科技要闻

2011-04-11 16:14
科技传播 2011年1期

多位中国科学家当选IUGG各协会领导职务

国际大地测量与地球物理学联合会(IUGG)于6 月28 日~7 月7 日在澳大利亚墨尔本召开了第25 届大会。国际大地测量与地球物理学联合会执委、中国委员会主席陈运泰院士,国际气象和大气科学协会(IAMAS)主席、国际大地测量与地球物理学联合会中国委员会副主席吴国雄院士,国际气象和大气科学协会中国委员会主席吕达仁院士,国际地震学和地球内部物理学协会(IASPEI)主席吴忠良研究员,以及国际大地测量与地球物理学联合会中国国家代表、中国委员会秘书长李建平研究员等200 余名我国地球科学家参加了此次科学盛会。本届大会共有来自80 多个国家的3000 多人参会,举办了2200 多个口头报告、750 多个墙报、9 个联盟大会报告、12 场联盟研讨会、61 场联合协会研讨会及104 场协会研讨会,是近年来在南半球举行的国际地球科学盛会之一。

14 位参会的我国地球科学家担任了15 个分会的召集人或联合召集人(其中联盟研讨会2 个、联合协会研讨会2 个、协会研讨会11 个),占总分会数的8.5%。中国大陆学者共投稿189篇口头报告和223 篇墙报。

除科学报告和学术交流外,在国际大地测量与地球物理学联合会组织中担任领导职务的我国学者还参加了各种不同级别的行政会议。本次会议期间,国际大地测量与地球物理学联合会及其各协会还进行了换届选举,我国科学家有多位当选国际任职,新当选的国际任职情况如下:

效存德新当选为国际冰冻圈科学协会(IACS)副主席(2011-2015)

任立良新当选为国际水文科学协会(IAHS)副主席(2011-2015)

吕达仁新当选为IAMAS 执行局委员(2011-2019)

张信宝新当选为国际水文科学协会(IAHS)国际陆地侵蚀分委员会(ICCE)副主席(2011-2015)

徐宗学新当选为IAHS 国际水资源系统分委员会(ICWRS)副主席(2011-2015)

庞忠和新当选为IAHS 国际同位素分委员会(ICT)副主席(2011-2015)

杨大文新当选为IAHS 国际陆气关系分委员会(ICCLAS)秘书长(2011-2015)

陈洋波新当选为IAHS 国际遥感分委员会(ICRS)秘书长(2011-2015)

黄艳新当选为IAHS 国际地表水分委员会(ICSW)秘书长(2011-2015)

李建平新当选为IAMAS 国际气候委员会(ICCL)执行秘书长(2011-2015)

丁瑞强新当选为IAMAS 国际气候委员会(ICCL)委员(2011-2019)

丁志峰当选为IASPEI 亚洲地震学委员会(ASC)执委(2011-2015)

吴国雄院士和吴忠良研究员任届期满,按照章程规定,继续以“前任主席(Past President)”身份留任相应协会的执委。

会议期间还召开了3 次国际大地测量与地球物理学联合会理事会议,会议对联合会章程进行了修改,选举了新执委,确定第26 届国际大地测量与地球物理学联合会大会将于2015 年在捷克首都布拉格举办。

中国科学家在国际组织各层面的任职与中国地学30 年来迅猛发展、中国地学科学家科研成果的国际影响力的增长以及中国IUGG 国家委员会多年来细致的协调工作密不可分。国际大地测量与地球物理学联合会中国国家委员会的积极表现也多次得到联合会主席、副主席、秘书长等专家的称赞和感谢。通过参加此次大会,我国科学家有机会最直接地倾听国际前沿的科学成果并与众多国外科学家进行交流,建立联系,展示了我国最新的研究成果。我国青年学者的报告也得到了国际同行的肯定,对他们未来的科学生涯有极大的促进和鼓励作用。我国众多科学家的当选增加了中国地球科学家在国际地球科学界的话语权,促进了国际资源共享,增加了中外科学家的国际交流,从而使我国地球科学保持与国际前沿接轨。

中国科协

《科学》杂志预测全球人口将达70亿

最新一期美国《科学》杂志就全球人口问题刊登多篇文章。其中一篇文章预测说,世界人口今年10 月底将达70 亿,而2050 年,全球人口将达93 亿。

这期《科学》杂志涉及人口的文章专题包括“90 亿人口?”、“更多的人口一定是个麻烦么?”、“70 亿人口和统计”等,涵盖了人口增长的历史、未来、机会等方方面面内容。

哈佛大学经济学家戴维·布卢姆分析联合国数据后指出,全球人口1800 年达到10 亿,1925 年达到20 亿。过去半个世纪,全球人口由30 亿激增至近70 亿。预计第70 亿个人可能于今年10 月底出生。而2050 年,全球人口将达到93 亿,其中97%的增长将出现在发展中国家。

布卢姆说,医疗进步、疫苗效能提高、抗生素使用和公共卫生状况的改善提高了发展中国家人口的预期寿命。因此,未来人口增长大部分将出现在发展中国家。

他认为,只要政策干预适当,人口大幅增长不会带来经济灾难,而人口年龄结构的合理变化还可能促进经济发展。

联合国数据显示,到2050 年,印度将是全球人口最多的国家,而美国届时将成为10 个人口最多国家中唯一的发达国家。

新华网

我国专家研究发现肺癌转移“密码”

