新浪环球地理讯 北京时间1月31日消息，据美国国家地理杂志网站报道，在《哈里·波特》系列电影中，主人公每次遇到紧急情况都披上隐形斗篷瞬间遁形，这也是这部科幻小说中最令人羡慕的情节之一。最近，美国与新加坡科学家组成的一个科研小组在隐形斗篷的研制上迈出了新的一步，使我们拥有一袭哈利·波特式隐形斗篷的梦想不再遥远。

　　许多早期“隐形斗篷”仅能在肉眼看不到的光波长下“遁形”，而其他类似系统也只能隐藏微小物体。但是，由美国麻省理工学院与新加坡-麻省理工学院科研(SMART)中心科学家联合研制的新系统在可见光下亦可“遁形”，还可以使肉眼能看到的相对大的物体消失于无形。

　　这套隐形斗篷是用两块方解石晶体(一种价格低廉、容易获得的矿物)以特定配置组合而成。方解石是一种具有高度各向异性的物质，也就是说，一面释放的光线以不同于另一面光线的角度逃离。通过利用两块不同的方解石，研究人员便可以将光折射到置于两块方解石晶体之间的固体周围。

　　麻省理工学院的乔治·巴巴斯塔蒂斯(George Barbastathis)参与研制了这款系统，他说：“这种情况下组装的方解石晶体之间存在楔形空隙。按照我们的构想，无论你将什么东西放在这个空隙下面，从外面都看不到。”不过，新隐形斗篷仍存在许多缺陷。首先，它只有在绿光下性能才达到最佳。

　　据巴巴斯塔蒂斯介绍，研究人员之所以以这种方式设计这款隐形斗篷，是因为方解石仅能以非常狭小的光的波长进行配置，同时人眼对绿色最为敏感。其次，只有你从某个方向去看被藏起的物体时，隐形效果才能奏效，从另一个方向看这个物体反而会令其“露出庐山真面目”。

　　第三，这套系统只能隐藏正好可以放到方解石楔形空隙下面的物体——在这种情况只有2毫米高。所以，要想藏起更大的物体，便需要更大块的方解石。巴巴斯塔蒂斯相信，他的团队或其他研究团队不久会研制出真正的三维隐形斗篷。与此同时，他认为这套系统在实践中至少有一个用途。

　　巴巴斯塔蒂斯说：“我是波士顿人，在那里，许多街道的交叉口都非常复杂，你会对红绿灯是为哪些人开着充满困惑。如果采用当前的隐形技术，你就可以令司机看不到某些灯，这样他们不会感到困惑。”研究人员在《物理评论快报》杂志上详细描述了他们的研究成果。(孝文)

　　6.沙漠中的冷却塔

沙漠中的冷却塔（图片来源：NREL）

　　在犹他州沙漠南部一个狭窄细长的峡谷，美国国家公园管理局打造的绿色建筑与独特的自然环境巧妙融合在一起。在犹他州斯普林戴尔的锡安国家公园，砂岩悬崖的颜色随坡度发生变化，从奶油色变成粉红色，再变成红色，映衬着无云的蓝色天空；两座2000年投入使用的下向通风冷却塔在游客中心拔地而起。

　　沙漠的高温将泵入塔顶蜂巢式结构的水蒸发，蒸发产生的冷却空气因其自身重量在塔内下降，最终流入建筑。整个过程无需使用风扇。这一建筑设计兼顾了自然景色和冷却质量。美国能源部国家可再生能源实验室与公园管理局合作进行了冷却塔的建筑，实验室主要负责人保罗·托塞里尼表示：“我们一开始就考虑到当地的气候条件。走进峡谷，你会发现大量水从峡谷壁上流下来，水分的蒸发起到了冷却作用。”

　　当地的冬季温度在零下6.6摄氏度至15.5摄氏度之间，为了帮助供暖，建造者修建了一道厚厚的黑色特朗布壁，朝向太阳。这种太阳能吸热壁以法国建筑师费利克斯·特朗布的名字命名，正是他普及了这种被动太阳能吸收技术。随着建筑物温度降低，特朗布壁会释放吸收的热量，负责在夜间为建筑物供暖。如果需要的话，游客中心还可以使用供暖电器。此外，辐射顶板也可以起到供暖作用。所有系统可让整座建筑的能耗只相当于使用典型供暖和冷却系统的不到10%，每年可节省1.6万美元。

