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科技信息参考2011年第4期双月刊总第26期主办单位:中国计量学院图书馆主编:陈永良编辑:宋加龙叶亚娜电话:0571-86835722电子邮箱:zixun@cjlu.
edu.
cn目录政策与战略.
1世卫发布新版饮用水质量指导标准.
1哈勃接班者韦伯望远镜或因预算削减取消1欧委会确定六大技术为欧盟工业关键技术2法国投资10亿欧元发展核能.
3欧盟风电10年内增长两倍.
3日本启动外星生物探测计划.
4欧洲能效基金正式启动.
4《国家"十二五"科学和技术发展规划》全文发布5基础研究.
6科学家发现宇宙最明亮古老天体.
6日本研究人员首次成功测算宇宙亮度.
8美卫星发现50年间北极最大冰山重35亿吨.
8宇宙星际空间现壮观"珍珠项链"无线电喷射流9物理学家提出新理论支持循环宇宙模型11科学家发现两种新型水波任何介质中从未见过.
12美国费米实验室发现一种新中性粒子.
13美国发现珍稀史前爬行动物化石.
14研究显示风暴路径存在向两极移动趋势15阿拉莫斯国家实验室创最强脉冲磁场世界记录17自动化与材料.
19英国加速高科技材料研究.
19日本开发出在磁场中变硬的橡胶新材料20研究揭开因瓦合金低温不膨胀之谜.
20日本研制出具备学习能力机器人.
21荷兰用转基因羊奶造防弹皮肤强度为钢铁10倍.
24科学家通过化学反应改变碳纳米管内部结构22美研制出新型半固态液流电池.
25日本开发出可用于生物传感器的金银纳米粒子23法国研制出新型防雾镜片.
26美发明"奔跑"机器人据称全球速度最快.
24离子液体软光电材料研究取得进展.
27电子与信息技术.
29新技术大幅提高电子芯片制冷效果.
29微型辐射仪研制成功.
30500GB全息光盘刻录速度达蓝光光盘水平.
30科学家制成超低能耗集成电路.
31IBM研发可模拟人脑功能的认知计算机芯片.
32激光处理让玻璃变身新式存储器.
33华为将与荷兰合作测试LTE技术.
34科学家首次用计算机模拟出类银河星系34生物医药.
36瑞典研究确认淋病出现对抗生素具有抗药性的菌株36科学家发现抗药性"超级淋病菌"36研究发现小细胞肺癌扩散与基因缺失相关37古巴开发出利用干细胞修复血管创伤新技术38日开发出用骨髓细胞治疗低身高症的技术38科学家发现灰色血小板致病基因.
39新型显微镜可"看到"活细胞内超微小结构40研究发现成人大脑能调控新生神经元数量40美开发纳米温度计可测量单个细胞温度41英国研究人员发明有触觉的微创手术刀42科技信息参考2011年第4期政策与战略世卫发布新版饮用水质量指导标准作者:陈济朋文章来源:新华网发布时间:2011-07-05世界卫生组织7月4日在新加坡发布了新版饮用水质量指导标准,呼吁世界各国和地区政府转变思路,以预防为主,加强饮用水质量管理,降低饮用水遭污染的风险.
世卫组织上一版的饮用水质量指导标准于2004年发布,许多国家和地区都以此为蓝本制定水质安全标准和法规.
本次发布的新标准根据科研进展进行了不少更新,包括制定了关于新出现的污染物含量的标准.
它还首次收入一些有价值的建议,涵盖从雨水收集、储存到政府决策的各个层面,甚至还有与全球气候变化相关的内容.
世卫组织公共环境和卫生部门负责人玛利亚·内拉说,世界各国可以通过实施有效的措施和合适的标准,保证水质安全,从而在公共卫生领域取得重大进展.
这需要世界各国政府改变思路,从预防入手.
她说:"转向以预防为主的思路会更加有效,成本更低,而且灵活性更强,可以应对威胁水质安全的新挑战,如气候变化、人口增长和城市化.
"世卫组织表示,全球每年大概有200万人死于与水源有关的疾病,其中大多数是年龄不足5岁的儿童,而如果实施饮用水指导标准,这些悲剧大多可以避免.
世卫组织有关饮用水质量的新指导标准是在新加坡国际水源周上发布的.
国际水源周是一个聚集政府、企业以及科研部门有关人员的大型展会,展会还举行针对大众的活动.
国际水源周活动近几年已成长为全球最重要的行业展会之一.
哈勃接班者韦伯望远镜或因预算削减取消作者:孝文文章来源:新浪科技发布时间:2011-7-8北京时间7月8日消息,据美国太空网报道,7月6日,负责监管美国宇航局(NASA)预算的众议院商业、司法及科学拨款附属委员会公布了2012年的一项预算案,将削减开支的额度增至16亿美元,耗资巨大的詹姆斯-韦伯太空望远镜也在削减之列.
按此前计划,韦伯太空望远镜将于2013年接替退休的哈勃太空望远镜.
1科技信息参考2011年第4期这项预算提案的总额为168亿美元,如果获得通过,美国太空探索计划的预算将降至2008年之前的水平,与奥巴马总统的2012年宇航局预算请求相比减少近20亿美元.
7月7日,众议院拨款附属委员会将对这项预算草案进行投票.
这项草案包括19.
5亿美元的太空发射系统经费.
美国国会命令宇航局建造这种重型运载火箭,用于进行深空探索.
提议的太空发射系统2012年经费比2011年多出1.
5亿美元,但仍比2010年宇航局授权法案建议的额度少了7亿美詹姆斯-韦伯太空望远镜将对宇宙的整个演变史进行研究,从大爆炸后产生的第一道光线到支持地球等行星上生命存在的恒星系统形成.
元左右.
2010年10月,授权法案获得通过.
6日公布的预算提案拿掉了宇航局超出预算的詹姆斯-韦伯太空望远镜.
这架耗资65亿美元的红外望远镜在设计上用于探测宇宙更深区域,超出哈勃望远镜的探测范围.
2010年11月,一个独立委员会发现这架新太空望远镜的建造成本超出预算15亿美元,不可能在2015年9月前发射升空,比预定时间晚了一年多.
独立委员会用"麻烦"二字描述韦伯项目管理和预算上的失误.
此项预算案为联合极地卫星系统(JPSS)提供8.
12亿美元经费,这一系统由国家海洋与大气管理局负责研发.
8.
12亿美元比2011年批准的经费高出4.
3亿美元,但仍比管理局要求的数额低2.
58亿美元.
2012年,国家海洋与大气管理局将获得44.
9亿美元经费,比2011年低1.
03亿美元,比管理局要求的2012年经费数额低10亿美元.
欧委会确定六大技术为欧盟工业关键技术文章来源:科技部发布时间:2011-7-14为保持欧盟工业的优势和提高未来竞争力,欧盟委员会于2010年7月成立了由高层专家组成的工作班子,系统地研究欧盟工业的优势和未来的发展方向.
2011年6月28日,欧委会副主席兼工业和企业委员塔亚尼(TAJANI)根据研究结果正式对外宣布,确定六大技术作为欧盟工业的关键技术(keyenablingTechnologies,KETs),分别是:微纳米电子技术、先进材料、工业生物技术、光子技术、纳米技术和制造工业先进系统.
加强六大关键技术的研发创新,确保世界领先水平,关系到欧盟工业的生存和未来竞争力.
为此,欧委会要2科技信息参考2011年第4期求抓紧工作,尽快制定出六大关键技术的战略框架、发展规划、政策措施和行动方案,便于欧盟工业界集中官产学研用、金融、投资、税收等各方资源,优势互补,协调行动,加速六大关键技术的研发创新和产业化.
专家认为,欧委会确定的六大关键技术在全球化的今天,一定意义上代表着欧盟工业优势领域在世界范围内的"唯一性或完整性".
继续保持欧盟工业在六大关键技术领域的世界领先水平,重中之重是加强科研创新、快速工业化示范和加大研发投入力度.
http://europa.
eu/rapid/pressReleasesAction.
doreference=IP/11/796&format=HTML&aged=0&language=EN&guiLanguage=en法国投资10亿欧元发展核能作者:陈伟文章来源:科学时报发布时间:2011-7-176月27日,法国总统萨科齐表示,该国将在"政府借贷"计划框架下向核能领域提供10亿欧元投资,用于发展第四代核电技术,并加强核安全的科研工作.
萨科齐还表示,法国将投资13.
5亿欧元用于太阳能、风能等可再生能源发展.
法国是全球核能利用大国,拥有58座核电反应堆,仅次于美国,核电量占到全国总电量的74%,是核电占比最多的国家,同时还是全球最大的核电出口国.
在日本核事故之后,一些欧洲国家对核能利用的态度转向保守,但法国政府坚定支持核电发展,将之作为其长期能源政策的支柱.
为吸取日本核事故的教训,法国境内核电站正在接受法国核安全当局的严格审查欧盟风电10年内增长两倍作者:王晓郡王寰鹰文章来源:科学时报发布时间:2011-8-14欧洲风能协会日前发布的中长期规划显示,欧盟国家风电产能今后10年有望增长至少两倍,陆上和海洋风电场的总投资将达到1940亿欧元(约合2777亿美元).
3科技信息参考2011年第4期根据此规划,欧盟2020年的风电产能将达到5810亿千瓦时,占用电总量的15.
7%,而欧盟2010年的风电产量为1820亿千瓦时,占当年用电总量的5.
5%.
2020年,欧盟的风电产能预计将相当于法国、德国、波兰、西班牙和英国五个欧盟国家全部家庭的用电总量;2030年,将增加到11540亿千瓦时,相当于欧盟2.
41亿个家庭的用电总量,占用电总量的28%.
目前,风电产量相当于欧盟5000万个家庭的用电总量.
欧盟委员会今年年底前将公布《2050能源路线图》,确定欧盟国家的能源发展方向.
欧洲风能协会政策主任贾斯廷·威尔克斯认为欧盟风电目前的快速发展主要得益于欧盟强有力的能源政策,他希望这些政策在2020年后继续保持.
日本启动外星生物探测计划作者:信莲文章来源:中国日报网发布时间:2011-8-16据日本媒体8月16日报道,日本国立宇宙航空研究开发机构(JAXA)和东京药科大学等合作,已经开始一项火星生命探测计划,并准备在2020年前后发射一颗火星探测卫星,寻找外星生物.
宇宙航空研究开发机构表示,该机构已经成立一个由20余名相关领域一流专家组成的研究小组,准备在未来10年内发射一颗火星探测卫星,在火星的赤道附近甲烷中提取土尘,用显微镜确认是否有生命存在.
宇宙航空研究开发机构已经给这一个计划取名"JAMP",并表示日本希望能够在宇宙生命发现领域走在世界的最前列,以便领取第一块金牌.
http://surc.
isas.
ac.
jp/SpaceUtilizRes/SUR27/27sur-pdf-web/L33-Yoshimura.
pdf欧洲能效基金正式启动作者:陈伟文章来源:科学时报发布时间:2011-8-1近日,欧盟委员会、欧洲投资银行、意大利CDP银行和作为指定投资管理机构的德意志银行在布鲁塞尔共同宣布欧洲能效基金(EEEF)正式启动.
作为欧洲能源复兴计划的一部分,4科技信息参考2011年第4期5欧洲能效基金将在欧盟境内通过多种手段融资,通过市场化运作,重点资助欧洲的创新型中小企业在节能、能效和可再生能源领域的研究和开发项目,包括公共和私人建筑物的节能改造、高效热电联产(包括微型发电和区域供热制冷网络)、分布式可再生能源投资(包括微型发电)、清洁城市交通、基础设施现代化(如照明路灯和智能电网),以及有创新与发展潜力的可持续能源投资.
欧盟能效基金的启动资金为2.
65亿欧元,其中欧盟委员会提供1.
25亿欧元,欧洲投资银行、意大利CDP银行和德意志银行分别出资7500万、6000万和500万欧元.
该基金将主要采取贷款、提供贷款担保以及出资入股等市场化形式资助项目,并希望通过成员国及地方政府提供匹配资金、吸引私人投资等方式将其规模扩大至8亿欧元.