广州军区武汉总医院专家最新研究发现了肺癌转移的“密码”:原本认为是“贴身卫士”的巨噬细胞非但不能发挥抗肿瘤作用,反而变成“夺命杀手”,诱导淋巴管生成并促进肿瘤的侵袭和转移。肺癌已在全球范围内成为发病率和死亡率最高的恶性肿瘤。肺癌极易发生区域性淋巴结和远处器官转移,患者就诊时多数已是晚期。巨噬细胞过去被认为不仅可直接杀伤肿瘤细胞,而且能“唤醒”机体沉睡的免疫系统清除肿瘤,是人体对付肿瘤的第一道防线。广州军区武汉总医院章必成博士领衔的课题组研究发现,肺癌周边的新生淋巴管是促进肿瘤向淋巴结转移的必经之路,在此过程中,作为“贴身卫士”的巨噬细胞已经“变质”为推波助澜的“帮凶”。临床研究证实,检测这些已经“变质”的巨噬细胞和肺癌周边新生淋巴管的数量可以预测肺癌患者的预后。国际著名期刊《临床》日前发表了这一研究成果。湖北省抗癌协会癌症康复与姑息治疗委员会副主任委员高建飞教授介绍,这一研究成果不仅打破了既往研究多聚焦在肿瘤细胞本身的惯例,而且破译了肺癌发生转移的部分密码,使肺癌间质中的巨噬细胞有望成为肿瘤治疗的新靶点。如果通过外用药物恢复其“贴身卫士”的本来面目,抑制肺癌淋巴管生成,有望抑制肺癌转移。

《深圳特区报》

《中国载人航天科普丛书》在京首发

由百余位载人航天一线专家历时5 年精心打造,中国首套全方位、立体化展示载人航天伟大成就和介绍载人航天科技知识的大型科普读物《中国载人航天科普丛书》,15 日在中国科技馆首发。

中央军委委员、解放军总装备部部长、中国载人航天工程总指挥常万全为丛书作总序,“这是一套反映国家水平的、最权威的中国载人航天高级科普读物。”

中国科协书记处书记、中国科技馆馆长徐延豪出席发布仪式,他在致辞中指出,《中国载人航天科普丛书》是把我国航天事业的辉煌成果向公众传播的重要工程,是我国航天人为科学普及事业作出的重大贡献,他代表中国科协对航天人的杰出贡献表示崇高的敬意和衷心的感谢。他强调,在刚刚闭幕的中国科协八大上,习近平副主席在祝词中对广大科技工作者寄予厚望,提出广大科学工作者要积极参与科普工作,在全社会营造良好的科学氛围,培育全体公众的创新意识和创新活力。《中国载人航天科普丛书》的发布是我国重大科技成果转化为科普产品,向公众传播的示范和楷模,这必将会吸引更多的社会公众关注航天事业,带动更多青少年立志投身航天事业。徐延豪表示,衷心的期待全国更多的科技工作者在关注科技创新的同时,关注科普事业,关注科学技术向公众的传播,共同推动全民科学素质的提升。

中国载人航天工程办公室2006 年开始组织载人航天科研生产一线的科学家和工程师,编写《中国载人航天科普丛书》,旨在将载人航天知识全面、系统、准确地介绍给社会大众,吸引和鼓励更多的青少年热爱航天科学、投身航天事业。《丛书》由中国载人航天工程首任总设计师王永志院士、中国载人航天工程办公室主任王文宝、中国航天科技集团公司副总经理袁家军共同担纲总主编,各卷主编由各系统总指挥、总设计师担任,5名院士直接参与了创作,所有编写人员都是中国载人航天工程的组织者和实施者,直接参与人员上百人。

丛书首发式上,中国载人航天工程办公室副主任、航天英雄杨利伟代表中国人民解放军航天员大队全体航天员宣读《中国航天员致青少年读者的一封信》,希望青少年朋友坚定信仰、实现梦想,从现在开始,培养勇于承担社会和历史重任的意识,树立远大的理想抱负和对美好未来的信仰,努力学习科学文化知识。

据悉,本套《丛书》是国家重点图书出版规划项目,开创了由中国载人航天工程领域一线科技专家集体为广大读者撰写前沿科普知识的先河。

全套《丛书》共分7 卷,即总体卷《梦圆天路——纵览中国载人航天工程》,航天员卷《飞天英雄——追踪航天员飞天足迹》,空间应用卷《探秘太空——浅析空间资源开发与利用》,载人飞船卷《巡天神舟——揭秘载人航天器》,运载火箭卷《通天神箭——解读载人运载火箭》,发射场卷《戈壁天港——走进载人航天发射场》和测控通信与着陆场卷《碧空天链——探究测控通信与搜索救援》。

中国科协

科学家确定DNA的第7种和第8种碱基

美国科学家在7 月21 日出版的《科学》杂志上撰文指出,他们找到了DNA 的第7 种、第8 种碱基,并在人体胚胎干细胞和实验老鼠器官染色体组的DNA 中发现了这两个碱基的踪迹。科学家们指出,最新发现对干细胞和癌症研究非常重要。

几十年来,科学家们一直认为DNA 中只包含有4 种碱基:腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶,这4 种碱基已成为我们对基因代码如何形成生命的认识的基础。然而不久前,科学家们将碱基的数量扩展到了6 种(第5 种碱基:5-胞嘧啶甲基,第6 种碱基:5-胞嘧啶甲基羟基)。

现在,北卡罗来纳大学医学院生物化学和生物物理学教授张毅(音译)领导的研究团队则表示,他们已经发现了DNA 的第7 种碱基5-胞嘧啶甲酰(5-formylcytosine)和第8 种碱基5-胞嘧啶羧基(5-carboxylcytosine)。科学家指出,最新的这两种碱基实际上都是胞嘧啶经由Tet 蛋白修改后得到的“变身”。Tet蛋白是一种分子实体,其在DNA 脱甲基过程和干细胞重新编程方面起关键作用。

此前,科学家们已对第5 种碱基有所了解——当一个化学标签或甲基被固定到一个胞嘧啶上时,第5 种碱基就会出现。这个甲基化作用同基因沉默有关,因为它会导致DNA 的双螺旋折叠得更加紧密。

去年,张毅团队报告称,在一个4 步反应的第一步,Tet蛋白能将第5 种碱基转变为第6 种碱基,但他们没有再接再厉,继续进行该实验,导致他们与第7 种、第8 种碱基“失之交臂”。