　　锡安国家公园每年的游客人数超过250万，在配套交通设施的帮助下，游客采取的出行方式发生了根本性改变。在此之前，一个夏日迎来的私家车数量通常超过3000辆，汽车长龙从两车道公路一直延伸到只有400个停车位的停车场。交通拥堵不仅影响了游客的游览心情，同时也威胁到峡谷内野生动植物的生存。在峡谷3个独立生态系统的交汇点，共生活着900种只在犹他州发现的植物物种。

　　公园的新班车系统使用清洁燃料丙烷。项目总投资2400万美元，包括购买30辆巴士和建造一座巴士维护中心的成本。托塞里尼表示，节能设计与建筑本身融为一体，成本与典型的游客中心相当。

　　7.南方特色的可持续建筑

南方特色的可持续建筑（图片来源：U.S. Department of Energy）

　　佛罗里达州的萨比纳岛建有美国环境保护局的一座建筑，长长的门前走廊让人们产生一种错觉，误以为这座低矮的白色建筑坐落于一家南方种植园。实际上，这是一座计算与地理空间学研究实验室，走廊只是众多节能设计中的一个。

　　这座建筑于2008年投入使用，环境保护局海湾生态学部门的20多名科学家在这里工作，研究人类活动对海洋、港湾和湿地生态系统的影响。他们帮助制定策略，降低环境中的有毒化学物质数量。由于建模工作需要使用消耗大量电量的计算机系统，环境保护局通过降低冷却和照明等其他方面的能耗让整座建筑的能效实现最大化。

　　光线的颜色和巨大的走廊可帮助热量发生偏斜。实验室装有大量窗户和天窗，可减少对人工照明的依赖程度。但在这样一座位于佛罗里达州锅柄状突出地带的堰洲岛，使用玻璃将面临不小挑战。2004年，伊凡飓风横扫佛罗里达海湾沿岸，摧毁了计算与地理空间学研究实验室所在地区的6座建筑。这一地区面积16英亩(约合96亩)，当时共有40座建筑。为了抵御飓风，很多窗户都安装了抗撞玻璃，屋顶也主要采用铝材料，因为传统的木瓦容易在遭遇热带风暴时松动。

　　节约用水同样是设计这座建筑时考虑的一个重要因素。实验室的小便池和马桶均使用百分百的循环水，由屋顶的雨水塔收集。凭借一系列节能设计，这座建筑获得美国绿色建筑委员会LEED银奖认证。环境保护局海湾生态系统部门的设施负责人克莱·比彻尔表示：“我认为在可持续方面作出努力非常重要，这能够反映出我们的态度。我们都要为此付诸行动。” (秋凌)

　　新浪环球地理讯 北京时间9月1日消息，据美国国家地理杂志网站报道，上周，美国科学家向公众公布了一张最新获取的太阳黑子照片。该照片由新泽西工学院所属新太阳望远镜拍摄。天文学家表示这可能是目前在可见光波段人们取得的质量最好的太阳黑子照片。一同共布的还有一张太阳表面高能喷流的照片。

　　太阳表面喷流

　　新泽西工学院所属新太阳望远镜口径1.6米，坐落于加州圣伯纳迪诺山中的大熊湖边。这架望远镜的不同之处在于其镜片采用了自适应光学系统，它能自行调节，用以抵消由于大气扭曲产生的成像误差，使图像质量接近在太空运行的轨道天文台的成像效果。

　　上面这张图像显示的是从明亮边缘产生的高能喷流。太阳黑子是太阳表面发生强烈磁场活动的区域。这种磁场活动使黑子发生区域的温度要低于周围，这也是为什么黑子看上去是“黑色”的。

　　这张照片拍摄于7月1日，目标同样是太阳大气层中的磁场活动。

　　大熊湖的太阳黑子

　　高分辨率多波段的太阳黑子图像有助于科学家更好理解太阳风暴以及空间天气环境，这些事件对于地球环境具有重大影响，可能导致通讯或导航系统中断，并使轨道飞船或飞机中的乘员暴露于有害的辐射环境之下。

