自然

  据澳大利亚媒体6月3日报道,英国剑桥大学的科学家日前公布的最新研究结果表明,英国和丹麦牛奶中存在一种“超级细菌”的新变种,目前已经出现人类感染病例。尽管这种抗药细菌不太可能通过奶制品传播,但是与奶牛接触的工人有被感染的危险。

  剑桥大学兽医学高级讲师马克·霍尔莫斯发表在英国《柳叶刀》医学杂志上的研究成果显示,这种此前从未见过的细菌会对公众健康造成潜在威胁。虽然因为奶制品一般都消过毒,这种细菌通过食品传播的可能性不大,但那些与奶牛接触的工人却可能被感染。

  这种细菌属于被称为“超级细菌”的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)的最新变种。MRSA被媒体称为“食肉菌”,它能够通过感染人体上的伤口致人死命,对全球的医疗机构来讲都是一种重大的威胁。

   霍尔莫斯称,最令人担心的是,这种MRSA的新变种不能用传统遗传检测方式化验出来,可能导致病人被用错抗生素。霍尔莫斯的同事劳拉·埃尔瓦雷兹说,奶 牛场工人感染这种新细菌的可能性最高,但现在他们还不清楚这种细菌是否具有高危感染性。他们是在研究奶牛乳腺炎的时候,意外发现这种新细菌的。

  研究人员对正在医院接受MRSA感染治疗的病人进行检查后发现,已经有感染这种MRSA新变种的病例,其中苏格兰12例,英格兰15例,丹麦24例。

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爱丽丝梦游仙境海报

  据英国媒体近日报道,一项虚拟现实实验“爱丽丝仙境”使人能够产生一种错觉,变成了芭比娃娃大小或者是长大成4米高的巨人。就像爱丽丝喝酒或者吃下奇怪的 东西之后身体变大变小一样,实验的被试志愿者们也在实验中“变身”了。瑞典卡罗林斯卡研究所的科学家们在早期关于身体交换研究的基础上加以调整,进行了这项实验。

  这种错觉的产生是给参与者一个虚拟现实耳机,让他们觉得自己好像拥有一个人工假体。

  身体影响环境感知

  当“模特”的假腿和真人的腿同时被触摸时,会让大脑误以为,假体才是真实的。这项新的研究。这项实验表明,身体的大小对人们感知周围空间有着很重要的影 响。小的躯体会感受大的世界,反之则会感受到空间的渺小。这项研究的牵头人汉瑞克·赫森博士说,他在自己身上也进行了错觉的实验。即使我们知道周围人们的 大小,错觉还是会让我们觉得周围的他们是个“巨人”。

  有助研究脑控机器人

  该实验 结果已经在科学公共图书馆的电子杂志上公布。这项研究通过给测试者估计不同物体的大小之后,再闭着眼睛走向这些物体的方式,得出被试对空间概念的改变。赫 森博士解释,在我们心目中的大小和距离基本上是一个大脑如何解读不同的视觉信号。这些发现有助于发明利用人类神经控制的机器人。

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美国众多网站有意泄露用户信息

  当你上网进入某些网站为享受其服务而提交自己的有关信息进行注册时,也许你会因其可靠的名声自然而然地认为你的信息在它们那里是安全的。其实,事情往往恰好相反。美国研究人员新完成的研究显示,100多家为数以千万计的用户提供服务的网站中,有3/4的网站将用户的个人信息直接泄露给第三方网站。  

  日前,在美国加州奥克兰市举办的“网络2.0安全和隐私”会议上,研究人员指出,迄今为止人们所做的防止个人信息通过网站和在线社交活动泄露的努力(包括美国联邦贸易委员会2010年出台的关于保护消费者隐私的建议)在很大程度上并不奏效。他们强调,网站需要为保护用户个人隐私负更大的责任。    

  美国伍斯特工学院(WPI)计算机科学教授格里格·威尔斯是研究报告的合著者。他表示,尽管研究人员、政府机构和提倡保护隐私权者提出了不少建议和发表了许多报告,但是隐私问题却变得更为糟糕。随着现存的和倡导的隐私保护措施间逐步脱节以及各类网站中个人信息不断增加,目前到了应确定网站在保护用户隐私方面发挥何种作用的关键时刻。

