科学


2001年抵达火星目的地的“火星奥德赛”拍摄图片显示的地形


研究人员发现火星地形和特立尼达岛近海的条纹状海底土墩存在相似之处


20世纪80年代末到20世纪90年代行星学家开始怀疑火星上可能曾存在远古海洋

  科学家称,在火星表面发现的土墩可能曾是湖泊所在地。这些令人难以置信的照片是由2001年抵达目的地的“火星奥德赛”拍摄的,它们显示的是这颗红色行星上的谷地和沟渠。

  专家认为,火星上的这些泪滴状小岛可能是几百万年前在水下形成的。这一重大发现将能证明这颗红色行星上曾出现过可以支持生命存在的海洋。该研究成果7月发表在《地质学》杂志上,德州大学奥斯汀分校的地质学家罗勒纳-莫斯卡尔德里是这篇论文的第一作者,他说:“根据这些相似处,我认为火星上的泪滴状小岛是在相对较深的海洋深处形成的。”该研究突出了火星地形和位于特立尼达岛近海的条纹状海底土墩之间的相似之处,为证明火星北部平原存在远古海洋提供了证据。20世纪80年代末到20世纪90年代行星学家开始怀疑火星上可能曾存在海洋。

  “海盗”号轨道飞行器拍摄的图片显示,这颗红色行星的克里斯平原地区看起来像是存在海岸线和河槽。莫斯卡尔德里和德州大学的地质学家雷斯利-伍德主要研究特立尼达岛近海海床的形状。这些被称作侵蚀阴影残迹(erosional shadow remnants)的地貌特征是一端与泥火山相连的彗状条纹,它们最长可达数英里。当沉积物与泥火山周围的水流混合在一起,聚集在相反方向时,就会形成这种地貌。详细的3D海床图(石油和天然气勘探工作拍摄的图片)让研究人员更好地观察了侵蚀阴影残迹。

  莫斯卡尔德里认为,可能正是类似过程促使火星上的泪滴状小岛形成。他们称,由撞击而非泥火山产生的撞击坑,导致沉积物快速流动,形成彗状结构。莫斯卡尔德里说:“地球和火星之间存在的大部分相似处都是对陆地或环境进行对比得出的。这是首次得出深水海床的相似处。”火星上的这些条纹状小岛长在3英里到30英里(4.83公里到48.28公里)之间,占地1.5平方英里到150平方英里(388.50万平方米到3.88亿平方米)。这种大小意味着它们与深水侵蚀的特征类似,而非由空气侵蚀的地面特征。

  实验室试验发现,它们的三角形状只能在水下形成,这为火星上存在远古海洋的观点提供了更多证据。但是田纳西大学的行星学家德文-伯尔表示,火星上较小的重力意味着这些小岛能在空气作用下形成,而且看起来像是在深水处的强压环境下形成的。莫斯卡尔德里说:“我们把一名地质学家送上火星,并用老式铁锤获取样本,对其进行直接观察,才能确定它们到底是怎么形成的。”(秋凌)

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冰河世纪的猛犸刻画像,已经有13000年的历史

  据国外媒体报道,来自史密森学会和佛罗里达大学的研究人员在佛罗里达州发现一块刻有猛犸象或乳齿象图案的骨骼碎片,大约有13000年的历史了。这块骨刻画是美洲发现的最古老的艺术作品,同时也是美洲大陆上已知唯一有关冰河世纪时期长鼻类动物的描绘。考古学杂志在线期刊已经发布了研究小组的这一发现。

  这块骨骼化石是由詹姆斯-肯尼迪(James Kennedy)在佛罗里达州的弗隆滩附近发现的,他是一名业余化石猎人,发现并收藏了这块骨骼化石,后来在对它进行清洁的时候,发现了上面的骨刻画。 他意识到这一发现具有潜在的重要性,随后,肯尼迪与佛罗里达大学、史密森博物馆保护学会以及国家自然历史博物馆的科学家们取得联系,对其进行详细地研究。

  史密森博物馆保护学会的人类学家丹尼斯-斯坦福(Dennis Stanford)是该项研究的合著者,他说:“这是一个激动人心的发现,在欧洲一些山洞的墙壁上和一些骨骼碎片上,长鼻类动物的刻画有数百个,但是在美洲,这还是头一遭。”

  在这块版画上,所刻动物从头到尾长3英寸,高1.75英寸。这块骨化石是一个巨型生物身上的长骨,极有可能是猛犸象或乳齿象的长骨。由于骨骼碎片破碎状况比较严重,进行更精确的鉴定已经不可能了。

  佛罗里达大学人类学荣誉教授巴巴拉-珀迪(Barbara Purdy)是这项研究的首席作者,她说:“这项研究的成果也是各学科协作研究的一个典范,有相当多阴谋论者对这幅骨刻画的真实性表示怀疑,直到经过考古学家、古生学家、法医人类学家、材料科学工程师和美术家的检测,最终才得以证实。”

