【科普】 各种科技上的只是科普
【329】 科学家首次成功地制成室温下陶瓷超导体
超导体可以传输电流而不会产生任何电阻，于是也就不会有电力损耗。在某些尖端领域，这种技术已经开始得到应用，比如在核自旋断层设备或粒子加速器中充当磁体。
科学家首次成功地制成室温下陶瓷超导体
超导性是一种神奇的性质：超导体可以传输电流而不会产生任何电阻，于是也就不会有电力损耗。在某些尖端领域，这种技术已经开始得到应用，比如在核自旋断层设备或粒子加速器中充当磁体。然而，要想获得超导性，超导材料必须被冷却到非常低的温度才可以。“室温超导”之谜长期困扰着科学家。但就在去年，一项实验在这方面取得了突破，尽管只维持了数百万分之几微秒，但科学家依旧首次成功地制成室温下陶瓷超导体。12月3日，德国马克斯普朗克物质结构与动力学研究所在其官方网站报道了这一消息。
室温超导材料有着巨大的市场利用价值，这种材料可用于磁悬浮高速列车、高效的核磁共振摄影、无损耗的发电机、变压器和输电线、功能强大的超级计算机等等。如果便宜且容易获得的材料真能在室温下实现超导，将引发一次新的现代工业革命。
据新浪科技11日报道，借助短波红外激光脉冲的帮助，研究人员首次成功地制成室温下的陶瓷超导体——尽管其维持的时间仅有数百万分之几微秒。一个由德国马克斯普朗克物质结构与动力学研究所参与的国际小组近期在《自然》杂志上报道了他们的此项工作。研究组相信这一现象背后的原理是：激光脉冲导致晶体晶格中的单个原子发生短暂变动，从而导致超导性的产生。这项成果将有望帮助现有低温超导材料实现在高得多的温度条件下实现超导性，因此拥有广泛应用前景。
起初，科学家们发现少数几类金属在温度仅稍高于绝对零度的超低温环境下显示超导性。之后到了20世纪80年代，物理学家们发现了一种新的陶瓷材料，其可以在零下200摄氏度左右的环境下实现超导性，也因此被称作“高温超导体”。这些陶瓷材料其中有一种是钇钡铜氧化物(YBCO)。这是一种最有前景的超导材料，未来或可应用于超导电缆，马达以及发电机等设备。
钇钡铜氧化物的晶体具有一种非常特殊的结构：双层氧化铜分子层与一层稍厚一些的钡、铜、氧原子中间层交互叠加构成晶体。这种材料的超导性便来自其中的双层氧化铜分子层。电子可以在这里结合形成所谓“库珀对”(Cooperpairs)。这种电子对可以在不同层之间穿越，这就意味着这些电子对能像鬼魂一样穿越层面不受阻挡——这是一种典型的量子现象。然而这种晶体结构也只有在低于“临界温度”的情况下才会显示超导性，因为只有在这样的条件下电子才会形成库珀对，并且不仅仅在双层氧化铜分子层内穿越，而且还能穿越更厚的中间层。而当温度高于临界温度时，这种电子的库珀对便消失了，这种材料也就变回一种导电性很差的金属合成材料。
(观察者网注：这种材料的超导性来自其中的双层氧化铜分子层，模糊区域是电子要穿越的中间层，在红外脉冲激光照射下，一些原子开始发生振动，晶体结构在室温下短暂变化。图中橙色的是铜原子，红色的是氧原子。)
有助研发新型超导材料
2013年，一个马普研究所参与的国际研究组发现，当使用红外激光脉冲照射钇钡铜氧化物材料时，它会在室温条件下短暂地显示出超导性。很显然激光脉冲改变了这种材料晶体结构中双层氧化铜分子的耦合性。然而其中更确切的原因仍然不甚明了——直到研究组有机会前往美国，利用斯坦福大学的直线加速器相干光源(LCLS)——世界上最强大的X射线激光进行分析之后才最终揭开谜底。德国马普研究所物理学家罗曼·曼可威斯基(RomanMankowsky)是这篇《自然》杂志论文的第一作者。他说：“首先，我们再次向材料照射红外脉冲激光，我们看到其中一些原子开始发生振动。很短时间之后，我们紧接着使用短X射线脉冲来测量被激发的晶体精确的晶格结构。”
