科学

  你有没有想过?自己在Facebook中,辛苦维系关系、不断更新资料的行为,实际上,已经充当了美国国家安全局、FBI安放在全球范围内的间谍。这个在全球拥有超过5亿人数的巨大“社交机器”,无形中也扮演着另一个惊人的身份———史上最大间谍机器。而受益者,则无疑是美国政府!

  实际上,iPhone手机中泄露行踪的“漏洞”并不算可怕,因为其无法记录你的真实身份和朋友关系。但这到Facebook上,就完全不同了。Facebook不仅可能记录你每次登录的所在地IP,更保存了你随时更新的各种真实身份信息,包括住址、相片,甚至提供你周围朋友的联系方式等隐私信息。这些丰富的信息,多得可怕,它能让一个陌生人,对你从一无所知到“了解全部”。

  更可怕的是,“Facebook还内置了供美国情报机关获取数据的界面”!由于“逐次向美国情报机关提供资料的成本太高”,因此这些公司干脆自动化相关程序———制作了这套直接供美国情报机关访问的界面。

  维基解密创建者阿桑格,在接受美国全国广播公司采访时表示,Facebook是美国情报部门“最全面的数据库”,它能提供世界至少5亿人的各种隐私资料,包括他们的名字、地址、位置、个人及家庭关系。统统这些数据,都将可能进入美国情报局的监控。

  实际上,阿桑格的话,并非夸张,在其评论Facebook之前,美国司法部曾向另一个社交性网站———Twitter发出一份法庭命令,要求Twitter提供与维基解密关系密切的几名激进分子的账户信息。

  要知道,司法部发出的并非传统的法庭传票,而是直接的“命令”。这种法庭命令允许警方从某网站或网络服务供应商处强制提取与正在进行的刑事调查有关的特定记录。借助这条法律,美国的情报部可以非常容易地获取来自Facebook的信息。当美国情报局需要从Facebook中获取信息时,只需略微对其网站施加“法律和政治压力”,便可以任意搜索这分布在全球5亿人的各种隐私信息。

  Facebook拥有史上最多的用户量———5亿,而其分布在全球数十个国家之中,并有逐渐增多的趋势!而据相关国外媒体报道,除了直接登录以外,即使是用户通过Facebook授权按钮,登录网站后的行踪,也会被跟踪记录。

  据一份来自可视化公司Tableau的数据分析师制作的表格,全球Facebook使用率最高的国家(和地区)为香港、加拿大和英国,然后是美国,南美智利人对Facebook最着迷。

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南卡罗莱纳医科大学的一名科学家正在展示“试管肉”

  美国南卡罗莱纳医科大学一名科学家已经致力于“试管肉”的研究长达十年之久,目前,他已经能够用动物细胞在试管中培养出可食用的肉类。

  南卡罗莱纳医科大学生物学家和组织工程师弗拉基米尔•米罗诺夫(Vladimir Mironov)博士称,“试管肉”是使用动物的单细胞在试管中进行培养,这个细胞会分裂为成千上万个新细胞,直到产生肌肉组织,大约几个星期之后就可以长出足量的肉,和市场上的鲜肉没什么不同,甚至比动物身上的肉还要安全。

  米罗诺夫在接受美国广播公司采访时表示,现在的问题不是还需要多久“试管肉”才能面世,而是他仍然需要后续研究经费的支持。他说,“如果我有一千万美元,预计五到十年后就能投入量产。”

  目前,米罗诺夫已经十分接近自己的目标,但是生产一块肉大约需要花费上万美元。支持者认为,等到实验更加成熟、“试管肉”的成本降低之后,它有望投入量产并走进人们的生活。

  事实上,加拿大作家玛格丽特•阿特伍德(Margaret Atwood)也曾在2003年的小说《末世男女》(Oryxand Crake)中有过这种设想,小说中的鸡肉块就是用“试管肉”做成的。

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  美国宇航局日前抓获一名试图出售月球岩石的女子。据悉,美国登月成功后带回的月石被美国前总统尼克松(Richard Nixon)分别赠送给了世界上136个国家和美国各州。然而目前多国收藏的月石已经丢失,其黑市价高达上百万美元。

  美国宇航局的调查员假扮成买家,抓获了一名试图以170万美元(约合1104万元人民币)高价出售罕见月石的女子。目前这名女子还没有被确定身份。她此前与调查员假扮的买家约好,在洛杉矶东南部的埃尔西诺湖附近一家餐馆中见面。两人就价格问题达成一致后,这名女子拿出月石时被当场抓获。据悉,在美国出售月石属于非法行为,因为它们被看作国家宝藏。

  目前这名女子已经被当地治安部门拘留,尚不清楚她是从何处获得这块月石的。美国宇航局计划对这块石头进行检测,以确定其是否真来自月球。如果它被确认是真品,这名女子将被控偷窃罪,如果月石是假的,她则要被控欺诈罪。

  所谓“月石”,主要是指由美国阿波罗号宇宙飞船登陆月球后带回来的一种矿石样本,这种矿石被命名为阿姆阿尔柯尔矿石(armalcolite),这个名字是由阿姆斯特朗(Neil Armstrong)等阿波罗11号上三位宇航员的名字缩写组成的。美国前总统尼克松曾将其当作礼物送给了136个国家和美国各州。然而目前有90个国家和美国10个州的月石已经不知去向。

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【美国连线杂志网站5月21日报道】题:银河系呈镜面对称

  一项新研究提出,银河系几近完美。天文学家提出这一论断的基础是,他们发现银河系一条螺旋臂向外延伸至银河系边缘。这一发现表明,银河系具有罕见的对称之美———其中一半事实上是另一半的镜像。