另外,欧盟还将提供2100万欧元资金可以直接用于项目准备阶段的无偿援助,用于鼓励和支持申请者提出资金申请.
《国家"十二五"科学和技术发展规划》全文发布文章来源:科技部发布时间:2011-07-14据科技部网站消息,为贯彻《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》,深入实施中长期科技、教育、人才规划纲要,充分发挥科技进步和创新对加快转变经济发展方式的重要支撑作用,按照国务院的部署要求,科学技术部会同国家发展和改革委员会、财政部、教育部、中国科学院、中国工程院、国家自然科学基金委员会、中国科协、国家国防科技工业局等有关单位,研究制定了《国家"十二五"科学和技术发展规划》(以下简称"规划").
根据"规划","十二五"期间科技发展的总体目标是:自主创新能力大幅提升,科技竞争力和国际影响力显著增强,重点领域核心关键技术取得重大突破,为加快经济发展方式转变提供有力支撑.
基本建成功能明确、结构合理、良性互动、运行高效的国家创新体系,国家综合创新能力世界排名由目前第21位上升至前18位,科技进步贡献率力争达到55%,创新型国家建设取得实质性进展.
http://www.
most.
gov.
cn/mostinfo/xinxifenlei/gjkjgh/201107/t20110713_88230.
htm科技信息参考2011年第4期基础研究科学家发现宇宙最明亮古老天体作者:DanielJ.
Mortlock文章来源:《自然》发布时间:2011-7-1据国外媒体报道,一个欧洲天文学家小组利用欧洲南方天文台甚大望远镜和辅助望远镜阵列观测并研究宇宙中距离地球最遥远的类星体.
类星体作为宇宙极为神秘的天体,其辐射功率常常具有惊人的数量级.
而天文学家观测到的这个类星体编号为ULASJ1120+0641,其辐射功率由一个质量巨大的黑洞推动,达到20亿倍太阳质量.
这是迄今为止在早期宇宙中发现的最远且最亮的天体.
这项研究成果已经发表在6月30日的《自然》杂志上.
超大质量的类星体发出的超强辐射功率科学家发现这个在早期宇宙中亮度最高的天体,这个发现不仅挑战了传统理论上对超大质量黑洞发展以及演化的认识,同时也预示着这类活动星系核在早期宇宙中所扮演的极为重要的角色.
这颗距离地球最遥远的类星体辐射功率是太阳的60万亿倍,达到10兆的数量级,而一般的星系,整个星系的辐射功率都还不够这个量,这也是类星体之所以神秘之处.
而发现这颗类星体的过程是相当艰苦的,欧洲的天文学家之前使用英国皇家红外波段天文望远镜深空巡天,一共观测了2000万个天体,前后一共花费了5年的时间.
根据英国伦敦帝国学院天体物理学家兼该项目的研究员DanielMortlock介绍:天文观测工作是非常漫长而缓慢的,宇宙深空中有数不尽的天体而且许多天体已经有记录在案,而在其中找一颗极为特殊且意义非凡的天体比从沙子淘金还要难,同时也考验相关研究人员的耐心还有运气.
ULASJ1120+0641类星体不仅由皇家红外望远镜巡天进行观测,要得到欧洲南方天文台甚大望远镜阵列与双子座北站天文台的帮助.
这种观测首先必须确认的问题是:发现的这颗类星体中辐射出来的光等射线是如何被宇宙膨胀的效应所影响,也就是观测到极为不寻常的6科技信息参考2011年第4期红移值.
从这个角度反推,科学家估计这颗类星体在极早期的宇宙中就存在了,时间范围可以确定在大爆炸之后的7.
7亿年.
进一步分析地球上接收到的来自ULASJ1120+0641类星体的光,研究人员算出其辐射功率必须具有20亿倍的太阳质量,这个数量级的辐射功率背后极有可能是一个超大质量黑洞.
但是还不能肯定是由一个质量特大的黑洞所发射出来,只能说在人类现有的天体理论范围之内,可以将其认为是一个黑洞的作用.
因为这里还有一个问题:这个只在大爆炸7.
7亿年左右出现的类星体,而背后又有着如此巨大数量级的黑洞,那这个特大质量的黑洞是如何在这个早期宇宙中出现的早期宇宙环境是如何提供这个级别欧洲天文学家观测到的ULASJ1120+0641类星体的黑洞进行演化的这一切都还是谜团中的谜团.
针对这个异常现象,科学家提出一些理论来对其进行解释,例如:在极早期宇宙中存在许多黑洞的"种子",这些种子的产生是由宇宙诞生过程中的某种机制进行控制,而这些黑洞"种子"质量超过1000倍太阳质量,且具有极高的吞并率,可以在较短的时间尺度上进行合并膨胀,质量也随着这种进程出现指数级的增长,合并的同时也有大量早期宇宙物质溅落到吸积盘中,在这两个因素的共同作用下,早期宇宙中就有可能出现特大质量的黑洞,这种成长的规律确实有些异常.
虽然这个发现的类星体增加了一个关于在早期宇宙中出现特大质量之谜,但是却帮助科学家揭示了另一个关于137亿年前宇宙大爆炸的谜团:宇宙诞生过程中的再电离阶段(reionization).
大约在大爆炸之后的1.
5亿年至8亿年间,宇宙中充满着等离子态的中性氢,宇宙不断膨胀的过程中,质子和电子结合成氢原子,整个宇宙呈中性态.
然而目前的宇宙空间是高度电离的,也就是说,宇宙在那个时期必须经历一个由中性态到电离态的一个过程,而这个过程的开始则有宇宙中诞生的第一颗恒星发出的第一束光照亮宇宙的那一刻开始.
根据来自这颗新发现的类星体的光谱发现:在大爆炸之后的7.
7亿年,宇宙中还存在着大量的中性氢,这就是说整个宇宙的再电离过程至少在大爆炸之后的7.
7亿年还没结束.
下一步我们将得到可见光与红外巡天望远镜(VISTA)和超广域全景巡天望远镜系统的支持,继续寻找类星体的踪迹,并且将任务定位在距大爆炸时间点更近更古老的类星体.
http://doc.
sciencenet.
cn/DocInfo.
aspxid=18547科技信息参考2011年第4期日本研究人员首次成功测算宇宙亮度作者:蓝建中文章来源:新华网发布时间:2011-7-8日本东京大学和名古屋大学联合研究小组日前发表公报称,他们在世界上首次成功测算出宇宙空间平均亮度.
公报指出,在银河系外观看宇宙空间的时候,其亮度相当于"在漆黑的东京迪斯尼乐园(约50万平方米)中点亮3根蜡烛".
站在地球观测宇宙亮度的难度在于干扰太多.
由于太阳光等影响,在地球上观测宇宙亮度的数值是实际亮度的1000倍至1万倍.
即使根据围绕地球运行的人造卫星的图像进行测量,也没有办法去除所有"多余"光线.
日本天文学家此次利用了美国行星探测器"先锋10"号和"先锋11"号在远离太阳时拍摄到的图像,对宇宙亮度进行了测算.
"先锋10"号和"先锋11"号分别于1972年至1973年发射升空.
它们拍摄图像的位置是在火星和木星之间,太阳光对这一区域的影响已经非常微小.
美卫星发现50年间北极最大冰山重35亿吨作者:秋凌文章来源:新浪科技发布时间:2011-7-8北京时间7月8日消息,11个月前从格陵兰冰川上脱落的一座大浮冰岛,一直随风在北极水域漂荡.
卫星发现,目前它已经漂到加拿大拉布拉多近海.
2010年8月5日,一块97平方英里(251.
23平方公里)的大冰块从格陵兰的彼得曼冰川(PetermannGlacier)脱落,形成这个浮冰岛.
这是过去50年间北极形成的最大冰山.
彼得曼冰川是格陵兰位于浮冰架上的两座最大的美国宇航局的"水"卫星6月25日拍摄到的这座浮冰岛漂浮在拉布拉多海里的画面8科技信息参考2011年第4期冰川之一.
这座冰川直接经由大格陵兰冰层与海洋相连.
据特拉华大学的研究人员说,这块大小相当于4个曼哈顿岛的冰块脱落下来后,彼得曼冰川的43英里(69.
20公里)长的浮冰架损失了大约四分之一.
加拿大冰面监控部(CanadianIceService)从去年8月开始一直在利用卫星和无线电指向台对这座被称作PII-A的浮冰岛进行监控.
美国宇航局的"水(Aqua)"卫星6月25日拍摄到这座浮冰岛漂浮在拉布拉多海里的画面.
在超过1800英里(2896.
82公里)的旅行中,PII-A上一直有碎冰脱落,它也在不断融化.
据通讯社报道,这座冰岛目前的面积大约是24平方英里(62.
16平方公里),重在35到40亿吨之间.
然而,即使它在逐渐缩小,最终也会对纽芬兰的近海石油钻井平台和大洋航线构成威胁.
2010年9月17日,加拿大环保局在PII-A上安装了一个灯塔,这有助于追踪这座冰岛.
宇宙星际空间现壮观"珍珠项链"无线电喷射流作者:Everett文章来源:腾讯科技发布时间:2011-7-12据国外媒体报道,位于澳大利亚西部的国际射电望远镜阵列观测到距离地球75亿光年远的宇宙空间出现一排链状斑点,这些斑点被证实是由一个神秘的类星体所发出的超级无线电喷射流,该喷流不仅呈现"珍珠项链"似的结构,而且还贯穿了10万光年的宇宙空间,每个斑点的跨度可以达到200光年.
天文学家推测这个类星体的背后是隐藏着两个巨型黑洞,并绘制了其内部喷流区域的毫角秒尺度的精细结构.
在今年的6月29日,澳大利亚塔斯马尼亚大学与奥克兰大学的研究人员使用六座位于澳大利亚的国际射电望远镜阵列(其中三座位于新南威尔士州),观测一个宇宙深空强烈射电源,该射电源被认为是由两个黑洞组成,且相互之间用引力拉扯对方.
这个强烈的宇宙射电源天文学家将其编号为PKS0637-752,是一个距离地球大约75亿光年远的类星体.
这个类星体发射出壮观的无线电喷流,喷流之间在一定类星体PKS0637-752核心部位的射电图像9科技信息参考2011年第4期距离上间隔着亮点,就像一串"珍珠项链".
天文学家认为类星体发射的无线电喷射流之所以能形成"珍珠项链"式的分布,是因为类星体的背后隐藏着两个巨大的黑洞,其中一个黑洞定期产生某种未知的触发机制,使得另一个与其相互旋转的黑洞产生吞噬效应,而黑洞在吸积的过程中,就放射出辐射来.
据国际射电望远镜观测阵列澳大利亚站负责人BrianBoyle博士介绍:澳大利亚研究人员本次使用的射电望远镜阵列是作为人类未来极具进一步发现宇宙奥秘潜力的国际射电天文合作观测计划的一部分,目前该项目已经进展到澳大利亚观测站的天线调试工作,即由澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)负责的位于西澳大利亚的观测站与新西兰观测站的光纤链路的调试.
观测到的数据汇集到澳大利亚科廷大学,并进行进一步的图像生成.
该大学是国际射电天文研究计划位于澳大利亚的重要数据中心.
这个阶段性的成果将在今年于加拿大举行的国际射电观测论坛上公布.
位于澳大利亚西部的射电望远镜阵列而进行这种远距离的数据传输将有助于国际射电观测计划进行下一步部署价值25亿美元的射电望远镜阵列,其由数千个碟形天线构成,阵列网跨度达5500公里,但工作起来却又能整齐划一,就像只有一台望远镜.
这样的天线阵列将使得天文学家能观测到距离地球遥远的星系.
这个技术就叫做甚长基线干涉射电望远镜测量,使用一种甚长基线干涉仪来实现距离遥远射电望远镜间的关联,可以调动位于地球上不同位置的射电望远镜阵列观测同一个射电天体,并进行天体测量和研究,使分辨率呈现数量级上的提高.