这样做得到的结果是发现，红外脉冲不仅仅激发并导致原子振动，实际上还让原子发生了迁移，离开了原先的位置。这就在短时间内造成氧化铜双分子层厚度增加了2个皮米(1皮米=1万亿分之一米)，或一个原子直径的百分之一左右，而它们之间中间层的厚度则相应发生减薄。这一变化增强了两个双层之间的耦合效应，从而导致晶体结构在室温下短暂地显示出超导性。
而在另一方面，这项最新研究成果也帮助改进了目前还尚不完善的高温超导体理论。曼可威斯基表示：“这项成果将帮助材料科学家们研发具有更高临界温度的超导材料。并最终实现可在室温下应用，完全无需冷却的超导材料的梦想。”到目前为止，超导磁体，马达或电机在应用时都必须使用液氮或液氦进行冷却。如果这种复杂的冷却过程不再需要，这将意味着这一领域的一项关键性技术突破。
超导体可以传输电流而不会产生任何电阻，于是也就不会有电力损耗。在某些尖端领域，这种技术已经开始得到应用，比如在核自旋断层设备或粒子加速器中充当磁体。
科学家首次成功地制成室温下陶瓷超导体
超导性是一种神奇的性质：超导体可以传输电流而不会产生任何电阻，于是也就不会有电力损耗。在某些尖端领域，这种技术已经开始得到应用，比如在核自旋断层设备或粒子加速器中充当磁体。然而，要想获得超导性，超导材料必须被冷却到非常低的温度才可以。“室温超导”之谜长期困扰着科学家。但就在去年，一项实验在这方面取得了突破，尽管只维持了数百万分之几微秒，但科学家依旧首次成功地制成室温下陶瓷超导体。12月3日，德国马克斯普朗克物质结构与动力学研究所在其官方网站报道了这一消息。
室温超导材料有着巨大的市场利用价值，这种材料可用于磁悬浮高速列车、高效的核磁共振摄影、无损耗的发电机、变压器和输电线、功能强大的超级计算机等等。如果便宜且容易获得的材料真能在室温下实现超导，将引发一次新的现代工业革命。
据新浪科技11日报道，借助短波红外激光脉冲的帮助，研究人员首次成功地制成室温下的陶瓷超导体——尽管其维持的时间仅有数百万分之几微秒。一个由德国马克斯普朗克物质结构与动力学研究所参与的国际小组近期在《自然》杂志上报道了他们的此项工作。研究组相信这一现象背后的原理是：激光脉冲导致晶体晶格中的单个原子发生短暂变动，从而导致超导性的产生。这项成果将有望帮助现有低温超导材料实现在高得多的温度条件下实现超导性，因此拥有广泛应用前景。
起初，科学家们发现少数几类金属在温度仅稍高于绝对零度的超低温环境下显示超导性。之后到了20世纪80年代，物理学家们发现了一种新的陶瓷材料，其可以在零下200摄氏度左右的环境下实现超导性，也因此被称作“高温超导体”。这些陶瓷材料其中有一种是钇钡铜氧化物(YBCO)。这是一种最有前景的超导材料，未来或可应用于超导电缆，马达以及发电机等设备。
钇钡铜氧化物的晶体具有一种非常特殊的结构：双层氧化铜分子层与一层稍厚一些的钡、铜、氧原子中间层交互叠加构成晶体。这种材料的超导性便来自其中的双层氧化铜分子层。电子可以在这里结合形成所谓“库珀对”(Cooperpairs)。这种电子对可以在不同层之间穿越，这就意味着这些电子对能像鬼魂一样穿越层面不受阻挡——这是一种典型的量子现象。然而这种晶体结构也只有在低于“临界温度”的情况下才会显示超导性，因为只有在这样的条件下电子才会形成库珀对，并且不仅仅在双层氧化铜分子层内穿越，而且还能穿越更厚的中间层。而当温度高于临界温度时，这种电子的库珀对便消失了，这种材料也就变回一种导电性很差的金属合成材料。
