科技人物

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美国华人女科学家使人造电子皮肤更接近人类

美国斯坦福大学女科学家鲍哲南对人造电子皮肤的研究再上一层楼，继高灵敏度和自我发电两大创新之后，她的研究团队又为这种超级皮肤增加了透明和可拉伸功能，为人造电子皮肤更接近人类皮肤赋予重要意义。

斯坦福大学化学工程系副教授鲍哲南去年9月和她的博士生、研究生团队发明了一种可模拟人类皮肤的高灵敏度柔性塑料薄膜材料。这种材料由高灵敏的电子感应器组成，当无数的感应器连成一片时，就形成与人类皮肤相似的薄膜。这种电子皮肤可以感知一只蝴蝶停在上面的压力，可以被广泛用于假肢、机器人、手机和电脑的触摸式显示屏、汽车方向盘和医学等。今年2月，鲍哲南团队再接再厉，创造性研制出世界最新的可拉伸太阳能电池，使电子皮肤可以实现自我发电。如今，鲍哲南团队又利用纳米材料为这种皮肤增加了透明和可拉伸功能，距离人类皮肤的功能越来越近。这项研究10月23日发表在《自然纳米科技》杂志上。

鲍哲南接受中新社记者访问时表示，去年发明的电子皮肤虽然可以很灵敏检测到触觉，也可以弯曲，却没有拉伸的功能，弯曲多了还会裂开，原因就在于电极的拉伸性不理想。“我们将这种无机材料制成的电极更换为带有导电功能的碳纳米管，放在透明的衬底上。由于碳纳米管具有非常好的柔软性，可以拉伸两倍以上，回复原位形成小弹簧形状，还能保持非常高的导电率，同时具有透明度”。这种透明功能使得电子皮肤可以模仿人类不同肤色的皮肤。

也有科学家同时在研究人造电子皮肤的可拉伸性，但存在这样那样的问题。鲍哲南说，“有的导电率高却因需加很多碳纳米管造成不透明，有的虽可以拉伸却降低很多导电率。我们克服了这些问题，把碳纳米管变成小弹簧，既简单又可以得到非常好的性能，拉伸幅度最大，导电率最高，比较实用，可以做大面积的，也容易做。”

将人造电子皮肤最终赋予与人类皮肤同等功能是鲍哲南的长期研究目标，她表示，要达到这个目标还需要增加温度、湿度等传感器，并能与神经细胞交流。“现在的传感器还不能与神经细胞交流，还需要用电线与细胞连接起来。这些都是我们需要研究的。”

在中国江苏南京生长的鲍哲南，南京大学化学系还没有念完移民美国，1995年从芝加哥大学取得化学博士学位后进入贝尔实验室工作，2005年起至今在斯坦福大学化学工程系任职。她被称为美国化学界出色的女科学家，多项研究成果发表在《科学》、《自然》等专业期刊上。

夏军研究员获国际水资源管理杰出贡献奖

10月21日，由国际水资源协会（IWRA）、国际水文科学协会（IAHS）、地球系统联盟（ESSP）-全球水系统计划（GWSP）等多个知名国际水组织在西安联合举办了国际水资源大会。在国际水资源大会开幕式上，国际第三世界水管理中心（Third World Centre for Water Management，TWCWM）主席Asit K. Biswas教授宣布了2011年度“国际水资源管理杰出贡献奖（The International Prize for Outstanding Contributions to Water Management）”获得者。中国科学院水资源研究中心夏军研究员获此殊荣，这也是我国学者首次获得该奖项。

颁奖词称，鉴于夏军在水资源管理领域的终身成就与贡献，理事会一致推荐并决定将“国际水资源管理杰出贡献奖”授予夏军研究员。夏军在水科学领域长期坚持的系统研究，对理解和改进水循环机理、水与气候的相互作用以及水资源的系统管理做出了突出的贡献；通过他长期在水科学、水资源管理的教育以及作为导师的作用，已经影响了新一代的水专业人员，毋庸置疑他们将对中国未来的水资源高效管理做出重要的贡献。理事会也非常赞扬夏军在改进国际水资源领域合作所做出的重要贡献，尤其中国和澳大利亚等国家之间的水资源的研究与合作。

夏军研究员，是1985年我国自己培养的首名水文学及水资源专业博士，长期从事系统水文学与水资源可持续利用方向研究，他主持国家“973”等重大项目，围绕水循环非线性、水系统多元耦合以及全球变化影响的不确定性科学问题，取得了系统性成果，得到了国际学术界的高度认可，2007年他当选国际水文科学协会（IAHS）副主席，2009年他当选为国际水资源协会（IWRA）主席；主持了世界水理事会（WWC）“21世纪需水管理战略” 、国际科学院委员会（IAC）水计划等工作，直接参与和启动了GWSP全球流域行动计划（GCI）发展规划；在推动地球系统水科学计划与水资源战略研究、扩大中国的国际影响等方面做出了重要贡献。