在调试过程中,Tzioumis博士和澳大利亚天文学家ChrisPhillips在位于悉尼控制中心通过光纤网络对澳大利亚全境的射电望远镜进行控制.
数据传输速度可以达到40Gbps.
澳大利亚和新西兰的国际射电阵列观测站今后将拓展至中国、日本和印度,将实现全球范围内进行部署联网.
http://www.
sciencedaily.
com/releases/2011/07/110707092432.
htm10科技信息参考2011年第4期物理学家提出新理论支持循环宇宙模型作者:晨风文章来源:新浪科技发布时间:2011-7-18北京时间7月15日消息,据物理学家组织网站报道,根据现有的宇宙学观测结果和理论,我们所能观测到的"可见物质"仅仅占据宇宙质量的很小一部分,占据主导地位的是暗能量.
而在这种神秘物质诸多让人困惑的性质之中,有一条是它们的密度似乎是不随时间改变的.
这就意味着,即便宇宙随时间推移不断膨胀,暗能量将不会随之被稀释.
这一点和普通物质存在重大的差异.
也就是说,随着宇宙膨胀,暗能量似乎会从真空中"无中生有"般不断被"创造"出来,填补宇宙膨胀后留下的空挡并维持暗能量总体密度的不变.
因此很明显可以看到随着时间推移,暗能量将在宇宙中占据更加主导的位置,而现在它已经占据了全宇宙质量的73%.
我们的宇宙正处于加速膨胀过程之中,现在理论物理学家进一步提出,这种膨胀速率可能将达到非常极端的程度,甚至将导致亚原子粒子被撕裂,形成所谓的"大撕裂".
(图像版权:NASA)对此的一种最简单的解释或许是认为暗能量其实是时空的一种固有属性,因此当宇宙膨胀,时空增加,暗能量便同样随之产生出来,从而维持其密度不变.
这还是可以接受的,因为我们必须认为暗能量这个名字是具有误导性的,它并非是一种真正的"能量",否则我们赖以为科学基石的热力学三这是在暗能量作用下,宇宙未来的三种命运走向,即其密度随着时间推移降低,维持不变,或者增加.
11科技信息参考2011年第4期12大定律就失效了.
有一种最简单的理论来解释宇宙呈现的均匀膨胀,那就是假设暗能量具有负压力,这其实也是膨胀的固有属性.
从实际观测数据上来看,宇宙呈现明显的平直性,这意味着暗能量的压力和密度比约为1,或者更准确的说,是-1,因为这里讨论的是负压力.
这种关系被称为暗能量的状态方程.
对于宇宙的未来命运,一种简单的解决方法就是假定暗能量的性质将保持不变,并且其压力/密度比同样保持-1的水平.
但是如果这个比值会出现变化呢比如不再是-1了呢如果出现这样的变化,情况就会有很大的不同.
如果暗能量的密度随时间降低,宇宙的膨胀速率将出现下降,如果其压力/密度比达到-1/3,那么宇宙的膨胀甚至会出现停滞.
反过来,假如暗能量密度增长,随之其压力/密度比达到-1下方,如-2或-3,则会出现幽灵能量模型(phantomenergyscenario)所描述的情形.
不过这里要指出的是,幽灵能量的概念目前仅仅存在于理论推算中,是一种假设.
但不管怎样,我们就先假设随着宇宙的膨胀,一切遵循幽灵能量模型进展,暗能量密度上升,那么它就有可能使宇宙尺度在有限的时间内膨胀至无限大,物质连接物,原子和分子等基本粒子,甚至亚原子粒子都将被撕裂,出现所谓的"大撕裂"(BigRip).
当暗能量的压力/密度比达到-1.
5,这种情形将在短短220亿年内发生.
物理学家弗兰普顿(Frampton)等人提出了一种与此不同的替代方案,称为"小撕裂模型"(LittleRipscenario).
在这一模型中,他们假设这种压力/密度比将随着时间变动,物质的链接,基本粒子也同样会被撕裂,但是其中的不同点在于他们限定这种比率的变动将不会导致宇宙尺度达到无限.
这一模型支持循环宇宙模型,因为它可以解决熵的问题.
在传统的大爆炸-大反冲循环宇宙模型中会面临一个熵的悖论问题.
因为随着所有物质都在引力作用下相互结合,宇宙中将不再残留自由能,那么最后你在大反冲的最终阶段仅仅能得到一个巨型黑洞而已,循环缺乏动力.
而"小撕裂模型"给了这一理论一条出路:既然所有的物质都被撕裂了,那么它们还能再次聚合在一起,形成新的恒星和星系,循环往复.
http://www.
physorg.
com/news/2011-07-big-rips.
html科学家发现两种新型水波任何介质中从未见过文章来源:新华网发布时间:2011-7-21美国《大众科学》网站7月19日报道,人类自以为对物理世界的各种事物都了解颇多,对水当然也不例外.
然而,通过精确地振动浅的水容器,研究人员如今发现了两种以前在水中从未见过的新型水波——而且也是在其他任何介质中都从未见过的水波.
科技信息参考2011年第4期研究人员把赫尔-肖流体室放在一个小型振动台上.
赫尔-肖流体室包含两块相隔不远的平行透明板.
研究人员把两块板之间的间隔定为1.
5微米.
两种新型水波的侧面图当他们逐渐增大振荡器的振动幅度时,高速摄像机记录下了赫尔-肖装置内水的表面变形状况,并揭示出两种新型奇特的水波(都被称为法拉第波),其中一种波甚至是对称的,而另一种则呈现不对称的样子,上半部较大,下半部较小.
所有这些或许听起来没什么新奇之处,但这些特性可能将会对化学、生物学及光学等领域的诸多机制有着重要意义.
这些新的水波构造可能看上去没什么大不了的,但它们能告诉我们有关大振幅波及其在海洋中形成的机制.
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popsci.
com/science/article/2011-07/scientists-discover-two-new-kinds-water-waves-never-seen美国费米实验室发现一种新中性粒子作者:毛黎冯卫东文章来源:科技日报发布时间:2011-7-23据美国物理学家组织网近日报道,美国能源部费米国家加速器实验室CDF组的科学家们宣布,他们观察到了一种新的中性粒子——Xi-sub-b(Ξb0),属于重子,由一个奇夸克、一个上夸克和一个下夸克三个夸克组成.
此前,标准模型已预言到其存在,而观察到该粒子有助于加强我们对夸克如何形成物质的理解.
13科技信息参考2011年第4期中性粒子Xi-sub-b将是重子家族中的最新成员,科学家们测出其质量为5.
7878吉电子伏特/库仑2.
重子是由三个夸克形成的粒子,最常见的重子是质子(由两个上夸克和一个下夸克组成)和中子(由一个上夸克和两个下夸克组成).
Xi-sub-b属于底重子家族中的成员,底重子的重量是质子和中子的6倍,因为它们都包含一个重的底夸克.
这种粒子只有通过高能撞击才能产生,非常罕见而且很难被观察到.
Xi-sub-b一旦产生,"旅行"不到1毫米的距离就会衰变为更轻的粒子,这些粒子接着又会衰变为更轻的粒子,中性Xi-sub-b复杂的衰变模式使科学家很难观察到这个粒子.
CDF小组的科学家们从500万亿次的质子—反质子撞击中最终隔离出25个样本,在这些样本中,撞击产生的粒子表现出了中性Xi-sub-b与众不同的迹象.
科学家们也在一个从未见过的衰变中,再次观察到了已知的带电的Xi-sub,这将作为独立的交叉检查数据供他们进行分析,新的分析数据样本也将为进一步发现提供可能性.
尽管费米实验室的Tevatron(质子—反质子对撞机)并不是一个专门的底夸克制造工厂,然而,它已经进行了数万亿次的质子—反质子对撞,发现了几乎所有已知的底重子.
2006年,Tevatron发现了Sigma-sub-b重子(Σb和Σb*);2007年观察到了Xi-b-minus重子(Ξb-);2009年发现了Omega-sub-b(Ωb-)重子.
最轻的底重子Lambda-sub-b(Λb))则由欧洲核子研究中心(CERN)观测到.
测量出所有这些粒子的属性使科学家能测试和改进他们用于近距离内观察夸克如何通过强核力相互作用的模型.
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aps.
org/abstract/PRL/v102/i9/e092002美国发现珍稀史前爬行动物化石文章来源:新华网发布时间:2011-7-30一些科学家近期在美国阿拉斯加州南部发现一组史前海洋爬行类动物化石.
它可能是迄今保存最为完整的爬行类动物化石.
这组化石属于一种长尾海龙类爬行动物.
它们出现在恐龙之前,在浅水区生活,于2亿年前三叠纪晚期灭绝.
路透社7月28日报道,今年6月,一些地理学家在阿拉斯加州南部通加斯国家森林实地考察时恰遇14科技信息参考2011年第4期退潮,无意中发现这组化石.
阿拉斯加大学北方博物馆本周发布这一消息.
贝沙塔尔说,先前发现的海龙类化石大多零散,只有某一部分骨骼,但这组化石几乎涵盖完整的骨架结构.
"在北美,这可能是我们拥有的最具说服力的标本,"他说,这可能是人类先前没有发现的海龙类物种.
加拿大和中国等地先前曾出土海龙类爬行动物化石.
一些科学家将返回通加斯国家森林,进一步搜寻埋藏在沙滩岩石下的其他化石部分.
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reuters.
com/article/2011/07/29/us-fossil-alaska-idUSTRE76S0CI20110729研究显示风暴路径存在向两极移动趋势作者:晨风文章来源:新浪科技发布时间:2011-8-17北京时间8月17日消息,中纬度的台风和飓风是全球降水体系中重要的一环,它为一些人口稠密的地区,包括北美,亚欧大陆和澳洲带来丰富的降水.
由于地球大气的环流特征以及气候动力学因素,每年这些低压系统都会大致在相同的纬度带反复出现.
除了具有气象学上的重要意义,它们还在长期的气候变化问题上扮演重要角色:大量的中纬度地区云团阻挡阳光,在其抵达地面之前便将其反射回太空.
根据很多气候模型的预计,这些风暴的路径将出现逐渐向两极偏移的趋势,但是这么多年来一直都没有监测到这样的证据.
然而最近由"国际卫星云层气象学项目"(ISCCP)进行的,综合近25年来的数据分析发现,这种趋势可能已经开始出现了.
15根据很多气候模型的预计,风暴的路径将出现逐渐向两极偏移的趋势,但是这么多年来一直都没有监测到这样的证据.
然而最近由"国际卫星云层气象学项目"进行的,综合近25年来的数据分析发现,这种趋势可能已经开始出现了.
"国际卫星云层气象学项目"运行着科技信息参考2011年第4期16一个由各国静止轨道和极轨卫星组成的监测网络,从1983年开始不间断地监测着地球上空的云层活动.
此次一个分析小组对长期以来南北半球出现在大西洋和太平洋上的风暴云系运行路径进行了细致地分析.
由于卫星数据覆盖面缺失的问题,印度洋地区飓风的信息未能囊括在内.
分析的结果显示风暴的行进路径呈现一种轻微的极向移动趋势.
这些卫星数据存在一些常规的问题:包括一旦有新卫星上线,都要进行测量数据精度校准,以及降低不同卫星扫描条幅覆盖缝隙处数据的质量等等.
因此分析人员们采用了数种不同的方法来进行测试,以确保这些数据所显示趋势的真实性和可靠性.
结果显示每采用一种更精确的方式去进行数据分析都会减少这种偏移量,但是却无法归零,即这种极向偏移尽管很小,但确实存在.
这很有趣,因为这是长期以来很多气象学模型预料之中的事情.
但是此次的数据分析还暴露出一些更加重要的方面,尽管其可靠性尚待进一步的证实.
卫星数据统计显示自1983年以来,地球总云量出现了2%~3%的下降.
这种情况在低层云系中非常明显,尽管高层云量有所增加,但仍然无法抵消低层云量减少带来的影响.
在全球温度预测问题上,最大的不确定性来自云层覆盖,因为它是一项重要的负反馈机制.