研究团队最终发现,问题不在于Tet 没有参与第二步和第三步,而是他们的实验工具的敏感度不足以探测到两种新碱基的存在。

因此,他们重新设计了实验并探测到了最新的两种DNA 碱基,并在人体胚胎干细胞和实验老鼠器官染色体组的DNA 中发现了它们的踪迹。

张毅表示:“新碱基代表了DNA 脱甲基过程中的一个中间状态。

通过去甲基化或重新激活DNA 甲基化所沉默的肿瘤抑制基因,它们可能为干细胞重新编程和癌症研究提供非常重要的信息。”

《科技日报》

迄今最薄材料问世:将大幅提高电脑运算速度

英国科学家表示,如果新一代电脑和智能手机采用他们研发的世界上最薄的材料,运算速度将大幅提高。这种新材料名为“石墨烯”,根据他们的研究发现,电子在石墨烯中的移动速度超过硅。硅是当前制造电脑芯片的原材料。

这种新材料质地柔软,能够用铅笔卷起。它拥有巨大的商业应用价值,可大幅提高电脑和手机的性能。石墨烯由一层碳原子构成,是英国曼彻斯特大学的科学家于2004 年研发的。他们指出这种新材料能够大幅提高下一代电子产品的性能。

最新研究结果显示电子在石墨烯中的移动速度更快。研究过程中,他们将石墨烯悬浮在真空环境下,观察电子的移动速度。真空环境能够最大限度地减少电子散射。克斯特亚-诺沃塞洛夫教授在接受《独立报》采访时表示:“石墨烯中的电子拥有惊人的机动性,移动速度非常快。从物理学的角度上说,这是一个非常重大的研究发现,可能具有很大的潜在应用价值。”

2010 年,诺沃塞洛夫和安德烈-盖姆凭借有关二维材料石墨烯的具有突破性的实验斩获诺贝尔物理学奖。目前,全世界的大学都在寻找其他材料替代硅芯片,制造触摸屏电脑等设备。诺沃塞洛夫曾是盖姆手下的博士生,二人共事已经有10多年时间,每个周五的晚上,他们都进行与自身主要研究课题没有直接关系的实验。

一个周五的晚上,他们用透明胶带剥离掉一块石墨的碳层,让它的厚度只有一个碳原子直径那么大,也就是二维碳膜石墨烯。诺沃塞洛夫表示:“在这项特殊的实验中,我们得出了令人兴奋的发现,能够应用于电子设备的制造。如果我们进一步了解这种新材料的电子学特性,便距离研发石墨烯电子元件更近一步。”盖姆说:“随着曼彻斯特大学研发的样品品质获得突破性提升,使用这种材料生产电子元件将成为一种可能。”

新浪科技

中国运-9运输机试飞 媲美美国“超级大力神”

中国运-9 运输机在西安试飞。据了解,运-9 运输机载重为20 吨、航程4,200 多公里,能运送近百名士兵。中国军情观察人士分析指,运-9可与美国C-130J"超级大力神"运输机媲美,意味着解放军战略和战术运输能力将有显著提高,将更好地适应解放军未来军事运输需求。

根据引述的英国《简氏防务周刊》网站报道,有照片显示,陕西飞机工业(集团)有限公司生产的运-9 运输机出现在了中国飞行试验研究院的机场,推断该机型正于试飞阶段。这款飞机是运-8 中型运输机的替代型,也是苏联时代安东诺夫设计局研制的安-12 运输机的最新改造型。

最大单投重量8.2 吨

运-8X 运输机的概念设计曾在2002 年珠海航空展上亮相,这种载重30 吨级的中型运输机是运-9 运输机的前身。到2005年北京航展时,运-8X 的概念设计演变成了运-9 运输机的概念:载重为20 吨级,由4 台5,100 马力的WJ-6C 涡轮螺旋桨发动机提供动力。一份宣传册显示,运-9 运输机的航程达到4,200 多公里,能运送98 名军人,最大单投重量为8.2 吨。据称,中国人民解放军机械化空降兵所使用的ZBD-03 空降步兵作战车的重量便是8.2 吨。

搭载人员能力出色

由于此前的几款运-9 机型已经过测试和验证,这款运-9运输机的测试很可能时间较短,有望迅速投产。多年来,人们一直强调缺乏战略和战术运输能力是解放军的弱点之一,因此解放军应该会大批采购运-9 以及预计西飞集团将要推出的载重60 吨、采用涡扇发动机的运-20 运输机。

中国空军相关专家分析称,中国运-9 中型运输机与美国C-130 中型运输机最新版本——C-130J"超级大力神"的性能属于同一级别、各有侧重。运-9 运载物资的能力虽然比C-130J逊色,但搭载人员的能力要超出许多,且航速更快、航程更远、适于远程兵力投送;在空投能力上,运-9 也可与C-130J 运输机媲美。

专家指出,运-9 具有强大的空运空投空降能力,其宽大的货舱空间、大起飞吨位和载重能力,使得运-9能够将更多的人员、物资和更大更重的武器装备运得更远,能更好地适应解放军未来军事运输需求。

腾讯科技

王传祯首获国际辐射加工领域最高奖

在近日于加拿大举行的第16 届国际辐射加工大会上,我国辐射加工技术专家王传祯荣获了该领域最高奖项劳伦斯奖。这是国际辐射加工大会首次将这一领域内的最高荣誉授予华人科学家。

王传祯是著名的辐射加工专家,现任北京三强核力辐射工程技术有限公司董事长、中国同位素与辐射行业协会辐射加工专业委员会副主任。他所从事的辐射加工技术研究是利用γ 射线和加速器产生的电子束对被加工物体进行辐射,使其品质和性能得以改善。由于不产生放射性元素,不会在照射物体上残留射线,这种技术已广泛应用于医学灭菌杀毒、农业、食品保鲜、环境保护、航空航天、石油化工等领域。多年来,王传祯参与完成了几十项辐照工程,并主持编写了2 个国家标准和1 个核安全导则,曾荣获国家科技进步奖、国防科学技术奖等奖项。