  网站泄露的个人信息被分类分级

  据悉,研究人员曾披露许多流行社交网站存在着用户个人信息泄露的问题,引起了人们的关注。此次,他们决定了解常规网站处理个人信息的情况,这在过去几乎没有人调查过。研究人员分析研究的主要是那些鼓励或要求用户注册才能享受其服务的网站。在注册过程中,用户通常会向网站提供他们的个人信息,如姓名、家庭住址和电子邮件信箱。同时,研究人员还分析了那些受欢迎的健康和旅游网站,用户在这些网站的搜索行为能够反映他们的健康问题或显示他们的旅游计划。    

  研究人员发现,用户的个人信息通过一些路径泄露给了那些为帮助广告商而追踪用户浏览行为的第三方网站。

  在某些案例中,个人信息被有意地传给第三方网站;而在其他的案例中,要么是故意要么是不经意地将个人信息作为与第三方网站进行例行信息交换的部分内容。不同的网站信息泄露方式各不相同,有的是在用户创建、查看、编辑时;有的是用户登录账户时;有的则是用户在网站切换时。研究人员还注意到,有关健康的网站将用户搜索的敏感词组(如胰腺癌)和旅行网站将用户的行程泄露给第三方网站。    


隐私保护成难题

  研究人员将网站泄露的信息进行分类检查,并根据信息的敏感度和信息对暴露用户身份的能力进行了分级。例如,用户的姓名、电话号码或电子邮件地址在身份识别分级中排在最高,而健康信息和旅游行程在敏感度分级中排在最高。尽管泄露的多数信息在两种分级中排列并不高,但是研究人员认为这并不是说用户不应关注网站个人信息泄露的问题。    

  事实上,研究人员注意到,追踪信息的第三方网站从流行网站获得了涉及面十分广泛的信息,这些信息可能被用来与过去泄露的各种零碎信息相连,并与各个用户的身份联系起来。这些信息包括网站认可的用户名、独一无二的身份识别代码(如电子邮箱地址或家庭地址)以及浏览器设置等。

  保护隐私不能光靠技术

  研究人员还对用户可能为保护自己信息不被泄露而采取的多种措施进行了评估,这些措施包括阻止信息记录设置、使用广告过滤功能或开启某些流行浏览器最新版本自带的阻止功能。他们发现,这些技术漏掉了一些特定的泄露,如“广告杀杀杀”(Ad Blockers)不能可靠地阻止网站将其用户信息泄露给隐藏的第三方网站,同时还会损害用户浏览某些网站。    

  此外,研究人员还回顾了过去人们提出的防止用户信息泄露的建议,包括2010年12月美国联邦贸易委员会公布的在线隐私报告。

  研究人员表示,他们拥护在设计阶段植入主动式隐私保护、隐私默认和将所有与用户有关的敏感数据聚会存储的“通过设计保护隐私”的倡议。然而,即使这些建议也没能防止用户信息泄露给第三方网站或泄露给隐藏的第三方,同时这些建议既不包括按照指南核查第三方网站的措施,又不能处罚那些不遵守规定的网站。    

  威尔斯表示,美国联邦贸易委员会报告的主要缺陷是它极大地忽略了网站保护其用户隐私的责任。这些网站应该在保护用户和防止用户敏感或身份信息泄露方面起监护作用。实际上,第三方网站在强烈的经济刺激下将继续收集和汇集用户的信息,因此依靠它们来保护用户则会输掉信息保卫战。现在到了要集中精力让网站发挥作用的时刻,它们能够也应该做到。

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工作人员在清点古钱

  “停!”6月1日上午,苏州干将路改造乐桥段的一个施工工地上,挖掘机的轰鸣声被一声大喊止住:离地四五米的地下,突然露出了一口古井,里面藏着大量的古钱币!随即,工人们第一时间通知了苏州市考古研究所,专家们迅速赶到,一番考证后惊喜不断:这些钱币是北宋中后期所铸,足足有4吨重,这在国内已经罕有,更难得的是,还发现了珍贵的银质“圣宋元宝”!

  一声“停”,救下一口“聚宝古井”

  昨天上午,记者也赶到了位于干将路与人民路交界位置西南处的道路施工现场发现,古井已被进行了回填。

  据当时发现古井的在场工人表示:6月1日的上午,他们和往常一样,在工地上进行常规的施工,挖掘机向地下挖土时突然一个工人大叫了一声“停”。原来,在离地面足足有四五米的地下突然露出了一口看上去就有些年头的古井。

  “我们走近一看,发现原来这个古井不像一般普通的水井那样,蛮有特色的。古井的口子也不是普通井口那样的圆形,而是呈现出了规则的正八角形,井上一圈周围好像是用陶制成的,上下端一共分成了两层,很漂亮。井的周边则是用青砖铺砌而成的,很有江南风格。”现场的一名工人介绍,“进一步的挖掘后,更为惊讶的发现古井的里面还藏有大量的古钱币。于是,第一时间通知了市考古研究所。”