  研究小组的主要任务之一是确定这块骨刻画的年代,也就是要确定它是远古时代的作品还是近现代仿制品。最早发现它的地方位于古弗隆滩遗址附近,在1913年到1916年之间,在这里曾发掘出已绝迹的冰河世纪时期动物骨骼和人类骨骼。研究小组比对研究了这块骨刻画的成分与弗隆滩遗址的其它骨骼的成分,他们利用光电显微镜对其进行分析研究,最终确定是同时代的骨骼,刻画的槽纹边缘有明显长期磨损的迹象,不存在是近现代刻画的可能,而且刻纹中也没有金属工具雕刻的痕迹。

  确凿无疑,它是冰河时期的艺术作品,非常罕见,它也为冰河世纪后期生活在美洲大陆上的人类描绘他们守猎的动物图像提供了证据。这块骨刻画至少有13000年的历史了。

  目前,这块带有图案的骨化石的模型已经成为在佛罗里达自然历史博物馆中佛罗里达猛犸象和乳齿象展览的一部分

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利用巨大的反光卫星把阳光反射到太空里的方法,是科学家正在考虑的用来抵抗气候变化的众多方法之一。
 
北京时间6月20日消息,利用巨大的镜子把阳光反射回太空是目前科学家正在考虑的众多用来抵御气候变化的方法之一。联合国科研组织外泄的文件显示,这些正在考虑用于地球工程学的方法,将于下周在秘鲁举行的会议上进行讨论。
这些文件还详细介绍了其他一些方法,例如生产颜色更浅的农作物和把铁屑投入到世界各地的海洋里。科学家非常关注这些提议(总共大约有60项),其他方法包括:把海水喷洒到云团里,用来反射阳光,以及把街道和屋顶油漆成白色。不过这些科学家也有忧虑,他们担心即使他们的方案产生作用了,但是由于科技存在不确定因素,它们可能会对周围环境造成无法挽回的破坏。该报告还详述了联合国和发达国家在会议前达成一致意见的努力有多么“令人失望”。
将在秘鲁举行的此次会议,有望为政府提供地球工程学科学评估。不过最终的结果可能是,支持资助更多研究和试验的提议。英国目前已经完成一些耗资数百万英镑的项目。在其中一个项目中,布里斯托尔大学研制了一种“软管”装置,可以利用热气球把它送上高空,用来往大气层里喷洒硫酸盐。皇家学会也在努力为该话题制定指导方针。然而,目前已经有超过125个世界各地的环保团体向联合国政府间气候变化专门委员会主席抱怨。他们在一封寄给拉金德拉·帕乔里的信里说,利用地球工程学的问题不适合由他们来考虑。
 
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这张图像被称为“钱德拉深空场-南部”(X射线)以及哈勃对同一天区的成像(可见光)。这张图像配合其他钱德拉太空望远镜的数据,使得人们得以在30%~100%的极早期星系中发现了黑洞的迹象,这些黑洞隐匿在尘埃和气体中,非常难以观测。

这张图像是一副艺术想象图,显示一个大爆炸之后不到10亿年内形成的星系。剖面图显示其外部大量的尘埃和气体内部隐藏着一个正在快速成长中的大质量黑洞,以及它发出的强烈辐射。

这是“钱德拉深空场-南部”的图像,是钱德拉望远镜曝光400万秒得到的。图像覆盖天区位于天炉座,是有史以来获取的最深邃的X射线宇宙星空地图。其探测到的大量X射线源大部分来自成长中的超大质量黑洞。其中有些黑洞在宇宙大爆炸之后大约9.5亿年便出现了。
北京时间6月20日消息,据美国太空网报道,说起黑洞,你的第一反应是什么?对了,它巨大的引力吞噬一切,包括光,因此很难进行观测。但根据一项最新的研究表明,这样的观测难度可能还并不算什么,宇宙早期的黑洞更加难以捉摸,它们都隐藏在厚厚的宇宙尘埃云和星际气体之中。
天文学家们多年以来一直致力于在一些最古老的星系中心寻找黑洞存在的迹象,但是一无所获。
但是研究人员们最近进行的研究不但首次成功地找到了这些隐匿的贪婪怪物,还发现它们和其所在的宿主星系的演化情况关系密切。
寻找黑洞
尽管由于不发出光线,科学家们没办法对黑洞进行直接观测,但是人们可以观察到被黑洞吞噬的物质落入其中的场景。当这些物质高速下落时,这会释放出巨大的能量。
在大爆炸之后10亿年左右时形成的星系中似乎没有观测到这种强烈的能量爆发,这让科学家们怀疑它们核心位置的黑洞质量可能相对较小。目前科学家们认为宇宙的年龄大约为137亿年。
“事实上,认为这些早期星系的核心部位存在成长中的超大质量黑洞是非常自然的,”来自美国夏威夷大学的伊莎奎尔·特雷斯特(Ezequiel Treister)说。“但是问题是人们在此之前一直没有能够找到它们。”
超大质量黑洞是宇宙中的巨怪,它们的质量可以达到太阳质量的数百万倍甚至数十亿倍。而较小的,恒星级别的黑洞是由单个的大质量恒星塌缩后形成的,它们的质量一般可以达到太阳质量的10~20倍。
特雷斯特和她的小组决定采用间接的方式搜寻宇宙中最早期黑洞的迹象。首先她们调动哈勃空间望远镜锁定一些可以目标,随后使用钱德拉塞卡X射线望远镜来观察其是否存在显示黑洞吸积盘特征的X射线辐射。
由于光速恒定,而宇宙非常广袤,因此观察遥远的星系就像是回溯时间,观察过去。
她们工作的结果显示,对于早期黑洞的搜寻难度非常大,因为她们必须穿透厚厚的尘埃和气体云来进行搜寻,如同在大雾中试图看清远方。
特雷斯特说:“只有那些非常强烈的X射线辐射能穿透云雾。”
紧密相关
但是最终,她们不但找到了这些早期黑洞存在的证据,并且她们还发现这些早期的超大质量黑洞和它们所在宿主星系之间存在的紧密关系。
那些和银河系年龄大致相同的黑洞和星系之间存在紧密联系。比如,这些黑洞的质量和其宿主星系的光度之间,以及围绕其四周分布的暗物质质量之间存在正比关系。
但是人们预计早期的黑洞情况与此不同。天文学家们预计这样的相关性需要一定的时间来建立,随着时间的推移,黑洞和它的宿主星系之间逐渐达到一种平衡关系。
但是特雷斯特小组却发现这些早期黑洞已经和它们的宿主星系之间建立起了类似的相关关系。她说:“为何这种联系能够如此迅速地被建立起来,这是如何实现的?我们目前还不清楚。”
 