《科技日报》

国际自然与文化遗产空间技术中心成立

联合国教科文组织国际自然与文化遗产空间技术中心(HIST)7 月24 日在北京成立。未来这个中心将在世界遗产地的监测、保护和管理方面,为联合国教科文组织及成员国提供技术支持。

HIST 是联合国教科文组织在全球设立的第一个基于空间技术的世界遗产研究与培训机构,也是中科院建立的首个联合国教科文组织的二类中心。该中心依托中科院对地观测与数字地球科学中心建设,将利用中科院在空间对地观测技术领域的优势资源,为联合国教科文组织及成员国在世界遗产地的监测、保护和管理方面提供技术支持。HIST 科学委员会名誉主任徐冠华在今天的成立仪式上指出,空间技术对于监测和评价世界遗产地的变化有独特优势。利用空间信息技术开展自然与文化遗产的监测和保护工作,是一个全新的跨学科领域,同时也体现了在联合国教科文组织系统内多国、多部门的紧密合作精神。该中心的成立,必将在推动世界遗产保护等方面发挥积极作用。

据中科院对地预测与数字地球科学中心主任郭华东介绍,目前已列入世界名录的世界遗产共有936 项,受气候变化、自然灾害及社会经济发展的影响,这些世界遗产正日益遭受越来越多的威胁。已有34 项世界遗产被列入“濒危世界遗产”。“空间技术宏观、快速、准确的观测特点,正使其成为自然与文化遗产研究的重要手段。”郭华东指出,未来HIST 将在联合国教科文组织的指导下,帮助发展中国家开展自然与文化遗产地的监测保护工作。

《科技日报》

我自主研发交传内燃机车首次出口发达国家

中国南车资阳机车公司交车线上汽笛轰鸣,由熊猫和袋鼠的英文名称组合而成,名为“Pandaroo”的该公司首台出口澳大利亚内燃机车缓缓下线。这是我国具有自主知识产权、采用交流传统技术的内燃机车首次出口发达国家,也标志着我国有能力自主研发、制造具有世界先进水平的交流传动内燃机车。

澳大利亚此前从未采用过发展中国家的机车产品。去年9月1 日,经在我国多方考察,澳大利亚运输企业SCT 公司与南车资阳公司签署总额逾亿元的交流传动内燃机车购销合同。SCT公司董事长彼得·史密斯说,南车资阳公司具有的完全自主产权研发能力、高水平生产制造技术和对国际标准体系长期关注跟踪,是其获得澳方青睐的重要原因。

由于澳大利亚长期以代表世界水平的欧美机车技术为验收标准,签约后,南车资阳公司专门针对澳方量身定制了全套解决方案和严格的质保体系。“根据澳方要求,该机车能够实现3000 多公里不停车、不进站的长大距离行驶;全年机车可利用率达到96%,每年运营时间达到350 天。”企业技术人员表示,出口澳大利亚机车采用的交流传动技术,被认为是现代机车的标志和发展方向。其具有“两高一低”的特点,即粘着力控制水平达0.38~0.39 的高牵引性能,排放指标满足欧盟Satge ⅢA标准的高环保要求及低燃油消耗,充分体现了绿色低碳的理念。南车资阳公司总经理向军称:“这标志着我国有能力自主研发、制造具有世界先进水平的交流传动内燃机车。”

《科技日报》

专家指出:催熟果蔬可放心吃

近日,不少媒体关于蔬菜催熟剂滥用无人监管的报道,再次绷紧了百姓食品安全问题那根脆弱的神经。面对卖相极好的果蔬,人们犹豫着、怀疑着:能吃吗?安全吗?对此,中国农业大学食品科学与营养工程学院副教授曲桂芹表示,催熟的果蔬通常不会给人体健康造成负面影响,可以放心食用。

曲桂芹介绍说,目前生产中使用的催熟剂主要是乙烯利,这是一种与植物激素效应类似的化学物质,属于植物生长调节剂,适时适量使用可调节果实成熟期,已经在世界60 多个国家合法注册使用。

2005 年我国颁布了相关国家标准,规定农作物表面乙烯利的最大残留量每公斤不能超过2 毫克。“现在我国所销售的大部分果蔬催熟剂规定的使用浓度远低于这一标准。”曲桂芹说。

但是,标准本身并不能避免没有专业知识的果农、菜农超标使用乙烯利。对此,曲桂芹表示,使用催熟剂时,浓度过高不仅不能达到催熟的目的,反而会起反作用,例如使果蔬表面出现斑痕等,而影响销售的事情农民肯定是不愿意干的。她同时表示,提高农民的科学素养、加强监管惩治的力度,是保证催熟剂安全使用的前提。

曲桂芹说:“在实际生产中,需要使用催熟剂的情况主要有二:为了避免采摘下来的成熟果实在运往销售地时腐烂坏掉,往往采摘七至八成熟的果实,在运往销售地后使用催熟剂催熟,几天后即可投入销售;另外就是农民往往会在果蔬收获季前使用催熟剂,使种植物熟得快、长得好,以适应当季的蔬果市场需求。”

曲桂芹介绍说,催熟剂这类化合物很容易分解,比如乙烯利施用后进入植物体内后,会很快转变为气态的乙烯(天然的植物成分)。即便有部分残留附着在果实表面,适当用碱水清洗或使其温度达35℃以上,就很容易降解掉。而事实上,果蔬上的催熟剂大部分在运输过程中就已经分解掉了,再经过洗涤,就可以放心食用。

经常听到有人抱怨:“现在的瓜果都是催熟的,没有一点味道。”味道不好的板子可以打在催熟剂身上吗?曲桂芹认为,催熟剂的使用并不对果蔬本身的营养价值起决定作用。影响果蔬营养品质(口感、风味)的因素取决于品种、光照、水分、养分等,催熟剂一定程度上只是加速了果蔬的成熟。