(观察者网注：这种材料的超导性来自其中的双层氧化铜分子层，模糊区域是电子要穿越的中间层，在红外脉冲激光照射下，一些原子开始发生振动，晶体结构在室温下短暂变化。图中橙色的是铜原子，红色的是氧原子。)
有助研发新型超导材料
2013年，一个马普研究所参与的国际研究组发现，当使用红外激光脉冲照射钇钡铜氧化物材料时，它会在室温条件下短暂地显示出超导性。很显然激光脉冲改变了这种材料晶体结构中双层氧化铜分子的耦合性。然而其中更确切的原因仍然不甚明了——直到研究组有机会前往美国，利用斯坦福大学的直线加速器相干光源(LCLS)——世界上最强大的X射线激光进行分析之后才最终揭开谜底。德国马普研究所物理学家罗曼·曼可威斯基(RomanMankowsky)是这篇《自然》杂志论文的第一作者。他说：“首先，我们再次向材料照射红外脉冲激光，我们看到其中一些原子开始发生振动。很短时间之后，我们紧接着使用短X射线脉冲来测量被激发的晶体精确的晶格结构。”
这样做得到的结果是发现，红外脉冲不仅仅激发并导致原子振动，实际上还让原子发生了迁移，离开了原先的位置。这就在短时间内造成氧化铜双分子层厚度增加了2个皮米(1皮米=1万亿分之一米)，或一个原子直径的百分之一左右，而它们之间中间层的厚度则相应发生减薄。这一变化增强了两个双层之间的耦合效应，从而导致晶体结构在室温下短暂地显示出超导性。
而在另一方面，这项最新研究成果也帮助改进了目前还尚不完善的高温超导体理论。曼可威斯基表示：“这项成果将帮助材料科学家们研发具有更高临界温度的超导材料。并最终实现可在室温下应用，完全无需冷却的超导材料的梦想。”到目前为止，超导磁体，马达或电机在应用时都必须使用液氮或液氦进行冷却。如果这种复杂的冷却过程不再需要，这将意味着这一领域的一项关键性技术突破。
恐怖的超级细菌：2050年杀死1000万人
研究显示，如果抗药性超级细菌在全球的扩散得不到遏止，到2050年，每年丧生的人数可能将增加1000万人，各国得为此付出100万亿美元的代价
据新加坡《联合早报》12日报道，研究显示，如果抗药性超级细菌在全球的扩散得不到遏止，到2050年，每年丧生的人数可能将增加1000万人，各国得为此付出100万亿美元的代价。
据一份受英国政府委托的进行的研究，这种细菌感染己造成每年数十万人死亡，而且趋势还在扩大，因此“有效的抗微生物药的重要性怎么强调也不过份”。
领导这项研究的高盛集团首席经济师奥尼尔指出，目前仅在欧洲和美国，每年就有大约5万人因受到大肠杆菌等超级细菌感染而死亡。
他在伦敦的一次情况介绍会上说：“除非在2050年前采取一些措施，否则从那时起每年死亡的人数将会是1000万。”
抗微生物药物包括了抗生素、抗病毒素、抗寄生虫药，及抗真菌药。
世界卫生组织已发出警告，由于普通手术中受感染的风险已造成基本的治疗变得异常危险。如果不采取重要措施，一个后抗生素时代(post-antibiotic era)可能在本世纪到来。
奥尼尔是受英国首相卡梅伦今年7月的委托，负责这项研究的。卡梅伦要求他从一名全球经济学家的角度来看待这个问题。
奥尼尔说，他担心100万亿美元代价的估算可能太保守了。“由于死亡人数可能会大幅度增加，其造成的实际经济损失几乎肯定会被低估。”
他说，这份研究报告是一系列报告的第一份，明年将发布更多的报告，而最后的报告计划于2016年完成。
研究显示，如果抗药性超级细菌在全球的扩散得不到遏止，到2050年，每年丧生的人数可能将增加1000万人，各国得为此付出100万亿美元的代价
据新加坡《联合早报》12日报道，研究显示，如果抗药性超级细菌在全球的扩散得不到遏止，到2050年，每年丧生的人数可能将增加1000万人，各国得为此付出100万亿美元的代价。