  耗一天,清出4吨的北宋古币

  苏州考古研究所在接报后,当即派出8名工作人员赶到了干将路的施工现场,立刻对发现的古钱币进行了一番抢救性的清理。

  这次考古发掘的铁军是苏州考古研究所的所长助理张铁军,张铁军告诉记者:“因为这次古钱币的数量比较多,所以我们的清理工作也具有一定的挑战性,从发现古币的那天上午,我们一直持续了整整1天的时间才将古币完全整理出来。”张铁军说,随后他们又通过了一天一夜的整理研究,经鉴定一共清理出的古钱币有80多袋,每袋重为50多公斤,总重为4吨左右。按北宋古币的分量估算,这批钱币足足有20多万枚。

  难估价,“圣宋元宝”最为珍稀

  “此次古井中发现的古钱币上层排列十分的整齐,但是下层的钱币排列却稍显散乱。我们在进行处理后发现上层的钱币略大,且刻有‘崇宁重宝’的字样,而下层钱币略小,刻有‘元丰通宝’、‘绍圣元宝’等字样。”张铁军表示,以此判断,这些古钱币应该都是属于北宋中后期的钱币。

  张铁军非常激动地介绍:“值得一提的是挖掘过程中我们还发现了宋徽宗建中靖国元年(1101年)所铸的‘圣宋元宝’,这是一种不以年号命名的古钱,而且是银质的,比较珍贵。”

  那要给这4吨的古钱币估估价,又值多少呢?张铁军则表示:“这个还不好妄下结论,因为文物的价格只有在进入市场之后才能估算,所以现在还不好说!”

  初步猜测

  避战乱临时埋藏 或与梁红玉抗金有关

  那么,这么多的北宋时期的钱币到底是从何而来?又为何会被人仓促地埋藏于古井之中呢?带着种种的揣测,记者又联系到了这次考古挖掘工作的领队张铁军,张铁军表示:据考古队的初步分析,北宋时期苏州经济比较的发达,成堆的古币最有可能是来自于当时某个商家遇到战乱而仓促匿藏于此的。

  “虽然钱币很多,但我们认为应该不是富贵大户,一般富足的大户家中应该是黄金、白银,而不会直接把钱币储备在家。”张铁军介绍,在发掘过程中还发现井底有普通的取水罐,所以能推断出这个井应该就是普通的家用井,并非是专门用来储备金银财宝,再加上钱币比较凌乱,所以认为很有可能是因为突然的战乱而导致的仓促埋藏。

  张铁军还介绍道:“我们又和苏州当时的历史进行了比对,发现宋朝的韩世忠和梁红玉夫妻在这一时期曾和金军在苏州东环附近进行过一场恶战,这些钱币很有可能是当时留下的。”

  古钱币的具体来历,还有待进一步考古。

  (姚一鹤 单成志 文/摄)

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  【英国《泰晤士报》网站6月1日报道】题:科学家干扰蚊子嗅觉,为抗击疟疾带来新希望

  新一代强效驱蚊剂有望在控制疟疾的斗争中开辟一条新战线,因为科学家发现的一种方法能够干扰蚊虫测出人所处位置的能力。

  美国科学家发现,有3种化学品能够干扰蚊子感觉到人们呼出的二氧化碳的能力。人们呼出的二氧化碳正是蚊虫用来发现叮咬目标的信号。

  预计这一发现将促进研究人员研制出廉价新型驱虫剂,从而预防疟疾、黄热病和登革热等蚊媒疾病的传播。这类廉价新型驱虫剂可以喷洒在房间内而不是人身上。

  研究人员还发现了一组能够模仿二氧化碳气味的气味分子,可以用来制作将蚊子引开、使它们远离人的诱饵。

  蚊子对二氧化碳极为敏感,能够顺着人们在睡觉时呼出的二氧化碳找到可以饱餐一顿的地方。蚊子通过下颚须(嘴边一种微小的附器)测出二氧化碳,因为下颚须上有对二氧化碳反应灵敏的气味感受器。

  研究小组发现了3组能够影响这些感受器的化学品。第一组可以抑制感受器,从而导致蚊子对二氧化碳的反应灵敏度降低。第二组可以过度刺激感受器,从而导致蚊子失去判断力,感受不到二氧化碳的存在。第三组可以模仿二氧化碳,这样蚊子就不再能够确定真信号是来自二氧化碳还是来自诱饵。