绽放在大亚湾地下100米的中国粒子物理之花——记大亚湾反应堆中微子实验科研团队

2011年10月，前后历时8年的大亚湾中微子实验项目初步建成，开始了它寻找神秘中微子的科学探索。

正是因为一群离核反应堆360米、在100米地下工作了8年的科学家的努力，一个让世界等待了8年的答案即将被揭开。

“这个项目已经让世界等待了8年”。

对普通公众而言，只在《2012》这样的科幻电影里听说过充当“灾难制造者”的中微子。“事实上，如果没有中微子，太阳不会发光，不会有比氢更复杂的原子，因此也不会有地球、人类。”大亚湾反应堆中微子实验项目工程副经理、中科院高能物理研究所研究员曹俊说，中微子不仅在微观世界最基本的规律中起着重要作用，而且与宇宙的起源和演化有关，例如宇宙中反物质消失很可能由中微子造成。

因此，在当代物理学研究中，中微子是当之无愧的热点和焦点之一，从1988年开始，先后有6位科学家因为中微子研究而获得诺贝尔奖，对中微子研究每一次进展都完善乃至颠覆了人类对世界的认知。

但中微子质量非常微小，几乎不与物质发生相互作用，极难被探测，同时还能通过振荡相互转化。中科院高能物理研究所所长、大亚湾反应堆中微子实验项目工程负责人王贻芳表示，他们要做的就是揭开中微子最后一个未被破解的振荡模式。“其数值的大小决定了未来中微子物理研究的发展方向，很多中微子研究项目都需要等待这一结果才能继续进行。”王贻芳说。

中国，广东，深圳，大亚湾，是最好的完成地点

王贻芳表示，为了验证中微子最后一种振荡模式，国际上曾先后提出了8个实验方案，而我国科学家提出的大亚湾实验方案因为独特的地理优势和设计，得到了国际科学界广泛支持。甚至，美国能源部放弃了支持本国的两个实验方案，转而支持美国科学家加入大亚湾实验的合作，向这一项目提供了价值8000万元人民币的设备支持。这是美国能源部在海外投资力度第二大的项目，仅次于欧洲核子中心。

2011年8月15日，在广东大亚湾核电站内地下100米深、距反应堆仅360米的实验大厅内，两个中微子探测器已经探测到来自核电站反应堆群的中微子。这标志着大亚湾国际合作组对中微子第三种振荡模式的测量迈出了第一步。为了这一步，200多位科学工作者付出了8年。

出差住农民房的科学家

大亚湾项目经理李小男介绍，这个项目是中美共同领导的国际合作项目。中方由科技部、中国科学院、自然科学基金委、广东省、深圳市和中国广东核电集团共同支持，投资1.6亿元，在我国开创了国家、地方与企业共同支持基础科学研究的先河；美方则投资了相当于8000万元人民币的设备。“相对于难度巨大、要求极高的工程，这些钱真不多，不省着花还有点捉襟见肘。”李小男说。

项目总工艺师白景芝回忆，项目刚开始时什么都没有。“没办公室，我们就坐在马路边上用膝盖当桌子在笔记本记录。最难熬的是周末大亚湾核电站放假，办公楼一锁我们解手都没地方。”

为了省钱，8年来，100多位曾在这里工作的科学家出差不住宾馆，而住在离项目地点10公里外的农民房里。“外面看着很好，和别墅一样，但里面经常四楼停水一楼天花板滴水，空调也经常罢工，就是一点好，便宜。”参与项目的中科院高能物理研究所研究员王铮说。

因为住得远，科学家们为了方便总是统一行动：7点吃饭，7点20准时出发去工地，这被科学家们称为“半军事化管理”。

“只能说是半军事化，因为军队要吹熄灯号统一睡觉，我们晚上多数因为要收发邮件和国内外同行进行项目交流，睡觉时间并不统一，晚的到凌晨两三点。”李小男解释。

因为项目建设在地下100米，最近处离核反应堆只有360米，土建隧道的施工难度极大，安全要求很严苛。所有的炸药填放均经过精确计算，确保不影响核电站的正常运行。最后完工时结算，在地下100米深处完成总长3000米的高标准隧道建设，总造价只有9000万元。“这么低，说出去都没人敢相信。”李小男表示。