《科技日报》

天宫一号运载火箭运抵载人航天发射场

用于发射天宫一号目标飞行器的长征二号F 运载火箭7 月23 日上午运抵酒泉卫星发射中心。至此,执行天宫一号飞行任务的各大系统参试人员和飞行产品,已集结载人航天发射场。目前,各项准备工作进展顺利。

长征二号F 运载火箭由中国航天科技集团公司所属中国运载火箭技术研究院为主研制。为满足交会对接任务要求,长征二号F 运载火箭共进行了近170 项技术状态更改,其中有5 项新技术首次使用。

长征二号F 运载火箭进场后,将相应开展有关装配和测试工作。

《北京晨报》

最新研究发现海底甲烷或导致再次生物大灭绝

荷兰古生态学家最新研究成果表明,海底释放的甲烷将可能会导致地球上再次出现生物大灭绝。研究人员认为,根据2亿年前生物大灭绝事件的特点,生物大灭绝似乎比预想中更容易触发。

60 万年的火山活动可能会让地球的大气层充满了二氧化碳,令地球生物窒息死亡,直至全部灭绝。研究人员认为,事实上并不需要60 万年如此长的时间,只需要数千年的火山活动,就足以导致海洋温度极速上升,海底泥浆中的甲烷、二氧化碳等温室气体会大量释放。在这种情况下,地球上绝大多数生物会灭绝。

荷兰乌德勒支大学古生态学家米查-鲁尔表示,“科学家们现在一直关注海底甲烷释放的问题。我们就是要对过去发生过的生物灭绝事件进行深入研究。如果再次发生此类事件,我们唯一未弄清楚的问题就是,触发灭绝事件的极限条件是什么?”

在被科学家称为“晚三叠纪生物灭绝”事件中,至少有一半的地球生物消失。这种意外大面积死亡不仅仅导致生态崩溃问题。事件发生得如此突然,以致于行星化学循环系统陷入混乱状态长达数百万年。对于这次大灭绝事件,主流的解释是由于大陆板块分裂,产生火山活动,从而导致广泛的气候变化。

不过,鲁尔此前的研究已经对此指出疑义,并提出一种不同的看法。通过计算远古沉积物中的化学成分随着地球与太阳距离变化的自然周期而变化的规律,鲁尔可以根据年代顺序详细、深入地研究“晚三叠纪生物灭绝”事件。鲁尔发现,石灰石中珊瑚和贝壳类动物的地质学残余在最初的2 万年内消失了。因此,可以判断“晚三叠纪生物灭绝”事件肯定发生得比此前估计的要更突然。

在最新的研究中,鲁尔的研究团队检测了古地中海海岸死亡植物的化学遗迹。所谓的古地中海是指将劳亚古大陆与冈瓦纳古大陆分隔开来的水体的一部分。如今,这些海岸已成为了奥地利境内阿尔卑斯山脉的沉积层。研究人员对比了碳同位素的变化,他们发现,在2 亿零140 万年前,再缩小到发生生物灭绝事件的那2 万年内,甲烷的含量急剧上升,随后二氧化碳含量也随之大幅上升。

鲁尔解释说,“火山产生少量的二氧化碳,尽管只会造成全球气候的小幅度变化,导致陆地和海洋温度提升,但是这种温度的提升又会导致海底甲烷的释放。”甲烷是人们所熟悉的一种气体,是天然气燃料的主要成分。作为一种温室气体,甲烷可能比二氧化碳的作用更大。地球上的甲烷主要包含于土壤和海床里。

科学家已经发现,全球气温升高可能会导致更多的甲烷释放到大气层中,从而又进一步提升气温,再释放越来越多的甲烷,最终形成一个恶性循环。很明显,这种恶性循环曾经发生于晚三叠纪时期。

美国布朗大学古生态学家杰茜卡-怀特塞德曾经主持了一项关于晚三叠纪时期火山活动的研究。怀特塞德认为,鲁尔的研究成果要想得到广泛的支持,必须要寻找更多的证据来提供更为合理的解释。鲁尔的研究成果反映的只是局部现象,而不是全球共性问题。

尽管怀特塞德对于甲烷在晚三叠纪时期的作用持怀疑态度,但是她也承认,可能存在“二氧化碳-甲烷”恶性循环现象,从而加速了气候变化,最终进入始新世。怀特塞德解释说,“这是一段非常酷热的时期。天气热到北极圈内出现鳄鱼、棕榈树长到北极的程度。我们预测地球上下个世纪温室气体的含量将达到这种程度。”

现在的问题是,气候变暖到底精确到何种程度才会开始这种循环,究竟有多少甲烷会释放出来。鲁尔认为,“我们可能已经引起了海洋温度的小幅度提升,而这种小幅度提升又引起了甲烷的释放。但是,现在很难量化海洋到底释放了多少甲烷。”

新浪科技

我科学家采用新一代测序技术 为人类基因组结构变异检测提供新方法

我国科学家在人类个体基因组研究领域又取得一项重要成果。7 月25 日,由深圳华大基因研究院主导完成的“基于全基因组组装数据检测人类基因组结构变异(SVs)”的研究成果在国际著名学术杂志《自然·生物技术》上在线发表。

近年来,人类基因组中大量变异被发现。研究这些变异不仅有助于揭示许多复杂疾病和个体性状的遗传学机制,也能够加快个性化医疗的发展。该项研究采用由新一代测序技术获得的全基因组组装的短片段,构建了一个亚洲人和一个非洲人详尽的结构变异图谱,为人类基因组结构变异检测提供了一种新方法——基于全基因组组装的结构变异检测。该方法与其他检测方法相比具有性价比高、速度快等优点。该方法可检测到1—50kbp 范围内不同长度的结构变异,包括插入、缺失、倒置、基因重排等。

在该研究中,研究人员在亚洲人和非洲人的个人基因组组装区域(1—23kbp)共检测到27 万多个结构变异,并对这些变异进行了验证,结果表明,该方法具有高准确度的特点。