  在发表于《自然》周刊上的研究报告中,研究人员测试了这些化学品对冈比亚按蚊(传播疟疾)、埃及伊蚊(传播登革热和黄热病)和热带家蚊(传播丝虫病和西尼罗河病毒)等3种蚊子的作用。

  结果显示,即便接触导致判断力丧失的化学品时间很短,蚊子也会在几分钟内无法感受到二氧化碳的存在。科学家在跟踪风洞中的蚊子时发现,化学品严重损害了它们发现二氧化碳源的能力。

  目前,各种化学品作为驱蚊剂结合使用还不合适,因为这有可能对人的身体健康造成危害,但是相关研究应该会促使研究人员成功研制出安全替代品。

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曾经的罗布泊(科学网-kexue.com配图)

  “我们的研究表明,在古代罗布泊,西湖是叠加在古东湖上的,而东湖面积超过1万平方公里。”中科院遥感所邵芸研究员告诉记者。

  邵芸带领团队承担的国家863计划“新型成像雷达地下目标探测与隐伏特征提取技术研究”课题日前通过了科技部组织的验收。3年多来,课题组共开展了5次野外调查,采集了大量野外样品,进行了实验室分析,探地雷达的探测验证,充分利用雷达遥感技术对干沙层、干燥盐壳层的穿透能力,探测了被埋藏的罗布泊古湖岸线,对罗布泊“大耳朵”的成因之谜提出了新的见解。

  罗布泊位于新疆维吾尔自治区若羌县境内。历史上,它曾是一个烟波浩渺的湖泊,物产丰富,景色秀美,养育了众多文明,包括楼兰、米兰、小河等文明,是丝绸之路的要冲,古代中西方文明交流、多民族交融的重要区域。今天的罗布泊已经彻底干涸,只剩下广袤无边的干涸湖盆,剧烈起伏的盐壳层、风成沉积物和沙漠,没有任何生命迹象,被称为“死亡之海”,地球“旱极”,是中国和亚洲大陆的干旱中心,塔里木盆地的积水积盐中心,其环境演变对于全球变化研究具有重要的指示性意义。上世纪70年代,科学家在遥感图像上发现干涸的罗布泊呈现神奇的耳朵形状,从此,罗布泊“大耳朵”就因其特殊的形态及成因不明而引起了地学界的广泛关注。

  邵芸团队通过多源雷达遥感图像解译以及极化雷达特征分析,取得三项重大科学发现:

  首先,在遥感图像上呈现“大耳朵”形状的罗布泊是由于罗布泊古东湖的西半部分为西湖所覆盖,使得原来圈闭的湖岸线被部分切割和掩盖,因此在遥感图像上能看到古东湖的东半部分,故呈现“耳朵”形状。利用雷达遥感技术能够透视风成沉积层和极端干燥盐壳层的能力,发现了埋藏于西湖湖相沉积物之下的古东湖湖岸线,证实了古东湖连续向西延伸的湖岸线的存在,说明西湖(咸淡水混合)是叠加在古东湖(咸水)之上的。这一科学发现表明罗布泊古湖岸线原来是呈圈闭状态的,而不仅仅是“耳朵”状的。

  其次,在野外科学考察中,找到了罗布泊古东湖的北部和西部湖岸线,确认了罗布泊的边界,由此推测,罗布泊古东湖分布范围可能远远大于原来测量的5350平方公里,初步测算超过1万平方公里。

  第三,罗布泊古东湖的干涸过程可以划分为6期,在雷达图像上表现为明暗相间的6个条带。明条带为高含盐量湖相沉积层,代表了罗布泊较强烈的萎缩,湖面快速缩小,盐分快速结晶析出。暗条带为低含盐量湖相沉积层,代表了罗布泊的相对较弱的萎缩,湖面缩小,但是过程缓慢,依然有西侧的河水、山上的融雪水,进行一定的补给,故含盐量较低,掺杂着较多的泥沙质沉积物。上述过程重复出现与持续推进,是罗布泊古湖区越来越小的真实记录,说明在罗布泊逐渐萎缩、干涸的过程中出现了6个期次的湖相沉积环境变迁,代表了至少6个期次的干—湿气候变化,对于干旱地区环境演变研究具有重要意义。