  位于马萨诸塞州剑桥的哈佛-史密森天体物理学中心的托马 达姆和帕特里克 撒迪厄斯说,他们发现的这一结构很可能是盾牌—南十字臂从银河系内部向外延伸的部分。这一发现表明,盾牌—南十字臂完全缠绕着银河系,因而这一螺旋臂与银河系的另一主要螺旋臂英仙臂呈对称状。

  这些研究人员在即将出版的一期《天体物理学杂志通讯》上指出,这两个螺旋臂似乎是从呈棒状的银河系中心区域的相对两端向外延伸的,而且都缠绕着银河系。

  达姆在研究有关以21厘米无线电波长进行辐射的原子氢云的大量数据时发现了上述新结构存在的证据。这一新发现的结构距离银河系中心大约4.9万光年,这一螺旋臂的众多巨型分子云之一含有相当于5万颗太阳含量的分子氢。

  这一结构此前遭到忽视是因为,它倾斜于银道面之外。达姆说,大部分有关螺旋臂的研究关注的是银道面。

  威斯康星大学白水分校的罗伯特 本杰明指出:“这是一项重大的新发现。发现这一结构中存在分子气体有力地证明了这是一个螺旋臂。”

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  动物实验一直引发巨大争议。有迹象表明实验室动物的使用数量可能呈减少趋势。但在目前以及未来相当长时期内,我们仍不得不使用动物进行实验。多年来,它们做出了巨大牺牲,提高了治疗手段的功效同时延长人类的寿命。我们应该对它们怀有一份尊重和感激之情。

  1.猴子

猴子
猴子

图片中发绿光的便是一只进行基因改造实验的恒河猴
图片中发绿光的便是一只进行基因改造实验的恒河猴

  由于与人类非常相似,猴子成为动物实验中最常见的非人类灵长类动物。使用猴子做实验也是一把双刃剑:它们与人类相似,能够为医学研究做出贡献,但同时也引发道德问题。美国每年进口大约1.2万至1.5万只恒河猴、猕猴、松鼠猴和枭面猴,用于进行动物实验。恒河猴是灵长类实验动物的代表,图片中发绿光的便是一只进行基因改造实验的恒河猴。在注入一种水母基因后,恒河猴发出怪诞的荧光。这种研究可能为了解人类遗传疾病和亨丁顿舞蹈症等障碍提供线索。

  2.黑猩猩

黑猩猩
黑猩猩

 前苏联选择将狗送入轨道,美国则选择猴子和黑猩猩充当他们的动物宇航员
前苏联选择将狗送入轨道,美国则选择猴子和黑猩猩充当他们的动物宇航员

  黑猩猩可能是最富争议的实验动物。截至2006年,美国灵长类中心共生活着1133只黑猩猩。由于智商较高,这种灵长类动物被广泛用于心理学研究。在艾滋病研究领域,它们的价值也是不可估量。

  前苏联选择将狗送入轨道,美国则选择猴子和黑猩猩充当他们的动物宇航员。“哈姆”是最著名的“太空黑猩猩”之一。1961年1月31日,在经过一年半的培训之后,“哈姆”在卡纳维拉尔角发射升空,共在亚轨道飞行16分零39秒。“哈姆”在此次太空飞行中完成多项任务,证明人类宇航员也可以进行太空探索,完成更为复杂的任务。

  上世纪80年代晚期至90年代初,DNA成像技术和计算机医学建模技术大大降低了科学研究对黑猩猩的需求。但问题是,有近2000只参与此前研究项目的黑猩猩“无处可去”,放归野外并不是一个理想选择。1997年,美国国会通过了《黑猩猩健康改善、饲养和保护法案》,政府拨款3000万美元,建立黑猩猩保护区,面积200英亩(约合1214亩)的“黑猩猩天堂”便是其中之一。最后一组照片中最上面一幅展现的便是位于路易斯安那州中部的“黑猩猩天堂”。左下照片展现的是名为“拯救黑猩猩”的大型退休社区,位于大西洋沿岸,靠近佛罗里达州皮尔塞堡,由卡罗勒·诺恩博士创建。为退休的大猩猩提供一个没有压力的栖身之地是我们应该为这些与人类血缘关系最近的灵长类动物做的最起码的事情。

  19世纪的法国生理学家克劳德·伯纳德曾这样写道:“生命科学就是一个富丽堂皇和灯光绚丽的大厅,可能只有穿过一个长长的并且阴森恐怖的厨房才能到达。”1865年的情况确实如此,对这个“厨房”的需求一直持续多年。动物实验将在未来的某一天彻底走向终结,那无疑是一个非常伟大的日子,但在目前以及未来相当长时期内,我们仍不得不使用动物进行实验。它们用自己的生命改善人类的生存状况,我们应该对它们怀有一份尊重和感激之情。

  3.啮齿动物

啮齿动物
啮齿动物

 每10只实验动物中就有大约9只是小老鼠或者大老鼠
每10只实验动物中就有大约9只是小老鼠或者大老鼠

  每10只实验动物中就有大约9只是小老鼠或者大老鼠,它们中绝大多数是白化病患者,长着白毛和红眼睛。仅在美国,每年就有2000万只老鼠被用于进行各种实验,用于实验的沙鼠、仓鼠和豚鼠则数量较少。在很多方面,啮齿类动物都是与果蝇“等同”的脊椎动物。它们体型较小,便于控制,发育很快并且寿命很短。小老鼠和大老鼠虽然很相似,但在动物实验中的用途却存在差异。小老鼠最适于进行人类遗传病的研究,大老鼠则更适于癌症研究和进行毒物学实验。

  4.兔子

兔子
兔子

白化兔子长期以来被用于眼刺激测试
白化兔子长期以来被用于眼刺激测试

  白化兔子长期以来被用于眼刺激测试,也就是声名狼藉的德瑞兹试验,以确保化妆品和私人产品的安全性,它们也因此成为动物权益倡导者的重点关注对象。这种测试由受雇于美国食品与药物管理局的毒物学家1944年引入,之所以在兔子身上进行是因为它们的眼泪比其他哺乳动物少。此外,白化兔子的眼睛缺少色素,允许研究人员进一步观察受测化学物质产生的影响。

