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科技要闻

2011-04-11

科技传播 2011年15期
关键词:反物质纳米技术纳米

纪录大片《科学启示录》隆重播出

由中国科协和17 家创意机构联合制作,总时长280 分钟的大型纪录片《科学启示录》,自2010 年11 月22 日至28 日,连续七天,在中央电视台十套及新浪网同步播映。

《科学启示录》是目前我国科普领域中一部有思想、有深度、有思考的传播科学文化的大型纪录片。该片以16 世纪中西初会和近代科学革命诞生为开场,以故事化的叙事展开历史画卷,直至21 世纪中国推进科学发展观止,视野纵贯古今,内容涵括中西,将科学史实、历史思辨、文化评价及文明探寻融为一体,全面评价了中华文明融会、接纳科学文明对于中国现代化进程的意义,探寻了当代中国科学文化形成的历史轨迹。

《科学启示录》共分七集。首集《源流》,讲述了自十五世纪早期起,发生在世界各地由科学发展引起的人类思维的几次重大转变。第二集《断裂》重点讲述了从14 世纪到17 世纪末的300 多年里,西方世界连续发生的文艺复兴、宗教改革以及科学革命这些极大地影响了人类文明进程的重大事件。第三集《风暴》将目光聚焦中国。1894 年,中日甲午战争爆发;1905 年,在中国已有1300 年历史的科举制度正式废除;中国青年人掀起了一波又一波的留学热潮。一个剧变的时代已经到来……第四集《选择》展现了经过新文化运动洗礼的中国知识分子,对中国教育和科学的发展有了更深的思考。第五集《决策》,直面一个不容回避的问题。战后,原子武器的巨大毁灭性以及美国对核武器的垄断,给世界各国都造成了巨大的压力。是否拥有原子弹,已经成为影响国际战略格局的重大因素。此时刚刚宣告成立的中华人民共和国究竟何去何从?第六集《希望》揭示了在21 世纪,科学已不再仅仅是知识,是技术,而是认识世界的一种方法。第七集《启示》则继续追问人类一直在追问的一个终极秘密:我们是谁?我们从哪里来?我们要去向哪里?然而,人类对这个终极秘密真正探索性的回答却仅有几个……

而这些回答会令你无比震撼。

在《科学启示录》的制作过程中,工作团队整合国内优秀媒体制作力量,邀请了近百位国内外一流专家学者参与,拍摄行程上万公里,东到上海,南达福建,西至新疆,并远赴英国、美国等国家,进行采访和拍摄。经过了三年的艰难创作才成就了这部带给我们更多科学文化思考的大作。

天文学家在银河系发现类似地球的蓝色星球

据外国媒体报道,天文学家近日在一处遥远的银河系中发现了一颗类似地球的蓝色星球。

据了解,天文学家已经发明出一种在太阳系中仅根据颜色来辨别行星的方法。天文学家表示,地球比火星,金星,水星,天王星和海王星等更显蓝色,因此在太空中显得特别突出。另外,这一发现将有助于宇航员聚焦于此种最有可能孕育生命的星球,从而为对地球以外的生命探索研究提供帮助。美国国家航天航空局在马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心(Goddard Space Flight Center in Greenbelt)的研究带头人露西·麦克法登 (Lucy McFadden)表示,望远镜分辨率的增加最终将使望远镜具备采光的能力成为可能,进而观察到围绕其它星球转动的行星的颜色 。而这些颜色将显示哪些行星需要进一步研究。

据悉,麦克法登和其同事采用了有关地球,月球和火星等的最新颜色信息,该信息由“深度撞击”(Deep Impact)探测器在与哈雷2 号慧星的近距离相遇时获得。麦克法登经分析发现,这些行星能够根据其表面和大气层反射的阳光波长的相似性来分类。其中,木星和土星某处颜色类似,但却与天王星和海王星相异。火星,金星和水星也相似。然而,地球无法其他行星归类,这主要由于地球拥有大气层中分散蓝光环绕和不能吸收过多红外线的两大特征。共同负责研究的加州大学洛杉矶分校(UCLA)的Carolyn Crow 表示,地球大气层中紫外线环绕的太多而红外线却吸收得太少,地球的大气层决定了地球的颜色。