当全球气温升高时,蒸发量增加,会导致云量的相应增加,而这却会阻挡阳光,从而降低地球受热,从而阻止进一步的全球变暖.
可是云覆盖量的减少趋势却会削弱这种负反馈机制,从而让全球变暖的趋势更加明显.
高空的卷云厚度太小,无法将大量的阳光反射回去,但是增加的蒸发水汽却意味着更多的温室气体,它们会困住红外辐射,引发严重的温室效应.
大部分属于负反馈机制的反射现象都发生在低层云系身上,因此总云量的下降,以及低层云层的减少两者对于全球变暖的长期趋势都是火上浇油的正反馈因素.
尽管预言风暴路径将出现极向运动的论文同时也已经指出了云量将减少的趋势,但是此次实证研究的结果还是为我们提出了一个警告.
这些数据中最有意义的一些数据接近卫星的探测能力极限,因此会造成一些不确定性的存在.
不过有一些结论则是基本确定的,比如台风的运行路径趋势,而来自"地球辐射开支实验"项目有关大气辐射通量方面的数据也支持了对云层行为变化的分析.
这样的长期宏观统计趋势性研究彰显了由美国宇航局和欧洲空间局联合维护一个庞大的地球监视卫星体系的重要性.
全球性的气象学数据并非容易获得的,并且即便在最佳条件下,对气象数据的解译也是非常困难的.
未来对于气象学预测精确度的进一步提升,将有赖于这一卫星体系提供的珍贵数据.
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wired.
com/wiredscience/2011/08/storms-migrating-to-poles/utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed%3A+wired%2Findex+(Wired%3A+Index+3+(Top+Stories+2))科技信息参考2011年第4期阿拉莫斯国家实验室创最强脉冲磁场世界记录作者:Everett文章来源:腾讯科技发布时间:2011-8-25据国外媒体报道,洛斯阿拉莫斯国家实验室的两位科学家野茨库尔特(YatesCoulter)和迈克戈登(MikeGordon)成功创造了在最强磁场领域的世界级记录.
该国家实验室的高脉冲磁场实验室的研究小组取得了97.
4特斯拉的的磁感强度,这比金属废品收购站使用的巨型电磁铁产生的磁感强度高出100倍.
在8月18日,一个德国科学家组成的研究团队取得了92.
5特斯拉的磁感强度值,而紧随其后,洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家就创造了97.
4特斯拉的磁感强度.
别小看这些看似数值并不是很高的磁感强度值,要知道,地球的磁感强度为0.
0004特斯拉,而一个垃圾场用于吸取废旧金属的磁铁产生的磁感强度为1特斯拉,以及医疗用的核磁共振成像扫描的磁感强度为3特斯拉.
在物理学中,描述磁场的强弱用磁感强度(磁感应强度)来表示,在国际单位制中,磁感应强度单位为特斯拉(T),而高斯与特斯拉换算比为,1特斯拉等于1万高斯.
磁场既看不见也摸不着,但是却是一股强大的力量能够产生极高磁感应强度的无损脉冲为科学家提供了一个前所未有的工具,这项技术可以应用于研究材料的基本属性,范围可以从金属和超导体到半导体和绝缘体.
而在高磁感强度下,也为科学家提供了有关材料性能的研究方向,以及关于电子相互作用的有价值线索.
随着近年来对高磁感强度领域的成就,洛斯阿拉莫斯国家实验室脉冲磁场实验室将定期为磁场研究领域的科学家提供高磁感强度的脉冲磁场,可以达到95特斯拉的水平,这同时也说明,洛斯阿拉莫斯国家实验室可以为全世界的磁场研究人员提供研究服务.
而能够将磁感应强度达到100特斯拉,是来自全世界各国磁场研究人员的共同梦想,其中包括德国、中国、法国和日本的磁场实验室,都在追逐着100特斯拉的极限目标,而洛斯阿拉莫斯国家实验室则率先将磁感强度提高至非常接近这个极限目标.
如此强大的磁铁产生的磁场,有着非常广泛的科学研究价值,同时也对相关领域的调查研究产生深远的影响,特别是在微观领域上,让科学家了解如何设计和控制材料的性质和功能.
在这种类型的强磁场下,可以让研究人员仔细地调整材料的参数,实现更加完美的非17科技信息参考2011年第4期18损性磁场.
高磁感强度的磁场可以使电子局限于纳米尺度的轨道上,从而有助于揭示材料的基本量子性质.
在阿拉莫斯国家实验室8月18日的实验中,物质凝聚态学的科学家们,高场磁体技术人员,技师以及脉冲磁铁的工程师们目睹了NHMFL-PFF高强度磁感发生器夺回世界纪录的瞬间时是多么地兴奋,而在此之前,磁场实验室的氛围是非常地窒息,科学家们都聚集在控制显示屏前,显示了创纪录前的紧张与期待感.
而当迈克戈登指挥控制1.
4千兆瓦发电器系统对准磁铁时,实验室中的所有目光都聚集在监控显示器上,显示了接近100特斯拉的世界级磁感强度.
而其中还有一个小插曲,在实验进行之前,实验室所在大楼根据安全协议必须是个无人区.
在实验过程中,实验室的科学家们听到了一种变形程度较低的嗡嗡声,紧随其后的是金属发出刺耳的声音信号,感觉到类似脊柱刺痛感,精确的分布式电流超过了100兆焦耳的能量.
随着声音的消退,以及显示器显示磁铁的完美表现,科学家将注意转向在实验过程中的现成测量,证明磁铁已达到92.
5特斯拉,这个数据对于洛斯阿拉莫斯国家实验室而言,早在五年前就已经达到了,这同时也是德国的科学家小组所取得的数据.
而在第二天的下一阶段的实验中,实验室一举达到97.
4特斯拉的成就.
后来,研究人员查尔斯米尔克(CharlesMielke)、尼尔哈里森(NeilHarrison)、苏珊(SusanSeestrom)和阿尔伯特(AlbertMigliori)联名向吉尼斯世界纪录申请认证.
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physorg.
com/news/2011-08-los-alamos-world-record-pulsed-magnetic.
html科技信息参考2011年第3期19自动化与材料英国加速高科技材料研究作者:赵路文章来源:科学时报发布时间:2011-07-05一所斥资100万英镑的高科技材料技术集成中心日前在英国莱斯特大学落成启用,研究人员希望,新的中心能够对气候变化、交通甚至法医等众多领域产生影响.
使用并开发新材料对人类发展至关重要.
历史上的"时代"也是根据材料来定义的,例如石器时代、青铜时代和铁器时代,这都说明了材料在人类所处的时代中的重要性.
致力于在若干重要领域寻找材料的英国科学家一直相信,新材料的发现和开发是"创新时代"与未来制造业的重要推动力.
莱斯特大学的研究人员将与工业界合作,推动材料技术的创新.
材料技术集成中心的目的就是提供能够用于解决复杂工程与科学问题的先进技术和专业知识.
根据该中心主任SarahHainsworth教授所言,材料技术集成中心提供能够帮助工业界与学术界合作解决未来材料挑战的技术.
Hainsworth说:"该中心的目的是以工业界对开发新材料和加工过程的迫切需求为支撑的.
正在开发的是下一代材料,将有助于制造更有效的飞机和汽车引擎.
新材料将有助于降低二氧化碳排放,改善交通对环境的影响,有利于社会实现气候变化影响最小化的目标.
""新中心还会参与法医工作,对了解和解释暴力犯罪的方法有着一定影响.
"她补充说.
Hainsworth解释说,材料起着重要作用,比如推动创新方法以降低环境排放并提高能源利用率.
她说:"为了更好地了解新材料,就需要有新的分析和实验技术来产生新知识.
不过,整合我们的分析和实验技术是很关键的,这样能让我们更好地了解材料的加工过程或材料的使用,例如是通过铸造还是通过化学反应制造而成的.
""这种集成不仅对新材料本身非常重要,而且在一些领域也很重要,如在地质学中,新技术可用新方式检验微化石,获得令人兴奋的微化石三维结构信息.
""我们很高兴创建了这个新的材料技术集成中心,尤为期待与工业界合作来解决未来的材料挑战.
"Hainsworth说.
莱斯特大学的教授JohnFothergill则表示:"新材料的开发一直以来对人类发展都极其重要.
新材料及其制造方法通过先进的实验、显微术和特定技术以及理论和计算机建模方法来开发.
""新的材料技术集成中心将把当前可用的基础设备带到研究中来,同时还有一些先进的分析仪器和专业知识.
"他补充说.
Fothergill指出:"除了利用现在大学的研究促进我们对材料的进一步了解,该中心还将保证我们能够与工程界进一步合作,这是有利于英国的.
"科技信息参考2011年第3期20与此同时,由布里斯托尔大学教授MichaelWisnom和伦敦帝国理工学院教授AlexanderBismarck带领的合作研究小组获得了一笔奖金,用于开发新一代高性能聚合物复合材料.
这种材料能够在不被损坏的情况下发生巨大变形.
现有纤维增强聚合物复合材料的特性是它的高强度和高硬度,其应用范围包括从体育用品到飞机的诸多领域,但是一旦这种材料出了问题,就可能造成灾难.
而这两所大学的科学家将用这笔钱开发新一代高性能纤维增强聚合物复合材料,以克服这个严重的缺陷.
高级复合材料以碳、玻璃和芳纶纤维为基础,由一种重要的轻质材料技术制作而成,该技术还能节省操作成本,延长服务寿命.
日本开发出在磁场中变硬的橡胶新材料作者:蓝建中文章来源:新华网发布时间:2011-7-23日本山形大学日前宣布,其研究者开发出了一种平时像橡胶一样柔软,但在磁场中就会变得像塑料一样坚硬的新材料.
这种材料有望用来制造抗震构件、汽车缓冲材料和可分散人体重量的功能性家具.
日本山形大学的研究小组在聚氨酯树脂中添加直径3微米的铁粒子,然后利用永久磁铁制造出300毫特斯拉(磁感应强度单位)的磁场,十分之一秒后,铁粒子就会呈直线排列起来,使得橡胶材料也变得坚硬起来.
根据磁场强弱,这种新材料的硬度最多能达到原有硬度的180倍.
此前也有研究致力于开发同类材料,但其硬度只能达到原有硬度的3倍.
山形大学研究小组开展的测试显示,利用这种技术制造的直径3.
5厘米、高5厘米的橡胶圆柱体,其硬度足够承受8吨以上的压力.
而去除磁场数十秒后,这种材料就能恢复其原有柔软性.
研究揭开因瓦合金低温不膨胀之谜作者:ToshihikoYokoyama文章来源:PRL发布时间:2011-8-6因瓦合金的热膨胀系数极低,能在很宽的温度范围内保持固定长度.
日本研究人员日前发表论文说,量子波动是因瓦合金在低温条件下不膨胀的原因.
科技信息参考2011年第3期21因瓦合金也叫"不变钢",是一种铁镍合金,它的热膨胀系数极低,在从极低温度到超过室温这样很宽的温度范围内都能保持固定长度,适合做测量元件.
瑞士物理学家纪尧姆1897年发现了这种奇异的合金,并凭借此成果获得1920年诺贝尔物理学奖.
日本自然科学研究机构分子科学研究所日前发布公报说,因瓦合金在室温以上环境中不膨胀的原因有科学解释,但在低温状态下不膨胀,过去一直没有合理解释.
公报说,科学家魏斯1963年用一个简单的模型成功解释了"因瓦效应",合金里的铁原子有两种状态:一种是原子半径大且能量稳定的高自旋状态,另一种是原子半径小且不稳定的低自旋状态.
伴随着温度的上升,低自旋状态的密度增加,原子想要收缩,而另一方面温度升高使原子的热振动更加激烈,物质原子间的距离就会拉大,以避免原子之间的碰撞.
"因瓦效应"就是上述两种效果正好相抵消,合金就不会膨胀.
魏斯的模型到目前仍被广泛认可,但是这个模型只能说明,因瓦合金为何在室温以上的环境下不膨胀,没有充分揭示其在低温条件不膨胀的原因.