　　美国宇航局太阳动力学观测卫星的项目科学家威廉·迪恩·佩斯尼尔(William Dean Pesnell)说：“在可见光波段我们可以看到太阳表面许多细节。”

　　燃烧的太阳

　　7月1日，美国宇航局太阳动力学观测卫星上拍摄了这张照片。在单波段下，太阳呈现不同的景象。不同波段的光也就是波长不同的光。光的本质是一种电磁波，波长就是其在一个振动周期内的传播距离，一般可以用两相邻波峰或波谷之间的距离来度量。比如红光的波长介于620~750纳米之间。

　　因为不同化学成分的物质吸收和发射的光线波长均不相同，因此，从各种单一波段进行太阳观测将有助于观察太阳大气不同深度发生的各种现象。

　　“这一304纳米波段的图像代表的是氦层，其位置远高于太阳黑子发生的层面。”美国宇航局的佩斯尼尔说“这就像是你看到地球上空漂浮着的云层，而不是地球的陆地表面。”

　　自适应光学系统

　　根据佩斯尼尔的说法，地球大气抖动导致的观测图像失真是灾难性的。 “这感觉就像你透过波动的水看东西一样。”

　　这张图片上的是新太阳望远镜，它采用了一种计算机操控的自适应系统，这种系统可以自动计算大气抖动造成的图像误差并对镜片做相应微调以抵消这种误差，这样的结果便是取得可以与空间望远镜相媲美的精细图像。

　　到2011年夏季，该望远镜将换用更大、更先进的自适应光学系统，这将使其成像质量进一步提升。(晨风)

　　撰文： 伊丽莎白 · 罗伊特 ELIZABETH ROYTE

　　翻译： 白晔

　　路易斯 · 佩普家住新墨西哥州北部的圣菲，属于高地沙漠区，她一周洗浴三次，像军训一样速战速决：把身体弄湿，关掉水，擦肥皂，冲洗干净，结束。她的水杯一连用几天都不清洗，还用洗碗水浇植物，用没烧热的洗澡水冲厕所。大多数美国人一天大约要用400升水，而佩普大概只用40升。她说：“我节约用水是因为感觉到地球正在走向末日，我不想成为制造问题的一分子。”佩普在做一个关注气候变化问题的新闻博客。其实就算你不是一名像她那样热诚的环保人士，也该看得出水资源便宜且充足的时代正在终结。不过地球还远远没到因水资源枯竭而灭亡的地步。无党派环保智囊机构“太平洋学会”的主席彼得· 格莱克说：“我们总有一天得整治水资源问题，这是不可避免的。问题是，在前往理想状态的路上，我们可以避免多少痛苦。”

　　格莱克认为，我们有两条路可走。硬性路线几乎完全侧重于发展新的供水方法，例如超大型水坝、高架渠和远距离输水管。而他倾向于软性路线：开发一套综合方案，使节约与效率相结合，推行社区规模的基础建设，保护水生态系统，按照水域范围实施管理而不受政治边界的限制，并采取健康的经济模式。

　　阿尔伯克基位于佩普家的所在地西南方约100公里外，直到20世纪80年代中期，这个得天独厚的城市还对供水问题的紧迫性一无所知。该地区水利局的资源保护主任凯瑟琳· 尤哈斯说，水文地质学家曾认为这个城市的地下蓄水量像苏必利尔湖一样巨大，令其城市建设理念格外偏重绿化：房产经纪人依靠植物葱郁的景观吸引来自湿润地区的潜在购房者，住宅建筑规范中也要求纳入草坪。但是后来的研究结果令人大吃一惊：阿尔伯克基的地下含水层远不及原先估计的大，并且被抽取的速度高于降雨和雪融水回补的速度。

　　该市警觉起来，并马上采取措施应对。它修改了用水规章，付钱让房主参加节约户外用水的课程，并且为安装低流量的用水及滴灌系统和去除草坪的人提供优惠。现在，阿尔伯克基成了以软性路线解决用水问题的楷模。在这座广大的城市中，越来越多的居民和业主用桶和地下蓄水池保存雨水，几乎每一个人都使用低流量的马桶和淋浴。