为推断结构变异在人群中的频率分布,研究人员对106 个“千人基因组计划”中的个体进行了基因组结构变异统计,发现与单核苷酸多态性(SNPs)相比,基因组结构变异(SVs)一般呈现出更强的负向选择,证明其具有更强的个体特异性。

研究发现,基于基因组重测序构建的相关图谱在准确度上还是会有所偏差,所以研究人员建议在以后的人类基因组研究工作中最好能够进行基于从头组装的全基因组研究,这样会使研究结果更加准确可靠,尤其是医学基因组及相关领域的研究。

《科技日报》

混合动力飞行汽车问世:巡航时速160公里

著名设计师伯特·鲁坦设计了一款混合动力飞行汽车。这款汽油-电动双驾驶舱飞行汽车空中飞行距离可达到760 英里(约合1223 公里),陆上行驶距离可达到820 英里(约合1319 公里),工作原理与雪佛兰沃特类似。电动马达提供推进力,两台汽油发动机驱动发电机发电,保证电力供应。

这款混合动力飞行汽车名为“367 BiPod”,延续了鲁坦长期使用的编号方式。3 月30 日,在结束第一次短暂的飞行之后,这款飞行汽车正式揭开神秘面纱。鲁坦是一位富有传奇色彩的航空航天设计师,这一次是为1982 年创建的Scaled Composites公司设计飞行汽车。367 BiPod 原型车翼展31 英尺10 英寸(约合9.7 米),机翼可收缩,缩进两个驾驶舱之间,车身长7 英尺11 英寸(约合2.41),可放入单车车库。

多年来,飞行汽车设计师一直面临这样一种挑战,即如何控制汽车。367 BiPod 原型车的右侧驾驶舱负责控制飞行,左侧驾驶舱用于在地面上行驶。它并不是鲁坦设计的第一款打破左侧驾驶这一航空惯例的飞机。最终的设计将采用一对450 毫升4冲程发动机,每个驾驶舱安装一台。与西门子/欧洲航空防务航天公司研制的混合电动汽车雪佛兰沃特类似, BiPod 的发动机负责驱动一组发电机,为电动马达供电。4 台15 千瓦(20 马力)电动马达负责在空中飞行时驱动推进器,2 台15 千瓦马达负责在陆上行驶时提供动力。

驾驶舱前端的锂离子电池在起飞时提供电力,一块紧急备用电池用于着陆。Scaled Composites表示BiPod 的巡航速度可达到每小时100 英里(约合每小时160 公里),飞行距离可达到760 英里。它可以在短时间内将速度提升到每小时200 英里(约合每小时321公里),但飞行距离将减至530 英里(约合852 公里)。

BiPod 可携带18 加仑(约合68 升)汽油,陆上行驶距离可达到820 英里,纯电动模式下可行驶35 英里(约合56 公里)。在美国加利福尼亚州莫哈韦沙漠进行的测试中,BiPod 在跑道上降落后出现几次弹跳。工程师尚未安装电动飞行马达或者推进器,使用驱动轮加速,将汽车送入空中。

在此之前,鲁坦曾设计Long-EZ(编号61)等小型高然效飞机。据《航空周刊与空间技术》报道,BiPod 项目从一个自制电动飞机测试台开始,随后进化成一辆混合动力飞行汽车。这一项目让Scaled Composites 公司的很多年轻工程师有机会在鲁坦退休前与这位大名鼎鼎的设计师合作。为了赶进度,他们中很多人自愿放弃周末休息时间。完成初步设计短短4 个月后,BiPod 便飞上蓝天。

Scaled Composites 公司总裁道格·谢恩表示,这一项目只是一次内部研发,目前正在展示这款飞行汽车,希望能够引起潜在客户的兴趣。他说:“我们愿意倾听其他人的观点。这是我们与鲁坦的第一家公司——鲁坦飞机制造厂间的一次合作,看到设计图、计划书和得到工厂的支持,我们并没有太兴奋,Scaled Composites 毕竟不是一家经营飞行汽车业务的公司。”

鲁坦、Scaled Composites 公司以及他们的合作伙伴保罗·艾伦共同研制了“太空船一号”(编号316),这是世界上第一款民用飞船。他们可能找到一个合作伙伴,将飞行汽车这个长久以来的梦想变成现实。

新浪科技

我国“十二五”工业发展主题确定 由“调整和振兴”向“转型与升级”转变

“‘十二五’期间,我国工业发展的主题将由‘调整和振兴’向‘转型与升级’转变。工业发展的方向将呈现重化工业进一步深化、先进制造业加速发展、战略性新兴产业快速培育、信息化和工业化深度融合的显著特征。”这是工信部新闻发言人朱宏任在今天举行的《中国产业发展和产业报告(2011)》新闻发布会上强调的。

朱宏任还说,产业政策的重点要注重统一政策的顶层设计与政策因地制宜实施相结合,淘汰落后与发展先进协同推进,推动兼并重组与促进中小企业健康发展并举,把加强自主创新摆在更加突出的位置,促进产业集聚和区域协调发展。

由工业和信息化部、中国社科院共同发布的《中国产业发展和产业政策报告(2011)》是工信部2008 年3 月成立以来,针对中国工业发展和产业政策发布的第一份最系统、最权威的报告。

《报告》由“概览、行业和政策”3 部分构成,既包括我国工业总体发展情况的介绍,也包括重点行业发展水平的评析;既包括产业政策总体实施情况的总结,也包括具体产业政策的深入解读;既包括“十一五”产业发展和政策的回顾,也包括未来发展趋势的展望。首次从生产效率、可持续发展水平、技术创新、国际竞争力和工业增长等5 个维度构建了工业发展指数,并对我国工业发展的总体水平和各个行业的发展水平进行了评估。