自然科学研究机构分子科学研究所教授横山利彦等人利用同步辐射加速器产生的射线束以及X射线吸收精细结构(XAFS)分光法,详细分析了因瓦合金中的铁原子和镍原子的原子间距离随温度变化而产生的变化,测定了铁和镍局部的热膨胀,并进行了基于魏斯模型的经典力学计算.
研究结果表明,低温环境下的"因瓦效应"不遵循魏斯模型,其主要成因是量子波动.
公报说,因瓦合金具备非常有用的特性,探明带来这种特性的机制,将有助于今后的材料研发.
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sciencenet.
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aspxid=2640日本研制出具备学习能力机器人作者:秋凌文章来源:新浪科技发布时间:2011-08-08北京时间8月8日消息,据国外媒体报道,现在,日本研究人员研制出一款能够学习并掌握编程时所不具备功能的机器人.
虽然与《终结者》中的天网仍相差十万八千里,但这款机器人可利用过去的经验和自己掌握的知识做出判断,找到最理想的处理方式.
目前,这款机器人还只能完成一些简单任务,例如拿起装有水的杯子并往杯子里放冰块.
研究小组希望它能够像孩子一样,学习和掌握更多技能,并随着时间的推移变得越发强大.
这项技术名为"SOINN"(自组织渐增神经网络的英文缩写),由东京工业大学的研究人员研发.
在YouTube上的一段视频中,他们的机器人将瓶子中的水倒进杯子,这是事先编好科技信息参考2011年第3期的程序.
在此之后,他们又要求正在完成其他任务的机器人将杯子中的水冷却.
机器人停下手头的工作,思考之后放下瓶子,拿起冰块放入杯子中.
这个看似不起眼的举动说明SOINN机器人已经具备学习能力.
根据事先设定的指令,它并不会往杯里放冰块,完全是自行决定.
作家鲍勃-耶卡在美国物理学家组织网上撰文指出:"这次小小的演示代表着机器人技术和编程的一次真正意义上的飞跃.
具备学习能力意味着机器人在编程时只需拥有非常基础的先前知识,随着时间的流逝和不断学习,机器人可以掌握更多知识,无需额外编程.
这一点与人类相似.
人类在出生时所具备的知识非常有限,一生都在不断学习,不断积累和掌握新知识.
"东京工业大学副教授长谷川修在接受视频新闻网站DigInfo采访时表示:"对于现实世界的人工智能来说,现实环境更加复杂并且快速变化.
机器人需要具备学习能力,适应环境变化.
由于不断出现新形势,机器人需要具备在现场掌握新信息的能力.
"他指出这款机器人是否以及何时投放市场仍是一个未知数.
往杯子中倒水.
这款机器人可利用过去的经验和自己掌握的知识做出判断,找到最理想的处理方式.
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com/news/2011-08-robot-ability.
html科学家通过化学反应改变碳纳米管内部结构作者:AndreiKhlobystov来源:《自然—化学》发布时间:2011-8-19据美国物理学家组织网8月17日报道,一个由英国诺丁汉大学的科学家组成的研究小组日前宣称,他们首次通过纳米级化学反应改变了碳纳米管的内部结构.
这一研究推翻了之前人们认为的中空纳米结构内表面化学性质稳定、不易发生反应的结论.
研究表明,改变了22科技信息参考2011年第3期23形状的碳纳米管是一种令人兴奋的新材料,它将会在天然气存储设备、化学传感器和晶体管等电子器件的研发中发挥重要作用.
相关论文发表在《自然—化学》杂志上.
领导该项研究的诺丁汉大学化学系博士安德烈·柯罗毕斯托夫说,很长一段时间以来,碳纳米管内部和其凹面都被认为是惰性的,不易发生反应,因此科学家们也经常将碳纳米管作为纳米反应器加以使用.
然而,他们在新研究中偶然发现,在碳纳米管的空腔中对活性过渡金属元素进行催化时,作为反应器的碳纳米管本身竟然发生了化学反应.
碳纳米管是一种典型的纳米结构,直径约为1纳米到2纳米,比人类的头发细8万倍.
柯罗毕斯托夫和其同事此前还发现,碳纳米管可以作为生产纳米带的催化剂,并在《自然—材料学》杂志上发表了相关论文.
这种纳米带是一种极富潜力的新材料,可用其制造出更快、更小、功能更强的计算机.
在最新研究中,科学家发现金属铼(Re)的单个原子参与的化学反应能改变纳米管内壁的结构.
通过与德国乌尔姆大学合作,借助该机构最先进的纠偏高分辨透射电子显微镜(AC-HRTEM),科学家们能在原子水平上观测到过渡金属原子在碳纳米管中反应的实时影像.
研究人员发现,最初,由铼发起的攻击先会在碳纳米管的内壁上制造一个缺陷,然后通过"吃"掉多余的碳原子,将其变为一个纳米级的突起.
随后,这一突起会迅速增加尺寸并自行密封起来,形成一个独特的碳结构.
由于这个突起结构和树枝上新生的绿芽极为相似,研究人员将其命名为"纳米芽".
此前,纳米芽结构被认为只能在碳纳米管外表面经由有碳分子参与的反应形成.
新研究改变了这一看法,首次发现纳米芽可以从内部形成.
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aspxid=2939日本开发出可用于生物传感器的金银纳米粒子作者:蓝建中文章来源:新华社发布时间:2011-8-25日本北陆尖端科学技术大学院大学日前宣布,该校研究人员研制出金银纳米粒子,它可用于制作高灵敏度生物传感器,以帮助医生检查患者的血液、尿液或者基因诊断等.
研究人员首先制作出直径约14纳米(1纳米等于十亿分之一米)的金纳米粒子,然后在其表面覆盖厚度约4纳米的银薄膜,接着在银薄膜上再覆盖一层厚度为0.
1纳米的金,形成了金夹银的结构.
研究人员观察这种结构的特性后发现,其不仅具有与单纯银纳米粒子相同的灵敏度,而且还具有金的特性——化学稳定性高,而且容易与生物体内相关分子结合.
领导这项研究的该校副教授前之园信也说:"如果使用这种纳米粒子,生物传感器的性能将实现飞跃性提高,成本也将大幅降低.
"科技信息参考2011年第3期24美发明"奔跑"机器人据称全球速度最快文章来源:北京日报发布日期:2011-08-24美国密歇根州大学的实验室研制出一款能够像人类一样奔跑的机器人,让双腿机器人的敏捷性和效率达到一个新的高度.
这款机器人名为"MABEL",最高速度可达约每小时11公里,据信是世界上速度最快的双腿有膝机器人.
研究人员表示,具备奔跑能力的机器人并不多,MABEL能够做到这一点,并且是像人类一样奔跑.
它的重量分布方式与人类相似.
它的躯干更重,腿部轻巧而灵活,装有充当肌腱的弹簧.
MABEL每跨一步时在空中的停留时间占到40%,就像是一个真正的奔跑者.
其他奔跑机器人几乎就是在快走,而不是奔跑,每跨一步时在空中的停留时间不到10%.
在穿行于复杂地形和进入建筑物内执行任务方面,具备出色奔跑能力的双腿机器人拥有优势.
工程师表示它们可以充当机器人士兵或者营救人员.
研究人员正试图让机器人具备这样一种能力:人类能够进入的地方,它们也能够进入.
因此,人类形态学研究便显得非常重要.
如果派遣机器人进入着火的房屋搜寻幸存者,机器人需要具备上下楼梯的能力,能够跨过掉在地板上的玩具,能够在轮子和履带无法胜任的环境下活动.
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umich.
edu/htdocs/releases/story.
phpid=8508荷兰用转基因羊奶造防弹皮肤强度为钢铁10倍作者:秋凌文章来源:新浪科技发布时间:2011-8-18北京时间8月18日消息,荷兰科学家对山羊进行转基因改造,让羊奶含有与蜘蛛丝一样的蛋白质.
利用这种羊奶织成的织物强度是钢铁的10倍.
这种织物随后与人类皮肤融合在一起,科学家希望此时的皮肤拥有足够的坚固度,足以抵挡飞来的子弹.
科技信息参考2011年第3期研究员加里拉-伊萨迪表示,这个"蜘蛛丝"项目被称之为"2.
6g329m/s"(2.
6克/每秒329米),以点22口径步枪子弹的重量和飞行速度命名.
伊萨迪与荷兰法医遗传学联盟合作进行此项研究.
她指出他们的目标是用蜘蛛丝蛋白取代人类皮肤中的角蛋白.
第一阶段,他们要在一块防弹皮肤周围培育一层真正的皮肤,大约历时5周时间.
在研究人员上传至YouTube的视频中,子弹轰击这个混合物.
伊萨迪说,蜘蛛丝应用于战场已经有很长时间历史,成吉思汗曾为他的骑兵配备蜘蛛丝背心,抵御敌人射出的箭.
她说:"想象一下,一件具备防弹能力的蜘蛛丝背心,子弹就是现代版的箭.
现在,我们又向前迈进一步,为什么痴迷于背心呢我们用这种蜘蛛丝蛋白取代角蛋白.
角蛋白决定人类皮肤的韧性.
如果将蜘蛛负责分泌丝的基因植入人类基因组,创造防弹人也可能成为现实.
听起来很科幻也许吧,但我们可以尝试这种打造超人的想法,将防弹蜘蛛丝与试管中培育的人类皮肤融合在一起.
"防弹背心已经有几十年历史,但防弹皮肤仍只存在于科幻作品中.
最著名的例子当属蜘蛛侠和钢铁侠,敌人射出的子弹根本无法穿透他们的身体.
荷兰研究人员对山羊进行转基因改造,让羊奶含有与蜘蛛丝一样的蛋白质.
利用这种羊奶织成的织物强度是钢铁的10倍.
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ibtimes.
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html美研制出新型半固态液流电池作者:刘霞文章来源:科学日报发布时间:2011-08-23据英国《新科学家》杂志网站近日报道,美国麻省理工学院的科学家研制出了一种新型半固态液流电池,其成本仅为现有电动汽车所用电池的三分之一,但却能让电动汽车一次充电的行驶里程加倍.
25科技信息参考2011年第3期26现在,电动汽车的发展受制于电池笨重、昂贵且浪费空间.
例如,日产公司聆风(Leaf)电动汽车电池三分之二的体积内充斥着提供结构支持但不产生电力的材料,非常耗电.
另外,传统的电池组包含几百个电池,每个电池都包含众多固体电极.
这些电极上有金属箔集电器,采用塑料薄膜分隔.
要增加储能,就要增加电极材料,因此,就需要更多金属箔和塑料薄膜,使得电池非常笨重.
麻省理工学院材料科学和工程学教授蒋业明(音译)领导的团队研制出了一款名为"剑桥原油"的半固态液流电池,其不仅减少了电池内的"无效材料",而且提高了电池的能效.
在普通电池内,离子通过液体或粉末电解液在两个固体电极之间来回穿梭,迫使电子在连接电极的外部电线上流动来产生电流.
而在新电池内,电极为细小的锂化合物粒子与液体电解液混合形成的泥浆,电池使用两束泥浆流,一束带正电,一束带负电.
两束泥浆都通过铝集电器和铜集电器,两个集电器之间有一个能透水的膜.
当两束泥浆通过膜时,会交换锂离子,导致电流在外部流动.
为了重新给电池充电,只需要施加电压让离子后退穿过膜即可.
蒋业明表示,他们研制出的锂"半固体"流体电池每单位体积传递的电力是传统电池的10倍.
新电池每制造出1千瓦时电力的成本为250美元,为现有电池成本的三分之一.
而且,充电一次,电动汽车可行驶300公里,是现有电池的2倍.
科学家们表示,这种电池有三种充电方式可供选择:抽出失效的泥浆并注入新鲜的泥浆;前往充电站,在此处用新鲜泥浆取代失效的泥浆;用电流给泥浆重新充电.
采用前两种方法,只需几分钟就能给电池充满电.