　　通过这些努力，阿尔伯克基的每日人均家庭用水量由惊人的530升下降到了大约300升。尤哈斯说：“即使人口不断增长，这个城市利用精打细算的可持续性供水模式，预计还可以保证50年的用水。”等到50年后，还可以选择对附近咸水进行淡化处理的办法，或采用新技术如双重管道系统：一套管道输送经过高度处理的可饮水，另一套管道回收简单处理过的脏水，用于冲厕所、浇草坪等非饮用事务。阿尔伯克基已经在利用来自水处理工厂和工业设施的废水来浇灌高尔夫球场和公园了。其他一些城市在这条路上走得更远，把厕所排出的废水也收集起来，经过极为严格的过滤和消毒，再输回当地的地下含水层作为补给。世界范围内还有很多类似的例子。

　　工业领域也正在适应较为不确定的供水。菲多利食品公司即将在其位于亚利桑那州卡萨格兰德的工厂中回收利用几乎全部废水；给他力公司和可口可乐公司用压缩空气代替水来洗涤饮料罐；谷歌则回收自家的废水来冷却巨大的数据中心系统。

　　这一切都令人欣慰——直到你想起灌溉农业占了人类淡水消耗的70%。以这个特大用水份额来看，农户们显然拥有最大的节水潜力。晒得黝黑的大胡子唐· 巴斯特斯站在一条小灌溉渠的岸边，讲解他怎样在圣菲北部的几亩土地上灌溉价值13万美元的作物。他指着河沟里一块当作闸门的厚木板说：“我把这块板子抬起来，然后把一根棍子戳进去支着它。”水自然就往低处流了。

　　不消说，大自然有时是很无情的。我们要学着在她那越来越变化无常的性情中过活，要么迁离，要么死亡。

　　400年来，美国西南部干旱地区的农民都依靠这种由社区经营的水渠网络来灌溉庄稼。这种灌溉渠从河流主干引水，然后用人造水道把水分成若干份细流，引到田地里。巴斯特斯说：“要是没有灌溉渠，这里就没有农场。”他还修了一个连着滴灌胶管的水箱，把一部分渠水直接浇在作物根部，这种方法能够减少三分之二的用水量。

　　在其他地方，思想超前的农民已经用微喷灌系统代替了漫灌，应用激光测量技术整平土地，并安装土壤湿度监控器来更好地安排灌溉时间。“太平洋学会”表示，在加利福尼亚州，这些改良技术每年有望节省大约60亿立方米的水，足以满足3700万人的家庭用水需要。遗憾的是，大多数农户无意安装高效但昂贵的灌溉系统，因为政府补贴使得农业用水价格低廉，但专家认为更符合现实情况的水价和改进的水管理手段能大大减少农业用水。

　　不管采取哪种办法，发达国家对水虽不能予取予求，至少还能满足基本需要。我们可以通过海水淡化、废水回收、收集并过滤暴雨中落在路面上的水，以及重新分配农业、工业和城市用水权等方法来寻找新的水源。我们也可以通过节约和提高效率相结合，提高浪费者的用水价格，改善管理政策，来以低成本快速地大幅削减用水需求。

　　那么世界其他地方呢？在贫困地区，问题通常在于缺乏基础设施——井，管道，污染监控和消毒系统。尽管尚有政治方面的难关，解决办法却相当简单直接：投资开发规模适当的技术，更好的治理，社区协作，适当的水价，以及培训用水者维护系统。在由于过度抽取地下水而造成匮乏的地区，更好的管理和用水效率能使最后的储水得到充分利用。以印度南部的农民为例，把漫灌改为滴灌，不仅为他们节省了水源，也节省了燃料；其他一些社区在山坡上造林留住雨水，便可以回补地下含水层。