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“我们的研究表明,在古代罗布泊,西湖是叠加在古东湖上的,而东湖面积超过1万平方公里。”中科院遥感所邵芸研究员告诉记者。
邵芸带领团队承担的国家863计划“新型成像雷达地下目标探测与隐伏特征提取技术研究”课题日前通过了科技部组织的验收。3年多来,课题组共开展了5次野外调查,采集了大量野外样品,进行了实验室分析,探地雷达的探测验证,充分利用雷达遥感技术对干沙层、干燥盐壳层的穿透能力,探测了被埋藏的罗布泊古湖岸线,对罗布泊“大耳朵”的成因之谜提出了新的见解。
罗布泊位于新疆维吾尔自治区若羌县境内。历史上,它曾是一个烟波浩渺的湖泊,物产丰富,景色秀美,养育了众多文明,包括楼兰、米兰、小河等文明,是丝绸之路的要冲,古代中西方文明交流、多民族交融的重要区域。今天的罗布泊已经彻底干涸,只剩下广袤无边的干涸湖盆,剧烈起伏的盐壳层、风成沉积物和沙漠,没有任何生命迹象,被称为“死亡之海”,地球“旱极”,是中国和亚洲大陆的干旱中心,塔里木盆地的积水积盐中心,其环境演变对于全球变化研究具有重要的指示性意义。上世纪70年代,科学家在遥感图像上发现干涸的罗布泊呈现神奇的耳朵形状,从此,罗布泊“大耳朵”就因其特殊的形态及成因不明而引起了地学界的广泛关注。
邵芸团队通过多源雷达遥感图像解译以及极化雷达特征分析,取得三项重大科学发现:
首先,在遥感图像上呈现“大耳朵”形状的罗布泊是由于罗布泊古东湖的西半部分为西湖所覆盖,使得原来圈闭的湖岸线被部分切割和掩盖,因此在遥感图像上能看到古东湖的东半部分,故呈现“耳朵”形状。利用雷达遥感技术能够透视风成沉积层和极端干燥盐壳层的能力,发现了埋藏于西湖湖相沉积物之下的古东湖湖岸线,证实了古东湖连续向西延伸的湖岸线的存在,说明西湖(咸淡水混合)是叠加在古东湖(咸水)之上的。这一科学发现表明罗布泊古湖岸线原来是呈圈闭状态的,而不仅仅是“耳朵”状的。
其次,在野外科学考察中,找到了罗布泊古东湖的北部和西部湖岸线,确认了罗布泊的边界,由此推测,罗布泊古东湖分布范围可能远远大于原来测量的5350平方公里,初步测算超过1万平方公里。
第三,罗布泊古东湖的干涸过程可以划分为6期,在雷达图像上表现为明暗相间的6个条带。明条带为高含盐量湖相沉积层,代表了罗布泊较强烈的萎缩,湖面快速缩小,盐分快速结晶析出。暗条带为低含盐量湖相沉积层,代表了罗布泊的相对较弱的萎缩,湖面缩小,但是过程缓慢,依然有西侧的河水、山上的融雪水,进行一定的补给,故含盐量较低,掺杂着较多的泥沙质沉积物。上述过程重复出现与持续推进,是罗布泊古湖区越来越小的真实记录,说明在罗布泊逐渐萎缩、干涸的过程中出现了6个期次的湖相沉积环境变迁,代表了至少6个期次的干—湿气候变化,对于干旱地区环境演变研究具有重要意义。
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正在攀登喜马拉雅山冰川的姚檀栋院士。(记者 赵亚辉摄)
洁白晶莹的冰塔林,连绵百里的大冰川,斑斓壮丽的大峡谷,蓝宝石一般的高山湖……在北京温暖的办公室里,刚从藏北冰原回来的中科院青藏高原研究所所长姚檀栋院士,无比想念他的青藏高原,想念他的冰川世界。
“我们多年的监测表明,青藏高原的冰川正在加速退缩,”谈起他魂牵梦绕的冰川,姚檀栋忧心忡忡。他拿出一份不久前的研究成果《21世纪中国冰川变化趋势估计》告诉记者:“如果保持现在的变暖趋势,到2100年,中国冰川面积将平均减少45%以上,其中山脉冰川的70%可能消失。”
姚檀栋对冰川一见钟情,之后35年,冰川成为他生活中唯一的主线。“干我们这一行离不开山,别人可以把山当风景,远远看着就行,但是我们不行,我们得爬上去。不管多难,都得爬上去”
过去的30多年里,到过青藏高原多少次,他已经数不清了。喜马拉雅山、喀喇昆仑山、念青唐古拉山……这些远远望着就让人头晕的雄伟山脉,对一般人遥不可及,对他来说,却是生命中不可分割的一部分。