  由于来自反动物实验组织的压力以及消费型产品使用的绝大多数化学物质都已经过测试,进行德瑞兹试验的次数较过去明显下降。兔子是用于生产多克隆抗体的最理想哺乳动物,因为它们的体型超过老鼠,便于控制同时能够产生大量抗体。虽然鸡蛋是生产多克隆抗体的更理想媒介,但它们产生的免疫球蛋白Y因固有的物种差异与人类“不兼容”。

  5.狗

狗

  美国农业部2005年《动物福利报告》指出,在美国农业部登记的动物实验每年使用的狗大约在6.6万只左右。狗因为与人类的“兼容性”被选作实验动物,用于进行心脏病学、内分泌学和骨关节炎研究。

  在美国农业部登记或者在美国进行的动物实验中,狗占据着非常重要的位置,是动物世界的英雄,但它们并没有获得任何荣誉。冷战期间,前苏联让近60只狗在漫长而艰难的载人太空飞行道路上扮演“探路者”角色。前苏联的绝大多数“太空狗”都顺利完成危险任务并返回地球,但命丧太空的也不在少数,其中就包括绕地球轨道飞行的狗“莱卡”,它也是世界上最著名的狗之一。

  6.果蝇

果蝇
果蝇

对微小而卑微的果蝇进行研究能够给人类带来什么益处?
对微小而卑微的果蝇进行研究能够给人类带来什么益处?

  对微小而卑微的果蝇进行研究能够给人类带来什么益处?答案可能是帮助解答“我们是什么”这个最令人关注的问题。事实证明,黑腹果蝇是一种价值无法估量的实验动物,可用于验证遗传研究领域的一系列新理论。果蝇寿命较短,允许科学家在很短的时间内观察遗传特征如何在很多代身上继承。此外,果蝇的基因组较为简单,已经完成排序,它们的染色体也较短。在进行研究时,科学家更容易提取一个或多个特定基因。

  7.非洲爪蛙

非洲爪蛙
非洲爪蛙

每年作为实验室动物的使用数量高达数万只
每年作为实验室动物的使用数量高达数万只

  非洲爪蛙学名“Xenopus Laevis”,每年作为实验室动物的使用数量高达数万只,主要被用于发育和DNA研究。这种两栖动物的卵和胚胎均是独立系统同时呈透明状。非洲爪蛙是第一种被成功克隆的脊椎动物。1992年,多只非洲爪蛙搭乘“奋进”号航天飞机进入轨道,帮助科学家确定繁殖和胚胎发育能否在零重力环境下进行。(孝文)

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  腾讯科技讯(叶孤城编译) 据美国太空网站报道,近日,美国宇航局哈勃望远镜最新拍摄一张照片揭示了名副其实的“星系青春之泉”。


美国宇航局哈勃望远镜最新拍摄一张照片揭示了名副其实的“星系青春之泉”

  这张最新哈勃照片拍摄到NGC 5775星系,它距离地球8500万光年,位于处女座星系团中。NGC 5775是一个螺旋星系,从地球角度观测它处于倾斜状态,仅能观看到它的边缘区域。

  如图,该星系的侧面图像使天文学家发现一个巨大的炽热气体光环环绕在NGC 5775星系周围,但这些炽热气体如何形成仍是一个谜团。

  许多天文学家认为,盘状星系散发的炽热气体是超新星爆炸形成的光环,当这些炽热气体冷却时又返回盘状星系,这非常像一个巨大的星系喷泉。基于该现象,哈勃望远镜研究员称这张照片为“星系青春之泉”,并于本月公布。

  星系吸引天文学家的另一个独特之处在于:它与邻近星系NGC 5774通过一个“氢气桥”连接起来。

  哈勃望远镜科学家称,这两个螺旋星系处于碰撞进程中,它们在合并的早期阶段。但目前未发现到潮汐尾状恒星和气体,这是强烈引力干扰所致,通常出现在星系合并之前。

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29种元素决定清洁能源未来

  在智利阿塔卡马,富含矿物质的地下盐水被抽进蒸发池中,再加工成碳酸锂。每年,SQ M从这些盐水中提取4万吨锂,占全球产量的31%。

29种元素决定清洁能源未来

  加州山口矿曾是世界最大稀土产地,直到2002年被关闭。美国坐拥至少1300万吨稀土矿藏,400万吨锂矿,以及其他大量能源关键元素。但是这些矿产却很少被开采,很大原因在于严格的审批制度和环境政策。

29种元素决定清洁能源未来

  lithium 锂 由于化学性质非常活跃而且质量轻,锂被用做高能可充电电池的电荷载体。所谓的“世界面临锂短缺”观点是唬人的,锂储量丰富,而且开采起来对环境污染很小。