将为全面了解我国产业发展动态,深入理解国家产业发展战略和政策提供可靠参考依据。

《科技日报》

英Nature杂志自然要览 马铃薯基因组完成测序

封面故事:马铃薯基因组完成测序

对食物安全至关重要的主要作物马铃薯的基因组已被测序。“马铃薯基因组联合课题组”对一个纯合子双—单倍体“富利亚薯”无性系和一个杂合子双倍体无性系进行了测序。基因组分析显示了过去发生的至少两个基因组复制事件的痕迹,也显示了大量“菊类植物”(开花植物的一大分支,马铃薯是其中第一个被测序的)特有的基因。以某种基因的存在/不存在形式出现的变种以及其他有潜在有害作用的突变经常会发生,它们可能是造成近交退化的原因。该基因组序列将有助于以提高马铃薯产量和以增强其抗病能力及应激能力为目标的基因改良工作,这种作物目前是全球粮食生产的一个重要组成部分。

脊髓损伤后的轴突再生

颈部脊髓损伤受害者经常需要机械呼吸机来帮助呼吸,呼吸障碍是这些患者的一个主要死因。造成这种症状康复困难的因素有两个:第一,第四胸椎以上的损伤会破坏神经脉冲从脑干中的呼吸中心向脊髓中的“膈运动核”传播;第二,受伤时,成年脊髓轴突往往不会再生。通过用一个脊髓损伤大鼠模型进行研究,Jerry Silver 及其同事发现细胞外基质分子含量增加,这会影响受伤后轴突的再生。通过采用一个利用软骨素酶来消化特定细胞外成分的策略,同时结合在脊髓受损部分进行周围神经自体移植,本文作者们得以能够演示呼吸活动的显著恢复,而这种恢复需要再生才能实现。这项研究表明,在某些类型的脊髓创伤之后横膈膜功能的再生和恢复是有可能的。

木星是怎样形成“星子盘”的

巨型行星在太阳系生命中形成的时间要比陆地行星早得多,它们只花了几百万年时间就从原始行星盘形成了。它们在10 万年的时间尺度上移动性也很强。现在,对早期太阳系所作模拟,显示了木星在一次向外的迁移之后所发生的一次向内的迁移何以能够产生一个被截去一部分的“星子盘”,陆地行星就是在之后的3000 万~5000 万年间从这个“星子盘”形成的。陆地行星是在很晚之后才停止吸积的,而如果说这些行星是由一个外沿距太阳约一个天文单位的“星子盘”形成的话,那么它们的特点(包括火星较小的质量)便能够得到最好的重现。

绕过光子自发散射问题的方法

利用光来检测单个原子或离子的方法通常涉及光子的某些自发散射,这些光子与测量目标交换能量,改变其状态。这种相互作用中产生的热量会对基于原子的量子信息处理造成问题。然而,这种类型的能量交换并不是量子力学的一 个 基本要求,而 且 现在 Jakob Reichel 及其同事发现,通过将一个原子束缚在一个光腔中,他们能够绕过自发散射这个问题。这个原子向该光腔的强耦合使得原子的状态能够通过感应光与腔之间的相互作用来检测。在效果上,光子不用进入光腔就能测量这个原子。这种方法除了在基础研究方面的意义外,还有可能简化人们提出的中性原子量子计算方案,并且还将使人们能够对缺少“封闭转换”的分子和原子进行灵敏的检测。

更安全的心脏复苏方法

心脏除颤通常是利用高达4000伏的单次高能电击来实现的,这种电击会对心脏组织造成损伤。Eberhard Bodenschatz 及其同事演示了伴随心脏除颤所产生的紊乱电动态何以能够利用低能电脉冲得到控制。他们在用狗所做试验中发现,心脏组织(如心血管)中的内在不均匀性为能够以不稳定性为目标、使组织动态回归同步的电波的产生起成核点的作用。被称为“低能除颤起搏”(LEAP)的这一新方法向纤颤的心脏相继提供5 个低能电磁场脉冲,与标准除颤方法相比,电能平均降低84%。

《科学时报》

其电子运动速度是硅中的数十倍 科学家观察到石墨烯内电子间相互作用

2004 年,英国曼彻斯特大学的科学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃谢洛夫找到了简单的方法来制备石墨烯,并因为之后对探明该物质的性质所作出的巨大贡献荣膺2010 年诺贝尔奖。在7 月24 日发表于《自然·物理学》杂志上的文章中,他们进一步揭示了石墨烯的电学性能,并声称这是石墨烯迈向实际应用的“巨大跃进”。

石墨烯是从石墨材料中剥离出来的、由碳原子组成的二维晶体,只有一层碳原子的厚度,是迄今发现的最纤薄、最坚硬的材料。因为其电子的运动速度非常高,其导电、导热性能超强,几乎完全透明,很多科学家认为,石墨烯可能取代硅成为未来的电子元件材料,在超级计算机、触摸屏和光子传感器等多个领域找到用武之地。

在最新研究中,盖姆和诺沃谢洛夫以及来自马德里、莫斯科的科学家详细研究了石墨烯电子之间的相互作用对石墨烯电学性能的影响。为从电子层面上研究石墨烯,科学家们让多层优质的石墨烯悬浮在真空环境中,这种方式最大限度地消除了石墨烯内的电子散射,增强了电子间的相互作用。

这是科学家们首次如此清晰地观察到石墨烯内电子之间的相互作用,科学家们发现,石墨烯内的电子与其他金属内的电子非常不同,石墨烯内的电子能像光子一样高速运动,其速度是在硅中的数十倍。

盖姆表示,这是一项令人激动的物理学发现,它或许可以直接应用于制造电子设备等方面。诺沃谢洛夫则表示,这是石墨烯迈向实际应用的“巨大跃进”。

各国科学家都在想方设法利用石墨烯制造诸如触摸屏、超快晶体管以及光探测器等设备。科学家们表示,最新研究有望加快制造出这些电子设备的步伐,甚至可以让科学家制造出更多的其他电子设备。

《科技日报》

科学家制造出兼具电学光学高性能的光子晶体

美国科学家研发出了一种新方法,改变了半导体的三维结构,使其在保持电学特性的同时拥有了新的光学性质,并据此研制出了首块光学电学性能都很活跃的新型光子晶体,为以后研制出新式太阳能电池、激光器、超材料等打开了大门。研究发表在最新一期《自然·材料学》杂志上。