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据英国《每日电讯报》6月15日报道,天文学家在最新一期《自然》杂志上撰文宣布,他们观察到了宇宙诞生之初、也就是宇宙10亿岁时就开始成形的黑洞。
宇宙早期黑洞的信号十分微弱,天文学家们利用美国国家航空航天局(NASA)的钱德拉X射线天文望远镜巡视天空6周,观察到了所谓的“钱德拉南天深度视场”。随后,他们将NASA的哈勃太空望远镜提供的图片和钱德拉X射线太空望远镜提供的数据结合在一起,在200个遥远的星系内搜寻到了早期黑洞的“芳踪”。之前科学家们只是预测到了年轻黑洞的存在,但从未观察到其踪迹。
NASA的研究表明,同其“寄主星系”一起,早期黑洞的成长速度快过此前科学家们的预测。在宇宙诞生之初,黑洞就一直存在,实际上,当宇宙10亿岁时,已经有约3000万个黑洞形成。
该研究的领导者、美国夏威夷大学的天文学家埃兹奎尔·特雷斯特表示,探测到这些星系发出的X射线非常重要,因为它会告诉我们,在这些星系内部有超大质量的黑洞正在成长。
该研究论文的联合作者、美国耶鲁大学的天体物理学家凯文·沙温斯基表示:“我们现在看到的是宇宙诞生之初,寄生于非常年轻星系内部的‘婴儿’黑洞,这些黑洞正在吞食位于星系中央的物质、气体,黑洞们将会持续成长,穿越‘青少年’阶段到达‘成人’阶段。”
NASA表示,在这些星系中,有30%到100%的星系包含有“正在成长的超大质量黑洞”。该实验中观察到的年轻黑洞的数量是此前估计的100多倍。(来源:科技日报 刘霞)
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这张南极大陆东部冰盖下的地形图上显示出几处大型的峡湾地貌,这是大约3400万年前至1400万年前这一地区大规模冰川进退留下的遗迹。