研究表明,其它星球的行星很有可能拥有与太阳系类似的五彩缤纷的颜色。宇航员最后将能使用三滤镜分光仪来分析这些新的颜色发现数据,以大致判断有生命的行星表面和大气层的外观特征。另外,现今已发现的490 颗颜色各异的遥远行星并随着研究的进行将发现更多,如若宇航员能够分析的设想成真,天文学家表示这将是运用该发现的首次重要进展。

搜狐科技

大型科技辞书《现代科学技术知识词典》问世

我国首部大型科技辞书《现代科学技术知识词典》第三版,2010 年10 月由中国科学技术出版社出版。新版词典分上中下三卷,650 万字,收录词目由第二版的10924 条增加到近2 万条,附录增加到24 个,新增四色插图5000 余幅。最新一版的词典,涵盖了自然科学中38 个一级学科的基础知识和最新成果。对2008 年版的修订和增补。有关专家评价,该词典是目前国内涵盖面最广、覆盖学科最多、容量最大的科学技术领域最具权威的大型工具书。它不仅时代性强,注意反映现代科学研究中的最新成果和专业术语;而且实用性强,把深奥复杂的专业理论或技术,表述成简明的知识。同时,读者查检方便,备有拼音、笔画、部首、英文字母及分类目录索引等多种检索方法。

《科技日报》

燃料乙醇已在11个省推广

11 月17 日由农业部科技教育司主办的“低碳农业与节能减排”高新技术论坛上,来自农业部科技教育司、中国农业科学院、中国水产科学研究院、中国热带农业科学院等单位的多位专家学者提出了包括推进低碳农业、渔业节能减排、沼气建设、农村清洁工程等方面的成熟技术和应用实例,来自全国各地的农业企业代表参与了论坛。

原农业部副部长、现中国农科院生物质能源中心专家路明在论坛上首先提出了他的“纤维素乙醇研发进展”。据悉,目前使用比较广泛的生物燃料是燃料乙醇和生物柴油,可以直接替代化石燃料。他提到,我国年产秸秆和其他农产品废弃物达7 亿吨以上,尚有大量边际土地可用于发展能源作物,资源总量预计超过10 亿吨,除去维持土壤肥力和防止土壤侵蚀所必须的还田和作物饲料部分外,至少有4 亿吨可用于开发秸秆乙醇,按6 吨秸秆产1 吨乙醇计算,每年可产燃料乙醇6600 万吨以上,这个数字相当于我国2008 年汽油消耗的总量。据了解,目前燃料乙醇已经在我国十一个省推广,2008 年燃料乙醇产量162 万吨,减排174 万吨二氧化碳,原料以玉米为主。广西北海则建设了1 家年产20 万吨的木薯燃料乙醇厂。

在论坛现场,中国热带农业科学院农业机械研究所专家张劲发布了其菠萝叶综合开发利用的研究成果,在世界上首次发现了菠萝叶纤维具有杀菌、驱螨和除异味三大特性,这也是迄今发现的唯一一个具备该功能的天然物质。并研究出通过特殊工艺提取的菠萝叶纤维可与纯纺纱和亚麻纯纺纱交织制造凉席等寝具,此外还生产上市了袜子、T恤、毛巾、内裤、睡衣等具有优异抗菌、除臭特性功能的纺织品。

据研究表明,菠萝是著名热带水果,全球种植90 万公顷,我国约7 万公顷。菠萝采果后每公顷废弃叶片达到75—150 吨,全国总量近1000 万吨。这些叶片被废弃或焚烧,造成了资源浪费和环境污染。张劲通过研究表明,我国菠萝叶如果全部利用,将年产纤维7.5 万吨,超过剑麻和大麻,与亚麻相当,产值将高达20 亿。

《南方日报》

《环球科学》2010年十大科学新闻评选

一、背景

“十大科学新闻”评选是《环球科学》杂志(《科学美国人》杂志中文版)每年的一大重头戏,从2006 年开始,今年已经是第五次评选。同去年一样,2010 年度“十大科学新闻”评选《环球科学》杂志与新浪网联合开设网上评选的环节。