在记者旁听这一项目验收时，验收组成员、中科院院士、著名核物理专家王乃彦感慨：经费这么紧张，真不容易。

王贻芳表示，这是个由科学家自下而上推动的基础研究项目，很多人是因为热情而加入，“这个项目寄托了他们的理想”。

2003年，曹俊和李小男在世界最知名的物理研究机构之一——美国费米实验室工作。曹俊说，当时接到王贻芳邀请他回国的电话，连美国的房子和车子都没卖就回来了。“一直想回来，但国内过去因为基础科学研究相对落后，找不到能参与的项目，大亚湾项目对我来说是很好的机遇。”

随后，帮曹俊卖掉在美国的房子和车子后，他的同事李小男也回国来到了这个项目，两人一干8年。和他们一样的核心团队成员就有30多人，而8年间先后在这里工作过的科研人员有200多人。

让世界听到粒子物理的“中国声音”

基础科学是现代社会科学发展的根基。长期以来，主导基础物理研究的是西方发达国家，而我国由于经费投入不足、研究基础薄弱等客观原因，一直与世界先进水平存在不小差距。

但更为重要的差距体现在认识层面。王贻芳为此专门撰文：经常听到这样的问题，你这个基础研究有什么用？如果回答没有，下一个问题就是：能得诺贝尔奖吗？如果回答还是否定的，下一个问题就是：既没有实际用途，又不能得诺贝尔奖，这个基础研究有什么用？

“这种急功近利的思想实际上普遍存在于各级领导、平民百姓、知识分子、科研管理人员甚至一些科学家的心里，虽然有时候他们不一定说出来。”王贻芳说。

事实上，基础研究的滞后一定程度能够解答为何我国难以出现重大科研成果，也佐证了“钱学森之问”。而大亚湾中微子项目的出现，对于中国粒子物理乃至基础科学来说都是一个明显的积极信号。

大亚湾项目是中国第一个“真正意义”上的国际合作基础科学研究项目，而且是由中国和美国共同领导：2006年起成立的大亚湾国际合作组由来自6个国家和地区的39个研究机构、250名研究人员组成。其中，美方参与的阵容堪称“豪华”。布鲁克海文、费米两个国家实验室，加州理工、普林斯顿、伯克利等名校，中方则聚集了中科院、清华等10多所国内一流科研机构。

李小男表示，高能物理的国际合作其实内部有非常激烈的竞争，“简单说合作也要靠实力，没实力就变成光掏钱没有话语权”。

项目的主要装置中微子探测器中最核心的技术是液闪，需要把无机物钆均匀溶入有机物液体闪烁体中，其透明度也决定了实验的成功与否。而众所周知，无机物难溶于有机物。此前法国的一项同类研究中，正是因为其探测器中灌注的液闪在运行100天后变为浑浊，从而被迫终止。

当时，项目组内中美等国提出了多个方案，然而，在第三方评议中，由中科院高能物理研究所研制出的液闪配方性能更佳、稳定性更好，最终成为探测器的选择。这只是大亚湾项目取得诸多创新成果的其中一个。

“粒子物理其实是很小的圈子，你干什么全世界都知道。”曹俊说，当大亚湾项目开始并取得良好进展后，中国收到的粒子物理国际学术会议的大会报告邀请显著增加，“甚至明显感到国际同行对我们的重视态度完全不一样了”。

中国农大李保国教授当选美国土壤学会会士

在刚刚结束的2011年美国农学会—作物学会—土壤学会国际学术年会上，中国农业大学李保国教授被授予美国土壤学会会士（Fellow of Soil Science Society of American），成为我国大陆第一位获此殊荣的土壤学家。美国土壤学会主席Rice教授向当选者颁发了会士证书。

美国土壤学会成立于1936年，是国际上影响力最大的土壤学会，今年的国际学术年会还举行了隆重纪念其成立75周年的系列活动。作为该学会的最高荣誉（The highest recognition given by the Society），美国土壤学会会士在国际学术界享有很高的声誉，只有获得杰出成就的会员经过推荐提名评选才能成为其会士，比例为在任会员的千分之三。美国土壤学会网站对本年度当选的14名科学家作了报道。

李保国教授在土壤和水资源利用与保护、土壤与作物系统模型及应用、土壤学人才培养与国际合作等方面做出了重要贡献。李保国教授现担任《中国农业大学学报》杂志主编，Agronomy Journal（美）和《资源科学》杂志副主编，Pedosphere、《土壤学报》、《农业工程学报》和《中国农业科学》等杂志编委。

访张柏春：从传统到现代从中国到世界

中科院自然科学史研究所，在中科院的众多院所中显得颇为“另类”。这是一个兼具科学与人文双重特征的综合性研究机构，始建于1957年，其规模目前在科技史研究机构中位居世界第三。