“干我们这一行离不开山,别人可以把山当风景,远远看着就行,但是我们不行,我们得爬上去。不管多难,都得爬上去。”
虽然从未接受过登山的专业训练,也没有获得登山运动员的认证,但事实上,姚檀栋和他的同伴们,几乎每个人的经历都不亚于登山健将。
他们不仅在海拔超过6000米的珠穆朗玛峰冰川和纳木那尼冰川长期工作,还几度登上海拔超过7000米的慕士塔格峰冰川和希夏邦马峰冰川工作数月,成功钻取数百米长的记载着历史气候变化记录的冰芯。
正是因为这些经历,姚檀栋有了一个绰号——冰人(ICE MAN)。
这是个孩子首先叫响的。那次,他在美国看望一个同窗好友,同窗的女儿叫他“冰人(ICE MAN)叔叔”。当时,姚檀栋愣了一下,很久才回过味来。“冰人”,叫得没错啊!自己的前半辈子已经交给冰川和冰芯了,后半辈子恐怕也离不开了。
姚檀栋不后悔。
“从第一眼看到冰川的那一刻开始,我就被那种壮美和纯洁深深征服。”回忆起当年第一次见到冰川的情景,连续工作而略显疲惫的姚檀栋立刻神采飞扬起来。
那是1975年,在兰州大学读书的姚檀栋经过数次专业调配,进入冰川冻土专业学习。当时也不懂冰川是什么,学这个专业是偶然和被动的。但是,当他来到了祁连山“七一”冰川考察实习时,眼前洁白的冰川逶迤瑰丽,在太阳的照射下熠熠生辉,自然界壮美的画面,震撼了姚檀栋:“我那时对冰川是一见钟情!”之后的35年,冰川成为他生活中唯一的主线。
1978年,姚檀栋考取著名自然地理学家和冰川学家李吉均院士的硕士研究生;1983年,他又考取中科院兰州冰川冻土研究所攻读博士学位,师从被誉为“中国冰川之父”的著名冰川学家施雅风院士。
1984年,姚檀栋赴美国爱达荷大学深造。1987年,他来到法国格勒诺贝尔大学冰川与环境地球物理实验室作博士后,在世界冰芯研究权威、环境泰勒奖得主劳瑞斯教授的指导下,开始投身冰芯研究。
基础研究是一项长期的工作,急不得。姚檀栋在科学探索的征途中“抽丝剥茧”,在中国的青藏高原上追寻自己的“冰芯之梦”
冰芯,是冰川研究中一个新领域,作为记录地球环境变化的重要载体,冰芯以其保真性好(低温环境)、分辨率高(可达到年)、记录序列长(可达几十万年)和信息量大,受到世界科学家们的青睐。通过研究在北极和南极钻取的冰芯,科学家们不仅能测定冰川的年龄及其形成过程,还可以得到相应历史年代的气温和降水资料,以及相应年代的二氧化碳等大气化学成分含量,从而开辟了恢复古气候和古环境的新的道路。对冰芯的研究,找到了揭开全球变化之谜的“新钥匙”,使冰川研究在当代科学中振作了生命。
姚檀栋如饥似渴地在这个新领域中学习和实验。一年半后,他出色地完成了博士后研究,又来到美国俄亥俄大学伯德极地研究中心,与著名的冰芯专家汤姆森教授一起工作。在那时,他下定决心,要在中国的青藏高原上追寻自己的“冰芯之梦”。
“基础研究是一项长期的工作,急不得。”在这种理念的支撑下,姚檀栋忍住了寂寞,在冰芯研究中逐渐积累,带领一帮年轻人,在科学探索的征途中“抽丝剥茧”,先后完成了祁连山敦德冰芯研究、西昆仑山古里雅冰芯研究、喜马拉雅山达索普冰芯研究、普若岗日冰芯研究、慕士塔格冰芯研究和唐古拉山冬克玛底冰芯研究。达索普冰芯研究还被评为1997年中国十大科技进展。
姚檀栋和他的研究团队在冰芯与全球变化、冰川变化与寒区环境研究方面取得了具有国际水平的成果:他们建立了高亚洲地区降水中稳定氧同位素和降水时气温关系的定量模型,纠正了西方学者的理论模型推测;以高分辨率冰芯记录阐明了青藏高原过去10多万年来的气候变化特征,揭示了过去一系列重大气候突变事件;以年际变化的分辨率揭示了冰芯所记录的过去2000年来的气候变化;提出了人类活动对高海拔地区环境污染的高精度研究结果,发现青藏高原已有7200处受到人类活动的污染,其污染源是南亚、东南亚工业排放和海湾战争期间油井燃烧产生的烟尘扩散……
搞科研最忌讳单打独斗,不能像电线杆那样一个个插在那里,要形成一个团队。“冰川研究虽然艰苦,但攀登者无所畏惧,总是向往无限风光的险峰,总会笑迎新的挑战”
