变小行星的轨道。

 

事实上,嫦娥二号在完成既定任务后已经是超期服役,38万、150万、700万公里,它一次次刷新了中国高度。同时,在本次飞行任务中,它还对我国新建成的喀什66米和佳木斯35米两个深空站进行了标校试验。北京飞控中心总工程师周建亮介绍:

 

周建亮:按照现在的轨迹,预计明年1月6日,嫦娥二号有望突破1千万公里。

 

嫦娥二号电池耗尽后,嫦娥三号将正式接棒:

 

周建亮:目前计划是在明年下半年发射嫦娥三号,将把着陆器、巡视器送入月球轨道,在月球表面软着陆,开展巡视勘察。

 

探月工程一共三期,分为“绕、落、回”,探月三期则要在月球表面实现采样返回,而此后载人登月也将包括以上几个步骤:

 

周建亮:最终实现把航天员送到月球,然后安全返回地球。
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美GRAIL探测器将撞击月球搜寻水冰
2012年12月17日



月球轨道上的GRAIL探测器想象图,这对探测器分别被称为Ebb和Flow(意为“潮涨”和“潮落”)


想象图,位于距离地球100万英里处(L2平动点)的赫歇尔望远镜


北京时间12月12日消息,欧洲航天局(ESA)决定取消将退役的赫歇尔太空望远镜撞向月球的决定,而让其在太阳轨道上自生自灭。但月球并未因此逃脱被撞击的命运,完成任务之后的GRAIL探测器预计将于12月18日撞击月球。

 

赫歇尔太空望远镜原本预计于明年三月份耗尽所携带的冷却液氮,从而停止工作。处置该航天器的办法之一是让它撞向月球,就像2009年的LAROSS探测器一样。与那次撞击一样,赫歇尔望远镜也将把月球极地的物质扬起,与此同时,月球勘测轨道飞行器将对这些物质进行分析。如今撞击月球的任务落到了GRAIL探测器身上。

 

美国航空航天局(NASA)将在周五的简会上提供有关GRAIL探测器撞击的更多信息,而GRAIL(GRAIL为“重力恢复和内部结构实验室”的缩写)团队仍在继续模拟撞击的场景,并试图将撞击地点控制在月球勘测轨道飞行器的视场之内。这对探测器的燃料正逐渐耗尽,首席研究员玛利亚·朱伯(Maria Zuber)说,他们每天必须进行三次演习,以保证飞行器不自行撞向月球。今年早些时候,这对探测器已经从距月球55公里的主要工作轨道下降到了23公里处,而本周又降到了11公里高度,因此也获得了许多高分辨率的数据。

 

GRAIL探测器提供了有关月球内部结构的细节,精细程度前所未有。这对探测器在围绕月球运行的时候,互相通过无线电信号进行联络,调整彼此的距离。微小至每秒50纳米的距离变化都能够探测到。上周,GRAIL团队披露了他们获得最详细月球重力地图的过程,并证实月球的内壳在无数的撞击下几乎成为细粉状。当探测器撞向月球的时候,将为我们提供更多详细的信息,初步预计撞击将在北京时间12月18日凌晨3:28进行。

 

LCROSS探测器(月球陨坑观测和传感卫星)的撞击曾经证实,在月球南极永久阴影区的一个陨石坑中,存在有水冰和挥发物。此次GRAIL的撞击将检验这一观测结果。

 

本周,赫歇尔望远镜的团队在官网上称:“撞向月球是可行的选择,但成本高于将其置于日心轨道的选项。欧洲航天局决定无限期地将赫歇尔望远镜‘停放’在围绕太阳的轨道上。”

 

赫歇尔望远镜处在围绕L2平动点的轨道上,该轨道并不稳定,因而需要常规的“维护”。因此,当液氮耗尽之后,赫歇尔望远镜将被置于不需要维护的轨道上。这一方案较之让它撞击月球的成本更低。或许数百年之后,赫歇尔望远镜将不能维持在新的轨道上,也有人预计它可能会在某个时刻撞向地球。

 

对于担心GRAIL探测器会“伤害”月球的人来说,大可不必杞人忧天。只要看看过去发生过,而且还将持续下去的各种小行星和流星体的撞击,它们并不会对月球的运行轨道产生不良影响。

 