据一份受英国政府委托的进行的研究，这种细菌感染己造成每年数十万人死亡，而且趋势还在扩大，因此“有效的抗微生物药的重要性怎么强调也不过份”。
领导这项研究的高盛集团首席经济师奥尼尔指出，目前仅在欧洲和美国，每年就有大约5万人因受到大肠杆菌等超级细菌感染而死亡。
他在伦敦的一次情况介绍会上说：“除非在2050年前采取一些措施，否则从那时起每年死亡的人数将会是1000万。”
抗微生物药物包括了抗生素、抗病毒素、抗寄生虫药，及抗真菌药。
世界卫生组织已发出警告，由于普通手术中受感染的风险已造成基本的治疗变得异常危险。如果不采取重要措施，一个后抗生素时代(post-antibiotic era)可能在本世纪到来。
奥尼尔是受英国首相卡梅伦今年7月的委托，负责这项研究的。卡梅伦要求他从一名全球经济学家的角度来看待这个问题。
奥尼尔说，他担心100万亿美元代价的估算可能太保守了。“由于死亡人数可能会大幅度增加，其造成的实际经济损失几乎肯定会被低估。”
他说，这份研究报告是一系列报告的第一份，明年将发布更多的报告，而最后的报告计划于2016年完成。
【331】 科学家发现鸟类从恐龙进化而来有力证据
科学家的一项最新研究已经发现了：母鸡什么时候失去它们的牙齿，为何企鹅有着厚皮肤，孔雀如何获得尾巴以及夜莺叫声与人类声音之间的联系
40多种鸟类的基因测序对比，让科学家更深入的了解到鸟类的进化史。
据国外媒体报道，科学家的一项最新研究已经发现了：母鸡什么时候失去它们的牙齿，为何企鹅有着厚皮肤，孔雀如何获得尾巴以及夜莺叫声与人类声音之间的联系。
所有关于这些鸟类的问题答案都存在于一个国际团队的研机中，这个由20个国家的研究人员组成的团队详细分析了48个鸟类物种的基因序列，他们现在已经完成了“鸟类生命树”的编辑工作。
这项研究耗费了四年时间，许多研究人员对40多个鸟类物种进行了基因测序，以此梳理不同种类间的异同点。科学家们发现，今天的所有鸟类都能够追溯到一种从6500万年前大灭绝中幸存下来的有羽恐龙，它们快速进化成为一种拥有两条腿和有羽翅膀的产蛋动物。
通过将鸟类的DNA序列，研究人员发现现在的驯养鸡最接近于恐龙，它们拥有最原始的染色体模式。其它发现还包括，企鹅中的一组基因似乎导致它们的羽毛变得短、坚硬而且稠密，以此保持热量。
鸟类进化的关键在于失去了锋利的牙齿而且长出了鸟嘴。研究发现，5种与牙齿相关的基因在鸟类进化的早期快速失效，这在时间上比始祖鸟晚了大约5000万年。
加州大学的Mark Springer称：“从1861年始祖鸟化石被发现以来，我们已经非常清楚鸟类是从有齿祖先进化而来的。然而鸟类祖先失去牙齿的历史曾经让我们困惑了150多年。”
科学家的一项最新研究已经发现了：母鸡什么时候失去它们的牙齿，为何企鹅有着厚皮肤，孔雀如何获得尾巴以及夜莺叫声与人类声音之间的联系
40多种鸟类的基因测序对比，让科学家更深入的了解到鸟类的进化史。
据国外媒体报道，科学家的一项最新研究已经发现了：母鸡什么时候失去它们的牙齿，为何企鹅有着厚皮肤，孔雀如何获得尾巴以及夜莺叫声与人类声音之间的联系。
所有关于这些鸟类的问题答案都存在于一个国际团队的研机中，这个由20个国家的研究人员组成的团队详细分析了48个鸟类物种的基因序列，他们现在已经完成了“鸟类生命树”的编辑工作。
这项研究耗费了四年时间，许多研究人员对40多个鸟类物种进行了基因测序，以此梳理不同种类间的异同点。科学家们发现，今天的所有鸟类都能够追溯到一种从6500万年前大灭绝中幸存下来的有羽恐龙，它们快速进化成为一种拥有两条腿和有羽翅膀的产蛋动物。