参与这一项目的科学家们希望他们的这一成果将有助于对南极冰盖对未来全球海平面的影响进行预测。
北京时间6月19日消息,一个美英科学家小组近期使用雷达技术成功获取了地球上最后一块空白区的地图。
来自英国爱丁堡大学的科学家和他们来自美国德州大学的同事们一起,使用这种技术制作出了南极奥罗拉冰下盆地(Aurora Subglacial basin)的地形图。
奥罗拉冰下盆地是位于南极洲东部一块巨大的低地,整个区域都被巨厚的冰雪层掩埋,其面积甚至超过了美国德克萨斯州。
这次获得的地形图上可以分辨出一些峡湾地貌,这些峡湾的规模是地球上已知最大的类别,这样的信息将有助于人们理解南极冰封的历史。
同时他们也辨认出一些巨大的冰川切割山脉的遗迹。这些都标示出不同历史年代冰川的边界位置,有些不同时代边界之间相距达数百公里之遥。
科学小组希望他们的这份地图将有助于在计算机模型计算中揭示南极冰盖演化的历史对全球海平面升降产生的影响。
先前的研究已经显示,在大约3400万至1400万年前,南极大陆东部的冰盖曾经经历大规模的生长和消融,这样反复的后果便是全球海平面跟着出现了超过200英尺(约合61米)的升降。自那以后,冰盖的情况开始稳定,而海平面的升降幅度也再也没有超过50英尺(约合15.2米)。
但现在,科学家们注意到这一地区的岩石表面已经低于海平面,这样势必会发生海水的渗入,从而导致其部分融化崩塌。
从太空进行的卫星观察似乎证实了这种猜测,它们观测到在冰盖边缘已经开始出现冰川消融的情况,这加深了科学界对这一问题的忧虑。但是尽管科学家们对此表示了担忧,但他们同时也指出这样的崩塌消融不太可能会在近100年内发生。
不过他们也同时警告称,对于巨型冰盖而言,哪怕是最细小的变化都有可能对全球的海平面高度造成巨大的影响。
“对于这巨大的冰盖层之下过去发生了什么,未来还将发生什么,我们几乎一无所知,而现在我们揭开了它神秘的面纱,让它展现在我们面前,”杜坎·杨(Duncan Young)说。他是德州大学奥斯丁分校地球物理学院的研究科学家,同时也是这一研究的第一作者。有关这一成果的论文已经发表在了最近一期的《自然》杂志。
他说:“我们观察到地球在远比今天温暖的地质年代冰川分布的情况是如何的。我们看到在那个时代地球上冰川的消融是剧烈的,存在大规模的表面融化现象。但最近,冰川的消融情况已经稳定的多。”
这项研究是“冰帽”(ICECAP)计划,即“南极板块中部低温层演化研究计划”的组成部分。这一大型研究计划由美国的克萨斯大学奥斯丁分校地球物理学院,英国爱丁堡大学和澳大利亚南极研究所共同实施。(来源:新浪科技 晨风)
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“我一直将化学家比喻为艺术家,以创新意念创造新事物。我总是因自己是一名化学家而感到幸运和骄傲。”
“我觉得自己是个精力充沛的人,我可以完全不休息工作一整天;如果非常放松,我反而会感觉很不自在,所以家人经常和我开玩笑说,你需要回到实验室,去闻一闻化学药品的味道了。也许,我是个离不开化学品的人。”在节奏迅捷的电子音乐中,任咏华抱着一大摞资料,肩挎一个大书包,先攀爬一段长而陡峭的台阶,然后乘坐电梯笔直上升,经几十步短短的缓路后,接着又是一段经仰视才能望见尽头的台阶,到了顶端,方找寻要去的办公室……这期间她不时看看左手手表。由欧莱雅制作的短片在土豆网上点击率迅速上升。或许,很难用文字向没有看过这条短片的人描述任咏华。
她的步伐和语速比一般人快,她说自己属于性急一族,总想要快把手头的事情办妥,但对于作研究却有难以言说的耐性。
任咏华是香港大学讲座教授。今年初,她在法国荣获第13届欧莱雅—联合国教科文组织“世界杰出女科学家成就奖”,成为继中国科学院物理研究所研究员李方华和香港科技大学生物化学系教授叶玉如之后,第三个摘得该奖项的中国女科学家。
2010年是居里夫人获得诺贝尔化学奖100周年,大会把本届评选主题定为“女性与化学”。
这让任咏华成为国人瞩目的焦点。此前,她不为公众熟知。2002年她当选“香港十大杰出青年”的时候,个子娇小的她只是站在边上,而站在中间的艺人陈慧琳才是媒体追逐的对象。
2001年,38岁的任咏华当选为中国科学院院士。这位祖籍广东鹤山的无机化学家,至今保持着中国最年轻的女院士的纪录。
2005年,任咏华获得中国国家自然科学奖二等奖。仅一年后,她又成为首位获得英国皇家化学学会讲座奖章的华人。
2011年4月7日,中科院院长白春礼会见任咏华。白春礼曾担任“为投身于科学的女性2009/2010”国际评审委员会成员,他在接见仪式上表示:“任咏华教授能够获此殊荣,显示了中国化学界在世界科学领域的地位。我也是从事化学研究的,化学其实在以很多不同的方式出现在我们的日常生活当中,并将继续为人类解决各种挑战。希望在未来,能够看到更多中国科学家在世界科学的舞台上大放异彩,证明中国的科技实力。”
同一天,她应邀来到北京大学,向化工学院的莘莘学子讲述她的能源人生。她面容清秀、气质温婉,腹有诗书气自华,穿着得体的黑西服套装,里面配着明黄色衬衣,不过仍是素描朝天,仍是保持了20多年的一丝不苟的短发。
无论是短片,还是作报告,任咏华都是用流利的英语,她不无害羞地解释说:“因为我普通话不好。”而说粤语显然又不合时宜。
努力:每天在实验室快乐工作10小时
 