29种元素决定清洁能源未来

  cobalt钴 钴被用于制造电池电极、磁体和喷气引擎使用的超级合金。钴的储量相对较多。问题在于,全球49%的钴矿位于刚果这个战乱频繁的国家。

29种元素决定清洁能源未来

  Tellurium 碲 镉碲薄膜太阳能电池比传统硅太阳能电池板要轻薄很多,却能吸收更多的阳光。不幸的是,碲的产量很少,主要是铜提炼过程中的副产品。

29种元素决定清洁能源未来

  Neodym ium 钕 钕和其他16种稀土元素有着罕见的电子构造,造就了它们奇特但在工业上大有用处的磁性和光学性质。稀土长期被忽略,产量很小。

29种元素决定清洁能源未来

  Rhenium 铼 铼很可能是在高温下最抗腐蚀的金属。像钴一样,它也被用于制造高效喷气引擎使用的超级合金。但是铼大概也是世界上最罕见的金属,它比黄金稀有5倍。

29种元素决定清洁能源未来

  Platinum 铂 铂具有强大的抗腐蚀性,而且是优秀的催化剂,是制造空气净化器的基本材料。世界上大多数的铂来自两个国家:俄罗斯和南非。

  由于清洁能源技术的发展,包括锂、稀土在内的29种曾经默默无闻的元素突然成了紧俏资源。它们被称为“能源关键元素”,是制造薄膜太阳能板、高效率风力涡轮发电机、高级电动车马达、高容量电池等众多清洁能源硬件的核心材料。因此这些元素的多少将决定清洁能源的未来。由于从前很少被大规模使用,人们对这些元素的储量和分布并不了解。曾经有人预言锂供给的短缺,一度引起恐慌。随着锂储量逐步探明,恐慌才逐渐平息。但是,其他28种元素呢?

  2006年12月,能源分析家威廉·泰尔在网上发表了一篇论文《锂麻烦》。他的观点引起了那些希望靠锂电池驱动电动车掀起清洁能源革命的人的关注。

  泰尔提出,这个世界没有足够多的锂支持人们大规模地改用电动车。此外,少数可开采利用的锂资源仅分布在屈指可数的几个国家。“如果这个世界希望从汽油驱动变成锂电池驱动,”他写道,“南美洲将成为新的中东。玻利维亚将取代沙特阿拉伯成为世界能源的中心。美国将再次依靠外国进口关键战略矿产,而中国蕴藏有丰富的锂资源,将实现某种程度的自足。”

  泰尔并非最可靠的信息来源。2006年初,他发表了另一篇论文《世贸中心的核销毁》。其中,他争辩说,当2001年9月11日,恐怖分子劫持的飞机撞上纽约世贸大楼时,两台埋在大楼地下260英尺的核反应堆被蓄意熔毁。无论如何,“锂峰值”是一个让人无法不关注的故事。特斯拉汽车公司和通用汽车公司不久前都推出了各自的电动车,两款车都靠锂电池驱动。2008年7月,英国《卫报》总结说:“关于石油供给的话题尚未平息,焦点又转移到了电动车使用的锂上。但是,争端在于锂的储量到底有多少。”

  2010年1月,我参加了在拉斯维加斯举行的第二届锂供给与市场年会。开会期间,我碰到了地质学家R·凯斯·埃文斯。他花了40多年的时间研究全球锂储量。泰尔的文章促使他告别退休生活。“一派胡言,”他如此评论泰尔的文章。乘坐电梯从会议大厅到赌场的路上,埃文斯告诉我,泰尔刺激他写了一篇针锋相对的论文《储量充裕的锂》,重新估算了全球的供给。这并非第一次锂恐慌,埃文斯说,早在1975年,美国地质勘测局就在一次紧急会议上提出世界即将面对锂短缺。当时锂主要用于核聚变反应堆。那次恐慌引发了对西方世界锂供给量的第一次严肃估计。1975年的锂产量约1065万吨。在之后的岁月里,地质学家逐渐发现了更多的锂矿。到2010年,埃文斯估计,已经探明的世界锂储量为2840万吨,或者说是1.5亿吨碳酸锂———锂生产销售的最普遍形式———而同一年,全球市场对锂的需求仅为10万吨。电动车的发展在10年内可以使这个需求翻倍,即使如此,埃文斯说,依然有用不完的锂。

  当我遇到埃文斯时,另一种潜在的资源短缺成了报纸头条。稀土金属广泛被运用于混合动力汽车、风力涡轮发电机和其他清洁能源技术领域。中国的稀土产量占全球的95%,突然宣布要减少稀土出口,保护资源储备。去年9月,中国暂停了对日本的稀土出口。美国能源部官员立刻就美国稀土元素供应状况对国会进行了汇报。

  在那之后,用于清洁能源技术的关键元素的供给问题引起了越来越多关注。今年2月,美国物理学会和材料研究学会的专家委员会提出警告说,美国的矿产资源弱点不只停留于稀土。包括稀土在内的29种元素,由于其本身的特性,使它们成为生产薄膜太阳能电池、高效率风力发电机、高级电动车马达、高容量电池和其他清洁能源产品的关键材料,因此这29种元素被称为“能源关键元素”(energy-critical elem ents)。对于美国而言,这些元素90%需要从外国进口。委员会警告说,供给的短缺将“极大地阻碍”清洁能源技术的发展。

  29种能源关键元素并非都是稀有元素,但是它们也不像20世纪的主导原材料那样丰富。铁、铝和硅与其他9种元素占据了地壳的99%。过去,只有科学家们在实验室里少量使用这些元素,因此地质学家没有寻找新资源的动力。结果就是,我们对这些能源关键元素的分布、多少、成本效率几乎一无所知。信息的匮乏导致焦虑。2010年8月,《理智》杂志刊登了一篇文章:《忘掉石油峰值,来谈谈锂、钕、磷峰值》。对于锂而言,恐慌基本已经过去。我们更清楚了这种元素的丰富储量。但是其他28种能源关键元素呢?而锂的供给状况能够给我们什么样的启示?