通过将鸟类的DNA序列，研究人员发现现在的驯养鸡最接近于恐龙，它们拥有最原始的染色体模式。其它发现还包括，企鹅中的一组基因似乎导致它们的羽毛变得短、坚硬而且稠密，以此保持热量。
鸟类进化的关键在于失去了锋利的牙齿而且长出了鸟嘴。研究发现，5种与牙齿相关的基因在鸟类进化的早期快速失效，这在时间上比始祖鸟晚了大约5000万年。
加州大学的Mark Springer称：“从1861年始祖鸟化石被发现以来，我们已经非常清楚鸟类是从有齿祖先进化而来的。然而鸟类祖先失去牙齿的历史曾经让我们困惑了150多年。”
【332】 法研制智能手环将画面投射皮肤
从即将上市的苹果智能手表到Fitbit智能手环，可穿戴设备市场的竞争非常激烈，所有厂商都希望自己的设计能够吸引更多消费者的目光。
据国外媒体1报道，从即将上市的苹果智能手表到Fitbit智能手环，可穿戴设备市场的竞争非常激烈，所有厂商都希望自己的设计能够吸引更多消费者的目光。不久后，可穿戴设备市场又将出现一个新“玩家”——由法国科技公司Cicret研制的同名智能手环。Cicret智能手环能够利用内置的投影仪将前臂的皮肤变成触摸屏，用户可用这个触摸屏查看邮箱、看电影和浏览图片。Cicret共有10款颜色可供消费者选择，售价可能在300英镑(约合2900人民币)左右。
Cicret公司正在筹集资金，希望尽快让这款智能手环投入生产。这家公司表示只要智能手机或者平板电脑能做到的，Cicret智能手环同样能够做到。即使不依赖常规屏幕，Cicret也允许用户阅读邮件、网上冲浪、观看视频、玩游戏和打电话。这款智能手环内置一个微型投影仪，能够将画面投射在皮肤上，8个远程接近传感器负责探测用户的每一次点击和滑动。此外，Cicret还装有一个USB端口和加速计，支持蓝牙和Wi-Fi。虽然能够与iPhone同步，但在设计上，Cicret是一款独立产品。一段宣传视频显示用户只需轻拍手腕便可启动Cicret，可以用这款智能手环接打电话。
Cicret公司由吉拉姆-珀米尔与父亲帕斯卡-珀米尔创建。帕斯卡是一名软件开发工程师。吉拉姆在接受英国媒体采访时表示：“我们计划给这款手环装上3G卡，让它能够接打电话。”此外，这款手环还可能采用了一项新技术，将SIM卡的信息植入硬件，而无需拥有自己的SIM卡。
Cicret智能手环仍在研制之中，工作原型将于几周后亮相。珀米尔希望这款智能手环能够在2015年6月上市。Cicret的售价可能在300英镑左右，将推出16GB和32GB两个版本，共有10款颜色供消费者选择。
从即将上市的苹果智能手表到Fitbit智能手环，可穿戴设备市场的竞争非常激烈，所有厂商都希望自己的设计能够吸引更多消费者的目光。
据国外媒体1报道，从即将上市的苹果智能手表到Fitbit智能手环，可穿戴设备市场的竞争非常激烈，所有厂商都希望自己的设计能够吸引更多消费者的目光。不久后，可穿戴设备市场又将出现一个新“玩家”——由法国科技公司Cicret研制的同名智能手环。Cicret智能手环能够利用内置的投影仪将前臂的皮肤变成触摸屏，用户可用这个触摸屏查看邮箱、看电影和浏览图片。Cicret共有10款颜色可供消费者选择，售价可能在300英镑(约合2900人民币)左右。
Cicret公司正在筹集资金，希望尽快让这款智能手环投入生产。这家公司表示只要智能手机或者平板电脑能做到的，Cicret智能手环同样能够做到。即使不依赖常规屏幕，Cicret也允许用户阅读邮件、网上冲浪、观看视频、玩游戏和打电话。这款智能手环内置一个微型投影仪，能够将画面投射在皮肤上，8个远程接近传感器负责探测用户的每一次点击和滑动。此外，Cicret还装有一个USB端口和加速计，支持蓝牙和Wi-Fi。虽然能够与iPhone同步，但在设计上，Cicret是一款独立产品。一段宣传视频显示用户只需轻拍手腕便可启动Cicret，可以用这款智能手环接打电话。