正如LCROSS主要研究者托尼·科拉普雷特(Tony Colaprete)所说,“我们对月球所做的一切,实际上每个月中都会自然发生4次,不管我们在不在那里。唯一的不同点是LCROSS瞄准了固定的位点,Cabeus陨石坑,”而物理定律决定了撞击的影响是微乎其微的。尽管半人马座火箭撞击月球所扬起的风化层物质重达350吨,但“撞击的影响比波音747飞机的飞行中,乘客眼睫毛掉到地板上所产生影响的百万分之一还要小。”科拉普雷特说道。两个GRAIL探测器的体积约为洗衣机大小,其影响与半人马座火箭比起来更加微不足道。
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美GRAIL探测器成功撞月
2012年12月18日



美国第一位进入太空的女性萨利·赖德,在撞击成功之后,美国宇航局宣布将此次撞击地点以她的名字命名。



这是一张高程图,图中红色表示地势较高,这座红色的山峰便是此次GRAIL探测器撞击的地点。


北京时间12月18日清晨消息,综合英国广播公司及美国宇航局网站报道,美国宇航局的GRAIL月球探测器(包括两颗卫星“潮起”和“潮落”),已经在美国东部时间17日17:28,北京时间18日清晨6:28在地面控制下按计划撞击月球,从而最终为该项目画上圆满的句号。

 

这两艘飞船在地面指令控制下撞向了月球靠近北极附近的一座2500米高的山峰。之所以策划此次撞击,目的是避免这两艘飞船在燃料耗尽后自行坠毁可能会破坏月面上的一些重要历史遗迹,如当年阿波罗探月的着陆点等等。

 

格林尼治时间17日22:30(北京时间18日清晨6:30左右),美国宇航局的深空探测网(DSN)确认这两颗卫星的信号已经失去,这意味着撞击已经发生,由于撞击发生在阴影区,因此地面无法监测到闪光现象。在撞击成功之后,美国宇航局随即宣布将此次撞击的地点命名为萨利·赖德(Sally Ride),这是今年年初去世的美国历史上首位女宇航员。

 

GRAIL探测项目由两颗相同的卫星组成阵列开展探测工作,它们发回了大量有价值的信息。这颗探测器获得了迄今为止精度最高的月球重力场数据,这些数据将帮助科学家们解开许多有关这颗星球悬而未决的重要问题。GRAIL探测器的正式名称是“重力恢复和内部实验室”,它已经于今天清晨撞击了月球靠近北极的一座山峰,两颗卫星的撞击间隔大约为30秒。

 

这座山峰大约位于月面北纬75度,靠近戈德施密特陨击坑,当撞击发生时这里正处于阴影区。由于GRAIL探测器的两颗卫星都非常小,体积仅仅相当于一台家用洗衣机大小,而且燃料箱已经清空,因此科学家们预计此次撞击将无法产生从地球上可以被观测到的闪光现象。

 

不过由于另外一艘美国宇航局的飞船:月球勘测轨道器(LRO)正在月球轨道运行。如果运气足够好的话,月球勘测轨道器的紫外成像仪是有可能捕捉到由于此次撞击而被溅射出来的挥发性物质的。

 

此次任务期间,GRAIL探测器得到了精度超越历史上任何其它探测项目的月球全球重力场数据,使得目前月球的重力场测量精度甚至超过了地球。月球上显示出的这种重力场局地差异是由于月球内部的质量分布不均造成的。明显的案例可以从月球的表面上看得到:巨大的山系和深邃的撞击坑到处都是,而月球内部的物质分布也显示出明显的不均一性。

 

尽管目前为止来自本次探测项目的科学数据绝大部分还需要进行分析,不过仅就目前已经获得的一些初步分析结果来看,研究人员们已经取得了一些重要的成果。GRAIL项目首席科学家,美国麻省理工学院的玛丽娅·祖玻尔(Maria Zuber)教授表示:“我们取得的其中一项重要发现便是,我们意识到月壳的厚度远小于我们此前的估算。另外,我们发现月面上的一些大型撞击盆地的挖掘深度很大,甚至可能已经抵达了月幔层。这些发现对于我们研究月球以及地球的物质组成是非常有帮助的,因为我们认为地球的地幔区域物质组成成分应当是和月幔层相似的。”

 