评选过程中,不仅有专业编辑的参与,杂志社还邀请众多知名科学家参评,保证评选的权威性。正因为评选过程专业、权威、具有前瞻性,每年的“十大科学新闻”都受到很多科学爱好者、媒体、科研机构的关注,在网站上拥有极高的转载率。

今年的“十大科学新闻”评选范围从2010 年1 月1 日到截稿日期为止,在专业编辑与科学家参评的基础上,还将邀请网友参与,扩大十大科学新闻的影响力。

二、评选标准

评选十大科学新闻的事件一定要满足以下三点:

1 某一领域的重大突破,促进相关的领域的发展,而不是在已有研究上的小改进;

2 引起广泛关注的重大科学事件,具有里程碑意义;

3 某一领域的重大发现,将改变人们的现有认识。

三、评选流程

1 从11 月17 日开始正式评选,推出“十大科学新闻”评选专题,接受网友投票、评论。网友投票截止日为12 月10 日。

2 环球科学杂志社联系相关领域的知名科学家,请他们对30 条新闻进行投票,选出各自心目中的“十大科学新闻”。

3 专业编辑进行投票,给出投票意见。

备注:

1 网友投票、科学家、专业编辑的评选同时展开。

2 计票方法:每条新闻得分=0.30×网站得票数/网友投票总人数+0.40×得票数/专家投票总人数+0.30×得票数/编辑投票总人数。

3 今年的“十大科学新闻”评选范围从2010 年1 月1 日到截稿日期为止。

《环球科学杂志》

控制单个基因可让植物生长更快

美国杜克大学基因科学与政策研究所(IGSP)的研究人员称,用单个基因改造多年生牧草,可使其根部更加坚韧,生长更快,这有利于生物燃料的制造。

多年生牧草包括柳枝稷和芒草等。美国去年提出了在2012 年以前从玉米、柳枝稷等可再生作物中提取燃料乙醇的计划。柳枝稷之前一直被认为是非常有前途的乙醇原料,因为它是多年生植物,而玉米需要每年再植。不过,大多数生物燃料作物需要等到种植两三年后收割,而且需要固定其根部,改进根部生长能大大减少收割时间。

IGSP 系统生物学研究中心的主任、生物学家菲利普·本菲尼做到了这一点。他们采用了一种基因组方法,旨在找出一些特定的基因——当细胞停止分裂并开始表现出其最终会变成成熟细胞的特征时,这些基因会变得活跃。最终,他们找到了一种名为UPB1 的基因,进一步的研究显示,UPB1 可控制过氧化物酶的基因表达。

他们接着证明,过氧化物酶控制细胞繁殖区域和细胞延长区域(细胞分裂从此处开始)之间自由基的平衡。自由基是机体氧化反应中产生的有害化合物,具有强氧化性,可损害机体的组织和细胞,进而引起慢性疾病及衰老效应。

当研究人员在实验中破坏植物根部UPB1 的活性时,改变了自由基的平衡,使细胞延迟分裂并持续繁殖。最终,这些植物拥有了生长更快的根部、更多更大的细胞。而当人工增加UPB1 的活性时,植物根部的生长变得缓慢。

本菲尼表示,这意味着可通过操控单个基因来让植物长得更快;而且,UPB1 的活动也与植物雌激素不相干。

另外,从基因工程学的角度来说,通过去掉而不是增加一个基因来加强植物的生长更有吸引力。这也表明,植物并不会用尽全力地生长,因为它们必须在生长和繁殖之间作出取舍。新发现除了在生物燃料方面具有潜在用途外,还有望帮助科学家培植出更大、更强和能够从大气中吸收更多温室气体的植物。

《科技日报》

多国纳米领域顶尖专家汇聚苏州2010中国国际纳米技术产业发展论坛开幕

由科技部、中科院、江苏省政府主办的“2010 中国国际纳米技术产业发展论坛暨纳米技术成果与产品展”11 月14 日在苏州工业园区开幕。来自中国和美、日、德、俄、英等国的纳米领域顶尖专家齐聚金鸡湖畔,共同研讨纳米技术的前沿话题。