　　尽管如此，许多农民仍已到了举步维艰的关头，正在重新思考该种植什么作物——甚至该不该务农。在澳大利亚焦渴的墨累-达令流域，农民已经在弃家搬走了。

　　水荒造就“环境难民”，这绝对不是第一次。1000年前，在距今之圣菲不到200公里的查科峡谷，居民用岩石垒砌的水渠、闸门和水坝来管理周边广阔水域的溢流。从公元1130年开始，一场持续很久的干旱到来了。缺水或许不是唯一的原因，但是在几十年内，查科峡谷变得杳无人迹。不消说，大自然有时是很无情的。我们要学着在她那越来越变化无常的性情中过活，要么迁离，要么死亡。

　　(《华夏地理》2010年4月号)

Bloom Energy燃料电池涂有颜色鲜明的油墨，一面是绿色，另一面是黑色。

　　新浪环球地理讯 北京时间2月26日消息 据国家地理杂志网站报道，致力于发明燃料电池的美国清洁能源公司Bloom Energy表示，在24日揭开面纱的迷你冰箱大小的家用微型发电站 Bloom Box，可在十年内为美国家庭提供廉价、环保的电力。但是，Bloom Box还有哪些特殊之处？它真的能够在家庭供能方在掀起一场革命吗？Bloom Energy的专利真是针对一种秘密的杀手级应用程序(app)吗？

　　21日晚，美国哥伦比亚广播公司的“60分钟”栏目对Bloom Energy首席执行官K.R·斯里达尔进行了采访，他表示，首先，Bloom Box燃料电池系统是一种更好、更可靠，可取代太阳能的绿色能源。Bloom Energy燃料电池两面涂有对比鲜明的油墨，一面是绿色的，另一面是黑色的。斯里达尔说：“阳光不能一天24小时照耀在屋顶上。我们的Bloom Box产生的电能是持续而可靠的。”燃料电池是把天然气等燃料与氧气等氧化剂结合在一起，把它们的化学能直接转变成电能的装置。

　　过去几个月，Bloom Energy一直在Google、FedEx、Wal-Mart和eBay等大型公司的园区对冰箱大小的Bloom Box进行试验。斯里达尔说，其中一个巨大的Bloom Box被称作Bloom Box Servers，它可为100户人家提供电能，4个这样的燃料电池就能满足一座3.5万平方英尺(3250平方米)的办公楼的能量需要。斯里达尔是美国宇航局前工程师，他表示，他希望在未来5到10年开始销售迷你冰箱大小的Bloom Box。每个小型Bloom Box应该能满足一户人家的电力需要。

　　Bloom Box的工作原理

　　Bloom Box的中心部位是固体氧化物燃料电池，它们呈扁平状，是杯托大小的陶瓷板，上涂一种秘密涂层。专家普遍认为这是最有效的一种燃料电池。斯里达尔表示，一个Bloom Box板可为一盏电灯供能，不过由64个这种电池构成的发电装置，则可为一座星巴克咖啡店供电。氧气和天然气被输入Bloom Box里，在燃料电池里经过高温化学反应，生成电、热量、二氧化碳和水。它可通过城市天然气系统(为煤气炉和烤箱供应燃料)输入燃料，或者利用生物气制成燃料，在eBay网的试验过程中，研究人员从富含天然气的垃圾里收集燃料。

　　没理由怀疑Bloom Box技术？

　　斯坦福大学燃料电池专家弗瑞德里奇·普林兹表示，Bloom Box就像斯里达尔所说的那样工作，我们没有理由怀疑它。普林兹没参与Bloom Box的研发工作，他说：“他们正在探索的这项固体氧化物燃料电池技术，是目前最具吸引力的一种燃料电池技术。”

　　普林兹针对“60分钟”栏目播放的内容表示，Bloom Box的设计显然将成为标准，没有什么可以彻底改变它。“他们没显示出任何新物理现象或者任何新原则，不过我认为他们没必要那么做。他们只要了解和熟悉材料科学和热力学原理，可以应用它们就成，他们似乎已经成功做到这些。不过我并不清楚他们做这些是否合符经济原则。”

　　Bloom Box的预算问题

　　目前正在使用的工业级Bloom Box需要eBay和其他公司出资70万到80万美元。在eBay公司，Bloom Energy正依据一份为期10年的维护合同运行这些机器。eBay首席执行官约翰·多纳霍对“60分钟”栏目说，7个月前该公司的加利福尼亚圣何塞园区安装了5个Bloom Box，现在已经满足了eBay近15%的电力需求，估计节省能源费10万美元。