探测的结果也显示月球最外层物质的孔隙密度也可能远大于人们此前的估算。这些密布的裂隙和疏松空隙都是月球在其最初形成后的数十亿年间遭受的严重撞击的见证。除此之外,GRAIL还在浅月表下方探测到疑似岩浆填充的裂隙系统的存在。这些可能是近月表的岩墙系统,其长度均绵延数百公里,其基部似乎深入月表地下,专家们认为这可能代表了月球在其早期高温膨胀过程中留下的痕迹,在那之后月球逐渐降温并收缩。

 

GRAIL探测器的数据对于研究月球起源将产生关键性影响。目前主流的认识是认为在数十亿年前地球遭受了一次严重的撞击,此次撞击溅射出的大量物质逐渐冷凝后形成了今天我们所看到的月球。

 

一些科学家甚至还曾提出这样的理论,认为在地球历史早期曾经存在两个月球。不过看起来此次GRAIL探测器获得的数据可能并不支持这样的看法。祖玻尔教授表示:“我们一直在搜寻第二颗月球存在的线索,但是在月球的内部机构方面我们没有发现任何与之相关的证据。”她说:“当然这一点本身到目前为止还并不能完全否定这种看法。我们还需要进一步审视更多细节。”
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土卫六发现迷你版尼罗河:长达400公里
2012年12月18日



美国宇航局的“卡西尼”号飞船在土卫六“泰坦”上发现迷你版尼罗河。


北京时间12月17日消息,据美国探索频道报道,美国宇航局的“卡西尼”号飞船在土卫六“泰坦”上发现迷你版尼罗河。这条河流从源头到流入一个巨大海洋的长度达到400公里,是迄今为止发现并拍摄高分辨率照片的最长地外河流。“泰坦”是土星的最大卫星。

 

借助“卡西尼”号的雷达成像设备,科学家发现了这条河流,蜿蜒穿过暗淡而平滑的地表。这一发现再度证明土卫六上存在液体。此前,科学家就发现土卫六上存在巨大海洋,是太阳系内除了地球外唯一一颗地表存在液体循环的天体。然而,土卫六的厚厚大气层温度极低,意味着液态水可能无法流动。“泰坦”上的液体可能由碳氢化合物构成,例如甲烷和乙烷。

 

根据“卡西尼”号的观测发现,“泰坦”上的河流系统不仅流动,同时还存在“断线”现象,说明“泰坦”上的岩床存在裂缝。“卡西尼”号雷达项目组成员、杨百翰大学的贾尼-拉德巴弗表示:“虽然存在一些较短的区域性曲流,但这个河谷相对比较直,说明至少穿过一个断层,与流入‘泰坦’同一海洋南部的其他大型河流类似。这些断层——‘泰坦’岩床的裂缝——可能并不意味着板块构造与地球类似,但仍会形成盆地,本身也可能形成巨大的海洋。”

 

“泰坦”上发现巨大河流系统可能是一种“不可避免”。“卡西尼”号此前证实“泰坦”上存在大量液体,包括南半球由液态乙烷构成的湖泊“安大略-拉库斯湖”。此外,“卡西尼”号还探测到“泰坦”大气中存在降雨现象,说明这颗卫星不仅存在水文循环(赋予地球雨水、河流和海洋),同时存在甲烷循环。

 

很难想象,如果亲自登上“泰坦”并站在这个河流系统附近,我们将看到怎样的景象。根据“卡西尼”号的雷达观测,“泰坦”上的河流拥有很多我们熟悉的特征,例如曲流和河槽。“泰坦”是一个复杂而令人着迷的小世界,拥有复杂的生命起源前的化学特性。2005年,“惠更斯”号探测器登陆“泰坦”。在此之后,科学家还没有制定任何针对“泰坦”地表的实地考察任务。

 

“泰坦”可能包裹着一层冰冷的高压大气层,导致我们的机器人很难对其进行勘察,但不可否认的是,这颗卫星拥有大量支持生命产生的存在的化学特征。如果孕育出生命,它们可能不会像地球上的生命一样依赖于水,而是依赖液态甲烷和乙烷。我们现在要做的就是静待“卡西尼”号为我们找到答案。顺便提一句,尼罗河长6650公里。
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北大西洋涛动影响青藏高原夏季降水
2012年12月18日



青藏高原夏季降水REOF分解后的第一旋转特征向量场(REOF1)(a)、第二旋转特征向量场(REOF2)(b)、


第三旋转特征向量场(REOF3)(c),图中阴影部分为信度达到99%的降水异常区域



高原南北区夏季降水及NAOI变化



 
夏季(6-8月)平均沿95°E经向环流圈(单位:m·s-1


 
降水是青藏高原上水分循环最重要的因素,它的多寡不仅直接决定着长江、黄河上游的径流,而且对当地的生态景观和生态系统变化起决定性作用。

 