论坛聚焦的话题和产业合作方向代表了当前纳米技术研究领域的最新前沿。国际纳米学界对本次论坛给予了高度关注,俄罗斯纳米技术集团、芬兰国家技术创新局(TEKES)、日本京都 EnviNano 创新园、德国拜耳、美国自然科学基金会等国际知名机构都派代表参加。

本次论坛6 个主题报告由来自5 个国家的专家进行主题演讲,与会的国内外纳米领域专家学者分享了各国推动发展纳米技术产业的做法和经验,交流了纳米技术研究和产业发展的前沿动态和发展趋势。

中科院基础研究局局长刘鸣华在《面向战略性新兴产业的纳米科技发展》主题演讲中介绍了我国纳米科技发展现状:我国纳米研究领域主要集中在纳米材料、纳米器件、纳米制造、纳米生物医药、纳米标准和纳米表征。“十五”期间,我国纳米科技投入12 亿元,“十一五”期间至今投入已达20 亿元。目前国内承担纳米科研的单位有800 余家。我国纳米科研坚持继承与发展并重,基础研究与应用研究并重,保证了我国纳米科技在相关领域的飞速发展。纳米科技对未来产业具有重要促进作用,我国纳米技术产业发展初露端倪、方兴未艾。

本次论坛围绕纳米光电技术应用、微纳制造技术、纳米生物医药与安全、功能纳米新材料和节能环保纳米技术等领域共安排了106 场专题报告。为推动纳米技术的产业化,还特设了4 个国家投资机构的国际投资专场报告。

开幕式上,苏州工业园区与芬兰国家技术局续签了开展纳米技术联合研发和产业化的相关合作协议,并将合作领域从最初单一的纳米技术拓展到纳米功能材料和制药产业相关技术领域。据悉,这项合作是科技部“中国-芬兰纳米技术战略性合作计划”的重要组成部分。

论坛同时举办了纳米技术成果与产品展,吸引了113 家国内一流纳米研究机构和纳米企业参展,展示了纳米技术领域的最新研究和应用成果。同期举办的首届国际纳米科普艺术展在苏州科技文化艺术中心揭幕,共收到纳米艺术作品500 余件,以绘画、摄影、装置、雕塑、多媒体、互动等各种形式进行展示,崭新的艺术表现形式吸引了广大普通市民。

《科技日报》

野生大豆比栽培大豆遗传多样性水平更高

香港中文大学、华大基因研究院、农业部、中科院等单位合作的“大豆回家”项目,在大豆基因组研究方面获研究成果:“31 个大豆基因组重测序揭示遗传多样性和进化选择模式”,11 月14 日在《自然—遗传学》上在线发表。该研究首次对野生大豆和栽培大豆全基因组进行了大规模遗传多态性分析,为全球大豆的遗传学研究提供了非常有价值的资源,为大豆种质资源保护和分子育种带来新的科学启示。

研究人员运用新一代测序技术对17 株野生大豆和14 株栽培大豆进行了全基因组重测序,利用SOAP 软件v2.18 比对到大豆的参考基因组上,总共发现了630 多万个单核苷酸多态性位点(SNPs),建立了高密度的分子标记图谱。同时通过SOAPdenovo 软件分别对野生大豆和栽培大豆进行组装,从而鉴定出了18 万多个两种大豆中获得和缺失变异(PAVs),得到了在栽培大豆中获得以及丢失的基因。此研究还发现了大豆基因组不同于其它作物植物的两个显著特点:存在较高程度的基因连锁不平衡和较高比例的单核苷酸非同义替换/同义替换比例,这提示在大豆育种方面,分子标记育种比基因图位克隆可能会拥有更多的优势。这些发现为大豆的遗传学研究以及分子育种提供了重要的多态性标记,同时也补充了大豆的基因集,为大豆基因组的进一步研究提供了大量的宝贵数据。