Cicret公司由吉拉姆-珀米尔与父亲帕斯卡-珀米尔创建。帕斯卡是一名软件开发工程师。吉拉姆在接受英国媒体采访时表示：“我们计划给这款手环装上3G卡，让它能够接打电话。”此外，这款手环还可能采用了一项新技术，将SIM卡的信息植入硬件，而无需拥有自己的SIM卡。
Cicret智能手环仍在研制之中，工作原型将于几周后亮相。珀米尔希望这款智能手环能够在2015年6月上市。Cicret的售价可能在300英镑左右，将推出16GB和32GB两个版本，共有10款颜色供消费者选择。
【333】 禽流感迅速致死之谜揭开
日本一个研究小组日前公布研究成果说，他们发现了鸡感染高致病性禽流感病毒(甲型H5N1病毒)后迅速死亡的部分机制，这一成果有助为多种感染性疾病开发新疗法。
日本一个研究小组日前公布研究成果说，他们发现了鸡感染高致病性禽流感病毒(甲型H5N1病毒)后迅速死亡的部分机制，这一成果有助为多种感染性疾病开发新疗法。
京都府立大学教授冢本康浩率领的研究团队进行了这项研究。据介绍，在高致病性禽流感病毒中，甲型H5N1病毒的毒性非常强，还能感染人类。一般来说，鸡感染这种病毒后，不像患上其他疾病那样逐渐衰弱，而是迅速死去。
研究小组在印度尼西亚利用鸡进行甲型H5N1病毒的感染实验时，发现鸡各脏器的血管都出现了出血和淤血的症状。他们对鸡肺进行的分析显示，血管加压物质中，内皮缩血管肽的量是通常水平的约3倍，而内皮缩血管肽受体的量则是通常水平的约1.5倍。
研究小组认为，内皮缩血管肽的量异常会引发急剧的出血和缺血状态，从而导致鸡迅速死去。而向鸡注射阻碍内皮缩血管肽和受体发挥作用的抑制剂后，感染后第5天的致死率就由100%降至约20%。不过，目前尚不清楚感染病毒后内皮缩血管肽和受体增加的机制。
研究小组认为，埃博拉出血热等出血性疾病应该也具有同样机制。冢本康浩说：“在对人类埃博拉出血热进行治疗时，也许内皮缩血管肽和受体的抑制剂能够作为治疗药物发挥作用。”
日本一个研究小组日前公布研究成果说，他们发现了鸡感染高致病性禽流感病毒(甲型H5N1病毒)后迅速死亡的部分机制，这一成果有助为多种感染性疾病开发新疗法。
日本一个研究小组日前公布研究成果说，他们发现了鸡感染高致病性禽流感病毒(甲型H5N1病毒)后迅速死亡的部分机制，这一成果有助为多种感染性疾病开发新疗法。
京都府立大学教授冢本康浩率领的研究团队进行了这项研究。据介绍，在高致病性禽流感病毒中，甲型H5N1病毒的毒性非常强，还能感染人类。一般来说，鸡感染这种病毒后，不像患上其他疾病那样逐渐衰弱，而是迅速死去。
研究小组在印度尼西亚利用鸡进行甲型H5N1病毒的感染实验时，发现鸡各脏器的血管都出现了出血和淤血的症状。他们对鸡肺进行的分析显示，血管加压物质中，内皮缩血管肽的量是通常水平的约3倍，而内皮缩血管肽受体的量则是通常水平的约1.5倍。
研究小组认为，内皮缩血管肽的量异常会引发急剧的出血和缺血状态，从而导致鸡迅速死去。而向鸡注射阻碍内皮缩血管肽和受体发挥作用的抑制剂后，感染后第5天的致死率就由100%降至约20%。不过，目前尚不清楚感染病毒后内皮缩血管肽和受体增加的机制。
研究小组认为，埃博拉出血热等出血性疾病应该也具有同样机制。冢本康浩说：“在对人类埃博拉出血热进行治疗时，也许内皮缩血管肽和受体的抑制剂能够作为治疗药物发挥作用。”