西风带和季风是影响青藏高原气候最主要的两大环流系统,这两大环流相互作用,通过环流调整影响青藏高原降水的变化,西风带和季风的强弱变化直接控制其各自影响的范围。影响西风带强弱变化的一个重要因素是北大西洋地区的气压场,而大西洋地区大气活动的主要模态是冰岛低压与亚速尔高压之间气压变化的反相关现象,这一现象被称为北大西洋涛动(North Atlantic Oscillation,NAO)。

 

中国科学院寒区旱区环境与工程研究所科研人员利用青藏高原中东部1961-2004年60个气象台站夏季(6月-8月)降水资料,通过旋转经验正交函数分解发现青藏高原夏季降水存在南北反向变化的空间模态,分析表明这种变化模态与北大西洋涛动(NAO)密切相关。利用NCEP/NCAR再分析资料进行环流场分析,研究了NAO对青藏高原这种降水空间变化模态的影响机制。结果显示:强NAO年份时,高原北部水汽输送通量强度增强,水汽辐合增强,而高原南部水汽输送通量强度减弱,此时高原切变线位置明显偏北,正是在这种水汽输送和环流形式配置下使得高原北部降水偏多而高原南部降水偏少;在弱NAO年份,上述情况基本相反。

 

本研究项目受到国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2010CB951703)、国家自然科学基金项目(40971290)、中国科学院西部之光项目(O928701001)共同资助;研究成果发表于《冰川冻土》。
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美科学家发现细胞分裂新形式
2012年12月19日



 

据物理学家组织网12月18日(北京时间)报道,美国威斯康辛大学卡邦癌症中心发现了一种人类细胞分裂的新形式,并称之为“核分裂”(klerokinesis)。这种新分裂形式是一种对错误细胞分裂的天然补救机制,能预防某些细胞步入“癌”途。他们在12月17日于旧金山召开的美国细胞生物学协会年会上报告了这一发现。

 

正常细胞分裂每次都是一个母细胞变成两个子细胞。细胞先按照原有成分复制出一套完全一样的副本,包括细胞核中的DNA染色体;然后进入有丝分裂阶段,将这两套完全一样的成分朝相反方向分开,此时它们还在同一个细胞内;最后是胞质分裂,一个细胞分成两个子细胞,时间恰好在有丝分裂结束时。

 

一个世纪前,德国生物学家西奥多·博韦里通过海胆卵实验提出假说,错误分裂会导致细胞染色体倍数异常和细胞不受遏制地生长,这就是癌症。在癌细胞的细胞核中,染色体常常会在分裂过程中形成不止两套而是多套,约14%的乳腺癌和35%的胰腺癌细胞会有3套或更多染色体,没有多余染色体的癌细胞则含有错误染色体。

 

研究小组给人类细胞复制出了多倍染色体,以模拟癌症。他们用一种常规化学物质阻止了胞质分裂,结果发现分裂并未显出异常,子细胞在大部分情况下看起来都很正常,这和博韦里假设相悖。

 

他们进一步观察了人类细胞是怎样恢复正常染色体倍数的。该校医学与公共卫生学院医学部血液—肿瘤学副教授、主管研究员马克·博卡德说:“我们从一个细胞变成两个核开始观察,吃惊地发现细胞没经过有丝分裂,而是直接由一个细胞变成了两个细胞。”每个新细胞都遗传了一个完整无缺的细胞核,包含一套完整染色体。分裂发生的时间出乎预料,是在延迟生长阶段,而不是在有丝分裂结束时。他们还做了大量额外实验,以确定这种分裂和正常的细胞分裂形式“胞质分裂”不同。

 

他们还发现,有90%的子细胞恢复为正常的配对染色体。博卡德认为,在一个生物经过的所有细胞分裂周期中,每次的胞质分裂偶尔也会失败。这种新分裂是一种补救机制,让细胞能从故障中恢复正常。

 

“如果我们能促进这种新形式的细胞分裂,就可能预防某些癌症的发展。”博卡德说,他希望能把这一数字提高到99%。现在他们的目标是为有多倍染色体的乳腺癌患者开发出新的治疗方案。
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收到,受到影响!
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