　　多纳霍还对Fast Company商业新闻网说，按照这个速度计算，Bloom Box安装三年内节省的钱，就相当于它的成本费和安装费。斯里达尔表示，一个家用Bloom Box的成本大约是3000美元，比目前可以利用的大部分燃料电池系统便宜很多。

　　绿色技术调研和分析机构Greentech Media主编迈克尔·卡尼洛斯说：“制造这些便宜的东西并非易事。ClearEdge公司最初销售它们的价格是5万美元，后来不得不把售价提高到5.6万美元。”

　　燃料电池制造商UTC Power的副总裁迈克·布朗表示，价格之所以会这么高，是因为家庭燃料电池系统必须人工安装，而且需求量小，制造商无法大批量生产。据斯坦福大学的普林兹的说法，以前的系统还采用贵金属，不过Bloom Energy表示，它们已经找到避免使用这种材料的方法，不过该公司并没透露相关细节。

　　Bloom Box是否安全耐用

　　UTC Power(Bloom Energy的一个潜在竞争对手)的布朗说，目前还不清楚它的安全性和耐用性。固体氧化物燃料电池必须在极高的温度下才能运行，因此它们经常很容易发生破裂或泄露。要想被家庭广泛采用，Bloom Box的运行寿命必须长达8.5万小时。

　　目前也有一些商业燃料电池(例如UTC Power制造的电池)可以连续工作这么长时间。Bloom Energy并没说明Bloom Box的操作寿命。除此以外，目前还不清楚Bloom Box的能效是多少。此类燃料电池系统产电和产热的能效通常可达90%，或更高。

　　Bloom Energy并没透露Bloom Box的能效，也没有详细说明是否可以利用由这种装置产生的热。布朗说：“我们没看到任何热收集迹象，因此我们认为它只是一个发电装置。如果事实正是如此，那么它的发电效率可达45%到55%。”如果真是这样，Bloom Box的效率只比常规轮机联合循环(combined cycle gas turbine,CCGT)发电站的效率高大约5%到10%。这种电站通过两个过程产生电能，首先通过燃气涡轮机，然后通过蒸汽轮机，第二阶段利用第一阶段产生的多余热量。

　　Bloom Energy的秘密杀手级应用程序

　　虽然大部分专家似乎都同意，Bloom Box显然将成为标准性固体氧化物燃料电池系统，不过这个小型发电站可能隐藏着惊天大秘密。绿色科技媒体的卡尼洛斯表示，Bloom Energy最近几年已经提交专利申请，这暗示它拥有的一个秘密应用程序可能会让它摆脱自己的竞争对手。专利详述了利用产电过程中生成的二氧化碳和水，生产氧气和一种“像甲烷的燃料”的过程。新的燃料和氧化剂会自动穿过Bloom Box，产生更多的电能和更少废料。卡尼洛斯说，目前还不清楚是否可以发生这种逆反应。他说：“如果可以发生这种逆反应，它们将是独一无二的。如果不能，它们将是一种非常优良的燃料电池。但是把二者分开后，产生的差异不会太大。” (孝文)

　　中新网西安6月3日电 (记者 冽玮)秦始皇帝陵博物院3日宣布，秦始皇陵园正式启动俗称“百戏俑坑”和内城北部西区建筑遗址考古发掘，这标志着秦陵园考古工作由系统勘探到发掘与勘探结合、遗址公园由建设进入展示阶段。

　　据初步统计，目前在秦始皇陵附近已发现各种陪葬坑180余座。其中比较重要的有铜车马坑、珍禽异兽坑、百戏俑坑、石铠甲坑以及各种内涵不同的府藏坑等。

　　“百戏俑坑”为编号K9901陪葬坑，位于秦陵东南部内外城之间。1999年3月，秦始皇陵考古队曾对此进行过抢救性试掘，在40平方米的范围内，出土了目前在秦陵地区发现体积、重量最大的一件青铜鼎，口径70厘米，通高61厘米，重212公斤，造型精美厚重，气势磅礴恢宏。并出土陶俑11件，姿态各异，风格、服饰、装束等都与兵马俑截然不同。