  要了解一群很少人知晓的元素为什么突然引起了巨大的关注,先来了解一下汽油动力车和电动车之间的竞争。内燃机本质上是效率非常低的机器。普通汽车只能将12.6%的汽油能量转化成动能。但是,石油惊人的能源密度弥补了内燃机的不足。每加仑汽油包含3.3万瓦特时能量。即使只有12.6%也足以驱动一辆几千磅重的汽车在高速路上行驶30多英里。当石油廉价,而且似乎取之不竭的时候———20世纪大部分时间———这样的低效率是可以接受的。

  但是,石油不再廉价,更绝非取之不竭。我们进入了罕布什尔学院教授迈克尔·卡拉尔所谓的“艰难石油时代”,所有容易开采的资源已经枯竭,让我们不得不到远海钻取石油。与此同时,印度和中国的新型中产阶级成了新的汽车消费群体。据估计,到2050年,世界汽车使用量将翻倍,达到20亿辆。

  如果要取代传统汽车,电动车需要最好的电池。今天,这样的电池需要锂。锂是元素周期表上第三轻的元素,适合能源储存。由于它的化学特性非常活泼,几乎比其他任何元素都更适于做能量密集型电池的基础。可充电锂电池已经引起便携式电器的革命,使得移动电话从从前的30盎司的大哥大变成了只有4.8盎司的iPhone4.现在,汽车制造商又希望锂同样能带动交通革命。

  但是锂和锂电池只是系统的一部分。充分利用储存在电池中的每毫瓦电力需要效率最高的电动马达,而这些马达中使用的磁体需要用到稀土元素,比如钕和镝。用风能太阳能等可再生能源生产电力同样需要效率极高的机器。自然的,最高效的风力涡轮发电机也需要稀土为基础的磁体;先进的薄膜太阳能电池板需要碲或铟。

  清洁能源的密度远远低于石油,是如此的珍贵,利用它们需要用到性能最优良的材料,即使这意味着要使用不常见的元素。“如果电动汽车能够像普通电器一样使用10美分/千瓦时的电力,谁在乎它采用了低效率的马达磁体?”麻省理工学院的材料科学教授杰尔布兰德·赛德尔说,“但是对于很多新能源装置,能源的使用方式很关键,能源非常昂贵。”

  然而这些元素的多少却可能构成问题。为了大规模地开发,清洁能源时代的机器必须能在价格上和化石燃料系统竞争。但是除非批量生产,清洁技术无法具有成本竞争力。如果原材料匮乏,什么都造不出来。

  美国物理学会和材料研究学会的报告指出,“如果不考虑金钱,任何化学元素都可以是无限的,至少在可以预见的未来是这样。”理论上,科学家可以从任意一桶泥土中提取极少量的多种元素,只是这样做的成本很高。因此,对于钕、碲、锂和其他26种能量关键元素,关键的问题在于:它们的储量有多少?更重要的是,开采它们需要多少钱?

  世界上最大的锂生产商SociedadQuímicayM ineradeChileS.A。(SQM)位于智利的阿塔卡马沙漠,那里是世界上最干燥的地方,土壤极度贫瘠,美国宇航局甚至用它来校准检测微生物的火星机器人。去年5月,我专程到智利北部参观这家公司的运作。一个晴朗的上午,SQ M的市场部经理安德烈·雅克塞克和我从SQ M工厂以北50英里的一片绿洲出发,驶向阿塔卡马盐湖。这片盐滩是世界上最容易开采的锂矿。SQ M说,阿塔卡马盐湖含有4000万吨可开采的碳酸锂。

  在高速路上行驶了一个小时,我们右转进入一条经过盐湖的道路。到处可以看到盐堆积成的白色小山。我们在一幢小办公楼前停下,穿上靴子,套上橙色的安全背心,戴上安全帽。在门外我们见到了业务经理阿尔瓦多·西斯特纳斯。他将带我们去参观蒸发池。

  SQ M的卫星图像显示,在可可色的土地上,铺开巨大的白色和蔚蓝色方块,好像世界上最大的游泳池。这些池子装着从地下含水层中抽取的盐水。在沙漠的太阳下“烘烤”几个月后,水分蒸发,盐水浓缩,矿物质开始沉淀。浓缩的盐水再通过管道输入一系列蒸发池。这些池子呈越来越深的黄色。一辆油罐车将最终产品———6%的锂溶液———运送到3小时车程外位于太平洋边的工厂,再被加工成碳酸锂,一种白色的粉末。由于外表太像可卡因。我甚至不敢带一些样本回美国。

  参观完蒸发池后,西斯特纳斯带我们来到一座盐堆积成的小山上。蒸发池、卡车、绵延了几英里的白色的盐堆,一切尽收眼底。虽然参观了世界最大的锂产地,但是要真正了解锂的生产规模依然很困难。

  在目前家用电器还不必要使用能源关键元素。但如果不使用它们,风力涡轮发电机、电动车就没有制造的价值。每年,SQ M从这些盐滩上,提取的4万吨锂,占全球产量的31%。雅克塞克告诉我,几个月之内,产量就可以翻倍,达到全球需求量的3至4倍。为了强调SQ M称霸世界的锂生产能力,西斯特纳斯和雅克塞克指着远处的一系列池子说,每年,公司要将几十万吨的锂送回盐湖———在收获真正的赚钱产品时不可避免地收获的锂。虽然身为世界最大的锂供应商,SQ M的更多收益来自“特殊植物养料”,即绣球花和天竺葵使用的钾肥。

  在能源关键元素中,锂很容易开采,至少对于盐水中蕴含的锂而言。即使如此,很多其他能源关键元素的实际状况也远远好于那些危言耸听的报道。“在我看来,很多恐慌都是被夸大其辞的。”麻省理工学院的杰尔布兰德·赛德尔说,“多种原因使得我们没有必要担忧关键元素的短缺。”

  首先,如果某种元素的价格上涨,人们就有更大动力从原矿石中提炼这种元素。“采矿业有大量的废料中含有很多有价值金属。”赛德尔解释说。很多情况下,废料中本来可以提取更多的金属。能源关键元素通常是更广泛使用矿产(比如铜)的副产品,当它们的价值上涨之后,废料堆也可以成为资源储备。