研究人员发现,与栽培大豆相比,野生大豆有着更高水平的遗传多样性,这表明人类的选择对栽培大豆的遗传多样性产生了很大的影响,导致了狭窄的生物多样性,对可持续种植带来负面影响。而对野生大豆的分析表明,随着野生大豆生存环境的减少,野生大豆的有效群体大小在减少,这表明了野生种质资源保存的重要性和紧迫性。

新浪科技

细胞间有传递致癌蛋白的“木马”清除“木马”或能控制癌症蔓延

北卡罗莱纳大学科学家的一项最新发现显示,细胞感染人类疱疹病毒(EBV)后,会产生小泡或被称为外体的液囊,从而改变细胞中所含的蛋白质和RNA(核糖核酸)。这种变质的外体一旦进入健康细胞,就能转变细胞的良性生长方式,使之变成不可控的致癌生长。这一发现刊登于美国《国家科学院院刊》网络版。

EBV 可能是世界上最成功的病毒,它无法被免疫系统彻底清除,几乎每个人终生都被它感染。它们不断进入唾液,在这里进行有效地传播。感染这种病毒很少致病,然而在几种主要的癌症中都发现了它的踪迹,包括淋巴瘤和鼻咽癌,它的蛋白质劫持了细胞生长调控机制,引发不可控的细胞生长,从而导致癌变。

研究认为一种名为潜伏膜蛋白质1 的蛋白质是EBV 的致癌基因。通过外体,它们被传递给未受感染的细胞。研究人员还指出,EBV也彻底改变了外体的内含物,在细胞之间传递能激活癌症的蛋白质,这是值得注意的地方。这些发现表明,通过这种方式,病毒感染细胞能广泛影响并潜在控制全身其他细胞,引发它们的不可测生长。

免疫系统不断地监视着外来病毒蛋白质,然而经外体携带的这些蛋白质可以不向免疫系统“报告”感染,并刺激癌细胞生长,由此容许了一种不可测的生长。该研究还显示,细胞能产生血管,这一被称为血管新生的过程很容易接受变质外体并引发潜在生长。

北卡罗莱纳大学莱恩伯格综合癌症研究中心微生物与免疫学教授南希·瑞玻-特拉玻说:“外体就像特洛伊木马,EBV 通过木马甚至能控制那些还没有感染的细胞。但重要的是,外体的产生可能为我们提供了一种新的治疗标靶,封锁它们就能控制癌症蔓延。”

论文第一作者、瑞玻-特拉玻实验室博士后戴维·麦克表示,下一步研究是测定哪些蛋白质被选中进入外体,病毒如何控制了这些蛋白质,以及怎样才能遏制这一过程。

中国网

科学家首次“捕捉”反物质

反物质研究又向前迈进“一小步”!欧洲核子研究中心11 月17日宣布,首次将实验室制造出的反氢原子“捕捉”,使其存在了“较长时间”。

存在时间是关键

实际上,早在1995 年,欧洲核子研究中心就首次制造出了9 个反氢原子。但反氢原子只要与周围环境中的正氢原子相遇就会湮灭,因此实验室中造出来的反氢原子稍纵即逝,科学家们根本无从研究它的真面目。2002 年,欧洲核子研究中心的实验进一步表明,反氢原子可以大量制造,但如何让它们存在时间长一点仍是难题。

因此,这次实验成果的突破就在于,人工制造的38 个反氢原子存在了大约0.17 秒。这个时间在普通人看来也许仍然非常短,但对于科学家来说,已经比先前有了实质性的延长,足够他们进行较为深入的观察和研究。

利用磁场作“陷阱”

欧洲核子研究中心介绍说,这次之所以能够将反氢原子捕获长达0.17 秒,要归功于一种特殊的磁场。在实验室中,反氢原子是在真空环境里制造出来的,正常情况下瞬间就会与正物质发生湮灭并消失。而这个强大而复杂的磁场会像陷阱一样“拖延时间”,使反氢原子与正物质的接触稍作延缓。