“化学于我不只是工作,还是兴趣,是同吃饭睡觉一样重要的事。”任咏华说。
香港人大多重商重利,所幸任咏华生在一个开明的中产家庭,父亲是香港大学毕业的土木工程师,让她根据自己的兴趣选择主修科目,而且从来没有质疑过她走科研之路的决心。“我从小就对很多事物都感好奇,小时候经常都会问为什么天空是蓝色、为什么会有彩虹等问题。”
少时的任咏华跑步、画画、朗诵样样不行,在拔萃女书院读书时成绩只能算中上。她背书很差,同学背一两次就会,她却要背很多次。
凭借勤勉之功,她同时获得医学及药剂学录取,但没有选择念有“赚钱科”之称的医科,一心只去港大读化学。
“我选读化学是因为喜欢从事客观理性的分析工作。人们总认为化学家制造污染、毒物,其实这是一个靠化学才能正常运转的世界。” 任咏华说。
香港大学学士毕业后任咏华决定留校,只用了3年就拿了化学博士学位。每天至少在实验室工作10多个小时的作息习惯,也在那时确定下来。
全天埋头在实验室里,穿梭在试管、烧瓶、仪器和学生之间,与化学朝夕相伴,或失败或平淡地作研究,任咏华还能经常保持快乐的心情。“因为在这里,可以做一些你自己很喜欢做的事情,我都很享受,不一定非要获得怎样的成果。”
梦想:研发无污染和可再生的替代能源
很多人认为香港只是一个金融中心,很难开展基础研究,而任咏华硬是做出了世界级水平的科研。“只要你有这个决心,有这个毅力,就可以做出一些国际水平的科研。”
1988年,年近24岁的任咏华从香港大学化学系博士毕业。那时候新创的应用科学系的实验室基本上什么都没有,甚至连试管和玻璃瓶都不多。任咏华就从买玻璃瓶开始。她至今仍清楚地记得第一次拿到香港研究基金局第一笔资金的情形,差不多80%的资金用来买一台测荧光发射的仪器。“钱都花在这个基本的仪器上。当人们想做一件事情的时候,总是会希望条件能够尽量好,不愿意受到条件的限制。”
凭任咏华的资质,完全可以找一个研究条件好一点的地方去作研究。但她却认为“没有一个完美的环境”。“或者说,科研条件并不是你能不能出成果最重要的原因。安定地去工作,专心地去做一件事情,对自己负责任,这是最重要的。否则有最好、最复杂、最精密的仪器也不一定做最好的东西出来。”任咏华说。
现在,全球每年的能源需求约为13万亿瓦。到2050年,人类的能源需求量将额外增加14万亿至20万亿瓦。在追逐自己化学梦想的过程中,任教授一直坚持强烈的社会责任感,她认为,地球正面临百年一遇的能源危机,研发出无污染和可再生的替代能源是当务之急。
在多年的科研道路上,任咏华一直将注意力集中在名为有机金属化合物这一类用途广泛的光敏材料上。依托核心的金属类型和周围有机分子的性质,光敏材料能以各种不同的波长和效率吸光和发光,她研发了具有独特的光吸收性能的几种物质,有助于太阳能的收集和储存,能够应用在低耗电量的有机发光二极管(OLED)灯泡,以及太阳能发电板的吸光物料上。传统钨丝灯会将很大一部分电能转化为热能浪费掉,但涂上分子功能材料的白OLED灯管则可大大降低这种无谓的消耗,将电能高效转化为光能。与一般的钨丝灯相比,使用相同电量,白OLED灯比钨丝灯更光亮,而同样的亮度它则比钨丝灯维持时间更长。一盏8瓦的白OLED灯与一盏60瓦的钨丝灯,其亮度差不多一样。
目前,任咏华的分子功能材料尚未投入市场。她表示:“价格及寿命问题还有待解决,我会找出更便宜、更普遍的金属,合成效能更高的分子功能材料。”
由于接触到油或重金属离子时会发光,这种材料还可应用于探测石油泄漏或放射污染等环境灾害。在医疗保健方面,光敏材料也可作为化学传感器,检测糖尿病患者血液中的葡萄糖含量或恶性细胞。
“我是一名化学家,可以创造不同的分子,比如,让它们发光或是发出荧光,或让它们能收集阳光,并转化成其他形式的能量。我希望这些研究能对人类有影响力,有益处,而非只是牟利。”
如今,她成为研究发光分子和太阳能创新技术的国际权威。在她的心目中,化学堪比艺术。“我一直将化学家比喻为艺术家,以创新意念创造新事物。我总是因自己是一名化学家而感到幸运和骄傲,因为化学是一门旨在创造新的化合物的主要学科。我们可以将化学和物理的领域结合以发展新的材料并解决能源的相关问题。另外,也可以结合化学与生物学或医药学来解决疾病和健康的相关问题。”
 