  其次,由于需求的等级制度,如果一种元素的供给有限,那么最需要它的产业将从其他那些不那么需要它的产业那里抢走资源。以铂为例,这种金属是汽车废气过滤器中不可缺少的催化剂,环保政策规定所有车辆必须安装过滤器。如果铂的需求上升,并不意味着汽车公司将少采用催化式排气净化器,而意味着,以铂(俗称白金)为原料的结婚戒指将减少。

  碲是另一个例子。除了制造镉碲薄膜太阳能电池,碲还被用于制造热电装置(将废热转化为电能)和钢合金。如果碲的需求增加,我很快就能知道,到底谁更需要它。“对于碲而言,人们将发现,太阳能产业位于食物链的顶端,”赛德尔说,“它们从中获得极大的价值,那些生产钢合金的家伙只有退让,然后是生产热电装置的。”

  但是并非所有专家都同意赛德尔的观点。技术金属研究公司的创始人杰克·利夫顿认为,普通经济学原理不适用于碲,几年之内,碲的产量将会下降。多数的碲是作为铜提炼过程中的副产品产生的。当铜生产商采用新的,更经济的提炼方法,它们将不再生产碲。碲的供给因此将急剧减少。

  另一个挑战是,部分能源关键元素确实稀有。比如碲和铼。后者属于铂族元素,混合进超级合金中,可使喷气引擎在更高更有效率的温度工作。铼比黄金稀有5倍。因此,在5年前,通用电气公司启动了严格的铼回收计划,同时开始寻找可以替代它的金属,在几年后终于找到。今年2月,日本政府和100多家日本公司开始了耗资13亿美元的类似计划,试图让稀土进口量减少1/3.

  一种减少对关键元素依赖的方法显然是寻找替代品。丰田和日产公司正在开发不需要稀土的电动车马达。但是这可能是一个漫长且昂贵的过程。“关键在于,很少能够直接找到替代原料,”赛德尔说,“通常需要新的合成材料。”

  赛德尔正尝试让一种材料的设计过程缩短简化。他利用众多计算机计算量子力学相互作用,确定一种化合物的特性。他的目标是找到新元素组合,生产出更加有用的材料。“10年内,我们将能完全依靠计算机设计出新材料,”他说,“这个目标已经不远了。我可以在周五输入1000个运算,周一就可以得到结果。当我们今天进实验室制造某种材料,成功率达50%。”

  回收利用可能是减少对能源关键元素依赖的最明显的方法。耶鲁大学工业生态学教授托马斯·格拉德尔认为,我们需要将我们的城市视为“矿山”———矿产来自旧汽车、旧电池等等。

  目前,美国的能源关键元素回收率很低。2010年,碲回收率为零,锂只有少量被回收,铂族元素只回收了17吨。同一年,美国进口了195吨铂族元素。美国物理学会和材料研究学会的报告提议,联邦政府为富含关键材料的产品建立“关键材料”回收点,用返还保证金的方式鼓励消费者回收这些产品。

  即使我们更合理地管理能源关键元素的供给,在某个时候,依然将需要新的矿山。在过去几年,矿产公司已经宣布,计划在澳大利亚、巴西、加拿大、印度、哈萨克斯坦和越南开采稀土。新的老的锂生产商正在开发从矿石中提炼锂的方法。与此同时,投资者和政客们开始重提一直被视为禁忌的话题:在美国开采能源关键元素。

  美国坐拥至少1300万吨稀土矿藏,400万吨锂矿,以及其他大量能源关键元素。但是这些矿产却很少被开采,很大原因在于严格的审批制度和环境政策。这些严格的限制,意味着从矿藏的探测到实际开发中间需要7年甚至更久的时间。

  即使为了确保关键元素的供给,也必须考虑采矿所要付出的相应代价。在稀土金属开采方面,这个平衡尤其难以达到。稀土的开采几乎不可避免地要挖出低放射性的铀和钍。放射物质的泄漏导致2002年加州东南部的山口矿被关闭。这个矿山曾经是世界第一大稀土产地。拥有山口矿的M olycorp公司正在重新设计建设位于矿上的精炼厂。公司计划今年重开山口矿,使稀土氧化物的产量迅速恢复到每年2万吨。

  锂的提炼不产生有毒废物和放射性垃圾,但是矿业对环境的影响永远是一个争议话题。在拉斯维加斯会议结束几天后,我和一群投资者及矿业执行官飞往内华达州,参观正在筹建中的西部锂矿,它是美国最大最先进的能源关键元素项目之一。在充当公司前线总部的一间租借的平房里,桌子上摆满了矿石样本。我和西部锂矿的首席执行官杰伊·切姆劳卡斯谈了谈。他谈到清洁能源革命时就像是刚刚找到上帝的教徒。他的上一个工程是监督中国一座大型露天金矿的建设。相比之下,锂矿显然让人更有成就感。“现在我每天醒来,觉得自己在拯救世界。”

  我们穿上橡胶靴子和防水夹克,驾车朝位于西部一处山脊开去。这里是叉角羚和沙漠大角羊的领地。20分钟后,我们驶离高速路,开进一条土路,直达长满山艾树的小山顶上,停在一个巨坑前。挖掘机已经挖出15米深。我们走进沟壑,周围到处是暗红色的泥土。西部锂矿的数据显示,这些泥土中含有相当于150万吨的碳酸锂,按照目前的需求量,足够全世界使用12年。

  在2至5年内,我们脚下的土地将变成一个巨大的露天矿。如果这还不够,北部还有几个探明锂储量的地点可供开采。之前我曾问切姆劳卡斯,这样的露天矿对于环境有什么影响。从泥土中开采锂矿对环境的损害也许比其他采矿行业要小,但是并非毫无影响。正如黄金、白银、煤炭、石油和其他任何我们从地下挖掘的自然资源一样,开采能源关键原料也要做出牺牲。“我的意思是,我们要在一座山的一侧挖一个大坑。”切姆劳卡斯说,“但是你必须平衡得失。”编译:宇