美国德雷克塞尔大学德雷克塞尔纳米研究所所长尤里·伽戈崔指出,这可能是过去几十年电池领域最令人兴奋的研发.
纽约城市大学能源研究所的丹·施丹戈特表示:"这件技术令人兴奋.
但即使该研究团队5年内研制出电池模型,建立配套的充电站可能需要更长时间.
"去年,蒋业明和其同事克雷格·卡特以及斯鲁普·万尔德创办了一家公司专门研制这种电池,现在,他们已经获得了1600万美元的资助,他们希望于2013年研制出电池模型.
http://www.
newscientist.
com/article/mg21128246.
500-black-gold-holds-a-charge-for-green-cars.
html法国研制出新型防雾镜片作者:舒适文章来源:新华网发布时间:2011-8-29法国依视路集团8月26日在巴黎召开新闻发布会,向公众展示了其研制的新型防雾镜片,这种名为OPTIFOG的镜片在专用药水的配合下可以长时间有效防止镜片起雾.
科技信息参考2011年第3期依视路集团全球研发总监让-吕克·舒皮塞尔说,这种新型镜片是在普通镜片表面增加一层特殊涂层,并和一种专门的药水共同作用,在镜片表面形成一层薄膜,这层薄膜能将雾中的水滴迅速散开形成一层水膜,从而避免了镜片起雾,这层水膜不会对使用者的视线产生任何影响,甚至不会被察觉.
舒皮塞尔说,使用者只需在有特殊涂层的镜片两面各滴上几滴药水并涂抹均匀,就能起到防雾的效果,药水不会对镜片产生任何损伤,涂抹一次药水的防雾效果大概能持续5到6天.
http://www.
essilor.
com.
hk/site/zh/latest-news/60-launch-of-optifog.
html离子液体软光电材料研究取得进展作者:邓友全等来源:《化学通讯》发布时间:2011-8-10光响应例子液体及其在特定溶剂中可逆的电导率调制中国科学院兰州化学物理研究所绿色化学与催化中心在离子液体软光电材料研究方面取得系列进展.
研究人员通过将光功能基团偶氮苯与离子液体进行共价键合,设计合成了一类具有明显光响应特性的离子液体,并获得中国发明专利授权(一种光响应的离子液体及其制备方法,专利号:ZL200710307474.
0).
有趣的是,在紫外/可见光照时,此类离子喹啉鎓离子液体的荧光行为27科技信息参考2011年第3期28C液体在某些特定溶剂中能进行可逆的电导率调制,初步研究表明这种现象并非是由离子液体的简单光致异构引起的,而是与光致异构导致的离子液体簇集行为的变化有关.
该研究成果发表在hem.
Commun.
(2011,47,6641-6643)上.
研究人员设计并合成了一类新型的基于无支链阳离子中心的喹啉鎓离子液体.
不同于传统的离子液体,这类离子液体具有特殊的热分解行为,能稳定某些强亲核性的阴离子.
这类化合物还具有特殊的荧光性质,如在乙醇溶液中,能发出极强的荧光(紫外区),其量子产量高达99%,而在熔融的凝聚态,又可发出强的青蓝色荧光(可见区).
该研究成果发表在J.
Mater.
Chem.
(2011,21,8979-8982)上.
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sciencenet.
cn/DocInfo.
aspxid=2730http://doc.
sciencenet.
cn/DocInfo.
aspxid=2729科技信息参考2011年第3期电子与信息技术新技术大幅提高电子芯片制冷效果作者:刘霞文章来源:科技日报发布时间:2011-7-12据美国物理学家组织网近日报道,美国科学家研发出了一种新的技术,有望大幅增强计算机和微电子设备的制冷效果.
科学家们已为这款能冷却电子芯片的制冷设备申请了专利,希望尽快进行商业化的生产.
这款名为"空气轴承换热器"的冷却设备由美国能源部桑迪亚国家实验室的研究人员杰夫·科普洛研制而成.
科普洛表示,最新的"空气轴承换热器"将大大减少冷却数据中心和大规模计算环境的处理器芯片所需消耗的能量.
在美国,信息技术中心每年的电费高达数十亿美元,而且还在持续增长.
在一个传统的中央处理器冷却设备中,散热瓶颈是依附于散热片停滞区的附面层.
如果使用该"空气轴承换热器",热量会通过一个狭窄的空气间隙,有效地从一个固定的平台传递到一个旋转设备中.
包裹散热片的停滞边界层会遭受一个离心泵效应,致使边界层的厚度减为正常厚度的十分之一,这会大大增强冷却效果.
另外,换热散热片的高速旋转会将换热器污垢问题减至最小.
重新设计的制冷散热薄片穿过空气的方式大大改进了空气动力学效率,使操作非常安静.
科学家们已经在一个大小同计算机中央处理器冷却设备差不多的模型上证实了这款设备的冷却效果,科普洛表示,这项技术在个人电脑应用领域也具有巨大的应用潜力.
科普洛指出,该冷却设备也可以应用于加热、通风和空气调节等其他热管理和能效非常重要的领域,如果最终证明空气轴承换热器技术能适应冷却设备的大小,它有望将美国的电能消耗减少7%以上.
http://www.
physorg.
com/news/2011-07-cooler-technology-fundamental-breakthrough-microelectronics.
html29科技信息参考2011年第3期微型辐射仪研制成功作者:赵路文章来源:科学时报发布时间:2011-8-5一项新的研究表明,安装在美国宇航局(NASA)月球探测轨道飞行器(LRO)上进行飞行测试的一件很小的传感器,能够为测量宇宙射线以及其他来源的辐射提供一个低能耗的轻量级选择——这些辐射可能对宇航员的健康以及在太空中使用的硬件造成损害.
这种装置仅仅比10美分的硬币略大一点,而其重量尚不及一枚曲别针,并且每秒钟只需要3比特的带宽来传输其所采集到的数据.
然而由美国加利福尼亚州埃尔塞汞多市航空公司的J.
E.
Mazur等人领导的一个团队在7月14日出版的《空间气候》杂志上报告说,与那些安装在相同探测器上的更大型的设备相比,这种装置的辐射测量结果仅仅下降了几个百分点,而前者在重量与能耗上分别是后者的300倍和25倍.
研究人员相信,宇宙飞船的设计者们将能够把这种传感器整合进无论大小、能耗以及带宽都无比珍贵的探测器中去.
500GB全息光盘刻录速度达蓝光光盘水平作者:木木文章来源:新浪科技发布时间:2011-8-8北京时间8月8日消息,GE全球研发中心近日宣布,下一代光学存储技术领域取得新的重大突破.
GE研发的500GB大容量全息光盘达到蓝光光盘相同的刻录速度,加上过去两年所取得的其他技术进展,有望使得微型全息技术产业化的时机变得更为成熟.
GE称,这项重大的技术成果基于2009年4月开拓性的微型全30科技信息参考2011年第3期31息存储材料的成功研发,它可以在一张标准大小的DVD光盘上支持500GB的存储容量.
GE全球研发中心的应用光学实验室经理PeterLorraine说:"过去两年,我们的研究团队一直致力于改进材料,提高刻录速度,同时取得了其他关键技术的发展,以使GE的微型全息技术推向市场.
由于可以达到蓝光光盘的刻录速度,基于GE先进全息材料的光盘因此将对商业档案和消费娱乐产业极具吸引力.
"由于满足了专业档案市场所需的刻录速度,GE科学家最近取得的技术突破将增强企业将GE微型全息技术推向市场的兴趣.
Lorraine同时指出,刻录速度的技术突破还加速了GE微型全息技术进入消费电子市场的进程.
未来,利用GE专利材料的全息光盘可以在类似于蓝光或DVD播放器的系统上进行刻录和读写.
事实上,由于硬件和格式与现行的光学存储技术类似,因此将来的微型全息播放器同样可以让消费者播放他们的CD、DVD和蓝光光盘.
2009年,GE全球研发中心宣布其成功开发了一种新型微型全息储存材料光盘,这种普通CD尺寸的全息光盘,容量可以达到500GB,相当于20张蓝光碟,100张DVD光盘以及一台大容量台式机整个硬盘的容量.
与蓝光和DVD光盘相比,全息技术利用完整的光盘而非仅仅表面存储数据,因此同样大小的盘片,全息光盘的最高容量可以达到蓝光或DVD光盘的20至50倍,从而使硬盘的存储容量得到极大的提升.
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com/5822825/ges-now-has-the-power-to-record-500gb-of-junk-onto-holographic-discs-at-blu+ray-speeds科学家制成超低能耗集成电路作者:JayasimhaAtulasimha文章来源:APL发布时间:2011-8-23据美国物理学家组织网8月16日报道,美国弗吉尼亚联邦大学的科学家日前宣称,他们开发出一种或许是世界上能耗最低的集成电路.
这种电路所需的能量极少,甚至没有必要为其安装电池,从周围环境获取的微量能量就已足够维持运行.
研究人员称,该技术有望在植入式医疗设备、浮标和环境检测等领域发挥重要作用.
相关论文发表在美国《应用物理快报》(APL)杂志上.
这种电路使用了一种被称为"多铁性材料"的特殊复合材料,由压电材料和磁致伸缩的纳米磁铁组成.
这种结构的材料能够将环境中的机械能或振动转化为运行所需的能量,从而实现从环境取电的功能.
在数据存储和传输上,与用接通和断开来表示0和1的传统电路不同,这种集成电路利用自旋电子学中电子自旋的两种状态来代表二进制中的两个基础代码.
因此,整个切换过程中该设备只需要非常小的能量.
科技信息参考2011年第3期32研究人员称,由于选用了这些特殊材料,整个电路所需的能量只有0.
4阿焦耳(1阿焦耳=10-18焦耳),这个数字比传统晶体管要小4个数量级.
这种设计可创造超低功耗、高密度、非易失性的存储器和逻辑芯片.
该技术在很多领域都有着潜在的应用前景,如在植入式医疗设备中使用时,可省去电池模块,从患者身体运动中即可获取能量;这种技术同样可以用在海上浮标的计算机中,海浪将是其源源不断的能量来源.
此外,由这种技术制成的处理器还适用于制造用来检测建筑或桥梁状态的传感器,建筑或桥梁的自然振动或来往车辆都能为其提供能量.
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sciencenet.
cn/DocInfo.
aspxid=3041IBM研发可模拟人脑功能的认知计算机芯片作者:李宓文章来源:新华网发布时间:2011-8-19美国IBM公司的研究人员8月18日公布了他们的最新研究成果——一种可以模拟人脑处理信息方式的认知计算机芯片.
建立在这种芯片基础上的计算机将与目前大多数计算机的运行方式截然不同.
现在的计算机采用的是"冯·诺依曼结构":即内存和处理器是分开的,两者之间通过"总线"来传输数据.
在过去的60多年中,计算机内存容量和处理器速度不断增长,但这种速度远远大于双方之间流量的增加,让计算机的整体效率受到严重限制,这被称为"冯·诺依曼瓶颈".
现代神经生物学认为,记忆是存在于神经元和神经突触中的.
如果把人脑看作计算机,这部机器的内存和处理器是合二为一的.
每个神经元的工作速度并不是很快,但人脑有1000亿个神经元,所有神经元之间约有100万亿个神经突触相连,其中产生的计算能力不可估量.
IBM芯片模拟的就是这种结构.
已经研发出的两个芯片没有任何生物成分,完全由硅电路组成,每个都含有256个"神经元",其中一块有超过26万个可控制的"神经突触",另一块有6万多个学习型"神经突触".
在这两块芯片的基础上,研究人员成功让计算机实现导航、机器视觉、模式识别、联系记忆及分类等功能.
研究人员的长期目标是建立一个有100亿个"神经元"和100万亿个"神经突触"的芯片系统,容量不超过两升,每小时耗电只有1度.
最终建立在这种芯片上的计算机,将可以从经验中学习,找到联系,建立假设,模拟人脑的结构及弹性功能.
该研究项目负责人莫德哈介绍说,现在的计算机简单说来还是一种"计算器",在处理一些问题时,耗能大,编程过于复杂.