光子晶体材料具有独特的物理结构,它能采用不同于传统光学材料和设备的特殊方式诱发非同寻常的现象并影响光子的行为,可广泛应用于激光器、太阳能设备、超材料等中。之前由科学家们研制出的光子晶体只能得到用光学方法激活的设备,这些设备能引导光,但无法被电所激活,因此,其无法将电变成光或相反。

伊利诺斯大学材料科学和工程学教授保罗·布劳恩领导的科研团队研制出的最新光子晶体却兼具光学和电学性质。该研究的参与者埃里克·尼尔森解释道,新光子晶体可以让光学和电学性能同时达到最优化,这就使人们能更好地控制光的散射、吸收以及增强。

为了制造出该三维光子晶体,科学家们先让一些细小的球簇拥在一起形成一块模板,接着,他们将一种广泛应用于半导体中的材料砷化镓(GaAs)沉积在模板上,让砷化镓通过模板填充球之间的缝隙。

砷化镓作为单个晶体开始从下往上生长,这个过程被称作外延生长技术,工业界一般使用该技术来制造平的、二维的单晶体半导体薄膜,但布劳恩团队却对这种技术进行了升级改造,用来制造错综复杂的三维结构。

这种自下而上的外延生长技术消除了制造三维光子结构普遍采用的自上而下构造方法可能导致的很多缺陷。另一个好处是,它让制造出层层堆积而成的半导体异质结构变得更方便。例如,可以通过先用砷化镓部分填充该模板,再用另一种材料填满,从而将一个量子势阱层引入光子晶体中。

一旦该模板被填满,科学家们就会移除球体,只留下一个复杂多孔的单晶体半导体三维结构,接着,他们用一层非常纤薄的具有更宽频带间隙的半导体包裹住整个结构以改进其性能并阻止表面复合。

该研究团队使用这项技术制造出了首块三维光子晶体发光二极管。这表明,使用这种概念能制造出功能性的设备。现在,布劳恩团队正在努力优化这种方法,以制造出特定功能的太阳能电池、超材料或低阈激光器等。

尼尔森表示,最新研究显示,可以通过改变设备的几何形状来获得任何性能,我们可以朝着这个方向前进,研制出各种超高效的新能源设备。

《科技日报》

Mozilla宣布研发移动操作系统 基于网页运行

Firefox 浏览器开发商Mozilla7 月25 日宣布,计划开发一款基于网页的移动操作系统,名为“Boot To Gecko”。

该项目与Chrome OS 类似,但针对于手机和平板电脑设备,Chrome OS 主要针对上网本。

Mozilla 研究人员安德里亚斯·加尔(Andreas Gal)在官方博客中表示:“我们希望弄清楚:网页开发人员为什么难以推出可与iPhone、Android 和Windows Phone 7 原生应用比肩的应用程序。”Mozilla 希望组建一支开发者大军,研发一款基于网页的操作系统,并在底层语言和Gecko 浏览器引擎中使用Android 组件。

Mozilla 操作系统将不会运行Android 应用,Boot To Gecko只是借用Android 开源项目中的一部分在电源按钮以及其它少量基本任务执行时启动,然后Mozilla 工程师和志愿者撰写应用程序接口(API),该接口将连接到手机摄像头等网页应用,或者启动少量基本应用。

Mozilla 技术开发副总裁迈克·沙弗(Mike Shaver)表示,他们将着眼于手机和平板电脑。他说:“我们必须有针对性的进行选择,手机和平板电脑是最值得花费精力的领域。”

无论如何,Mozilla 需要时间来完成这个项目的开发。谷歌花费了接近两年的时间才发布首款Chrome OS 设备。很多业界移动开发者和产品设计者受到了网页操作系统的启发,但是在进行尝试之前需要弄明白怎样将这一理念推广给大众。

新浪科技

我国首座快堆成功实现并网发电

7 月21 日上午10 时,我国第一个由快中子引起核裂变反应的中国实验快堆成功实现并网发电。这一国家863 计划重大项目目标的全面实现,标志着列入国家中长期科技发展规划前沿技术的快堆技术取得重大突破,也标志着我国在占领核能技术制高点,建立可持续发展的先进核能系统上跨出重要一步。

快中子反应堆是世界上第四代先进核能系统的主力堆型。中国实验快堆是我国快中子增殖反应堆(快堆)发展的第一步。该堆采用先进的池式结构,核热功率65 兆瓦,实验发电功率20兆瓦,是目前世界上为数不多的大功率、具备发电功能的实验快堆,其主要系统设置和参数选择与大型快堆电站相同。实验快堆充分利用固有安全性并采用多种非能动安全技术,安全性已达到第四代核能系统要求。

中国核工业集团公司相关负责人介绍,以快堆为牵引的先进核燃料循环系统具有两大优势:一是能够大幅提高铀资源利用率,可将天然铀资源的利用率从目前在核电站中广泛应用的压水堆的约1%提高到60%以上。二是可以嬗变压水堆产生的长寿命放射性废物,实现放射性废物的最小化。快堆技术的发展和推广,对促进我国核电可持续发展和先进燃料循环体系的建立,对核能的可持续发展具有重要意义。

该项目由科技部、国防科工局主管,中国核工业集团公司组织,中国原子能科学研究院具体实施。多年来,原子能院组织国内相关大学、研究院和企业等数百家单位并大力开展国际合作,经过不断创新探索和协作攻关,先后完成了研究、设计、建造、调试,2009 年5 月开始系统热调试,2010 年7 月21 日实现首次核临界。在长达20 多年的实验快堆研发过程中,我国全面掌握了快堆技术,取得了一大批自主创新成果和专利,实现了实验快堆的自主研究、自主设计、自主建造、自主运行和自主管理,形成了完整的研发能力,并培养了一批优秀的技术人才队伍。

《科技日报》