以青藏高原和喜马拉雅山脉为中心的超过500万平方公里的地区,被全球科研人员称之为“第三极地区”。由于特殊的地理位置(中纬度)和海拔高度(平均4.5千米),这里成为两极之外冰川科学家们最感兴趣的研究热点地区。这里拥有世界上除南北极之外最大的冰储量,其冰川数量超过4.6万条。
“青藏高原在中国的国土上,这里是‘第三极地区’的核心地带,对青藏高原冰芯的研究绝不能落在外国人的后面!”怀着这种信念,姚檀栋在异常艰苦的环境下进行了长达20多年的研究。
冰川研究离不开野外工作,在海拔超过5000米的青藏高原冰川上从事野外作业,艰苦程度常人难以想象:最低气温低于零下40摄氏度,氧气只有海平面的40%左右,热水烧不开,米饭蒸不透,鸡蛋煮不熟……苦寒、冽风、冷硬、呼吸困顿,不能洗澡不能看书,甚至你不能让自己轻易陷入思考,否则沉重的头疼和巨大的压力会让你难以承受。冰川研究需要的不仅是智慧,不可缺少的还有优良的体质和不畏艰险的意志。
“冰川事业是一项豪迈的事业,是勇敢者的事业。”导师施雅风先生的话激励着姚檀栋在恶劣的环境下艰苦奋战。20多年来,他累计在冰川上工作的时间超过60个月。即使遇到翻车、雪崩等危险事件,也不能阻挡他在青藏高原的每一处冰川上留下自己的足迹。“因为我热爱冰川,那种野外工作方式当然我就可以接受。”姚檀栋说。
无论是海拔6000米还是海拔7000米,他愿意忽略一切生理上的不舒适,他愿意克服重重困难和障碍,他愿意经历那些大自然的凶险考验,去寻找并钻取冰芯,以获知数千年来我们这个地球上,气候在发生着怎样微妙而又深刻的变化。
姚檀栋是个讲究方法和效率的人,从事冰川研究以来,他发表论著400多篇(册)。经检索,他与合作者发表的文章有126篇被SCI期刊收录,243篇被CSCD收录。已发表的SCI论文被引用1632次、CSCD论文被引用1974次。他的研究成果在国内外同行中也有重要影响,多次被邀请在相关国际学术大会作特约报告。他曾获得过很多科研奖项,2007年,他当选为中国科学院院士。
“搞地理科学研究,最忌讳的是单打独斗,不能像电线杆那样一个个插在那里,要形成一个团队,集体作战。”在自己迅速成长的过程中,姚檀栋所带领的冰川研究团队也取得了长足的发展,从当初的几个人发展成为包括数十名青年学者在内的梯队式研究群体。
面对过去的成就,姚檀栋没有驻足。就像在希夏邦马峰海拔7000米处鏖战60多天、成功钻取了总计480米长的冰芯后,他所说的那样:“冰川研究虽然艰苦,但攀登者无所畏惧,总是向往无限风光的险峰,总会笑迎新的挑战。”
经过多年的筹备,姚檀栋和中国科学家又把目标放到了整个第三极地区,发起了国际性的“第三极环境(Third Pole Environment, TPE)计划”,联合16个国家的科学家共同展开研究。
“第三极地区”被称为亚洲水塔,这一地区的冰川孕育着亚洲几大河流,成为维系十几个国家15亿人生活的重要水源。这些冰川正在快速消融,融水补给湖泊,导致湖泊水位上涨。然而,人们对环境变化在这里是如何演化的这一问题知之甚少。
作为TPE科学委员会主席,姚檀栋说:“研究这一区域的科学家每个人都在做着非常重要的研究工作,但目前最重要的是如何将大家的研究工作综合集成在一起。最好的办法就是国际社会的通力合作,来评估环境变化带来的风险。”
人物小传:姚檀栋,甘肃通渭人,1986年获中国科学院地理所博士学位,2007年当选中科院院士。首届“青藏高原青年科技奖”和“冰川冻土基础理论奖”获得者,我国冰芯研究的主要开拓者之一,带领研究团队在冰芯与全球变化、冰川变化与寒区环境研究方面取得具有国际水平的成果。先后担任过中国科学院兰州冰川冻土研究所所长,中科院寒区旱区环境与工程研究所副所长、所长职务,现任中科院青藏高原研究所所长。
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近日,在上海结束的IEEE世界机器人与自动化大会(2011 IEEE International Conference on Robotics and Automation: ICRA2011)上,IEEE机器人与自动化学会(IEEE Robotics and Automation Society:IEEE RAS)公布了2011年IEEE机器人与自动化学会青年科学家奖(IEEE RAS Early Career Award)的获奖者名单,并举行了颁奖仪式。中科院沈阳自动化研究所机器人学研究室刘连庆研究员获此殊荣。据悉这是自IEEE RAS Early Career Award奖项1999年设立以来,我国内地学者首获此奖。