　　秦陵博物院副院长曹玮介绍说，已知的陪葬坑里面，K9901号坑是唯一与一、二、三号坑出土的俑完全不一样的一种陪葬坑。它既不穿铠甲，也不着战袍，只是在下身有裳，上身赤裸，用写实的手法将俑人的身体表现得淋漓尽致，是中国古代雕塑史上的里程碑。

　　他透露，由于当时试掘面积还不及整个俑坑面积的十分之一，K9901号陪葬坑的形制、内涵、所包含的遗迹遗物并不是十分清楚，其性质只能暂定为“百戏俑坑”。

　　考古勘测表明，秦始皇陵园内城建筑宏大，南北长690米，东西宽230米，面积占到陵园总面积的十四分之一，历史上被认为是祭祀秦始皇的场所，两千多年来颇有争议。此次对内城北部西区建筑遗址的勘探发掘，将为进一步解释这一建筑群在陵园制度中的性质、意义、结构、形制、交通、供排水系统等问题做出初步判断。

　　5月5日，海淀区一栋办公楼顶的小实验间内，一名男子将一个带着16个电极的“薄帽子”箍在头上，然后在一张特制的床上躺了下来。

　　这16个电极，分布在这名男子的额头、头顶、后脑勺、两侧太阳穴等部位的附近，分别要采集来自他大脑额叶、顶叶、枕叶、颞叶等脑区的脑电波。隔着床帘，研究人员在电脑上打开了一个系统，点击“开始测试”。电脑屏幕上，一个对话框中出现了16条颜色不一的波形图。

　　不过，研究人员的目标并不是这16组波动、流淌的曲线。在流淌着的波形图旁，另一个对话框中的数据，才是他们真正的目的。研究人员想从这些数据中，读出男子睡眠中的状态。包括他有没有做梦、做了什么类型的梦、能用什么方式去干预他的梦。

　　这是一个“睡眠与梦的监测和干预系统”，由北京大学心理学教授沈政和两名合作者研发。

　　“啪-啪”两声测出正在做梦

　　对话框被分成了5段，对应着“试睡期”、“浅睡期”、“中睡期”、“快速眼动期”和“深睡期”。它们正好组成了人体一个完整的睡眠周期。

　　当人体处于比较平静的状态时，就会出现平缓的阿尔法波。在“试睡期”，人会产生想睡觉的感觉，这时脑电波以ａ波为主，有一些散在的、比阿尔法波还要慢的德尔塔波。到了“深睡期”的时候，德尔塔波就会占主导。

　　其中，“快速眼动期”最让研究人员感兴趣。

　　因为随着睡眠深度的加深，脑电波的节律会变慢，同时肌肉的张力也会变得越来越小、体温也会下降。但在“快速眼动期”，眼睛会一秒钟一次的跳动，脑电图会一下子从德尔塔波等慢波，跳到“试睡期”，甚至接近清醒的时候。但此时，肌肉的张力和体温却和“深睡期”相差无几。

　　在“快速眼动期”，90％以上的情况都会做梦。如果把睡眠中的人叫醒，大多数人都能记住梦境，内容往往与生活事件无关，伴随着恐惧等大的情绪变化。而在“中睡期”和“深睡期”，要是做了梦，大多也记不住；即使能回忆起来，内容也和白天的生活事件相关。

　　在实验间里，只要被测男子进入了“中睡期”，研究人员就会通过系统，开始向他发出“啪-啪”的声音。这两个“啪”声的声调、音量完全一样，时间间隔大约在半秒钟。在第一个“啪”声响起之后，男子的脑区会在50毫秒左右作出反应，出现一个正波Ｐ。当第二个“啪”声响起的50毫秒之后，脑区会再一次作出反应。

　　不过，大脑对第二个“啪”声的反应，会弱于第一次。这种现象在认知科学上有一个专业的名字——P50抑制。它被专门用来监测大脑的兴奋性水平。

　　当人体处在睡眠中，P50抑制会表现得不兴奋。假如听觉皮层、视觉皮层、负责运动神经的脑区皮层出现了和清醒时一样的兴奋，就表明大脑在做梦。因为在夜间，人体不会有其他的心理活动让大脑产生兴奋了。