  本文节选自塞斯·弗莱切的《瓶装闪电:超级电池、电动车和新锂经济》一书。这本书于5月10日在美国出版。

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图/Chris Jordan Kris Krug 

  信天翁是世界上最大的飞鸟,也是中途岛的主人;它们性格温和,忠于爱情和家庭,每年七八月里,它们都会回到中途岛,双双对对跳起“爱情之舞”。但第一次踏上中途岛,美国摄影师乔丹却看到一座信天翁墓地:在烈日下腐化的信天翁尸体,被成片垃圾包围着;而在无数死去幼鸟的肚子里,各种塑料碎片塞满了它们的胃。这些都是通过太平洋环流带来的城市垃圾。《中途岛——来自海洋环流的信息》,使乔丹获得了今年的Prix Pictet环保摄影大奖,他希望自己的照片能提醒人们关注大众消费引发的灾难:“站在那些死去的鸟身边,就像站在一面镜子前,能看到我们人类对自己都做了些什么。”

  中途岛(Midway Atoll)位于太平洋“心脏地”,距离最近的大陆也有2000英里(约3219公里)。这个曾在二战中扮演过重要角色、现在却罕有人至的小岛,现在是属于信天翁的。

  每年七八月,数以万计的成年信天翁在中途岛上空聚集,白色身影遮住了大半个蔚蓝的天空。一对对信天翁从远处的海洋觅食归来,滑翔至嗷嗷待哺的幼年信天翁身边,将消化了的或半消化的食物反刍出来,喂给自己的孩子。

  它们是世界上最大的飞鸟,拥有现有鸟类中最宽阔的翅膀——在飞行中,它们的翼展能达到3.5米。数百年来,它们与海龟、鹈鹕分享着这个面积不大,却拥有“人间天堂”美誉的小岛。

  然而,这些悠然自得的“岛主”却在遭受有史以来最大的威胁。2009年9月,当来自美国西雅图的46岁摄影师兼艺术家克里斯·乔丹(Chris Jordan)第一次踏上中途岛时,他被眼前的景象惊呆了:地上随处可见烈日下腐化的信天翁尸体,被成片成片的塑料垃圾包围着。剖开一个个幼年信天翁尸体,乔丹发现,这些幼鸟肚子里全是未分解的彩色塑料垃圾:打火机、瓶盖子、梳子、牙刷柄、各种形状的塑料碎片......这些塑料,正是信天翁“父母”飞越千里为自己的孩子带回的“食物”。

  成千上万的幼鸟还未来得及等来成年后的第一次出海飞行,就以悲惨的方式相继死去。乔丹看到,一个出生几个月的信天翁幼仔腹内就包含七八种塑料垃圾,三分之一的胃全被塑料充斥。吞下的塑料制品导致它们无法吃下别的食物,有时塑料碎片甚至会割破它们的食管,导致窒息、饥饿和脱水而死。

  “它们本能找到鱿鱼和鱼虾。”乔丹告诉记者,“但由于近年来整个太平洋受到了愈发严重的塑料污染,海鸟们很容易把塑料垃圾误当作食物,使之成为导致信天翁幼仔死亡的致命毒药。”

  从2009年秋天起,乔丹和他的摄影、摄像团队三次前往中途岛,用镜头记录下这一令人痛心的生态悲剧。这组名为“中途岛——来自海洋环流的信息”(Midway——Message from the Gyre)的照片很快传遍互联网,引起很大震动。“这是我看到过最恐怖的照片。看着这些令人绝望的照片,谁能告诉我还能如何寻找希望?”很多网友给乔丹留言说道。

  “我们第一次从中途岛回来时,整个团队都很绝望。”乔丹回忆道,“站在那些死去的鸟身边,就像站在一面镜子前,能看到我们人类对自己都做了些什么。”

  今年3月,克里斯·乔丹成为2011年Prix Pictet环保摄影大奖委任金的获得者。他将利用大奖委员会资助的10万美元资金前往非洲肯尼亚,以“发展”为主题进行拍摄。乔丹告诉记者,可能正因为自己对当下大众“消费灾难”的关注,吸引了Prix Pictet环保摄影大奖评委会的目光。“他的照片让人们切身体会到全球化大众消费主义骇人听闻的一面,提醒我们,当下毫无反思的发展导致的后果,已蔓延到全世界每一个角落。”Prix Pictet官方网页上写着对克里斯·乔丹的评价。

  乔丹告诉记者,明年3月前,他还将分四次前往中途岛完成最后拍摄,最后的纪录片将在明年年底问世。“这将是非常不同的一部纪录片,无关乎数据,而是以艺术和诗意的方式宁静地展现悲剧。”乔丹说。

  “站在中途岛,就像同时身处地狱和天堂”

  克里斯·乔丹第一次知道中途岛,是通过一个曾在岛上做过研究的女生物学家:“如果你想把海洋塑料污染形象化地展现在世人面前,就去中途岛看看那些信天翁幼鸟肚子里有些什么吧!”