坚持:鼓励年轻人不轻言放弃
在很多人眼中,香港是充满挑战的商业化城市,是充满机遇的掘金天堂。香港社会对科研相对比较冷漠,让人们觉得这里不太适合科研。也有不少人对本港的科研能力不自信,认为很难作出世界性的卓越研究。也就在这里,却有着国际上最知名的无机化学合成光化学的研究基地。
任咏华师承中科院院士支志明。在繁华的香港,这一对性格沉静的师生被很多人称为地地道道的“港产”科学家。任咏华表示,她毕生的研究事业都在香港发展,香港的科研绝不逊色,包括自己在内已有超过20位中国科学院院士,“而恩师支志明更曾获国家自然科学奖一等奖;可见香港研究足与国际看齐!”
“我很感谢我的博导支志明先生,是他让我明白科学并无性别之分,只有好坏之分。”任咏华说。
在作研究的同时,任咏华还曾担任香港大学化学系主任。她认为培养年轻一代非常重要。她希望用自己对科学的态度来激励那些在香港有志于从事科学研究的年轻人。“作为一名优秀的科研工作者,需要有较高的情商,这样就不会轻易放弃,如果你的试验失败了,你必须要搞清楚如何去克服这些困难。面对困难时不要轻易放弃,这是最重要的。”任咏华说。
任咏华已经先后带领了超过50名博士、博士后学生从事研究。她坦言,年轻人对科研并非没有兴趣,“在香港做科研,被人认定为‘怪怪的’在所难免,但如果志向真的在此,就应该坚持下去,不轻言放弃,不要有太多包袱和顾虑。我希望青年人对喜欢的东西,或称理想,要有坚定的意志去追求,保持一份执著。科研的过程能锻炼人的意志及精神。我常跟学生说,即使以后不从事科研也没关系,重要的是在过程中锻炼自己。”此次她获奖所得的10万美元大部分都会放在研究中,与团队共同分享这一荣耀,感谢学生们和自己并肩作战。
任咏华经常抱着“不信任”的态度反问学生,要他们肯定验证过程没有出错。“我不会看到一点点结果便急着发表,越重要的发现便越要审慎。”她强调,作研究不可性急,一定要花时间反复求证,若最终找不到具有说服力的结果,宁可不发表,以免影响信誉。
平衡:女儿照片摆在办公室最醒目的地方
搞科研需要坚定不移的信念,能够耐得住寂寞,不随波逐流,坚守理想和信仰,往往需要付出几十年甚至一辈子的努力才能有所成就。如果是女性从事科研,想要获得成功则需要更多的坚持,她们必须直面社会舆论的压力、兼顾家庭和孩子的教育、平衡更多的社会关系。
在世界杰出女科学家的奖项发布会上,有人曾问过任咏华:“你认为男性、女性搞科研有什么分别?”她当时毫不犹豫地回答:“没有分别,因为做科研是不分男女的。”
任咏华感慨地说,获得一个专为表扬女科学家而设的奖项,对自己意义深远,也希望借此鼓励年轻人。她认为,女性在科研方面的优点是细心、耐心、专注且意志坚定,一旦“发力”后,更可发挥一种“恐怖的力量”。她笑言,自己可能也是凭着这种“恐怖的力量”,才能克服科研之路上的种种挫折,取得如今的成就。
两个女儿的照片始终摆在任咏华办公室最醒目的地方。现在她每周都会带一些工作回家,为的是陪陪女儿和家人。家庭和作研究是同样重要的,因为有了丈夫女儿们的理解支持,才让她能更安心地做研究。她每天早上6点半会先送女儿上校车,约7点前就会到实验室工作。“也许我应该花更多的时间去陪伴家人,尤其是我的女儿们都还很小。但是我又想到,她们会更希望有一个热爱自己工作的母亲,而不是假装喜欢花时间去陪她们的母亲。所以,我就是这样,她们不得不接受这样的我。”
任咏华察觉到女儿对科学特别感兴趣,但女儿年纪还小,所以暂时不会刻意为她们安排。不过,她承认自己管教女儿颇为严厉,认为她们应该要有自律和自我克制的精神,要尽全力去把每件事情做好。
她同样感到幸运,因为丈夫念博士时也体会做科研的生活,对自己非常包容和支持,家里人也从来都不会给她压力,才能让她做到家庭、事业两平衡。“我婆婆还与我们住在一起,我非常感谢她们的支持。”
今年3月初,任咏华在丈夫陪同下赴法国巴黎领取世界杰出女科学家奖。“有些人问这是否到达了高峰?我会说这是个新开始。此次获奖对我和我的团队来说是莫大的鼓舞和肯定。但是,做科研如果只是为奖项,会令人不能投入作好研究,会失掉科研原本的意义,这对我来说是杂念。”有着科学家一贯理性特质的任咏华对获奖感到欣喜,却没有陶醉于鲜花与掌声中,因为“一山还有一山高”,只希望鼓励自己做得更好。“一分耕耘,有半分收获已经很开心了。”
《科学时报》 (2011-06-20 B2 综合)
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银河系中惊现“吸血鬼恒星”,图为两颗正在合并的蓝离散星

  日前,天文学家在银河系中心首次发现“吸血鬼恒星”,它从邻近其它恒星中吸取生命能量。

  这些吸血鬼恒星叫做蓝离散星(blue stragglers),它们存在于银河系中心区域。天文学家观测发现它们从年龄上明显滞后于其它恒星,它们形成时期显得更加年轻、炽热,且呈现蓝色。

  天文学家猜测蓝离散星之所以看上去非常年轻是由于它们从其它邻近恒星中偷取了氢燃料,或许是碰撞吞噬了邻近恒星。

  这些蓝离散星通常出现于密集的恒星团,这里的恒星拥有更多的机会彼此间提供能量。目前,天文学家在银河系中星系膨胀区域(环绕星系中心的恒星和气体密集部分)发现蓝离散星。

  美国印第安那大学伯明顿分校兼加州大学洛杉矶分校天文学家威尔-克拉克森(Will Clarkson)说:“长期以来,科学家一直猜测蓝离散星存在于星系膨胀区域,但并没有人知道它们的数量有多少。目前我们的最新研究将揭晓这一谜团。”

  天文学家使用美国宇航局哈勃望远镜对邻近银河系膨胀区域的18万颗恒星进行了观测。该研究小组发现其中包含42颗不同寻常的蓝离散星,它们看上去比其它恒星更加年轻。

  在这42颗恒星中,研究人员评估有18-37颗是真实的蓝离散星,其年龄大约100亿-110亿年。剩余的恒星可能是星系膨胀区域真正的年轻恒星,或者并不存在于星系膨胀区域。或者蓝离散星并不是在其它宇宙区域通过碰撞恒星或者吸取额外氢气燃料而形成。