　　脑电波“读”出梦的类型

　　在后脑勺对应的位置，是大脑的枕叶所在，视觉皮层就主要分布在那里。如果熟睡中的人，视觉皮层表现出了兴奋，表明他正在做一个以视觉为主的梦。由于在白天，人们的五官中，视觉获取的信息最为主要，高达70％～80％，因此，以视觉为主的梦境十分常见，比如，遇见了一个久未谋面的昔日恋人。

　　同理，如果分布在大脑侧方颞叶的听觉皮层兴奋了，就说明梦主要与听觉有关。在对应着头顶的顶叶和前额的额叶之间，是一个中央区，它是负责运动感觉的神经所在。在睡眠中，运动系统如果受到了抑制，长时间地保持一个姿势、身体的一部分被压住等，就会将信息传递到这里，做出与运动有关的噩梦。

　　比如，人们会梦到自己被追赶，于是，拼命地往前跑；或者不知道什么原因，莫名其妙地就从高处坠落。其实，如果调整一下姿势，噩梦可能就会改变。

　　研究人员点击了一下电脑上分析系统的按键；男子卧着的床开始缓慢地向右侧倾斜。屏幕上，显示着由床脚上方的摄像头所传来的画面；研究人员用鼠标调整着床体的倾斜角度。在电脑的控制下，这张床还可以上升、下降、左右倾斜，以及将床头扬起等。

　　如果做了一个以视觉为主的噩梦，床尾一个盘状灯就会发出红、绿、黄、蓝等柔和的彩光，有节奏地闪动。

　　国外有研究发现，温和的颜色会让人做愉快的梦；而强烈、刺激的冷色会诱导噩梦。虽然熟睡中的人不可能看清楚图像，但色温可以透过眼皮，被视神经捕捉、传递给相关的脑区，从而刺激脑区作出不同的反应，影响他的梦境。

　　由于实验的时间已接近中午，躺在床上的男子并没有真正睡着。电脑屏幕上，记录５个睡眠阶段的对话框也一直处于空白状态。

　　用声、光、床位干预梦境

　　目前，“睡眠与梦的监测与干预系统”已经获得了国家专利；并于今年３月底，在海淀区质监局通过了企业标准的备案。它具有睡眠质量分析、梦的分析、梦的诱导三个功能。

　　研发者沈政希望，这一系统可以为那些受睡眠不良困扰的人们，解除苦恼。

　　人在一夜的睡眠中，会有６～８个周期。每一个周期大约为一个半小时；从“试睡期”开始逐渐进入到“快速眼动期”、“深睡期”。而后，又开始从“试睡期”循环进入第二个周期。这期间，会出现４～５次梦。

　　利用这个系统，就可以分析人们是在每一个周期中的哪一个阶段睡眠不好，这有助于明确睡眠问题发生的点。同时，还可以监测梦发生的次数、所占用的睡眠时间和比例；对于根据梦境中透露出来的情绪反应，读出梦的类型，以声、光、床位的调动进行刺激、诱导，改变梦中的恐惧、紧张、激动等情绪反应。

　　不过，这些都还需要更多的实验，过程会十分麻烦。

　　睡眠的实验不是躺下就可立即进行的，最好的实验时间是在夜里。要记录一个被试者的实验数据往往需要３～４天。因为有很多人一旦改变了睡眠环境，睡眠的质量也可能发生改变，因此，至少要两天的时间来适应环境。而每一次测试，也都得通宵进行。

　　如果要进一步辨别美梦、恶梦，还需要用更多的电极来设置实验。

　　情绪的波动与很多脑区都有关系。大体上，紧张、焦虑、恐惧的情绪主要与杏仁核关系密切，凡有危机生命的情形，杏仁核都会最快作出反应。对于愉悦的情绪，扣带回附近的脑区活动会表现得明显。

　　要像测地震一样，测出脑电波的“震中”位于哪里，需要从鼻子插入电极，直到颅底；靠近眼眶上方、两个脑半球的位置，那是内侧前额叶的底部。而这会使得人难以忍受。