认知型计算机不会取代传统计算机,但有望让现在很多看似不可能的计算应用成为现实.
科技信息参考2011年第3期332008年,IBM公司及5家美国大学得到美国国防部高级项目研究局的经费支持,开始进行认知型计算机芯片的研究.
这一研究团队本月18日宣布已经得到2100万美元的下一期经费,准备开展进一步研究.
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news.
yahoo.
com/ibm-develop--human-brain--computer-chip.
html激光处理让玻璃变身新式存储器作者:TitasGertus文章来源:APL发布时间:2011-8-23据英国《每日电讯报》8月15日(北京时间)报道,英国科学家首次研发出了玻璃存储器.
这种存储器块头小,存储能力强,而且,寿命长达几千年,大型机构和公司的海量信息今后可以长时间安全存储其中.
相关研究发表在最新一期《应用物理快报》(APL)杂志上.
英国南安普敦大学的科学家使用激光让玻璃块中的原子重新排列,让玻璃"变身"为新式存储器.
他们首先让一束激光聚焦,随后将名为三维像素(voxels)的小点铭刻进纯净的石英玻璃内,使玻璃变得有点模糊,光通过玻璃时会发生极化.
极化过程改变了光通过玻璃的方式,制造出了极光漩涡,以此将信息记录于玻璃内.
玻璃存储器内的信息阅读方式与光纤内数据的阅读方式一样,而且,其中存储的数据也可以利用激光进行清除、重写等操作.
科学家们表示,与现在广泛使用的硬盘存储器相比,玻璃存储器更稳定,更耐用.
现在的硬盘存储器的寿命仅为几十年,且很容易被高温和湿气破坏.
而这种玻璃存储器能耐受983摄氏度的高温,即使在水中也不会遭受任何破坏,信息可以在里面安全存储几千年.
这种玻璃存储器可同《超人》系列电影中使用的"存储晶体"相媲美,"存储晶体"包含了超人父母保存下来的视频和数据,当把这种晶体插入一个播放器中时,其中的数据会被重放出来.
领导该研究的南安普敦大学光纤光电子激光光学研究中心的科学家马蒂纳斯·伯瑞斯纳表示,一块比手机屏幕还小的玻璃存储器可存储50GB的数据,与一张蓝光光盘的存储量相当.
"而且,数据能被永远地存储在玻璃中.
玻璃存储器有望变成一种非常稳定、安全的便携式存储方式.
"伯瑞斯纳称,这种玻璃存储器将成为那些有大量数据需要存储和备份的机构和大公司的新宠.
现在,这些组织每5到10年就必须为其庞大的数据备份,然而,现有硬盘存储器的寿命相对来说较短,不足以胜任这项技术,"玻璃存储器将让博物馆和诸如国家档案中心这样的机构大大受益".
英国科学家们正同立陶宛Altechna公司合作,试图将这种技术市场化.
科技信息参考2011年第3期34华为将与荷兰合作测试LTE技术作者:潘治姜慧文章来源:科学时报发布时间:2011-8-31荷兰国家应用科学院8月29日发布公报说,该院将与中国的华为公司联手,于今年10月至12月展开移动通信技术LTE的实验网项目试点研究,预计初步测试结果将于今年年底公布.
LTE即长期演进技术,是俗称3G的第三代移动通信技术的发展,它是3G与4G技术之间的一个过渡,通常也被称为3.
9G.
LTE技术旨在以低成本大幅提高数据传输速度,最高数据下行速率可达每秒100兆.
华为是LTE技术的主要提出者之一.
荷兰国家应用科学院一名不愿透露姓名的发言人对新华社记者说,荷兰有几家参与测试的移动通信运营商目前已掌握了LTE的技术和理论,但还缺乏实践经验.
科学家首次用计算机模拟出类银河星系作者:常丽君文章来源:科技日报发布时间:2011-08-31本报讯据美国物理学家组织网8月29日报道,美国加利福尼亚大学和瑞士苏黎世理论物理研究院科学家首次通过计算机模型,模拟了6000多万个暗物质和气体粒子间的相互作用,经过超级计算机9个月的漫长运算,仿照银河系生成了相同形状的旋臂星系结构.
该模型解决了当前主要宇宙模型中长期存在的问题,成为该领域迄今分辨率最高的模型.
模拟星系名为"厄里斯"(Eris),中心由明亮的古老恒星和类似银河系核心结构的其他物质组成,围绕核心的巨大旋臂构成了平面星系盘.
它的外部轮廓、核球与星盘比例、星系中的主要星体等关键特征,都是科学家通过对银河类星系观测而得.
模拟结果支持了主流认可的"冷暗物质"理论.
"冷暗物质"是一类运动缓慢且无法被"看到"的物质,宇宙中的星系演化是万有引力和暗物质之间相互作用的结果.
大爆炸之后,最初的物质存在微小的密度不均匀,它们之间通过万有引力作用形成了最初的暗物质团,这些暗物质团吞并了较小的原始物质后变得越来越大.
宇宙中不到20%的普通物质形成了恒星和行星,它们落入大团暗物质产生的"重力井"中,就形成了中心含有一个暗物质光环的星系.
研究小组首先从低分辨率开始,模拟最初的暗物质演化成一个类银河星系的控制中心,然后放大中心光环区,引入气体粒子并大幅度提高分辨率,再追踪粒子间的相互作用的科技信息参考2011年第3期35演化.
他们使用具有超高分辨率的美国国家航空航天局(NASA)昴宿星团超级计算机,仅数据处理就花了140万个小时.
在"厄里斯"星系中,设置的临界密度让一些高密度区域更容易形成恒星,从而更接近真实星系的情况.
过去20年来,科学家一直想用计算机再现这一过程,却无法生成像银河系那样的星系.
论文合著者、加州大学圣克鲁兹分校天文与天体物理学教授皮耶罗·马多说:"真实的星系是由恒星聚集而成,要模拟这一过程非常困难.
我们第一次用计算机模拟了高密度气体云团,这些云团是恒星的出生地,最终形成了类似银河系的旋臂星系.
模型还推测了冷暗物质的情况,为星系形成提供了基本框架.
"马多还指出,在那些高密度区域,当恒星爆发成超新星时,能量会进入星际间物质,将大量气体吹出星系.
"超新星爆发在星系内造成了气体外流,否则它会形成更多恒星和一个更大的核球.
恒星聚集和超新星能量喷发造成了模拟差异.
"科技信息参考2011年第3期36生物医药瑞典研究确认淋病出现对抗生素具有抗药性的菌株文章来源:新华网发布时间:2011-7-12瑞典医学研究人员7月11日首次确认,淋病出现对抗生素具有抗药性的菌株.
瑞典致病奈瑟氏菌参考实验室研究人员芒努斯·乌内莫告诉法新社记者:"这是具有警示性却可预见的发现.
""自从抗菌素疗法20世纪40年代成为治疗淋病的标准疗法,这种细菌就展现出对所有治疗药物产生抗药性的能力.
"淋病是一种全球发病率较高的性传播疾病,由细菌感染引发,可引发排尿不适、浓性分泌物和不孕不育等.
在美国,每年大约70万人感染这一疾病.
不过,几十年来,治疗淋病并不困难,可使用头孢类抗生素治疗.
若对头孢类药物过敏,则可使用阿奇霉素.
乌内莫说,尚不知晓这种"强力"菌株是否已在全球蔓延,但纵观细菌学历史,任何一种产生抗药性的菌株都会迅速传播,"除非我们找到有效治疗方案".
国际性传播疾病学会研讨会定于10日至13日在加拿大召开.
乌内莫及其研究团队将在会议上公布更多研究成果细节.
http://www.
globalpost.
com/dispatches/globalpost-blogs/weird-wide-web/gonorrhea-antibiotics-resistant-std-the-clap科学家发现抗药性"超级淋病菌"文章来源:科学时报发布时间:2011-07-14一个国际传染病专家团队报告说,他们在日本发现了一种新型淋病菌,这种名为H041的菌种对目前已知的所有抗生素具有抗药性.
研究人员当地时间7月11日在加拿大魁北克举行的国际性传染疾病学会会议上发布了这一成果,大量实验室研究也证实了上述发现.
参与这一研究的芒努斯·乌内莫表示,多重抗药性淋病菌种的发现令人警惕,但这也是早已预见到的.
研究人员说,上世纪40年代抗生素用于治疗淋病以来,淋病菌的抗药性也逐渐加强,目前大多数淋病菌种都已能抵抗至少一种主要的抗生素.
新发现的"超级淋病菌"可能在一段时间内扩散到全球其他地区.
科技信息参考2011年第3期美国疾病控制与预防中心也说,美国淋病细菌样本同样显示出新的抗药特性.
美国研究人员对2000年至2010年病菌样本的分析显示,淋病菌受抗生素药物的影响越来越小.
淋病是世界上最常见的性传染病之一,每年全球约有3.
4亿新增病例,它由淋病奈瑟菌导致,目前通常的治疗药物为头孢菌素等抗生素药物.
随着抗生素药物的广泛使用,近年来金黄色葡萄球菌、结核杆菌等致病菌的抗药性也不断增强,治愈某些疾病的难度也在进一步增加.
对于新发现的"超级淋病菌",研究人员告诫说,在研发新药物之前,同时使用两种以上抗生素药物还可以治疗.
研究发现小细胞肺癌扩散与基因缺失相关作者:程凤文章来源:科技日报发布时间:2011-7-28在一个癌细胞数以百计的基因突变中找出导致癌症扩散的最主要基因是癌症生物研究者面临的一个主要难题.
据美国物理学家组织网7月19日报道,日前麻省理工学院的科学家利用全基因组分析技术,发现了导致小细胞肺癌扩散的新基因.
小细胞肺癌是较为严重的一种肺癌,占肺癌患者的约15%,约95%的小细胞肺癌患者会在确诊5年内死亡.
麻省理工学院大卫·科赫癌症研究所的主任艾莉森·杜雷和其同事研究了由荷兰癌症研究所安东·伯恩斯实验室培养的小鼠疾病模型,这些小鼠被剔除了两个关键的肿瘤抑制基因——p53和Rb.
通过全基因组分析,科学家确定了在患有癌症的小鼠体内已复制或剔除的染色体断面,并发现了一些额外复制的DNA短片断,包括一个名为"核因子IB"基因的染色体4.
这是"核因子IB"首次在小细胞肺癌里被发现,这个基因的具体作用尚未知晓,但是它与肺细胞的演变有关.
来自于杰克斯实验室的研究人员和丹纳法伯癌症研究所、博德研究所的马修·梅耶松实验室的科学家分析了人类癌细胞,发现"核因子IB"在人体小细胞肺癌里也出现扩散.
美国约翰霍普金斯大学医学院的教授巴里·勒尔肯对此作出肯定,"基因缺失在人类小细胞肺37科技信息参考2011年第3期38癌中扮演了重要的角色.
"但他也提出了质疑.
"问题是小鼠模型能否解释人类疾病,虽然一些能解释人的部分问题,但是在某些人身上可能只是行为上的相似之处,基因变化与在人体所发现的并不是一回事.
"核因子IB基因为转录因子指定遗传密码,意味着它控制了其他的基因表达,所以现在杰克斯实验室的研究人员正在寻找被核因子IB控制的基因.
"如果我们发现了NFIB是如何运转的,这将为小细胞肺癌治疗提供新的靶点.
"杜雷说.
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com/news/2011-07-lung-cancer-gene.
html古巴开发出利用干细胞修复血管创伤新技术作者:殷永建文章来源:新华网发布时间:2011-7-7古巴国际神经康复中心主席埃米利奥·巴列·阿科斯塔7月6日在哈瓦那说,古巴开发出了使用干细胞修复血管创伤的技术.
阿科斯塔说,古巴神经康复中心所开发的这项新技术,首先需要确定血管创伤的精确位置,然后在创伤区域植入患者自身骨髓中的干细胞.
在临床实践中,这种新方法的疗效明显,患者的生活质量得到很大提高.
成年生物体内有多种体细胞,例如血液细胞、肌肉细胞、免疫细胞和神经细胞等,它们形态各异,具有不同功能.