  相反,星系膨胀区域的蓝离散星可能通过掠夺它们邻近伴星中的氢物质而形成,这一过程出现于一颗恒星以双星系统中伴星能量为“营养源”,或者出现于三星系统强烈的引力相互作用导致两颗恒星合并成一颗恒星。

  克拉克森说:“对于蓝离散星形成的详细过程,我们仍有大量未掌握的资料和信息。目前发现的‘银河系吸血鬼’提供了蓝离散星形成的重要线索。”(叶孤城/编译)

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  诱导多能干细胞技术(iPS)是当今生物科学中最有前途的前沿项目之一,全球许多科学家都在争分夺秒地对其进行研发。

  昨天,中科院广州生物院向新闻界宣布:该院以外籍科学家米格尔博士领导的研究小组在这方面的研究取得重大进展。他们将尿液中的肾管状细胞成功地诱导为多能干细胞,其表现出很好的分化能力。本月初,这一研究成果的论文由美国肾脏学会杂志在线发表,有关的方法也已经在中国和欧洲申请发明专利。

  尿液是理想的诱导来源

  人们知道,从胚胎中提取的干细胞,被称为全能性细胞,可转化成人体的其它细胞,将来用于人体器官的再造,从而能够在医疗等方面广泛应用,但长期以来引起不少人类伦理的争论。而从2006年起出现了诱导多能干细胞(iPS)技术,即从身体其它部位提取纤维细胞,逆转为类似胚胎干细胞的诱导多能干细胞。这不仅令多能干细胞的来源扩大了,并且不涉及人类伦理问题。

  中科院广州生物院从一成立,就以诱导多能干细胞作为主要攻关方向,是继日本和美国之后全球第三个建立这个研究体系的实验室,在国际干细胞领域具有重要影响。其中,该院聘请了一位西班牙籍科学家米格尔博士就是其中的一位佼佼者,成为973国家重点科研项目的第一位外籍首席科学家。而从不同组织来源诱导多能干细胞,就是该项目的一个部分。

  他向我们介绍说:课题组经过一年多研究,曾经做过从上皮、乳腺的细胞进行诱导多能干细胞的实验,最后发现尿液的最为理想。他们随机挑选的5名女性和7名男性的尿液,分离出尿细胞中肾的管状细胞。科学家们用这种细胞培养基经过培养之后,用逆转录病毒感染的方法将四种外源因子导入其中。在16-25天内,胚胎干细胞样的克隆就出现了,效率为0.1%-4%(这样的效率在同行中算是非常高的)。这些克隆经过继续培养,获得稳定的诱导多功能干细胞。

  获取手段快捷方便

  那么,这一发现相比其它来源有什么好处,又有什么更大的用处呢?

  米格尔说,皮肤细胞的获取会给提供者带来手术的痛苦,而且由于皮肤受到紫外线等外界因素影响,容易发生某些突变。而利用尿液进行诱导具有取样便捷、应用范围广、可避免其它方法产生诸多问题。他说:“提供者只需要上次厕所而已,够简便了吧?”

  课题组还将这些干细胞分化成神经元、心肌、肝脏等不同细胞类型,证明其具有生理功能。如所分化出的心肌细胞有生理功能,在仪器上显示出波浪线的轨迹。这些进展,为将来多能干细胞重建身体组织打通一些环节。

  他们还将进一步进行实验,利用诱导多能干细胞的体外培养,来建立一些模型,以了解提供者的病症以及对某些药物有无负作用的反应情况。

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在2011年“世界科学节”上,好莱坞明星大卫·摩斯、麦吉·吉伦哈和列维·施瑞博一起朗读科学著作。


“酷工作”单元,发明家展示“蜘蛛人装备”。


帕特·麦瑟尼在讨论即兴演奏。

  想知道“即兴表演”时,大脑里发生了什么?世界上杀死无数人的剧毒青蛙是怎么回事?为什么D大调会让人感到悲伤……在6月初纽约举行的“世界科学节”上,这些问题的讨论让观众大饱耳福,在这场包括霍金在内的全球最顶级科学家和好莱坞演员捧场的大会上,从青少年到成人,都享受了一场“科学盛宴”,了解到,原来科学是可以很酷,很感性的。

  科学工作可以酷

  “我就像阿姆和大卫·爱登堡一起做的自然秀/我的工作是让书呆子们酷起来”……

  这不是诗歌,不是朗读,而是科学传播工作者巴巴·布瑞克曼用“科学饶舌”来给“酷工作”节目做的开场白。在他的说唱中唱到,“科学饶舌”也是此前没有的职业,现在却奇酷无比,可以见到世界各地各种酷酷的科学家。

  巴巴一边“饶舌”,一旁还有一名帅帅的年轻人做着口技节奏伴奏,原来他是一名救援设备工程师,曾经做客过电视节目《流言终结者》。受漫画的启发,他发明了一种可以让人像蜘蛛侠一样以高速垂直攀爬的技术。

  紧接着,上台了一位美女,她竟然是来自卡内基梅隆机器人学院的博士,通过传感技术,她做出了电影《阿凡达》里面那样的发光电子植物,人走过去的时候,“植物”会随着人的移动而摇摆、晃动、伸缩。