  此前,乔丹想去的地方是“太平洋垃圾带”。这个概念在上世纪80年代末期就被美国国家海洋和大气局(NOAA)提出。1997年,一个叫查尔斯·摩尔(Charles J.Moore)的海洋学家实地“探访”了位于加利福尼亚和夏威夷间海域的垃圾带。科学家估算那里漂浮着上百万吨海洋垃圾,面积相当于两个美国得克萨斯州,被许多媒体称为“第八大陆”。

  但乔丹与一些海洋学家和科学家交流后发现,所谓的“太平洋垃圾带”不存在“陆地”一说,因为许多垃圾并不是漂浮在海面上,而是潜伏在海洋表层之下。 

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电动变身摩托U3。用户只需按一下按钮,U3便可从一辆常规摩托变成一个独轮车型交通工具。
电动变身摩托U3。用户只需按一下按钮,U3便可从一辆常规摩托变成一个独轮车型交通工具。

U3出自美国年轻发明家本杰明•古拉克之手,让人不免联想到《电子世界争霸战》中的战车。
U3出自美国年轻发明家本杰明•古拉克之手,让人不免联想到《电子世界争霸战》中的战车。

允许U3变身的机械装置
允许U3变身的机械装置

允许U3变身的机械装置
允许U3变身的机械装置

  通信员和急件递送人员都知道,在繁忙的交通中穿行的最快捷方式便是骑摩托车。为了应对连摩托车也甚为头疼的交通拥堵,年轻的美国发明家本杰明•古拉克研制出一种可变身的电动摩托。这种摩托名为“Uno III Streetbike”,简称“U3”,就像一个变形金刚。用户只需按一下按钮,U3便可从一辆常规摩托变身为一个独轮车型交通工具。

  这款电动交通工具依靠两个并排的后轮保持平衡,前轮可以缩到两个后轮之间,允许它穿过狭小的空间。用户可以驾驶U3进入一座建筑,甚至可以骑着它搭电梯。空间宽阔时,用户可以让前轮滑出,后轮向后移动,提高车的稳定性,这种形态下的最高时速可达到30英里(约合每小时48公里)。U3每次充电时间3到4小时,一次充电可行驶30至35英里(约合48至56公里)。

  本杰明最初研制的原型车名叫“Uno I”,是2008年为一项12年的科学计划打造的。在Uno I的基础上,他最终研制出U3,可以从敏捷轻便的城市摩托变身为稳定的高速路观光车。本杰明经营着一家汽车设计公司,名为“BPG Motors”,位于马萨诸塞州剑桥市。目前,BPG Motors正在生产电动变身摩托U3。U3体积小巧,可放在室内,它的动力强劲,足以应付任何道路。本杰明的制造团队希望这款造价7500美元的变身摩车能够让通勤者的出行发生革命性变化。(秋凌)

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栖息在马达加斯加岛上的这种长相可怕的Cataulacus intrudens蚂蚁,是AntWeb项目的收藏之一。
栖息在马达加斯加岛上的这种长相可怕的Cataulacus intrudens蚂蚁,是AntWeb项目的收藏之一。

印度的trap-jaw蚂蚁的下颌运动速度是动物界最快的。
印度的trap-jaw蚂蚁的下颌运动速度是动物界最快的。

南美切叶蚁拥有尖尖的门牙,它们生活在中美和南美的热带森林里。
南美切叶蚁拥有尖尖的门牙,它们生活在中美和南美的热带森林里。

在马达加斯加岛发现的一只达尔文木匠蚁。
在马达加斯加岛发现的一只达尔文木匠蚁。

长角癫狂蚂蚁遍布世界各地,它们无法沿一条直线前进。
长角癫狂蚂蚁遍布世界各地,它们无法沿一条直线前进。

在加蓬发现的一种非洲蚂蚁。
在加蓬发现的一种非洲蚂蚁。

这是生活在东南亚地区的树栖蚂蚁Echinopla melanarctos。
这是生活在东南亚地区的树栖蚂蚁Echinopla melanarctos。

养菌蚁(Fungus-growing Ant)Kalathomyrmex emeryi。
养菌蚁(Fungus-growing Ant)Kalathomyrmex emeryi。

  蚂蚁体型娇小,而且生活在我们脚下,因此它们往往会被我们忽略掉。但是通过近距离观察我们会发现,蚂蚁是地球上最迷人,也是最可怕的动物。

  美国加州科学博物馆的一个科研组怀着这种想法,开始不辞辛苦地为目前已知的生活在世界各地的大约1.2万种蚂蚁拍摄高清数码照片。迄今为止,布莱恩·费希尔博士的Antweb项目已经拍摄了超过5000种蚂蚁的照片。在这些蚂蚁中,最令人难以置信的是trap-jaw蚂蚁(下颌运动速度在动物界位居前列)和长角癫狂蚂蚁(longhorned crazy ant),这种蚂蚁无法沿一条直线前进。

  为了完成这次收集工作,费希尔现在打算去世界各地的博物馆拍摄这些微小的“原始标本”的放大照。为了获得这些放大照,该科研组采用了英国科研数字成像公司研发的软件Auto-Montage 3D。它拍摄并合成30张不同的照片,每张的侧重点各不相同,例如显示南美切叶蚁巨大、多毛的脑袋的细节。提及拍摄的这个新品种时,费希尔说:“在进行该项目以前,它只是被放在博物馆抽屉里的一个标本。”

  Antweb拥有栖息在马达加斯加岛的418种蚂蚁中的任何一种的高清彩色照片,与世隔绝导致这里成为世界上最多样化的环境。费希尔表示,他认为他的在线蚂蚁目录将会成为科研人员研究这些昆虫的资源。他说:“如果科学家拥有目前已知的每一种蚂蚁的详细资料,他们就很容易确定他们是否发现了一个新品种。我们现在发现的蚂蚁种类,仅占全球所有蚂蚁种类的15%。”

  费希尔说:“与发现另外85%相比,人们似乎对在火星上发现生命更感兴趣。我认为,也许部分原因是因为他们无法看到这个与众不同的神秘外星世界。”人们之所以对蚂蚁了解那么多,部分原因是因为地球上的蚂蚁几乎多的数也数不清,它们是地球上最成功的动物群体。除了南极洲以外,每个大洲都有它们的身影,虽然有些品种仅栖息在秘鲁的一座山上,但是其他一些,例如疯狂的长角蚂蚁的栖息范围北至瑞典,南至新西兰。(秋凌)

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第 68 页,共 124 页