干细胞则是未充分分化、具有自我更新和分化潜能的细胞.
如果把体细胞比喻成具有一技之长的"专门人才",干细胞就是尚不具备专门才能,但可以通过学习成才的"潜在人才",它们可以分化为多种体细胞.
目前,尝试使用干细胞治疗疾病是国际医学界的一个主攻方向.
日开发出用骨髓细胞治疗低身高症的技术作者:蓝建中文章来源:新华网发布日期:2011-07-27日本名古屋大学医院日前发布公告说,该医院开发出一种新技术,可通过移植骨髓细胞,治疗因骨骼疾病而患低身高症的患者.
科技信息参考2011年第3期39公告说,治疗低身高症的方法都是延长患者的腿长,这需要做手术将腿骨锯开,制造缝隙,然后等待在缝隙间自然形成骨骼.
名古屋大学医院的新技术,虽然也采用相同的手术方法,但是需要首先从患者的骨髓液中采集骨髓细胞进行培养,使其分化为能够制造骨骼的成骨细胞,然后将成骨细胞注入腿骨之间的缝隙,促进骨骼形成.
公告还说,用传统方法,要想让骨骼延长约10厘米平均需要一年时间,但是利用新技术,可以缩短到两个月.
此外,采用新技术还可以减少骨折和感染等并发症风险,并能够用于治疗因交通事故等外伤导致左右下肢长度不等的症状.
科学家发现灰色血小板致病基因作者:程凤文章来源:科技日报发布时间:2011-8-2据美国物理学家组织网近日报道,英国研究人员威廉·乌威哈恩德斯教授、康尼利斯·阿尔伯斯博士和法国的帕基塔·吕尔登博士合作研究,发现了灰色血小板综合征的致病基因,为以后对该病症进行DNA检测诊断提供了希望.
灰色血小板综合征在上世纪70年代首次确诊,是一种罕见的血症,一般被认为是遗传所致,易引发出血危险,可能出现脑部出血等严重情况并威胁生命.
研究人员破译了法国4个毫不相干病人的基因组遗传密码,发现NBEAL2基因是包含一种名为BEACH的唯一的结构域基因群的一员,它在灰色血小板综合征中不能正常运行.
这种基因所编码的蛋白质的变化在4个病人体内居于不同位置,这些病人分别从父母处继承了该基因的一个非功能拷贝.
对斑马鱼的功能研究也证实了该研究小组对NBEAL2基因的识别.
除掉鱼类的NBEAL2基因会导致凝血细胞的完全缺失,最终引发将近一半鱼遭受与血症患者相似的自然出血现象.
剑桥大学阿登布鲁克生物学校区的NHS血液和移植中心正进一步拓展DNA新测试.
科学家们观察到,BEACH蛋白质家系的其他成员也与其他罕见的遗传性疾病有关,如LYST蛋白质在导致免疫系统瘫痪和轻微的血小板出血症的犬契—东综合征(CHS)中未正常运行.
BEACH蛋白质对血细胞和脑细胞中的颗粒的形成和维持非常重要,阿尔伯斯称,"灰色血小板综合征患者的血小板是灰色的原因是他们缺少了阿尔法颗粒.
"帕基塔·吕尔登也称,上世纪80年代就已发现,灰色血小板综合征患者的血小板中阿尔法颗粒出现了缺失.
该合作小组表示,相对容易地找到这个罕见的血症的基因基础,是令人兴奋的.
它有望推动现代基因组学技术直接使病人受益,未来对灰色血小板综合征的诊断有望简单化.
http://medicalxpress.
com/news/2011-07-anglo-french-team-elusive-gene-platelets.
html科技信息参考2011年第3期40新型显微镜可"看到"活细胞内超微小结构作者:蓝建中文章来源:新华网发布时间:2011-8-19日本研究人员日前利用新开发的显微镜,首次在世界上观测到了活细胞内的线粒体等非常微小的器官.
日本原子能研究开发机构和奈良女子大学研究人员说,他们联合开发出的新型显微镜称为"激光等离子体软X线显微镜",它利用了波长比紫外线短但是比X射线长的电磁波"软X线",无需使用荧光物质,就能观测到90纳米(1纳米是十亿分之一米)的微小结构.
原理上,光学显微镜的清晰度最多只能达到数百纳米,无法观察到制造细胞活动所需能量的线粒体,电子显微镜虽然清晰度高,但只能观察脱水干燥的死细胞.
"软X线"具有难以被水吸收的特征,可以观察带水分的活细胞.
研究人员向金箔表面发射高强度激光产生等离子体,制造出"软X线".
然后将"软X线"照射感光材料上培养的细胞0.
6纳秒(一纳秒是十亿分之一秒),就拍摄下了线粒体.
新研究成果将于8月21日在美国举行的一个国际研讨会上正式发表.
日本原子能研究开发机构研究员加道雅孝说,这是一款能够看到细胞内部变化的"梦幻显微镜",有望应用于癌症研究等领域.
研究发现成人大脑能调控新生神经元数量作者:常丽君文章来源:科技日报发布时间:2011-8-15成人大脑每天产生上千个新的神经元,但只有很少一部分能存活下来,其余死亡后都被一种吞噬细胞给清除了.
据美国物理学家组织网8月10日报道,弗吉尼亚大学神经科学家的一项最新研究揭示了死亡神经元被清除和新神经元形成的机制.
该研究有助于设计新型疗法,促进成人大脑神经形成,帮助那些抑郁症、外伤压迫导致脑功能障碍的患者重新恢复大脑功能,有望改变人的基本认知功能,带来新的学习方法.
人在成年后,绝大部分脑区的神经形成基本停止.
但现有证据表明,仍有两个脑区还在自然地产生大量新神经元,一个在海马回,这里被认为是形成、组织和存储记忆的地方;另一个在嗅球,是感知味觉的脑区.
该研究由弗吉尼亚大学神经科学副教授乔纳森·凯普尼斯和弗吉尼亚大学细胞清理中心主管科迪·拉维钱德共同领导.
研究小组发现了一种称为微管相关蛋白—正向神经元科技信息参考2011年第3期41(DCX+)的特殊祖细胞,该祖细胞具有双重调节功能,控制着新生神经元是发育成熟还是被清除.
一般祖细胞是机体的修复系统,负责补充某种特殊细胞,对血液、皮肤和肠道组织进行维护.
"我们首次发现,DCX+细胞在大脑中除了作为神经祖细胞以外,还能充当吞噬细胞,把它们死亡的兄弟清理掉.
要维持脑组织不断再生新的神经元,这一过程必不可少.
"凯普尼斯说.
拉维钱德表示,发现该过程有助于研究大脑如何控制新生神经元的增减,为我们带来恢复大脑年轻活力的可能性.
"成人大脑中新生神经元的产生和死亡,与人们的学习、记忆能力密切相关.
"弗吉尼亚大学神经科学学院主席、神经外科教授凯文·李说,"这一发现揭示了成人大脑新生神经元产生和清除的过程,标志着在研究成人大脑新生神经元数量控制机制上迈出了重要一步.
以这种方式调控新生神经元,有望带来能改变人们的基本认知功能的手段,包括新学习方法.
"http://medicalxpress.
com/news/2011-08-major-discovery-adult-brain-dead.
html美开发纳米温度计可测量单个细胞温度作者:王小龙文章来源:科技日报发布时间:2011-8-30据美国每日科学网8月29日(北京时间)报道,美国科学家日前开发出了一种能测量人体单个细胞温度的纳米温度计,并首次证实细胞内部温度并不像整个机体那样遵循平均37℃的标准,不同细胞个体在温度上往往存在显著差异.
对这一差异的研究将有助于开发出预防和治疗疾病的新方法.
该研究由普林斯顿大学的杨浩(音译)和加州大学伯克利分校的林利维(音译)负责.
他们在美国化学学会(ACS)第242次全国会议上公布了这一成果.
杨浩说,从化学角度对细胞进行研究,温度是一个重要指标,因为不同的化学反应都有可能使其发生变化.
但今天,在海量的科学数据和文献中与此相关的研究却少之又少,因此,要想了解更多细胞内部的奇妙世界,就必须弄清楚细胞的温度及其变化规律.
为了测量比针尖还小的细胞的温度,研究人员使用了一种特制的纳米温度计.
该温度计用镉和硒的量子点制成,小到足以进入单个细胞.
当温度变化时,这些量子点就会发射出不同颜色的光,通过专门的仪器对这些光进行"解码"就能发现细胞的温度变化.
科技信息参考2011年第3期研究人员发现,在细胞内部不断进行着各种各样的生化反应,这些反应都会产生热量.
但有些细胞要比其他细胞更活跃,因此释放出来的热量也更多.
杨浩的团队还通过刺激细胞的方式,提高细胞的生化活性,以观察其对温度的影响.
杨浩解释说,这些温度变化可能与身体的健康状况相关.
细胞内部温度的变化可能会改变DNA的工作方式或蛋白质分子的运行机制.
如果温度上升到足够高时,一些蛋白质可能会发生改变并停止生产.
杨浩说:"长期以来,不少科学家都怀疑人体内的细胞具有各自不同的温度.
但通过实验对该推测进行证实,这还是第一次.
这让我们产生了一个新的设想——或许温度变化是一种人们所不知道的、细胞间相互沟通的新方式.
"研究人员称,目前他们正在试图通过进一步的实验找出这种温度变化的调节机制,该研究有望在未来开发出预防和治疗疾病的新方法.
http://www.
sciencedaily.
com/releases/2011/08/110828171212.
htm英国研究人员发明有触觉的微创手术刀作者:欧叶文章来源:中国日报网发布时间:2011-8-19微创手术因创伤小、疼痛轻、恢复快而受到患者的欢迎.
但由于器材和条件的限制,手术对医师有很高的要求.
根据英国《每日邮报》8月17日的报道,英国利兹大学的研究人员开发出一种能让微创手术医师获得触觉的技术.
微创手术因损伤小、愈合快而得到广泛的应用,不过这种技术并非完美无缺.
在执行微创肿瘤切除手术时,手术医师只能根据植入病人体内的微型摄像头拍摄的画面执行手术,但无法通过触摸肿瘤的质地和硬度有效地确认肿瘤的类别和性质.
不过,英国利兹大学近期的一项研究成果有望使这一问题迎刃而解.
这种由利兹大学一个研究团队开发出的触觉设备名为"Palpatronix",只有普通钢笔大小,使用方法类似于在一个虚拟3D表面上移动一只鼠标.
使用时,电脑通过向设备发送信号而测算出使用者手研究人员正在展示这款设备的操作方法42科技信息参考2011年第3期指对设备施加的压力大小,并将等值的力通过设备反馈给使用者.
实验中,研究人员利用这种设备完全依靠触觉成功地找到了埋设在硅制模块中的铁球,验证了这种技术的有效性.
如果应用在医学上,这种技术能在保持微创手术优势的同时使手术医师获得触觉体验,大大增加手术的科学性.
研究团队成员之一、利兹大学工程专业学生厄尔·杰明森接受采访时说:"这个系统将有助于提高手术的准确性.
触觉技术在手术中的应用越来越普遍,但是现有的技术没有一种能达到Palpatronix这样的真实触感.
我们相信,Palpatronix将是未来医学界革命性的发现.
"项目指导者彼得·库尔默博士表示,这项技术要推向市场还有很多工作要做,但是很多医师已经表现出对这项技术的兴趣:"短期来说,这项技术可以用作手术医师的培训器材.
但在远期之内,它完全可以用在日常的手术中.
从使用过这项技术的医师的反馈来看,这项技术的确具有广阔的医学前景.
"利兹大学医学教授大卫·杰恩也参与了Palpatronix的测试工作.
他认为,这项技术在解决微创手术的触觉问题上迈出了重要的一步,有望为医师和病人造福.
这款触觉设备只有钢笔大小http://www.
dailymail.
co.
uk/sciencetech/article-2027041/Palpatronix-Surgeons-future-feel-tumours-key-hole-surgery-thanks-haptic-scalpel.
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