在20世纪的几十年间，科学史所主要致力于整理与研究祖国科学技术遗产，考证与描述科技成就、科学家与发明家的历史贡献，构建知识的学科史。在中国古代科技的史实考证、复原与学科门类史等方面做了大量开创性工作，解决了不少重大学术问题。

继往开来迎发展机遇

“中国科学院实施‘创新2020’，为自然科学史所带来了新的发展机遇。”不久前，科学史所所长张柏春在接受《科学时报》记者采访时说。

“我们尤其关注增强研究所实力与长期竞争优势，锻炼人才，取得具有国际先进水平、带动力强的原创成果，出高水平专家、出思想，努力实现从传统到现代、从中国到世界的拓展与跨越。”

基于几十年的学术探索，科学史所组织国内专家于近年完成了20余卷的“中国科学技术史”。该丛书是我国古代科技史学工作的总结，代表了我国科技史研究的较高水平。

近些年来，科学史所又将古代科技史研究拓展到传统工艺、科技考古与文化遗产保护等交叉领域，于2004年成立了跨所的非法人机构——中国科学院传统工艺与文物科技研究中心。

其实，早在“文革”结束后，科学史所就开始开拓新的研究领域：1978年开始研究近现代科技史，出版“中国近现代科技史研究”丛书；1998年开始尝试以科技史为主要基础的科技战略研究；2002年开始研究科学文化。

如今，科学史所已形成以中国古代科技史、中国近现代科技史和西方科技史为主体，以科技哲学、科技考古等为辅的学科布局。

突破创新探科技动力

“在‘创新2020’的背景下，我们提出了科学史所的‘三个突破’。”张柏春说，“其中第一个突破，就是试图走出过去几十年形成的‘成就描述’的研究范式。”

张柏春介绍，过去，我国科技史家主要解决古代科技“有什么”、“是什么”这样的问题，描述发明创造达到了什么高度。一般会忽视成果是怎样被创造出来的，由哪些知识和因素促成的。而不研究这类问题，就不好阐释古代科技传统的形成与发展。

为了作出突破，科学史所自主设立了“科技知识的创造与传播”项目，其主要研究内容包括：科学概念与理论的创造、技术发明与创新的产生、科学理论与经验知识的关系、思维方式与知识表达、知识的传播与再塑造和知识的全球化等问题。“我们期望通过这种研究，解读科技知识创造与传播的过程和机制，尤其是科技知识在中国的创造与传播。”张柏春说。

如果说对“成就描述”的突破，更多地着眼于学科本身的长远发展，那么院史研究与战略研究的突破，则着眼于满足重大需求，并为建设国家思想库作出贡献。

“以史为鉴，可以知兴替”是史学服务于国家的一个立足点。“未来几年里，我们将着力研究科学技术的学科发展战略、科技革命与现代化研究等问题，思考面向现实与未来的重大课题。”张柏春介绍，为了解读科学革命、技术革命与国家现代化究竟是怎样的关系，科学史所启动了“科技革命与国家现代化”研究专题，并将意大利、英国、法国、德国、美国、俄罗斯、日本、中国等国作为首选案例。

张柏春说，这八个国家很有代表性，有些是科学革命或技术革命的发生国，有些则是后起之秀或仍处在赶超阶段的国家。开展这种系列研究，有助于“认知科技发展的长时段规律、科技与经济社会的互动关系，提出有思想的观点和咨询建议”。

立足长远谋良性互动

作为中国科学院下属的科研机构，充分研究中国科学院几十年来的发展历程，是其责无旁贷的。实际上，“中国科学院的历史是当代中国科学技术发展的一个缩影”。

张柏春说，院史研究对科学院自身发展和创新文化建设具有现实意义，可为现代科研院所制度建设和科技体制改革提供借鉴。

在“创新2020”实施期间，科学史所将继续研究中国科学院及其学部体制的形成与发展过程，以及中科院如何为创造新知识、推动科技进步、满足国家需求作出贡献等问题。

目前，科学史所正在构建以传统工艺与文物科技的认知、中国近现代科学机构史、中外科技发展比较、科学与文化、科技发展理论与战略等交叉研究为重点方向的基本布局。

为解决科研布局不平衡、科研队伍不整、资源不足、支撑平台建设与管理改革滞后等制约研究所发展的瓶颈问题，科学史所正进一步优化学科结构，加大人才队伍建设力度，建设数字化的专业图书馆、实验室等科技支撑平台，改革体制机制，继续加强与国际一流机构的合作，营造潜心致研的和谐氛围。

“我们瞄准的三个突破与学科长远建设，实际上是一个良性的互动关系。通过实现重大突破，带动学科建设，提升科研能力和水平，研究所就有长远发展的坚实基础，就能促成重大突破——实现从古代走向现代、从中国走向世界的发展目标。”张柏春说。