颁奖仪式于2011年5月12日在上海国际会议中心ICRA大会上举行,IEEE机器人与自动化学会主席Kazuhiro Kosuge、2011 IEEE世界机器人与自动化大会总主席李泽湘、机器人领域国际著名专家谈自忠教授,教育部、科技部的相关领导,以及来自世界各国的机器人与自动化领域的专家、学者近2000人参加了颁奖仪式,随同该仪式同时颁发了ICRA2011最佳大会论文,最佳自动化论文等奖项。
IEEE RAS是国际上最为重要的机器人与自动化研究专业组织之一,汇集着世界各国机器人与自动化领域的专家学者,引领着机器人和自动化学科的发展方向。IEEE RAS Early Career Award是IEEE机器人与自动化学会设立的重要奖项,用于奖励获得博士学位不满7年,并在自动化和机器人领域做出重要贡献的科研人员,每年在世界范围内评选不超过2人。2011年度该奖项授予了沈阳自动化研究所刘连庆研究员和日本名古屋大学的Hisataka Maruyama博士。
刘连庆研究员主要从事纳米操作机器人、以及与生命科学相交叉融合的相关研究,在国家自然科学基金、国家863和院重大课题的支持下,在机器人化纳米操控的理论体系和实现方法上取得了重要进展。
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“‘奋进号’航天飞机‘绝唱之旅’已然落幕,参与‘阿尔法磁谱仪’实验的科学家寻找反物质和暗物质的‘探索之旅’刚刚开启。”中科院高能物理研究所所长、中科院院士陈和生6月1日说。
太空粒子探测器“阿尔法磁谱仪2”(AMS-02)5月16日搭载美国“奋进号”航天飞机发射升空,19日安装到国际空间,开始了长期寻找反物质组成的宇宙、探寻暗物质的征程。
“阿尔法磁谱仪”实验上世纪90年代启动,是一项大型国际合作科学项目。它由诺贝尔物理学奖得主、华裔美国科学家丁肇中教授领导,美、中、法等16个国家和地区的数百名研究人员参与其中。陈和生是这个团队首批科学家。
“根据接收到的数据,我们检查了AMS-02的所有部件和单元,它们全部工作正常,运行状况好于预期。”陈和生对新华社记者说。
据悉,AMS-02的数据正源源不断地由中继卫星从太空站下载到新墨西哥州白沙基地,随即传输到欧洲核子研究中心。作为参与单位,中科院高能所可以分享这些数据。
“分析数据是今后研究中的最大挑战,我们一定要对自己的科学理念有充分信心。”丁肇中表示。未来这项实验的重大发现,将在经过整个团队的严格验证后,统一对外发布。
参加数据分析的高能所陈国明研究员说,截至目前,高能所已经获取了上亿个宇宙线的事例。中国科学家利用这些数据对AMS-02的重要部件电磁量能器进行了刻度,以便准确测量电子和γ的能量。
电子和γ是寻找暗物质的关键探针。安装于AMS-02上的电磁量能器由高能所和中国运载火箭技术研究院与法国、意大利专家联合研制而成。
此外,中国科学家对这些宇宙线事例进行了鉴别,利用磁谱仪测的动量给出了质子、氦、锂、铍、硼和电子的初步能谱。
“AMS-02有强大的接收度,很高的粒子识别能力和能量测量水平。探测到的宇宙线事例中,不乏高于1Tev(10万亿电子伏特)的电子。电子能量越高,流强越小,捕捉难度越大。”陈和生说。
陈和生表示,高能所计划进一步争取中科院和国家自然基金委的支持,增强对AMS-02物理分析的团队能力建设。
6月1日返回地面后,美国“奋进号”航天飞机将永久退役,其最终归宿为洛杉矶的加利福尼亚科学中心。鉴于成本过高,美国已决定终止运行了30多年的航天飞机项目。
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