实验显示,利用这种磁场,可以将“牵制”反氢原子的时间延长到十分之一秒的量级,这对于观察研究反氢原子来说已经“足够长”。最终,欧洲核子研究中心在制造出的数以千计的反氢原子中,成功地使其中的38 个存在了大约0.17 秒。

反物质的“神秘身份”

反物质是目前科学领域最大的谜团之一。正物质的原子由带正电的质子和带负电的电子以及中性的中子组成。与此相反,由带负电的质子和带正电的电子组成的就是反物质。正物质和反物质相遇后会湮灭。按照现行理论,宇宙大爆炸之初,产生了等量的正物质和反物质。但现实情况是,我们的世界由正物质组成 反物质似乎莫名消失了,至少到现在仍然无法直接观测到它的存在。

欧洲核子研究中心称,反物质就像是“宇宙的镜子”。科学家们早就开始种种尝试寻找反物质,以期比较反物质和正物质的区别,解开反物质之谜,进而更好地理解宇宙的诞生和演化。

科学家们研究反物质,之所以选择氢原子入手,是因为氢原子只包含一个质子和一个电子,是最简单的原子,因此被看做是物理学领域最佳的研究对象。

反物质研究的重要一步

尽管这只是在实验室中制造并短暂捕捉到反物质原子,但科学界仍然欢欣鼓舞,认为这是物理学领域的一次突破,距离反物质的“真相”又“近了一步”。

刊登这一研究成果的英国《自然》杂志称,成功“捕捉”反氢原子后,通过比较反物质和正物质,科学家们就可以测试粒子物理学“标准模型”中最核心的基本对称理论。

欧洲核子研究中心主任罗尔夫·霍伊尔在17 日发布的一份新闻公报中说,“这是反物质研究领域的重要的一步。”

《济南时报》

数字新闻

※ 德国不伦瑞克理工大学进行的研究发现,世界上体型最小的蛙类——伊比利亚山蛙皮肤内含有有毒的生物碱。凭借分泌这种有毒物质,它们足以弥补体型上的劣势。伊比利亚山蛙学名“Eleutherodactylus iberia”,生活在古巴,身长只有10 毫米,是当前吉尼斯世界纪录体型最小蛙的保持者。

※ 英国科学家设计出一款新型核动力跳跃式火星车,它每次能跳0.5 英里(约合800 米)远,用以对这颗红色行星的表面展开探索。这款创新性火星车可吸收火星大气中的二氧化碳,接着像火箭一样,将二氧化碳压缩为燃料驱动其前行。它每次充电需要一周时间,将会对火星表面和地下的物理与化学特征进行勘测。在为期6年的任务期间,它可以行进400 英里(约合645 公里),远远超过美宇航局的“勇气”号火星探测器。后者7 年间仅在火星表面漫游15 英里(约合24 公里)。

※ 近日发表在英国《自然—地球科学》杂志上的一份研究报告称,包括中国、荷兰、捷克等北半球国家上空的风速近几十年来在减慢,并且强风减慢的速度要比弱风减慢的速度快。发表这份报告的研究小组分析了1979 年至2008 年,位于北半球中纬度地区的822 个气象观测点的记录。结果显示,大部分地区的风速都下降了5%-15%,并且强风减慢的速度要比弱风减慢的速度快。

※ 英国首都伦敦将于明年开展“电源伦敦”计划,力求在2013 年底前建造1300 个电动汽车充电站,推动电动交通工具的发展。伦敦目前拥有2100 辆电动车和250 个充电站。据介绍,当这些电动汽车充电站全部建成后,该充电网络将按年度会员制而非小时制进行收费,只要缴纳161 美元(约合人民币1069 元)就可以全年无限制充电。此外,约翰逊还决定彻底减免电动汽车的城市拥堵费,这一举措每年将为电动车车主节省3200美元(约合人民币21000 元)。

※ 全球知名的移动互联网软件技术及应用服务提供商优视科技(UC)正式发布了全新的UC 浏览器7.5 正式版。借助优视科技的领先技术,新版UC 浏览器在功能以及性能上都有着极大地提升。尤其是UC 浏览器的核心优势——速度,在新版中再次得以提升10%。

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