  “酷工作”是“世界科学节”中抢眼的一档专题活动,邀请了各类有着不同寻常科研工作的年轻人。比如,年轻的神经科学家安德鲁·菲顿最喜欢做的事情是,给实验对象的脑袋上带上各类探测器,然后观察人类在进行各种大脑活动时脑电波的变化。白胡子的狄更斯·代斯庞米亚是一名医学生物学家,这个工作没几个人听说过,而他研究的则是叫做“垂直农场”的项目,把多年来对一种蠕虫的研究运用到城市建筑中,让人类学习生物的功能,可以在城市建筑中搭建自给自足的农田。

  “寻找地外生物”项目的天文学家吉尔·塔特则在演讲中告诉人们,虽然已经进行了50年,但寻找外星人还是有希望的,“我们把一滴水倒在盆里,以为可以在这滴水中找到鱼,”她说,“但事实是,一滴水并不能代表海洋。”工作是海量的,接下来,科学家们还会建更多的无线望远镜,探测更广大的宇宙,以期找到人类的同伴。

  电影演员来捧场

  “世界科学节”是探索科学的节日,但也得到了不少文艺人士的捧场。第一天的开幕式上,好莱坞明星、奥斯卡获奖演员艾伦·艾尔达,《风流老板佻秘书》主演麦吉·吉伦哈,好莱坞老戏骨苏珊·萨兰登等人走上了科学的红地毯。麦吉朗读了艾尔达创作的戏剧《辐射:居里夫人的激情》。这出戏从居里夫人与物理学家保罗·郎格文的爱情开始,描写了她作为一名情感丰富的女性科学家,在一个没有女人从事科学的时代中取得成就的矛盾心历。

  “科学节”第四天,来了一名著名的吉他手帕特·麦瑟尼,在表演了一段即兴演出之后,他与一些神经科学家坐在了一起,讨论“即兴演出”的概念。原来,“即兴演出”也是有着科学依据的。大脑对于喜欢的事物,有两种表达方式,一方面,人们总是会回应一些熟悉的现象,来进行预测,做出决定,另一方面,太多的熟悉感又会让人感到厌倦,大脑同样很喜欢新鲜的事务,喜欢惊喜和不同寻常,而人在倾听音乐的时候,也总是一方面希望听到熟悉的旋律,一方面又渴望着不同。

  “你演出的时候,脑子里在想什么?”主持人问帕特。“和弦,旋律的基本结构,怎么从这个音调调到另一个音调,”帕特回答道,过了一会,他又说,“不过事实是,我没怎么想这些东西。”

  脑神经科学家很快接了茬,把帕特的话作为实验对象分析:“这是我们大脑运作的另一个双重性,即意识和潜意识同时在工作。”一位神经科学家兼小提琴手说,我们大脑中大部分的运作都不是意识,而是自动地在进行。不过,即使是即兴演出,也不代表随意胡拉,只有在多年训练,熟练掌握了各种音乐结构和规律之后才能让潜意识自由发挥。“如果你想从悬崖上飞下去,你得知道悬崖在哪儿才行。”

  电脑、蚂蚁都添彩

  在2011年“世界科学节”上,诞生了很多值得回忆的时刻,2011年的“电脑当服务员”和“蚂蚁能说些什么”就是最好的例子。

  在科学节的展示中,一台微软的计算机变身为一家公司的前台招待小姐。“您好,请问您到哪个房间?”电脑问。“我也不清楚,我们去哪个房间?”“我想是9号楼吧!”两名访客在屏幕前讨论着,与此同时,电脑前台迅速对两人的谈话,面部表情进行数据分析。“那你们是去9号楼了,请稍等。”她迅速做出了答复。

  在另一场对话中,世界上最权威的蚂蚁研究专家威尔逊将蚂蚁世界的故事讲给人们听:“成千上万的蚂蚁王国是神奇的生物王国,看起来它们像在一篇混乱之海中,但他们总能一同工作,创造有秩序的家族。”“我们人类能看,能用手干事,蚂蚁不是这样,他们用味觉、触觉来进行沟通,他们会说,‘小心,危险!’‘来这儿,干活!’”那么,蚂蚁能说多少个单词呢?威尔逊说:“蚂蚁的单词大约有10-20个,主要是‘小心’、‘来这儿’、‘我是一名士兵’‘我是生育王国的成员,你是吗?’”

  (金煜)

  ■ 活动名片

  “世界科学节”的来龙去脉

  自2008年开始,《世界科学节》每年夏天在纽约城举行,主要活动包括专家讨论、现场科学实验、科学辩论、多媒体演讲、户外科学展示、科学展览等。该活动由哥伦比亚大学物理学教授布莱尔·格林和其妻,曾获艾美奖的电视记者特蕾西·黛创立。

  今年的“世界科学节”于6月1日至5日举行,有包括物理学家霍金、生态学家威尔森、“DNA之父”詹姆斯·沃森、英国科学打假斗士西蒙·辛格等多位著名科学家出席,以及来自生物学、生命科学、物理学、计算机科学等各领域的年轻科学家带来的各类前沿科学研究,同时,也有来自电影界、戏剧界、音乐界和艺术界的各类艺术家带来现场表演。

  如同“TED演讲大会”一样,“世界科学节”的大部分视频都免费在网络上公开。

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